1 Wstęp. Poziom trudności

Transkrypt

1 1 Wstęp Niniejsze e-doświadczenie poświęcone zostało zagadnieniom związanym z fizyką atomową (widma emisyjne gazów) oraz jądrową (promieniotwórczość). Za jego pomocą będziemy mogli badać widma emisyjne wodoru oraz helu, oznaczać radioaktywność różnych substancji, czas połowicznego rozpadu, a także datować przedmioty. Poziom trudności Zadania oznaczone gwiazdką ( ) są bardziej zaawansowane od pozostałych i mogą wymagać od Ciebie dodatkowej wiedzy lub pomocy nauczyciela. 1

2 2 Badanie widm Celem poniższych ćwiczeń doświadczalnych będzie poznanie podstaw dotyczących badania widm promieniowania niezrównoważonego gazów. Ćwiczenie 1 Wyznaczanie stałej siatki dyfrakcyjnej Montaż stanowiska Uwaga! " Z zakładki nr 1: Badanie widm gazów w Narzędziach wybierz spektroskop optyczny, lampę helową, oprawę lampy spektralnej oraz siatkę dyfrakcyjną. " Umieść lampę w oprawie oraz siatkę w uchwycie w centrum spektroskopu. " Zmontowanemu zestawowi możesz się dokładniej przyjrzeć, używając opcji Pokaż stanowisko. Z animacji możesz wyjść wciskając przycisk Wyjdź. Do poprawnego wykonania ćwiczenia potrzebna jest znajomość długości fal odpowiadających prążkom w serii widzialnej helu. Przedstawiamy poniżej wartości długości dla poszczególnych kolorów prążków (w nawiasach podajemy skróty nazw kolorów, których będziemy używać poniżej): ˆ 706,5 nm ciemnoczerwona (słabo widoczna; ccz), ˆ 667,8 nm czerwona (cz), ˆ 587,7 nm żółta (zt), ˆ 501,6 nm zielona (z1), ˆ 492,2 nm zielona (słabo widoczna) (z2), ˆ 471,3 nm niebiesko-zielona (średnio widoczna; nz), ˆ 447,2 nm niebieska (n). Pomiary " Włącz zasilacz lampy. Rozwiń panel boczny przyciskiem Pokaż panel, dzięki czemu uzyskasz widok pola widzenia lunety. W polu widzenia lunety, w jego środku, powinieneś zobaczyć jasny prążek jest to prążek rzędu zerowego. 2

3 Uwaga! Obliczenia " Obracaj lunetę w lewą stronę (używając ramienia lunety bądź bardziej precyzyjnie strzałek pod widokiem lunety) aż do momentu, gdy w polu widzenia zobaczysz prążek niebieski (n). Ustaw lunetę, tak aby ów prążek znalazł się w miarę możliwości dokładnie w centrum pola widzenia. Odczytaj jego położenie kątowe α L (n) na skali i je zanotuj. Dzięki podziałce kątowej z noniuszem, można odczytać wartość kąta z dużą dokładnością. Noniusz składa się z dwóch skal: ruchomej i nieruchomej. Aby dokonać odczytu należy sprawdzić, które z linii obu skal się pokrywają podobnie, jak w suwmiarce. Jeżeli napotkasz problemy z użyciem noniusza, skonsultuj się z nauczycielem. " Postępuj analogicznie z prążkami innych kolorów, wymienionych w tabeli powyżej. Dostaniesz w ten sposób listę kątów: α L (n), α L (nz), α L (z2), α L (z1), α L (zt), α L (cz), α L (ccz). " Ustaw lunetę ponownie w położeniu centralnym. " Przeprowadź pomiary położeń kątowych prążków, przesuwając lunetę w prawo. Otrzymasz w ten sposób listę: α P (n), α P (nz), α P (z2), α P (z1), α P (zt), α P (cz), α P (ccz). " Dla każdego prążka możesz wyznaczyć jego średnie położenie z formuły: φ = 1/2(α L + α P ) i w konsekwencji odpowiadającą takiej wartości stałą siatki dyfrakcyjnej ze wzoru: a = λ sin φ, (2.1) Ćwiczenie 2 gdzie λ to długość fali odpowiadająca kolorowi danego prążka. " Postępując zgodnie z przepisem przedstawionym powyżej, dostaniesz w efekcie końcowym listę różnych (lecz zbliżonych) oszacowań wartości stałej siatki. Aby dostać ostateczne oszacowanie a, musisz obliczyć średnią arytmetyczną z wielkości, które uzyskałeś, tzn. a = 1 a i, (2.2) n gdzie a(i) oznacza wartość stałej dla i tego prążka, np. dla prążka zielonego i = z, natomiast n to liczba prążków, dla których posiadasz oszacowania stałej. Porównaj uzyskaną wartość z wartością rzeczywistą. " Czy możesz zwiększyć dokładność swojego oszacowania a? Jeśli uważasz że tak, zaproponuj odpowiedni sposób. Czy do pomiarów można użyć kolejnych prążków, tzn. drugiego (trzeciego,...) prążka niebieskiego itd.? Czy równanie (2.2) jest zawsze prawdziwe? Wyznaczanie długości fali świetlnej i 3

