KursCennikKorepetycjeBaza wiedzyBlog
Zaloguj sięZacznij teraz
fizykastatkiem@gmail.com

Matura z fizyki

Matura z fizyki: Fizyka jądrowa i relatywistyka

Budowa jądra, rozpady alfa/beta/gamma, prawo rozpadu, czas połowiczny, deficyt masy, energia wiązania, reakcje jądrowe.

⚓ Kurs maturalny z fizyki

Jak fizyka jądrowa i relatywistyka pojawia się na maturze?

Fizyka jądrowa to wdzięczny dział maturalny - zadania są schematyczne i policzalne. Najczęściej obliczasz, ile substancji pozostało po danym czasie (prawo rozpadu) albo bilansujesz reakcję jądrową (zachowanie A i Z). W zadaniach o energii wiązania liczysz deficyt masy i mnożysz przez \( c^2 \).

Poziom: rozszerzony.

Typowe zadania maturalne

  • Obliczanie liczby (lub masy) jąder pozostałych po danej liczbie okresów połowicznych.
  • Uzupełnianie równania reakcji jądrowej z zachowaniem A i Z.
  • Obliczanie energii wiązania jądra z deficytu masy.
  • Wyznaczanie czasu połowicznego rozpadu z danych pomiarowych.

Strategia na egzaminie

  1. 1Sprawdzaj, czy czas t jest wielokrotnością T₁/₂ - wtedy wystarczy kolejno dzielić przez 2.
  2. 2W reakcjach jądrowych zawsze bilansuj osobno sumę liczb masowych i sumę liczb atomowych po obu stronach.
  3. 3Energię wiązania możesz liczyć szybciej, korzystając z faktu, że 1 u odpowiada 931,5 MeV.

Do zapamiętania

Najważniejsze wzory

1

Prawo rozpadu

$$N = N_0\left(\tfrac{1}{2}\right)^{t/T_{1/2}}$$

Liczba jąder pozostałych po czasie t.

2

Postać wykładnicza rozpadu

$$N = N_0 e^{-\lambda t}$$

Wykładnicza zależność liczby jąder od czasu.

3

Stała rozpadu

$$\lambda = \frac{\ln 2}{T_{1/2}}$$

Związek stałej rozpadu z czasem połowicznego zaniku.

4

Aktywność

$$A = \lambda N$$

Liczba rozpadów na sekundę (w bekerelach).

5

Deficyt masy

$$\Delta m = Z m_p + N m_n - m_j$$

Różnica między sumą mas nukleonów a masą jądra.

6

Energia wiązania

$$E_w = \Delta m\cdot c^2$$

Energia odpowiadająca deficytowi masy.

7

Liczba neutronów

$$N = A - Z$$

Liczba neutronów w jądrze.

8

Energia reakcji

$$E = \Delta m\cdot c^2$$

Energia uwolniona przy ubytku masy w reakcji jądrowej.

9

Liczba okresów połowicznych

$$n = \frac{t}{T_{1/2}}$$

Liczba czasów połowicznego zaniku w czasie t.

Najczęściej zadawane pytania

Jak szybko obliczyć, ile substancji zostało po kilku okresach połowicznych?+
Dziel masę początkową przez 2 tyle razy, ile okresów minęło. Po n okresach zostaje (1/2)ⁿ początkowej ilości.
Jak bilansować reakcję jądrową?+
Suma liczb masowych A musi być równa po obu stronach, podobnie suma liczb atomowych Z. Z tych dwóch warunków wyznaczasz nieznaną cząstkę.
Ile MeV odpowiada 1 u deficytu masy?+
1 u odpowiada energii około 931,5 MeV. Ta wartość znacznie przyspiesza obliczanie energii wiązania w zadaniach maturalnych.

Chcesz przerobić ten dział do końca?

W kursie dział „Fizyka jądrowa i relatywistyka” ma lekcję wideo, cztery poziomy materiałów PDF (od teorii po arkusze CKE) i quiz. Możesz kupić sam ten dział za 177 zł albo cały kurs.

☢️ Dział 16: Fizyka jądrowa i relatywistyka →📚 Cały kurs i ceny👨‍🏫 Zobacz korepetycje

Zobacz również

Teoria i wzoryFizyka jądrowa i relatywistyka - teoriaDefinicje, prawa i wzory z fizyki jądrowej i relatywistyki.ZadaniaZadania z fizyki jądrowej i relatywistykiRozwiązania krok po kroku.Powiązany działFizyka atomowa i kwantowaPrzejdź do teorii fizyki atomowej i kwantowej.Powiązany działSzczególna teoria względnościPrzejdź do teorii teorii względności.Powiązany działPraca, moc, energiaPrzejdź do teorii pracy, mocy i energii.