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Exkurs: Schrödingers Katze

30 Aufgaben von AFB I bis III: Zerfallswahrscheinlichkeiten nach n Halbwertszeiten berechnen, Tabellen und Diagramme einstellen und prüfen, was die Box über einen einzelnen Kern sagt.

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A1

Bruchteil zerfallen

AFB I

Nenne als Bruch, bei welchem Anteil von sehr vielen gleichen Präparaten (mit je einem Kern) nach zwei Halbwertszeiten der Kern zerfallen ist.

Gib das Ergebnis als Bruch an — Zähler oben, Nenner unten.
Nach zwei Halbwertszeiten ist (½)² = ¼ der Kerne noch ganz, also sind ¾ zerfallen: 1 − ¼ = ¾.
Berechne zuerst den Anteil „noch ganz“ nach zwei Halbwertszeiten.
Noch ganz: ½ · ½ = ¼. Zerfallen ist der Rest: 1 − ¼ = ¾.
A2

Vom Becquerel-Strahl zur Katze

AFB IIMix

Ordne die fünf Ereignisse auf dem Zeitstrahl ein: Tippe ein Kärtchen an und dann die passende Stelle.

Wähle ein Kärtchen und tippe dann auf die passende Stelle des Zeitstrahls – mit der Maus kannst du es auch direkt hinziehen; gesetzte Nadeln lassen sich verschieben. Tastatur: Tab zum Kärtchen, Enter setzt die Nadel, ←/→ ein Jahr, Shift+←/→ 10 Jahre, Entf nimmt sie zurück.
Reihenfolge: Becquerel (1896), Thomson (1904), Rutherford (1911), Bohr (1913), Schrödinger (1935). Die Entdeckung der Radioaktivität kam vor allen Atommodellen dieser Liste, die Katze ist jünger als alle Modelle.
Ordne zuerst die Atommodelle: Welches Modell baut auf welchem auf?
Becquerel 1896, Thomson 1904, Rutherford 1911, Bohr 1913. Schrödinger kommt viel später, 1935.
A3

Die Wahrscheinlichkeitstabelle

AFB II

In jeder Zeile fehlt mindestens ein Wert. Ergänze die Tabelle — „noch ganz“ und „zerfallen“ ergeben zusammen immer 100 %.

Fülle alle Felder aus und prüfe dann. Enter in einem Feld prüft ebenfalls. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
Halbwertszeiten nnoch ganz in %zerfallen in %
15050
225
387,5
4
53,125
Die Spalte „noch ganz“ halbiert sich Zeile für Zeile: 50 → 25 → 12,5 → 6,25 → 3,125. Die Spalte „zerfallen“ ist einfach der Rest zu 100 %.
Jede Zeile nach unten halbiert den Wert „noch ganz“.
Zeile 2: 100 − 25 = 75. Zeile 3: 25 : 2 = 12,5. Zeile 4: 6,25 und 100 − 6,25 = 93,75. Zeile 5: 100 − 3,125 = 96,875.