4 Zanim przystąpisz do wykonania ćwiczenia zwróć uwagę, że do jego wykonania potrzebujesz wartości stałej siatki dyfrakcyjnej. Możesz ją wyznaczyć samodzielnie wykonując ćwiczenie poprzednie. Montaż stanowiska Uwaga! " Z zakładki nr 1: Badanie widm gazów w Narzędziach wybierz spektroskop optyczny, lampę wodorową, oprawę lampy spektralnej oraz siatkę dyfrakcyjną. " Umieść lampę w oprawie oraz siatkę w uchwycie w centrum spektroskopu. " Zmontowanemu zestawowi możesz się dokładniej przyjrzeć, używając opcji Pokaż stanowisko. Z animacji możesz wyjść wciskając przycisk Wyjdź. W widmie widzialnym wodoru występują tylko cztery długości fali a, odpowiadające następującym kolorom: czerwony (cz), cyjan (odcień niebieskiego); c), niebieski (n) i fioletowy (f). W ćwiczeniu twoim zadaniem jest wyznaczenie tych długości, ich tablicowe wartości to odpowiednio: 410,2 nm, 434,1 nm, 486,1 nm, and 656,3 nm a Jest to tzw. seria Balmera (patrz ramka w następnym ćwiczeniu). Pomiary Obliczenia " Włącz zasilacz lampy. Po rozwinięciu panelu bocznego, z boku ekranu, w polu widzenia lunety, w jego środku, powinieneś zobaczyć jasny prążek jest to prążek rzędu zerowego. " Obracaj lunetę w lewa stronę aż do momentu, gdy w polu widzenia zobaczysz prążek fioletowy (f). Ustaw lunetę, tak aby ów prążek znalazł się w miarę możliwości dokładnie w centrum pola widzenia. Odczytaj jego położenie kątowe α (1) L (f) na skali noniusza i je zanotuj. " Obracaj dalej lunetę, aż natrafisz na prążek tego samego koloru. Odczytaj jego położenie kątowe α (2) L (f) na skali i je zanotuj. " Postępuj tak aż do momentu, gdy dalszy obrót lunety nie będzie możliwy. " Postępuj analogicznie z prążkami innych kolorów wymienionych w tabeli powyżej. Dostaniesz w ten sposób listę kątów: α (i) L (f), α (i) L (n),α (i) L (c), α (i) L (cz), dla każdego i, które oznacza kolejny numer prążka danego koloru. Numer prążka nazywany jest rzędem widma. Ustaw lunetę ponownie w położeniu centralnym. " Przeprowadź pomiary położeń kątowych prążków przesuwając lunetę w prawo. Otrzymasz w ten sposób listę: α (i) P (f), α (i) P (n),α (i) P (c), α (i) P (cz), gdzie znaczenie indeksu i jest takie same jak powyżej. " Dla każdego prążka, dla każdego rzędu widma możesz wyznaczyć jego średnie położenie z formuły: φ (i) = 1/2(α (i) L + α (i) P ) i w konsekwencji odpowiadające danemu rzędowi oszacowanie długość 4

