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27B.10 Lebensdauer eines radioaktiven Atoms, Wahrscheinlichkeitsdichte


CC-BY-NC-SA 3.0

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wirbauen mal selbst ein Wahrscheinlichkeitsdichteund zwar die Wahrscheinlichkeitsdichtefür die LebensdauereinesAtomseines radioaktivenStoffsalso sie lassen sich ein Plutoniumsatomliefernund legen das und das super Supermikroskopund gucken wann dieses eine ?? der Weltwas ist stellt sich wieder oder nehmen?? gewisse Zeitin sich für die nächsten Jahrzehnte nicht zursimplerin Anführungszeichen untensimplephysikalischeMessgrößegegeben ein AtomswissenErwin Atom aus Sydney ?? er gegeben ein Atomwie lange dauert dasbis dieses Atomzerfälltdas muss auch mit nur Wahrscheinlichkeitsdichtegehenich habe zu Beginn mein eines Atom und ich gucke jetzt wie lange wird es dem Leben nach welcher Zeit wird es zerfallen?? das Experiment Millionen Mal mache ?? Millionen MalIntention maltypischerweise ein ganzes Stückchen von so Materialmüssen Sie schon das muss wohl irgend so eine ablehnende Exponentialfunktionwerdenist die Zeites muss von der Form seinWahrscheinlichkeitsdichteich hab es aus bei T nicht X Wahrscheinlichkeitsdichtevon der Zeit ist irgend eine Konstante die ich noch nicht kenne malSpezialfunktionirgendwas mit ihm hoch ab klingend minusB mal die Zeitso sollte dem Prinzip aussehenwenn ich das habekann ich danach ausrechnen okay wahrscheinlich ist es das man Atom eine Lebensdauer zwischenkeine Ahnungvierzig Jahren und einundvierzig Jahren hatBrecht diese integraldas wir dann die Wahrscheinlichkeitdafür??ich sollte noch eine Sache ansagen die HalbwertszeitT ein halbdie Halbwertszeitwo würden Sie die einen malenbei dieser Kurve hiergehört dieUrsus ist es wenn ich erst mal überlegen lasse also ?? im HinterkopfhalbwertszeitT ein halbdas ist die Zeitnach der im Schnittdie Hälfte der Atome zerfallen ist wenn ich ganz viele habe oder wenn ich dieses Experimenteine Million Mal mache das ist die Zeit nach der fünf hundert tausend maldie Atome zerfallen sind und fünf hundert andere noch nicht der Fall Ausrufezeichen mal an andie Fanglounges am besten anzurechnenwas weiß ich jetzt einig über A und wiekann ich irgendwas herausfinden war wie wenn das hier eine Wahrscheinlichkeitsdichtesein soll wie von dirsicher sein es sollein Atom immer desselben attraktiven Stoff sein immer mit derselben Halbwertszeitdie meisten haben die erste Gleichung schon gefunden es muss natürlich einewahrscheinlich ganz dichte sein eins soll das gesamte integral sein von null bis unendlichAbendmahlE hochminus?? CDCdie Gesamtflächeunter der Kurve muss ein seinich werde mich nachträglichnoch ?? Zerfall habe ich von wirklich bei null an das Atom geliefert sozusagen produziert irgendwoChassis fängtmit der Lebensdauer null an keinen negativen Visier negativer handelsintegraljeden Fallunendlich groß sich das vorstellen der Kommentarfunktiondas nicht zu retten ist würden endlich groß werden wir sicher minus unendlich nochdran schreibenab null auchdas ist die eine gleichartig habeund die andere das Leben schon ganz viele vermutetdie Halbwertszeitin der Tat ist der Medianvielleicht sowas hierfifty-fiftydie Hälfte der Atome oder genauer gesagt in der Hälfte der Fälle so sozusagen in der Hälfte der Fällezerfällt das Atom vorherin der anderen Hälfte der Fälle sind für das Atom nachherdie Halbwertszeitist der Media das es absurdBusiness gibt den Media nicht nurbei den Soziologenund so in der Ecke sondern auchin der Physik verzeiht mir die anan das heißt ich weiß ein halbistdie halbe Wahrscheinlichkeitdes Integral von null bis zur HalbwertszeitT ein halb malDT das weiß ich zwei Gleichungen zwei unbekannte ich kann