电脑桌面
添加小米粒文库到电脑桌面
安装后可以在桌面快捷访问

卢瑟福散射实验

卢瑟福散射实验_第1页
1/9
卢瑟福散射实验_第2页
2/9
卢瑟福散射实验_第3页
3/9
实验3 .3 卢瑟福散射实验 卢瑟福散射实验是近代物理科学发展史中最重要的实验之一。在1897 年汤姆逊(J.J.Thomson)测定电子的荷质比,提出了原子模型,他认为原子中的正电荷分布在整个原子空间,即在一个半径R≈10-10m区间,电子则嵌在布满正电荷的球内。电子处在平衡位置上作简谐振动,从而发出特定频率的电磁波。简单的估算可以给出辐射频率约在紫外和可见光区,因此能定性地解释原子的辐射特性。但是很快卢瑟福(E.Rutherford)等人的实验否定这一模型。1909年卢瑟福和他的助手盖革(H.Geiger)及学生马斯登(E.Marsden)在做α 粒子和薄箔散射实验时观察到绝大部分α 粒子几乎是直接穿过铂箔,但偶然有大约 1/800α 粒子发生散射角大于 900。这一实验结果当时在英国被公认的汤姆逊原子模型根本无法解释。在汤姆逊模型中正电荷分布于整个原子,根据对库仑力的分析,α 粒子离球心越近,所受库仑力越小,而在原子外,原子是中性的,α 粒子和原子间几乎没有相互作用力。在球面上库仑力最大,也不可能发生大角度散射。卢瑟福等人经过两年的分析,于 1911年提出原子的核式模型,原子中的正电荷集中在原子中心很小的区域内,而且原子的全部质量也集中在这个区域内。原子核的半径近似为10-15m,约为原子半径的千万分之一。卢瑟福散射实验确立了原子的核式结构,为现代物理的发展奠定了基石。 本实验通过卢瑟福核式模型,说明α 粒子散射实验,验证卢瑟福散射理论;并学习应用散射实验研究物质结构的方法。 实验原理 现从卢瑟福核式模型出发,先求α 粒子散射中的偏转角公式,再求α 粒子散射公式。 1. α 粒子散射理论 (1)库仑散射偏转角公式 设原子核的质量为 M,具有正电荷+Ze,并处于点 O,而质量为m,能量为 E,电荷为 2e的α 粒子以速度 入射,在原子核的质量比α 粒子的质量大得多的情况下,可以认为前者不会被推动,α粒子则受库仑力的作用而改变了运动的方向,偏转 角,如图 3.3-1所示。图中 是α 粒子原来的速度,b是原子核离α 粒子原运动径的延长线的垂直距离,即入射粒子与原子核无作用时的最小直线距离,称为瞄准距离。 图 3.3-1 α 粒子在原子核的库仑场中路径的偏转 当α 粒子进入原子核库仑场时,一部分动能将改变为库仑势能。设α 粒子最初的的动能和角动量分别为 E和 L,由能量和动量守恒定律可知: 222202241rrmrZeE (1) Lbmmr...

1、当您付费下载文档后,您只拥有了使用权限,并不意味着购买了版权,文档只能用于自身使用,不得用于其他商业用途(如 [转卖]进行直接盈利或[编辑后售卖]进行间接盈利)。
2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。
3、如文档内容存在违规,或者侵犯商业秘密、侵犯著作权等,请点击“违规举报”。

碎片内容

卢瑟福散射实验

确认删除?
VIP
微信客服
  • 扫码咨询
会员Q群
  • 会员专属群点击这里加入QQ群
客服邮箱
回到顶部