5 fali λ (i) zgodnie ze wzorem: λ (i) = a, (2.3) i sin φ (i) gdzie a to stała siatki dyfrakcyjnej. " Postępując zgodnie z przepisem przedstawionym powyżej, dostaniesz w efekcie końcowym listę różnych (lecz zbliżonych) oszacowań wartości długości fali. Aby dostać ostateczne oszacowanie λ dla danego koloru, musisz obliczyć średnią arytmetyczną z wielkości, które uzyskałeś, tzn. λ = 1 λ (i), (2.4) n i Ćwiczenie 3 gdzie n to liczba zmierzonych prążków danego koloru (innymi słowy maksymalny rząd widma jaki dla danego prążka został zmierzony). " Porównaj uzyskaną wartość z wartościami rzeczywistymi, które umieszczone są ramce na początku ćwiczenia. Jakie wnioski możesz wysnuć? " Czy możesz zwiększyć dokładność swojego oszacowania λ? Jeśli uważasz że tak, zaproponuj odpowiedni sposób. Wyznaczanie stałej Rydberga 1 1 Johannes Robert Rydberg ( ) fizyk szwedzki, znany głównie z formuły (2.5). 5

6 Wzór Rydberga Pierwiastki w fazie gazowej są źródłem promieniowania, które składa się z fal o pewnych określonych (typem pierwiastka) długościach. W przypadku atomów wodoropodobnych, tj. atomów jednoelektronowych o liczbie atomowej Z 1 (dla wodoru Z = 1), długości te, λ mn, można wyznaczyć z dobrym przybliżeniem z tzw. wzoru Rydberga (uogólnionego wzoru Balmera a ): ( 1 1 = Z 2 R λ mn n 1 ), (2.5) 2 m 2 gdzie R to stała Rydberga, Z liczba atomowa, n, m liczny naturalne odpowiadające numerowi orbity elektronowej zgodnie z modelem Bohra b, m = n + 1, n + 2,. W bieżącym ćwiczeniu będziemy używać tego wzoru w przekształconej postaci dla Z = 1 (lambda wodorowa): R = n 2 m 2 (m 2 n 2 ) λ. (2.6) Przyjmując n = 2, co odpowiada tzw. serii Balmera, otrzymujemy: m 2 R = 4 (m 2 4) λ. (2.7) Przejściu 3 2, tj. m = 3, odpowiada kolor czerwony, 4 2 (m = 4) cyjan, 5 2 (m = 5) niebieski, 6 2 (m = 6) fioletowy (por. ramka w poprzednim ćwiczeniu). a Johann Jakob Balmer ( ) fizyk szwajcarski, którego nazwisko kojarzone jest głównie z badaniami w dziedzinie fizyki atomowej. b Niels Henrik David Bohr ( ) fizyk duński, laureat nagrody Nobla w 1922 za badania nad strukturą atomów i promieniowania wysyłanego przez nie ; słynny jest jego spór z A. Einsteinem dotyczący podstaw mechaniki kwantowej. " Wykonaj ćwiczenie 2, aby ustalić długości fali odpowiadające przejściom serii Balmera. " Wstaw uzyskane oszacowania długości fali do równania (2.7), przyjmując odpowiednią wartość m. I tak na przykład: niech λ f będzie oszacowaniem długości fali odpowiadającej prążkowi fioletowemu, dla niego, zgodnie z ramką powyżej, m = 6, zatem otrzymujemy oszacowanie stałej Rydberga na podstawie uzyskanych pomiarów w postaci: R f = 9 2λ f. (2.8) " Ostateczne oszacowanie stałej Rydberga przyjmujemy w postaci średniej arytmetycznej z wartości uzyskanych dla różnych długości 6

