Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

7
ки Резерфорда была использована камера Вильсона. В этой камере можно
было сфотографировать треки рассеянных частиц, так как они, пролетая
через переохлаждённые пары, заполнявшие камеру, ионизировали воздух
и тем самым создавали центры конденсации. Возникшие на этих центрах
капельки жидкости хорошо рассеивали свет и позволяли фиксировать тра-
екторию частиц. Если исходить из модели атома Томсона Кельвина, то
рассеяние α- частиц должно быть изотропным, равномерным по всем на-
правлениям. При некоторой, очень малой толщине металлической фольги,
α- частицы вообще не могут пройти сквозь неё, т.к. положительно заря-
женные облака атомов составят сплошную стену для одноимённо заря-
женных α - частиц. Опыт Э. Резерфорда дал совершенно противополож-
ный результат: α- частицы проникали через фольгу и рассеяние было ани-
зотропным, преимущественно по направлению первоначального полёта.
Отдельные частицы при этом отражались в обратном направлении. Исхо-
дя из гипотезы о том, что положительный заряд в атоме занимает не всё его
пространство, а только центральную, очень малую часть и α - частица
может пролететь сквозь фольгу, ни разу не испытав прямого столкновения
с частями атома, а взаимодействуя с ними только благодаря электричес-
ким зарядам, Э. Резерфорд установил следующее соотношение между уг-
лом рассеяния
Θ
и характеристиками α - частицы, её массой m , скорос-
тью V, зарядом атома рассеивающего вещества Ze и прицельным расстоя-
нием р, смысл которого ясен из рис.2:
p
Ze
MV
Ctg
2
2
2
2
=
θ
, (1.2.1 )
Из формулы (1.2.1) в полном соответствии с эксперементом сле-
довало, что рассеяние α- частиц должно быть анизотропным, и чем
больше прицельное расстояние, тем меньше угол рассеяния
θ
. Преды-
дущую формулу нельзя было проверить экспериментально, т.к. невоз-
можно было определить прицельное расстояние p. Поэтому, считая что
столкновение α - частиц с атомами фольги носят случайный, вероят-
ностный характер, Резерфорд преобразует формулу, избавляясь от не-
известной величины p. В результате преобразований получилось сле-
дующее выражение (см. Прил.1):
∆Ω
θ
=
2
sin
4
2
2
2
MV
Ze
nNN
, ( 1.2.2 )
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
       ки Резерфорда была использована камера Вильсона. В этой камере можно
       было сфотографировать треки рассеянных частиц, так как они, пролетая
       через переохлаждённые пары, заполнявшие камеру, ионизировали воздух
       и тем самым создавали центры конденсации. Возникшие на этих центрах
       капельки жидкости хорошо рассеивали свет и позволяли фиксировать тра-
       екторию частиц. Если исходить из модели атома Томсона – Кельвина, то
       рассеяние α- частиц должно быть изотропным, равномерным по всем на-
       правлениям. При некоторой, очень малой толщине металлической фольги,
       α- частицы вообще не могут пройти сквозь неё, т.к. положительно заря-
       женные облака атомов составят сплошную стену для одноимённо заря-
       женных α - частиц. Опыт Э. Резерфорда дал совершенно противополож-
       ный результат: α- частицы проникали через фольгу и рассеяние было ани-
       зотропным, преимущественно по направлению первоначального полёта.
       Отдельные частицы при этом отражались в обратном направлении. Исхо-
       дя из гипотезы о том, что положительный заряд в атоме занимает не всё его
       пространство, а только центральную, очень малую часть и α - частица
       может пролететь сквозь фольгу, ни разу не испытав прямого столкновения
       с частями атома, а взаимодействуя с ними только благодаря электричес-
       ким зарядам, Э. Резерфорд установил следующее соотношение между уг-
       лом рассеяния Θ и характеристиками α - частицы, её массой m , скорос-
       тью V, зарядом атома рассеивающего вещества Ze и прицельным расстоя-
       нием р, смысл которого ясен из рис.2:
                       θ MV 2
                    Ctg  =      p,                            (1.2.1 )
                       2 2 Ze 2
             Из формулы (1.2.1) в полном соответствии с эксперементом сле-
       довало, что рассеяние α- частиц должно быть анизотропным, и чем
       больше прицельное расстояние, тем меньше угол рассеяния θ . Преды-
       дущую формулу нельзя было проверить экспериментально, т.к. невоз-
       можно было определить прицельное расстояние p. Поэтому, считая что
       столкновение α - частиц с атомами фольги носят случайный, вероят-
       ностный характер, Резерфорд преобразует формулу, избавляясь от не-
       известной величины p. В результате преобразований получилось сле-
       дующее выражение (см. Прил.1):
                                        2
                              Ze 2    
                    ∆N = nN           sin − 4 θ ∗ ∆Ω ,
                                   2            2
                                                                  ( 1.2.2 )
                              MV      

                                                                               7




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com