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Atomphysik, Kernphysik Radioaktivität - VCDforStudy

Atomphysik, Kernphysik Radioaktivität - VCDforStudy

8.3.5

8.3.5 Simulationsprogramme 8.3.5 Simulationsprogramme Radioaktiver Zerfall, Simulationsprogramm, 5 1 ⁄ 4 " 84 85 655 Radioaktiver Zerfall, Simulationsprogramm, 3 1 ⁄ 2" 84 85 656 Ein PC-Programm zur Simulation des radioaktiven Zerfalls verschiedener radioaktiver Substanzen. Auf dem Bildschirm wird eine komplette Zerfallsreihe dargestellt, so daß die zeitliche Entwicklung der Massenmengen von Mutter- und Tochtersubstanzen sehr genau verfolgt werden kann. Dabei lassen sich Massenmengen der Komponenten entnehmen oder hinzufügen. Außerdem können Real- oder Scheinelemente in eine dafür vorgesehene Datenbank eingegeben werden, um simulierte Zerfallsreihen zu realisieren. Damit ist der Lehrer in der Lage, die Technik der Mutter- Töchter-Entwicklung am Bildschirm zu verfolgen und in einer Unterrichtsstunde zu behandeln. Das Programm zeichnet sich besonders durch folgende Möglichkeiten aus: Veranschaulichung von Zerfallsreihen Untersuchung aller Nuklide einer Zerfallsreihe Darstellung der Dynamik des radioaktiven Gleichgewichts Manipulation einer Zerfallsreihe Beobachtung von simulierten Zerfallsreihen Beschleunigung des Zerfallprozeses Nuklid-Karte, Simulationsprogramm, 5 1 ⁄ 4"-Diskette 84 85 657 Nuklid-Karte, Simulationsprogramm, 3 1 ⁄ 2"-Diskette 84 85 658 Menügesteuertes Anwenderprogramm zur Nuklidkartensimulation auf der Basis der Berechnung nuklearer Bindungsenergien mit Hilfe des Tröpfchenmodells. Das Programm berechnet die vermutlichen Nuklidmassen, Zerfallsarten und Strahlungsenergien der Nuklide und stellt die Ergebnisse nach Art einer Nuklidkarte auf dem Bildschirm dar. Eine solche Nuklidkarte kann auf Diskette abgelegt und wieder gelesen werden, auch können ihre Einträge verändert und durch reale Daten ersetzt werden. Somit kann eine Datei mit der tatsächlichen Nuklidkarte erzeugt werden. Die Bindungsenergie pro Nukleon kann in verschiedener Weise graphisch dargestellt werden, ebenso ist eine graphische Darstellung der Energieänderung beim radioaktiven Zerfall möglich. Die Beziehung zwischen Strahlungsenergie und Zerfallskonstante (Geiger-Nuttall-Regel, Sargent- Regel) kann sichtbar gemacht werden. Das Programm "Nuklid-Karte" ist Bestandteil der VKA-Software 84 83 404 zur α- und γ-Spektroskopie, kann aber bei Interesse einzeln bestellt werden. PC-Simulationen 2, 5 1 ⁄ 4"-Diskette 85 10 222 PC-Simulationen 2, 3 1 ⁄ 2"-Diskette 85 10 242 Random Walk, Simulation der Brownschen Molekularbewegung Auf dem Bildschirm wird der "Irrflug" eines Teilchens auf der Basis der Gesetzmäßigkeiten der Bronwnschen Molekularbewegung gezeigt. Radioaktiver Zerfall Auf dem Bildschirm werden 1000 Kerne simuliert, die durch einen Zufallsgenerator nach den Regeln des radioaktiven Zerfalls gelöscht werden. Anschließend wird die "Zerfallskurve" auf dem Bildschirm dargestellt. Technische Voraussetzung zum Einsatz der Simulationsprogramme: Die Programme laufen auf MS DOS-Rechnern. 286er IBM-kompatibler PC Herkules, EGA- oder VGA-Grafikkarte 640 kB RAM Festplatte Tastatur 9-Nadel-Drucker zur Ausgabe der Bildschirminhalte 8 - 50