7 fali, tj.: R = 1 4 (R f + R n + R c + R cz ). (2.9) " Porównaj uzyskaną wartość z wartością tablicową. Czy jest ona do niej zbliżona? Czy jesteś w stanie zaproponować inny sposób pomiaru stałej Rydberga? 7

8 3 Badanie promieniotwórczości Ćwiczenie 4 Celem poniższych ćwiczeń jest poznanie podstaw promieniotwórczości. Badanie osłabienia promieniowania Montaż stanowiska Promieniowanie tła Promieniowanie α Promieniowanie β " Z zakładki nr 2: Badanie promieniotwórczości w Narzędziach wybierz ławę, licznik Geigera Müllera, zestaw płytek absorbujących oraz walizkę nr II. " Zmontuj ławę. Umieść komorę zliczającą licznika w przeznaczonym do tego uchwycie. " Zanim zaczniesz badać wybraną próbkę, musisz zmierzyć wartość promieniowania tła, tzn. promieniowania pochodzącego z otoczenia a nie z badanych próbek. " Włącz licznik, ustal czas zliczania t za pomocą odpowiedniego przycisku. Możesz wybrać następujące czasy: 1 s, 6 s lub 60 s. Domyślnym czasem jest 6 s. Wybierz czas T, który uznajesz za najodpowiedniejszy (uzasadnij swój wybór). Wciśnij start i czekaj aż upłynie wybrany przez Ciebie czas. Po zakończeniu zliczania zanotuj liczbę N 1, wyświetlaną na liczniku. " Powtórz pomiar kilkukrotnie, za każdym razem notując kolejne wartości N i (i numer Twojego pomiaru). Jako ostateczne oszacowanie przyjmij średnią arytmetyczną N t = 1/k i N i, gdzie k to liczba wykonanych pomiarów. " Wybierz dowolna próbkę z walizki II i umieść ją w pewnej odległości, np. d 1 = 30 cm od komory. " Wyznacz średnią liczbę zliczeń N(d 1 ) licznika Geiger Müllera w czasie T (takim samy jak przy wyznaczaniu zliczeń tła). " Zmierz średnią liczbę zliczeń N(d i ) dla różnych odległości zmieniających się co 1 cm. " Wykreśl zależność N(d i ) N t od odległości próbki od komory detekcyjnej. Jaki typ zależności otrzymałeś? " Wybierz dowolna próbkę z walizki III i umieść ją w pewnej odległości d 1 = 30 cm od komory. " Zmierz średnią liczbę zliczeń N(d i ) dla różnych odległości zmienijących się co 1 cm. " Wykreśl zależność N(d i ) N t od odległości próbki od komory detekcyjnej. Jaki typ zależności otrzymałeś? " Jakie mechanizmy powodują osłabianie wiązki promieniowania 8

