用骰子確定衰變曲線(xiàn)并推導出半衰期的實(shí)驗原理
來(lái)源:高中物理輔導網(wǎng) 2009-09-09 22:04:32
向大托盤(pán)投入N只骰子后,把六點(diǎn)向上的拿走,把剩余的收集后重新投入大托盤(pán),再把六點(diǎn)向上的拿走,重復這個(gè)過(guò)程,直到剩下少數幾只骰子為止。如果每投入一次之后就數出留下的骰子數目,則這個(gè)數目對于投入次數的曲線(xiàn)就是衰變曲線(xiàn)。投入后顯示六點(diǎn)向上的骰子數目依賴(lài)于現存骰子數目(即投入的骰子數目)。另外,在所有投入的骰子中六點(diǎn)向上的都有1/6的幾率,所以在投入骰子n次之后,從概率的觀(guān)點(diǎn)看,剩余的骰子數目是N0(5/6)n。從為開(kāi)始時(shí)骰子的總數目。
設在投放了n′次后,剩下了半數骰子(這就是對半衰期的模擬),那么有
由此可得
要注意,衰變常數λ不是1/6,而是0.1826。它可以從求解方程得到。
可以用以10為底的對數曲線(xiàn)描述衰變曲線(xiàn),它的方程是
將log10N對n的圖象的斜率去除0.301可以推算出半衰期(投放次數)。