Zerfallsfunktion?

3 Antworten

Das „d“ steht, wie andere schon geschrieben haben, für „Tage“, lat. „dies“ (sprich: „di-es“), engl. „days“. Eine Zeit musste es ja in jedem Fall sein, weil t die Zeit ist und der Exponent dimensionslos sein muss.

Um jetzt die Halbwertszeit auszurechnen, muss man das Ganze nun in einen Logarithmus zur Basis 0,5 oder, mit entsprechend negativem Exponenten, zur Basis 2 umwandeln.

Nach den Logarithmengesetzen ist

log.b(y) = log.a(y)/log.a(b) = ln(y)/ln(b),

wir brauchen also

log.[0,75](0,5) = ln(0,5)/ln(0,75)

respektive

log.[0,5](0,75) = 1/(log.[0,75](0,5)) = ln(0,75)/ln(0,5)

(das nämlich kann man auch mit'm Taschenrechner ausrechnen).

Aus

N(t) = N0·0,75^{t/4d}

folgt

log.[0,75](N(t)/N0) = t/4d,

und damit ist

log.[0,5](N(t)/N0) = log.[0,75](N(t)/N0)·log.[0,5](0,75)
                            = (t/4d)·log.[0,5](0,75)
                            = (t/4d)·ln(0,75)/ln(0,5),

und damit ist

N(t)/N0 = 0,5^{(t/4d)·ln(0,75)/ln(0,5)},

d.h.

4d·ln(0,5)/ln(0,75) = 4d·ln(2)/ln(4/3)

sollte die Halbwertszeit sein. Ich nehme an, dass dies die Aufgabe ist. Du hast es nicht explizit dazu gesagt.

Blumenkind2016 
Fragesteller
 26.03.2017, 14:20

Aber es heißt ebenfalls: t...Zeit in Tagen, warum rechnet man die Zeit in Tagen durch vier Tage?

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SlowPhil  26.03.2017, 14:29
@Blumenkind2016

Du kannst auch eine andere Zeiteinheit, z.B. Sekunden einsetzen, dann steht aber 4d für 4×86400s.

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Da die Funktion "N(t)" heißt, ist in diesem Fall t die einzige Variable, die sich ändern darf. Deshalb gehe ich davon aus, dass d eine frei gewählte Konstante ist. Anders kann es eigentlich nicht sein.

Deshalb zieh das bzw. die 4d einfach mit und behandle sie wie eine konstante Zahl. Von Isotop zu Isotop unterscheiden sich diese Zahlen höchstwahrscheinlich, weshalb man hier eine allgemeine Funktion aufstellen wollte, an der man dann verschiedene Isotope untersuchen kann, die dann unterschiedliche d's haben.

Geograph  25.03.2017, 19:35

Leider falsch, d = Tag

t/(4d) muß dimensionslos sein

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