9 Ćwiczenie 5 α i β? Badanie pochłaniania promieniowania Montaż stanowiska Promieniowanie tła Pomiary (ołów) Inne płytki pochłaniające " Zanim przystąpisz do wykonywania ćwiczenia zastanów się jak będzie zmieniała się liczba zliczeń licznika w zależności od grubości materiału włożonego pomiędzy badaną próbkę a komorę licznika. Czy będzie to zależność liniowa, kwadratowa, czy może jeszcze inna funkcja grubości przesłony? " Z zakładki nr 2: Badanie promieniotwórczości w Narzędziach wybierz ławę, licznik Geigera Müllera, walizkę II oraz zestaw płytek absorbujących. " Umieść komorę zliczającą licznika w przeznaczonym do tego uchwycie. " Zmontowanemu zestawowi możesz się dokładniej przyjrzeć używając opcji Pokaż stanowisko. Z animacji możesz wyjść wciskając przycisk Wyjdź. " Wyznacz średnią liczbę (tzn. pomiar przeprowadź kilkukrotnie nie zmieniając warunków eksperymentu i oblicz średnią arytmetyczną swoich wyników) zliczeń rozpadów N t w danym czasie T, gdy w układzie nie ma włożonej żadnej próbki (patrz ćwiczenie poprzednie). Zanotuj wartość. " Wybierz dowolna próbkę z zestawu i umieść ją w pewnej odległości 2 cm od komory. " Wyznacz średnią liczbę zliczeń N 0 licznika Geiger Müllera w czasie T (takim samy jak przy wyznaczaniu zliczeń tła). " Wstaw w uchwyt pomiędzy próbką i komorą zliczeń płytkę z ołowiu o grubości 1 mm. Wyznacz średnią liczbę zliczeń N 1 w czasie T odpowiadającą tej grubości płytki absorbującej. " Zwiększ o 1 mm grubość warstwy pochłaniającej i wyznacz średnią wartość zliczeń N 2. " Postępuj podobnie aż do osiągnięcia grubości przeszkody równej 20 mm. " Sporządź wykres zależności zliczeń od grubości przeszkody. Uwaga! Na osi poziomej nanieś grubość przeszkody (w milimetrach), na osi pionowej N i N t, tzn. dla każdej wartości liczby zliczeń musisz odjąć od niej wartość zliczeń tła, tak aby uzyskać zliczenia pochodzące tylko od wybranej przez Ciebie próbki. W jaką krzywą układają się punkty pomiarowe? Czy właśnie takiej zależności się spodziewałeś/-aś? " Przeprowadź analogiczny eksperyment biorąc zamiast ołowiu płytki z innych materiałów (glin, żelazo, mosiądz). Czy zależność (kształt wykresu) liczby zliczeń od grubości płytki jest taka sama jak dla ołowiu? 9

10 Inne próbki Ćwiczenie 6 " Przeprowadź pomiary dla innych próbek. Jakie wnioski płyną z Twoich obserwacji? Od czego zależy jaka część promieniowania zostaje pochłonięta? Czy dla danego materiału pochłaniającego pochłanianie dla każdej próbki jet takie same? " Dlaczego ważne było abyś badaną próbkę umieścił w niewielkiej odległości od detektora (wskaz.: porównaj z ćwiczeniem poprzednie)? Oznaczanie aktywności promieniotwórczej substancji Montaż stanowiska Promieniowanie tła Badania próbek " Z zakładki nr 2: Badanie promieniotwórczości w Narzędziach wybierz ławę, licznik Geigera Müllera oraz walizkę I. " Umieść komorę zliczającą licznika w przeznaczonym do tego uchwycie. " Zmontowanemu zestawowi możesz się dokładniej przyjrzeć używając opcji Pokaż stanowisko. Z animacji możesz wyjść wciskając przycisk Wyjdź. " Wyznacz promieniowanie tła (patrz poprzednie ćwiczenie) " Umieść wybrana próbkę (oznaczmy ją jako p) z walizki w uchwycie na próbkę (po chwyceniu danej próbki odpowiednie miejsce zaświeci sie na zielono). Ustal pewną odległość d próbki od komory licznika. " Wybierz czas zliczania taki sam jak wybrałeś/-aś podczas wyznaczania promieniowania tła. Powtórz pomiary kilkukrotnie i jako oszacowanie liczy zliczeń N p+t w danym czasie przyjmij średnią ze swoich pomiarów (liczba tych pomiarów może być dowolna). " Liczba zliczeń (rozpadów) pochodząca od samej próbki może zostać wyznaczona z zależności N p = N p+t N t. (3.1) " Aktywność A p danej próbki, zdefiniowaną jako liczbę rozpadów promieniotwórczych w ciągu sekundy, możesz ostatecznie wyznaczyć ze wzoru A p = N p f(d), (3.2) t gdzie f(d) jest odpowiednią funkcją odległości próbki od detektora związaną z osłabieniem promieniowania na drodze d (patrz ćwiczenie 4 oraz ramka - albo w tym miejscu podac funkcje albo podac w ramce ktora by byla zamieszczona ponizej). Jednostka aktywności jest [1 Bq], który w układzie SI równy jest [1/s] " Wyznacz aktywność danej próbki zmieniając jej odległość od komory licznika. Jakie możesz wysnuć wnioski na podstawie takich pomiarów? Uzasadnij odpowiedź. 10