tatsächlich A und B jetztAnimal die erste die schon bei den meistenausgewählten gesehen habe dieses integralAbendmahljetzt eine Stammfunktionschreiben mal null bis unendlich in Anführungszeichenklarzumachenich weiß dass das nicht ganz richtig ist es uns mir trotzdemich suche eine Stammfunktionzu E hochminusB CminusEU minus B C durch B würztProbeableitungmachenKettenregeleh hochminus BC bleibt stehenkünftig in Ableitungmal minus B malweg steht da was ich brauchealsominus und durch Bwenn sie in Anführungszeichenendlich einsetzen??minusunendlichäh hoch minus unendlich istnulldas Licht rauswenn sie unendlich einsetzen sich das raus wenn sie nun einsetzen kriegen Sie hier einsE hoch null?? habe ich hier Ar Malionmuss ich abziehen minusminus eins durch BA mal eins durch Bund damit weiß ich A ist gleich B na toll das Feuernoch einfacher haben können aber so ist es als Beispielwird ?? mit der zweiten Jahren was es mit der Halbwertszeitein halb soll sein das integral von null bis zur Halbwertszeitsartist das selbe schreibe selber mal AbendmahlE hochminusAmalt EDTA und B sind dasselbe schon ein Affe Bmacht arm malstoppen zum Kinder schon die hoch minusA malt sie minus durch ArnullHalbwertszeitT ein halbsehrschön A und Akürzlichund wir kriegen das ist minusseziert sie Halbwertszeitein die hochminusA mal die Halbwertszeitminusnull unten einsetzenwie hoch nullacht einsminus eins ist der Wert und die muss sich abziehen minusminuseinswill sagen plus einsein halb ist gleich das plus einswar ich es mal aus bevor es schwierig wird hiereinenein halb ist gleichseominusA mal Halbwertszeitminus einsvon beiden Seiten ein halb abziehen?? ich hier null und hier noch ein halbEsel überbringenkann habe ich eh hochminusA malt sie ein halb ist gleicheinswie lösen Sie weiter auf??von beiden Seiten den Kehrwertein halb wird zu zweiE hoch minus irgendwas wird ihre Plus irgendwasund jetzt würde ich es auf beiden Seiten den natürlichen Rhythmus bilden dann haben Sie hier den natürlichen Rhythmus von zwei und hier haben sie arm mal die Halbwertszeitwill sagenA ist gleichder Rhythmus von zwei der natürlicheRhythmus von zwei durch die HalbwertszeitPunktdamit habe die wahrscheinlich als Dichtefür die LebensdauerD von T natürlich sinnvollerweisewahrscheinlich plötzlich die für die Lebensdauerist alsoAwas versteht der Rhythmusvon zwei durch die Halbwertszeitmal eben hochminusA malt sie also minusder Entwicklung von zweidurch die Halbwertszeitmal dieZeiteh hochdas könnte man noch etwas hübscher fassenkönnen Sie den hinteren Teil etwas hübscher schreibendich mit dem minus eins durch dieHochlogarithmuszwei schreibt man schon mal sodie Zeit T durch die Halbwertszeitwas sind sie jetzt nochgenau wie hoch ein Produktist eh hoch den einenin Klammernhoch den anderenwie hoch der natürliche Potenz weist aber zweieins durch zwei?? den andern Tee durch die Halbwertszeitso sieht das so viel freundlicher ausBusiness gibt einen schrägen Faktor hier vorneund das ist das man was man erwarten würde eins durch zweihoch wie viel Zeit vergangen ist gemessen Halbwertszeitin einer Halbwertszeitvergangenes steht ja einst durch zwei hocheins ein halbin zwei Halbwertszeitenvergangen ist T durch die Einheit zwei steht hier ein Viertel drei vergangen sindeinst durch zwei hoch dreieinzig acht und so weiter so kann man es halbwegs verstehen dass die die Halbwertszeitstehen einst zwei Hochteedurch die Halbwertszeitin dieser Form ist es leichter abzuleiten und leichter zu integrieren mit der E Funktion aber das ist was man sich einig vorstellten ?? ein halb hoch irgendwasden Verkehr vorne brauche ich damit das Ganze die Fläche eins darunter hat und sie sind von den Einheiten habe das ganzeeinsdurch Sekunde oder eins durch