Элементы квантовой, атомной и ядерной физики. Полицинский Е.В. - 46 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

тяжелая положительно заряженная часть атома. Схема опыта Резерфор-

да представлена на рис. 22, где K – свинцовый контейнер с радиоактив-

ным веществом, Э – экран, покрытый сернистым цинком, Ф – золотая

фольга, M – микроскоп.

Рис. 22. Схема опыта Резерфорда по рассеянию α-частиц

От радиоактивного источника, заключенного в свинцовый кон-

тейнер, α-частицы направлялись на тонкую металлическую фольгу. Рас-

сеянные частицы попадали на экран, покрытый слоем кристаллов суль-

фида цинка, способных светиться под ударами быстрых заряженных

частиц. Сцинтилляции (вспышки) на экране наблюдались глазом с по-

мощью микроскопа. Наблюдения рассеянных α-частиц в опыте Резер-

форда можно было проводить под различными углами φ к первоначаль-

ному направлению пучка. Было обнаружено, что большинство α-частиц

проходит через тонкий слой металла, практически не испытывая откло-

нения. Однако небольшая часть частиц отклоняется на значительные

углы, превышающие 30°. Очень редкие α-частицы (приблизительно од-

на на десять тысяч) испытывали отклонение на углы, близкие к 180°.

Этот результат был совершенно неожиданным даже для Резер-

форда. Он находился в резком противоречии с моделью атома Томсона,

согласно которой положительный заряд распределен по всему объему

атома. При таком распределении положительный заряд не может соз-

дать сильное электрическое поле, способное отбросить α-частицы назад.

Электрическое поле однородного заряженного шара максимально на его

поверхности и убывает до нуля по мере приближения к центру шара.

Если бы радиус шара, в котором сосредоточен весь положительный за-

ряд атома, уменьшился в n раз, то максимальная сила отталкивания,

действующая на α-частицу по закону Кулона, возросла бы в n

раз. Сле-

довательно, при достаточно большом значении n α-частицы могли бы

испытать рассеяние на большие углы вплоть до 180°. Эти соображения