11 Ćwiczenie 7 " Przeprowadź pomiary jak wyżej dla każdej z próbek (granit, wapień, cegła, popiół węglowy, banan, mleko w proszku). " Jaka jest relacja pomiędzy aktywnościami tych próbek? Uszereguj je w kolejności od najmeniejszej do największej " Czy uszeregowanie, które uzyskałeś jest uniwersalne, tzn. czy jeśli do pomiarów wzięte zostałyby inne próbki z takich samych materiałów (np. cały banan i cała cegła) to pozostałoby ono bez zmian? Uzasadnij. Jeśli uważasz, że taka relacja nie jest uniwersalna zaproponuj metodę, pozwalającą na porówynywanie aktywności różnych substancji. Badanie prawa rozpadu 11

12 Czas połowicznego rozpadu Rozpad promieniotwórczy jest procesem przypadkowym (stochastycznym) i nie zależy od czynników zewnętrznych. Zakładając, że początkowo w próbce znajduje się N 0 jąder promieniotwórczych, ilość takich jąder N(t) po czasie t opisuje zależność; N(t) = N 0 e λt, (3.3) gdzie λ to stała rozpadu. Związana jest ona ze średnim czasem życia τ zależnością: τ = 1 λ. (3.4) Po czasie równym czasowi średniego życia liczba jąder promieniotwórczych zmniejsza się e krotnie (e 2, ). Częsciej jednak używa się czasu połowicznego rozpadu T 1/2, po którym liczba jąder spadnie o połowe w stosunku do pierwotnej wartości. Wynosi on: T 1/2 = ln 2 λ = λ. (3.5) Aktywność substancji promieniotwórczej A (patrz ćwiczenie 4, wzór (3.2)) w związku ze spadkiem liczy jąder promieniotwórczych także spada, spadek ten opisuje zależność czasowa: A(t) = A 0 e λt, (3.6) gdzie A 0 to aktywność substancji w chwili początkowej t = 0. Znając aktywność substancji w dwóch różnych chwilach czasu (gdy czas połowicznego rozpadu jest duży te chwile powinny być odległe od siebie) możliwe jest wyznaczenie czasu połowicznego rozpadu. Niech A(t 1 ) i A(t 2 ) oznaczają te aktywności. Wtedy używając równań ( ) dostajemy: T 1/2 = t 2 t 1 log 2 (A 1 /A 2 ). (3.7) Gdy w powyższym równaniu przyjmiemy t 1 = 0, tzn. znamy początkową aktywność próbki A 0 dostajemy, że dla dowolnej chwili czasu t zachodzi t T 1/2 = log 2 (A 0 /A(t)). (3.8) Zadanie " W substancji A z 1000 jąder w czasie 1 min rozpada się 300 jąder, w substancji B z 2000 jąder w czasie 3 min rozpada się 700 jąder. Która substancja charakteryzuje się dłuższym czasem połowicznego zaniku? Czas połowicznego " Wybierz dowolną próbkę z walizki II lub III i zbadaj jej aktywrozpadu 12

