用骰子确定衰变曲线并推导出半衰期的实验原理
作者:未知来源:《高中物理学生实验》时间:2006-5-2 15:55:53阅读:
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向大托盘投入N只骰子后,把六点向上的拿走,把剩余的收集后重新投入大托盘,再把六点向上的拿走,重复这个过程,直到剩下少数几只骰子为止。如果每投入一次之后就数出留下的骰子数目,则这个数目对于投入次数的曲线就是衰变曲线。投入后显示六点向上的骰子数目依赖于现存骰子数目(即投入的骰子数目)。另外,在所有投入的骰子中六点向上的都有1/6的几率,所以在投入骰子n次之后,从概率的观点看,剩余的骰子数目是N0(5/6)n。从为开始时骰子的总数目。
设在投放了n′次后,剩下了半数骰子(这就是对半衰期的模拟),那么有
由此可得
要注意,衰变常数λ不是1/6,而是0.1826。它可以从求解方程得到。
可以用以10为底的对数曲线描述衰变曲线,它的方程是
将log10N对n的图象的斜率去除0.301可以推算出半衰期(投放次数)。
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