Fysik
Påvise afstandskvadratloven
Hej alle.
Jeg er igang med en rapport i fysik omhandlende afstandskvadratloven. Jeg har indsat vore målinger i LoggerPro og defineret grafen efter funktionen I=A/r^2 efter definitionen af afstandskvdratloven. I er naturligvis intensiteten af de radioaktive partikler, altså vores tælletal pr. 100. sek, mens r er afstanden mellem kilden og geigertælleren i cm.
Godt så, jeg har fået en - nogenlunde - fin graf og en decideret forskrift for netop vores sammenhæng. Jeg er nu bare lidt i tvivl om, hvordan jeg helt specifikt skál påvise afstandskvadratloven herudfra. Har en idé om, at det sandsynligvis vil have noget at gøre med den givne A-værdi, men hvordan og hvorledes hængder det specifikt sammen? Findes der en allestedsgældende tabelværdi, man på en eller anden måde kan regne ud (må jo ærligt indrømme at matematik ikke er min stærkeste side) eller er der en specifik tilhørende tabelværdi for hver radioaktiv kilde? Vi benyttede os af Cs-137.
På forhånd mange tak!
Svar #1
21. april 2011 af Morsby (Slettet)
Afstandskvadratloven siger siger såmænd bare, at hvis radius øges med en faktor x, bliver intensiteten en faktor 1/x2 mindre.
Måden at påvise den på ud fra grafen er at sige, at du ét sted har radius r. Så finder du det sted på grafen, hvor radius er 2r (dobbelt så stor). Det skulle gerne vise, at intensiteten for radius = 2r er (1/22 =) 1/4 af intensiteten for radius = 1r.
Tilsvarende kan gøres for radius = 3r - så er I en niendedel af hvad den var for radius = 1r. Du kan også tage mindre pæne tal hvis du ser på første linje i mit svar.
Din A-værdi er, så vidt jeg ser, givet ved P/(4π) - og effekten P er unik for netop din kilde. Tabelværdier passer altså ikke ind.
Svar #2
21. april 2011 af Philomela (Slettet)
Mange tak, det hjalp mig ekstremt meget. Er der steder, man kan slå denne effekt op? En almindelig fysikdatabog, evt.?
Svar #3
21. april 2011 af Morsby (Slettet)
Nej, det er der ikke. Effekten er energi pr. tid – du kan nok finde energien pr. henfald for cæsium et sted og så gange dette med din I for r=0 (din grafs skæring med andenaksen) - men ellers afhænger effekten af din kildes aktivitet (antal henfald pr. tid), som igen afhænger af antallet af radioaktive kerner i kilden (som igen afhænger af antallet af kerner som udgangspunkt og kildens alder).
Effekten kan du for nemheds skyld bare definere som antal henfald i kilden (hvor radius er noget nær 0). Hermed opnår du stadig selve kvadratlovens resultat, hvilket er det væsentlige i forsøget. Så kan du evt. bemærke et sted, at du ikke afsætter en egentlig intensitet men blot antal henfald - det må da være tilstrækkeligt.
Svar #4
22. april 2011 af Philomela (Slettet)
Ja, jeg kan da i hvert fald ikke se nogen løsning, der skulle være tættere på fuldt tilfredsstillende. Tusind tak for hjælpen - det færdiggører jeg rapporten på
Skriv et svar til: Påvise afstandskvadratloven
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.