8.3.6 Luftkissentisch 8.3.6 Luftkissentisch Luftkissentisch 84 04 230 Mit dem Luftkissentisch lassen sich viele, zum Teil auch sehr schwierige physikalische Sachverhalte in Form von Modellen und Analogien anschaulich und weithin sichtbar darstellen. Gezeigt werden können z.B. Experimente zur thermodynamischen Bewegung von Atomen bzw. Molekülen in diversen Aggregatzuständen nach den Prinzipien der statistischen Mechanik. zu elektrischen Leitungsvorgängen. zur Atomphysik. zu mechanischen Bewegungen. Das Grundgerät besteht aus einem stabilen Rahmen und einer Druckkammer, die über einen Schlauch mit dem Gebläse 84 04 240 verbunden ist. Boden und Deckplatte der Druckkammer bestehen aus transparentem Material. Zwei Justierschrauben und zwei Libellen ermöglichen das schnelle waagerechte Aufstellen des Grundgerätes auf einem Tageslichtprojektor. Aus den 1089 Bohrungen (d = 0,8 mm) der Deckplatte strömt Luft aus, so daß sich die magnetischen Schwebekörper reibungslos auf der Experimentierfläche bewegen können. Mit dem seitlich angebrachten Impulsventil läßt sich ein zusätzlicher Luftstrom erzeugen, um die Bewegung der Schwebekörper zu beeinflussen. Abmessungen in mm: 340 x 350 x 75 Masse: 2 kg Zusätzlich erforderlich: Gebläse zum Luftkissentisch mit Anschlußschlauch 84 04 240 Literatur: Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch 87 83 190 Prof. Dr. Hans-Joachim Wilke, Dresden 48 Versuche, 120 Seiten, DIN A4. Versuchsmöglichkeiten: Aufbau und Eigenschaften der Gase Bewegung eines Moleküls im Hochvakuum / Bewegung der Moleküle in einem Gas / Abhängigkeit der Anzahl der Stöße auf die Gefäßwand von der Geschwindigkeit der Moleküle / Abhängigkeit der Anzahl der Stöße auf die Gefäßwand vom Volumen / Mittlere Geschwindigkeit der Moleküle - Temperatur eines Gases / Mittlere Geschwindigkeit der Moleküle - Einfluß auf fremde Moleküle / Geschwindigkeit der Moleküle in einem Gasgemisch / Mischungstemperatur von Gasen / Temperaturerhöhung von Gasen durch Energiezufuhr / Form- und Volumenverhalten von Gasen / Adiabatische Kompression und Expansion von Gasen / Abhängigkeit des Drucks von der Temperatur / Abhängigkeit des Drucks von der Molekülzahl / Diffusion von Gasen / Diffusion von Gasen durch eine poröse Trennwand / Brownsche Bewegung in einem Gas / Dichteverteilung in einem Gas im Schwerefeld / Ortsverteilung der Moleküle in einem Gas Aufbau und Eigenschaften der Flüssigkeiten Anordnung und Bewegung der Moleküle in einer Flüssigkeit / Temperaturerhöhung bei Flüssigkeiten durch Energiezufuhr / Diffusion von Flüssigkeiten / Brownsche Bewegung in einer Flüssigkeit / Verdunstung einer Flüssigkeit / Verflüssigung eines Gases durch Druck / Erstarren einer Flüssigkeit Aufbau und Eigenschaften von festen Körpern Anordnung und Bewegung der Gitterbausteine in einem festen Körper / Schmelzen eines festen Körpers / Änderung des Aggregatzustandes eines Gases durch Kompression und Abkühlung / Wärmeleitung in festen Körpern Elektrische Leitungsvorgänge vgl. Auflistung im Kapitel "Elektrizität." (13 Versuche möglich) Atomphysik Streuung positiv geladener Teilchen an einem Atomkern / Streuung von Alpha-Teilchen bein Durchgang durch eine Metallfolie / Das Rutherfordsche Atommodell Mechanische Bewegungen Senkrechter, waagerechter und schräger Wurf / Elastischer Stoß / Veränderung der Bewegungsrichtungen von Körpern durch eine Kraft 8 - 51

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