Modell einer Zerfallsreihe - Vorlesungssammlung Physik

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PHYSIK UN
K-7
Kernphysik
Zwei Exponentialrohre hintereinander
Folie
V O RL E S U
G
M
Modell einer Zerfallsreihe
ITÄT
ERS
UL
IV
Sonstiges
Karte nur zur Benutzung in den Räumen der Universität Ulm, Vorlesungssammlung Physik
Anz. Blätter: 1
Datum: 03.06.03
Bearbeiter: Dollhopf W.
Stichworte:
Exponentialrohr (Mutter-Tochter beim radioaktiven Zerfall; Zerfallsreihe
(Modellversuch zu); Halbwertzeit einer radioaktiven Substanz (Modellversuch);
Ausflussgeschwindigkeit aus einem bzw. 2 Rohren; Exponentialfunktionsrohr, 2
Rohre hintereinander
Zweck:
2 Exponentialfunktionsrohre sind hintereinander geschaltet. Das obere wird gefüllt
und entleert sich exponentiell in das zweite. Die Höhe des Wassers ist ein Modell für
die Menge an radioaktiver Substanz (oberes Rohr = Muttersubstanz, unteres Rohr =
Tochtersubstanz).
Zubehör:
2 Exponentialfunktionsrohre L 36175 {53-4}
2 Wasserstandsfühler L 36176 {53-4}
Wechselspannungsquelle ca. 6 V~ z.B L 52239 {64-1}
2 Messbereichsschaltkasten zum Doppelmavo L 44274 {62-3}
evtl. Doppelmavo zur Kontrolle (nicht unbedingt nötig aber nützlich Y1, Y2, )
Oszi {63-4}
1Hz Dämpfungsglieder {69-12}
2 Gefäße {8-3}
Leitungswasser
Bild:
Aufbau:
2 Rohre mit Fühler übereinander so montieren wie auf dem Bild.
Zahl der Schaumstoffscheiben: z.B. oben 3 Stück; unten 5 Stück.
Schaltung:
0 ,3 A
+
F ü h le r 1
~
F ü h le r 2
~- ~
B u ch sen 60 m V
S c h r e ib e r
K anal 1
+
ca 4 V ~
~- ~
0 ,3 A
~
B u ch sen 60 m V
S c h r e ib e r
K anal 2
Die Messbereichsschaltkästen liefern am Ausgang 60 mV eine Gleichspannung die
proportional zur Eingangswechselspannung ist. Die Gleichspannung ist nicht geglättet:
d.h. nur mit Filter könnte Oszilloskop angesteuert werden. Wenn Schreiber zittert,
kann Kondensator ca. 50 bis 100 µF parallel zum Schreibereingang geschaltet werden.
Einjustierung des Schreibers auf gleiche Empfindlichkeit für beide Kanäle:
Widerstand 100 Ω anstelle eines Wasserstandsfühlers, dann anstelle des anderen.
Durchführung:
Messkurve beiliegend: Halbwertszeit der Tochter ca. doppelt so lang wie die der
Muttersubstanz.
Grafik:
Nach dem
Versuch:
1. Schaumstoffscheiben ausbauen und mit Handtuch ausdrücken.
2. Kleenextuch mit Hilfe des Wasserstandsfühlers durch die Röhre hindurchschieben
(denn Leitungswasser gibt Kalkflecken).
Hinweis:
Einzelnes Exponentialfunktionsrohr siehe auch Versuch MF-038 Exponentialrohr,
Modellversuch zum radioaktiven Zerfall.