13 Wehikuł czasu Zależność aktywności od czasu Inne próbki Ćwiczenie 8 ność A 0 (patrz ćwiczenie 4). " Wybierz z Narzędzi wehikuł czasu. Dzięki temu urządzeniu będziesz mógł się przenieść w czasie do przodu i wykonać pomiar aktywnośći dla nowej chwili czasu. " Przenieś się w czasie o t 1 = 1 min. Wykonaj pomiar aktywności. Powtórz pomiar kilkukrotnie i jako ostateczne oszacowanie aktywności A(t 1 ) przyjmij średnią z pomiarów. Na podstawie wzoru (3.8) wyznacz czas połowicznego rozpadu T 1/2. " Przeprowadź eksperyment przenosząc się w przód o różne wartości (np. 10) czasu t 2, t 3, za każdym razem obliczając czas połowicznego rozpadu. Jakie wartości otrzymujesz? Dlaczego? " Wykreśl zależność aktywności promieniotwórczej od czasu, dla wszystkich zmierzonych chwil czasu. Czy punkty pomiarowe układają się zgodnie z zależnością (3.6)? " Przeprowadź doświadczenie dla wszystkich dostępnych próbek. Uszereguj próbki ze względu na wartość czasu połowicznego rozpadu. " Porównaj uzyskane rezultaty z wartościami tablicowymi. Skomentuj wynik porównania. " Czy uzyskasz taki sam czas połowicznego rozpadu, gdy między próbkę i komorę licznika włożysz płytkę pochłaniającą? Uzasadnij. Identyfikacja substancji promieniotwórczych Pomiar połowicznego czasu Ćwiczenie 9 " Wykonaj pomiar połowicznego czasu rozpadu (patrz ćwiczenie 6) dla próbek z walizki z nieznanymi substancjami. " Na podstawie tablic fizycznych zawierających czasy połowicznego rozpadu dla różnych substancji spróbuj zidentyfikować każdą z substancji. " Czy udaje Ci się to zrobić bez żadnych wątpliwości co do rodzaju substancji? " Jeśli nie, zastanów się czego to może być wynikiem (niedoskonałość metody, a może sama istota procesu?). Przeprowadź dyskusje nad możliwą modyfikacją metody identyfikacji. Datowanie 13

14 Fizyczne podstawy datowania Uwaga! Spektrometr Określenie wieku Inne przedmioty Datowanie radiowęglowe opiera się na fakcie, że izotop 14 C jest nietrwały (z okresem połowicznego rozpadu równym około 5730 lat) podczas, gdy izotopy 12 C i 13 C takowymi są. Metoda zostala stworzona w 1949 roku przez J. R. Arnolda, E. Andersona oraz W. F. Libby ego. Za to osiągnięcie, kierujący projektem Libby został w 1960 uhonorowany nagrodą Nobla w dziedzienie chemii.) " Wybierz z Narzędzi przedmiot, którego wiek chcesz zbadać (stanowisko pomiarowe jest już przygotowane). " Aby móc określić wiek danego przedmiotu konieczne jest utworzenie niewielkiej próbki z danego obiektu przygotowanej według rygorystycznej procedury. W tym celu włóż próbkę do odpowiedniego urządzenie, zamknij drzwiczki i wciśnij Start. Po skończeniu procesu przygotowania wyjmij próbkę z komory. " Możesz prześledzić dokładną kolejność czynności podczas przygotowania opracowywania próbki. Wciśnij w tym celu Przygotuj próbkę. " Umieść próbkę w spektroskopie. Wciśnij Uruchom, aby rozpocząć pomiar. Zadaniem spekrometru masowego jest wyodrębnienie z początkowej wiązki izotopu 14 C i zmierzenie jej procentowej zawartości w próbce. " Po zakończeniu pomiaru na monitorze wyświetli się relatywna zawartość izotopu 14 C. " Na podstawie wyniku pomiaru możesz określić przybliżony wiek badanego przedmiotu. W tym celu skorzystaj z odpowiedniej tabeli znajdującej się w Tablicach fizycznych. " Spróbuj określić z jakiego okresu w dziejach świata pochodzi próbka. " Powtórz eksperyment dla pozostałych przedmiotów. Który z nich jest najstarszy? " Czy metoda datowania radiowęglowego ma jakieś ograniczenia? Uzasadnij swoją odpowiedź (wskazówka: przeanalizuj tabelkę pozwalającą określić wiek). 14