Jahr Teile durch die Halbwertszeit?? Wahrscheinlichkeitsdichtewird sowas sein wie einst durch Sekunde eins durch Jahr damit das integral wieder eins wirdso damit haben wirA und B wir wissen wo der Media nichtssie rechnen jetzt mal den Erwartungswertauswas ist der Erwartungswertder Lebensdauerfür so ein radioaktivesAtomdas ist ja die mittlere Lebensdauerwas ist also die mittlere Lebensdaueroffensichtlich Halbwertszeitoder ganz schlicht Erwartungswertnatürlich jetzt nicht von minus unendlich bis plus unendlich sondern wir von nullbis unendlichmeine Wahrscheinlichkeitsdichtewar der Rhythmus durch die Halbwertszeitmaldie HalbwertszeitDTdas vergessene Wahrscheinlichkeit?? bestätigten die wahrscheinlich als Dichte mal DCmalwieder mit der Erwartungswertwird Wert malWahrscheinlichkeitbevor ich's vergesse ?? Heiligkeit sich die Musiker nur seine Furcht vergesse das lustige ist folgendesder Mediandie Halbwertszeitteilt hier fifty-fiftyFläche unter der Kurveaber wenn sie den Median einsetzenin diese ?? sienun wenn sie den Median hier einsetzen ?? Halbwertszeit?? die Halbwertszeithier einsetzeneiner Halbwertszeitkriegen wir die Hälfte von dem Wert raus bei T gleich nullLustigerweiseist die halbe Zeit nicht nur die Teekoordinatedie hier fifty-fifty teilt sondern die teils lustigerweisein diesem Fallauch die Höhe fifty-fifty?? dass es fifty-fiftyaber das Wesentliche erst mal das die Flächenfünfzig zu fünfzig geteilt werden?? zurück zu dem ihrjeweils partielle Integrationso fürchterlichauf Leertaste drei MinutenT möchte ich ableiten das wird einfachnicht ableiteden in den will ich also zu einer Ableitung machenLustigerweise ist das ja so gebaut dass ich hier einfach als Stammfunktioneh hoch minus den natürlichen Rhythmus von zwei mal die Zeit durch die Halbwertszeitnehmen kannmit einem Minus wenn sie den ableitenkommt minus der Rhythmus durch Arbeitszeit nach vorne Beistrich noch sichsopartielle Integrationhoffe das geht auf die Schnellein eckigen Klammern die beiden nicht abgeleitetenCemalaus dem ThemaminusE hoch minuseinsdurchHalbwertszeitvon null bis ich schreib wieder in Anführungszeichen untenendlichminus das integral mit vertauschten Rolleneins dieser vorneminusPunkt da wieder das erfreulichePlus sind minus minus das zweite minuseh hoch minus einen zwei C durchHalbwertszeitPC in den letzten weiterhin von null bis endlichsohier vorne wenn sie unendlich einsetzenauf diese ingenieurmäßigeWeise minus unendlich mal eben hochminus unendlich äh hochwird gewinnen und diesesDing da vorneklein schlagen wenn sie unendlich einsetzen sind?? ganze null raus wenn sie null einsetzenwollen mal irgendwasins auch wieder nur aus das ?? vorne wird null werdenund hier hinteneines davon soll davon kennen wir schon minus die Halbwertszeitdurch einen zweiE hochminusNN zwei C durch die Halbwertszeitund null bisendlichjedenwenn ich unendlich Einsätze rein formalkommt null raus ich muss abziehenwas passiert wenn ich null Einsätze jedoch null macht einsabziehen ich bin dann zum Schluss bei minus minus ?? plusdie Halbwertszeitdurcheinen zwei maleinsuffdas ist derErwartungswertals die mittlere Lebensdauerdie mittlere Lebensdauerder Erwartungswertder Lebensdauerist die Halbwertszeitdurch LN zweigroßes LzweiungefährEllen von Eliellen von zwei Komma sieben wäre gleicheinsE hoch einsin den zwei Komma sieben dann käme eins raus es ist aber weniger als zwei Komma sieben der Rhythmus wird auch kleiner ich teile durch weniger als eins will sagen das ganze wird größerErwartungswertdie mittlere Lebensdauer ist größerals die Halbwertszeitwas sie eigentlich auch schon wieder wissenErwartungswertnichtbeim Schwerpunkthier habe ich einen langen Hebelarmder langen Hebelarm zieht den Schwerpunktrüber