ملتقى الفيزيائيين العرب - تدريس مفاهيم العمر النصفي

وهو مثال من الأمثلة على دروس الاستقصاء ..

غالباً لايستوعب طلبة العلوم في المرحلة الثانوية مفهوم " العمر النصفي " . يمكن تصميم تجربة استقصاء بسطة
باستخدام ماء متدفق من اسطوانة مدرجة كبيرة يمر خلال أنبوب مطاطي صغير أنظر الشكل

http://www.friends-qtr.net/uploads/837784c01d.jpg

المشكلة : كيف يمكنك تحديد " العمر " – أي الزمن الذي كانت فيه الاسطوانة الكبيرة المقسمة إلى
تدريجات مليئة بالماء ؟

خطة المشكلة :

أملأ اسطوانة متدرجة لـ 1000 ملم بالماء وضع أنبوباً مطاطياً
صغيراً على سطح حافة الاسطوانة .
أبدأ بسحب الماء من خلال عمل السيفون إلى اسطوانة أخرى فارغة وبنفس التدريج أي – 1000 ملم . استخدم ساعة توقيت لتحديد الزمن المنقضي . سيطر على تدفق المياه باستخدام لولب مربوط بأنبوبة التفريغ .

جمع البيانات : ما الفترة الزمنية التي انقضت والتي يجب أن تلاحظها ؟ وما تطور الحجم على الاسطوانات المتدرجة التي يجب عليك ملاحظتها ؟ وماذا ستلاحظ فيما
يخص مقدار التفريغ للاسطوانة الأولى ومقدار المليء في الاسطوانة الثانية ؟ ماذا كان نصف العمر للماء ( المترشح )( الوقت الذي استغرقه نصف الماء للترشيح ) ؟ وماذا كان نصف العمر في الرابعة ؟ كيف يمكن مقارنة هذه الأنصاف العمرية ؟

التحليل :

ضع ست اسطوانات المتدرجة إلى 100 ملم على صندوق إنارة
كما مبين في الشكل (2) مليء بالماء الملون كلاً من هذه الاسطوانات إلى الحد المبين في الشكل . وعلى قطعة من الكرتون المقوى موضوع خلف الاسطوانات ارسم خطاً خلال مراكز مستويات الماء المبينة . حاول الآن معرفة أين سيستمر الخط المنحني إذاكانت هناك أسطوانة سابعة أو ثامنة فيها ماء . في أي الاسطوانات لن يكون هنالك ماء ؟ ومن خلال تجربتك ، إلى أي وقت مضى كانت الاسطوانة الكبيرة مليئة بالكامل ؟ هذا هو عمر الماء في بداية الاسطوانة الكبيرة . يمكن تطبيق هذه المفاهيم لمعرفة المواد ذات النشاط الإشعاعي المتحللة لتحديد أعمارها .

http://www.friends-qtr.net/uploads/ae647803cc.jpg