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Zerfallsvorgänge grafisch

Radioaktiver Zerfall folgt keiner Geraden, sondern einer Exponentialfunktion: Nach jeder Halbwertszeit bleibt die Hälfte.

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Übungsaufgaben

1Gerade oder Kurve?AFB I

Kreuzen Sie an, welche Merkmale zur linearen und welche zur exponentiellen Abnahme gehören.

Klicke jede Zelle an, die zutrifft. Leer lassen heißt „trifft nicht zu“.
Abnahmeartgleiche Differenz je Zeitschrittgleicher Faktor je Zeitschritterreicht die Null nach endlicher Zeitwird halblogarithmisch zur Geraden
lineare Abnahme
exponentielle Abnahme (Zerfall)
Die ganze Unterscheidung hängt an einem Wort: abziehen oder multiplizieren. Zieht man in jedem Zeitschritt dieselbe Zahl ab, entsteht eine Gerade, die irgendwann die Null trifft. Multipliziert man dagegen in jedem Schritt mit ½, bleibt immer ein Rest — die Kurve nähert sich der Zeitachse nur an. Prüfe bei einer Wertetabelle also nie die Differenzen, sondern immer die Quotienten aufeinanderfolgender Werte.
2Den Graphen in Worte fassenAFB I

Vervollständigen Sie die Anleitung zum Ablesen einer Zerfallskurve.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt). Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Dort, wo die Kurve die N-Achse schneidet, also bei t = 0, steht der . Sucht man auf der N-Achse den halben Anfangswert, geht waagerecht bis zur Kurve und von dort senkrecht nach unten, so liest man auf der t-Achse die ab. In jedem weiteren Zeitschritt dieser Länge wird der Bestand mit dem Faktor multipliziert — er sinkt also nicht um einen . Genau deshalb wird die Kurve immer und nähert sich der t-Achse als , ohne sie je zu erreichen.

Die Anleitung besteht aus zwei Bewegungen: waagerecht zur Kurve, dann senkrecht nach unten. Wer das umdreht, landet bei einem Zeitwert, der nichts bedeutet. Und die letzte Lücke ist die inhaltlich wichtigste: Weil immer nur die Hälfte des Restes verschwindet, wird der Rest kleiner und kleiner, aber nie null.
3Was klickst du wo an?AFB I

Bestimmen Sie für jede Ablesefrage das passende Element des Graphen.

Es erscheint eine Frage. Klicke das Element im Schema an, das dazu passt — dann kommt die nächste Frage.

Kurvenpunkt bei t = 0Marke N₀/2 auf der N-AchseFußpunkt auf der t-AchseKurvenast weit rechts
Jede Graphenauswertung folgt derselben Reihenfolge: erst N₀ am Schnittpunkt mit der N-Achse, dann die Marke bei N₀/2, dann waagerecht zur Kurve und senkrecht hinunter zum Fußpunkt — dort steht T½. Der weit rechts liegende Kurvenast ist kein Nebendetail, sondern die Kernaussage des Modells: Er nähert sich der t-Achse beliebig dicht an, berührt sie aber nie.