シミュレーションのリンク
扱っている現象および本教材の説明
核種の崩壊過程は指数関数に従い、半減期は一定時間で量が半分になる値です。
主要な物理法則・公式
$$ N(t) = N_0 e^{-\lambda t} $$
$$ T_{1/2} = \frac{\ln 2}{\lambda} $$
公式の説明
- \( N(t) \)：時刻 \( t \) での原子数（個数）
- \( \mathbf{N_0} \)：初期値（\( t = 0 \) 時点での原子数）
- \( e \)：自然対数の底（ネイピア数、約 2.718）
- \( \lambda \)（ラムダ）：崩壊定数。核種ごとに固有の値で、崩壊の速さを表します。\( \lambda \) が大きいほど減衰が速い
- \( t \)：経過時間
- \( \ln \)：自然対数（\( \log_e \)）
- \( \mathbf{T_{1/2}} \)：半減期。\( N_0 \) が \( N_0/2 \)（二分の一）になるまでの時間。
対象
- 中学校・高校で物理を学ぶ学習者
- 実験前後学習および練習問題を解きたい方
使用方法
- 画面下部の「▶ 開始」ボタンでシミュレーションをスタートします。
- 右上の「⚙ 設定」からパラメータを調整します。
- グラフや表示を見ながら変化を観察します。
- 「🔄 リセット」で初期状態に戻します。
観察のポイント
- \( N_0 \) の影響
- \( \lambda \) の大小での減衰速度
- 半減期の視覚化
参考文献
- 中学校・高校物理教科書（力学・波動・電磁気）
- 物理学入門書