摘要:a粒子散射实验中忽略了哪些因素的影响,应用了那些物理学原理? α粒子散射实验是物理学史中一个经典的实验,它证
a粒子散射实验中忽略了哪些因素的影响,应用了那些物理学原理?
α粒子散射实验是物理学史中一个经典的实验,它证实了原子行星模型(正电荷分布在原子核,电子绕原子核运动)。卢瑟福α粒子散射用的是金箔,发现少量α粒子的反弹,由此断言原子有核模型。从今天的角度看,实验忽略了电子能量对于α粒子散射的影响,但这种忽略是合理的。因为α粒子的能量在MeV以上,而电子能量在eV量级,别在6个数量级。
a粒子散射实验_a粒子散射实验的意义
a粒子散射实验_a粒子散射实验的意义
a粒子散射实验_a粒子散射实验的意义
a粒子散射实验_a粒子散射实验的意义
卢瑟福的a粒子散射实验证明了什么?
卢瑟福的a粒子散射实验证明了:原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在一个很小的核上。
卢瑟福α粒子散射实验的结果证明了原子具有核式结构,原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在一个很小的核上。
实验目的
卢瑟福从1909年起做了的α粒子散射实验,实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性,实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据。在此基础上,卢瑟福提出了原子核式结构模型。
为了要考察原子内部的结构,必须寻找一种能射到原子内部的试探粒子,这种粒子就是从天然放射性物质中放射出的α粒子。卢瑟福和他的助手用α粒子轰击金箔来进行实验,如图是这个实验装置的示意图。
在一个铅盒里放有少量的放射性元素钋(Po),它发出的α射线从铅盒的小孔射出,形成一束很细的射线射到金箔上。当α粒子穿过金箔后,射到荧光屏上产生一个个的闪光点,这些闪光点可用显微镜来观察。
为了避免α粒子和空气中的原子碰撞而影响实验结果,整个装置放在一个抽成真空的容器内,带有荧光屏的显微镜能够围绕金箔在一个圆周上移动。
a粒子散射实验的具体情况
α粒子散射实验
卢瑟福从1904年到1906年6月,做了许多α射线通过不同厚度的空气、云母片和金属箔(如铝箔)的实验。英国物理学家w.h.布拉格(bragg,
w.h.1862-1942)在1904-1905年也做了这样的实验。他们发现,在此实验中α射线速度减慢,而且径迹偏斜(即发生散射现象)。例如,通过云母的的某些α射线,从它们原来的途径约偏斜了2°,发生了小角度散射,1906年冬,卢瑟福还认识到α粒子在某一临界速度以上时能打入原子内部,由它的散射和所引起的原子内电场的反应可以探索原子内部结构。而且他还预见到可能会出现较大角度的散射。
实验结果:
1907-1908年间,在卢瑟福指导下盖革也进行了α粒子散射实验研究,发现α粒子射入金属箔时散射角与材料的厚度和原子量有关;又发现大多数粒子散射角度很小,但有少数α
粒子偏角很大。卢瑟福敏锐地认识到地观察大角度α
粒子散射对于了解原子内部的电场和结构非常重要,在卢瑟福的指导下,盖革和青年研究生马斯登(sir
ernest
marsden.1889-?)于1909年3月用镭作放射源,进行α
粒子穿射金属箔(先后用了金箔和铝箔)的实验,精心测量极少的大角度散射粒子。结果发现约有八千分之一的入射α粒子发生大角度偏转,偏转角平均为90°,其中有的甚至反弹回来,α粒子的这种反常的散射现象,使卢瑟福十分惊讶,虽然他事前对大角度散射做过一些推测。多年以后,在1925年的一次讲演中曾讲到1909年3月这次实验后的心情。他说:“如果将一张金叶放一束α
射线的径迹上,某些射线进入金的原子并被散射,那只是所期望的。但是,一种明显而未料想到的观察是一些快速的α粒子的速度和能量之大,那是一张极其惊人的结果。……正好像一个炮手将一颗炮强射在一张纸上,而由于某种其他原因弹头再弹回来一样。”在卢瑟福的指导下,盖革和马斯登对实验进行总结并写成论文,交英国皇家学会发表。卢瑟福认为:绝大部分α粒子能直接穿过金箔,说明原子一定是中空的,极少数的α粒子能被金箔偏转,有的还被直接弹了回来,那就说明原子中存在着很小的带正电的核。通过对电荷,质量和偏转角度等的运算,11年提出了原子结构的行星模型。即原子是由带正电的质量很集中的很小的原子核和在它周围运动着的带负电的电子组成的,就像行星绕太阳运转一样的一个体系。
卢瑟福根据a粒子散射实验提出了什么
卢瑟福根据“a粒子散射的实验”提出了原子的核式结构模型,α粒子散射实验又称为金箔实验、Geiger-Marsden实验或卢瑟福α粒子散射实验。
直线运动的α和β粒子在碰到物质原子时,运动方向会发生偏转。β粒子的散射数目要比α粒子更多,因为β粒子的动量和能量要小得多。如此迅速移动的粒子以其原来的路径穿过了原子,而观察到的偏转是由于遍布于原子系统内强电场作用的结果。
原子核内部变化 β衰变 α粒子散射实验
A、α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核,并没有涉及到核内部的变化,故A错误;
B、光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出,没有涉及到原子核的变化,故B错误;
C、天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子,从而发生α衰变或β衰变,反应的过程中核内核子数,质子数,中子数发生变化,故C正确;
D、原子发光是原子跃迁形成的,即电子从高能级向低能级跃迁,释放的能量以光子形式辐射出去,没有涉及到原子核的变化,故D错误.
故选:C.
a粒子散射实验结论(选择)
1、根据α粒子散射实验现象分析
(1)绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进——说明原子是中空的球体
(2)极少数α粒子发生了偏转,偏转角超过90°——说明原子核带正电
(3)有的α粒子甚至被弹回——说明原子核是一个体积小而坚硬的不能穿透的核
(4)带相反电荷的电子并没有落到带正电荷的原子核上——说明电子在核四周作高速运动
2、进一步分析:原子中存在着很小的带正电荷的核,原子的全部正电荷及几乎全部质量都集中在核里,只有电量和质量都较大才会这样。
物理问题,关于α粒子散射试验
你好!我定性的和你讲一讲原因吧。这里面涉及到很多
原子物理学
的专业知识
。首先你要知道,
卢瑟福公式
(就是
理论
公式)是有定条件的,这个公式成立的条件是忽略核外
电子
的作用,只考虑
原子核
和α粒子
的相互作用。很明显当瞄准
距离
(α粒子速度
方向
的延长线和被轰击的原子核之间距离)很小时,产生的就是大角度的散射。(这时完全可以忽略核外电子的作用,因此理论和实验符合的很好。)但是当瞄准距离很
大时
(此时产生
小角度
散射),核外电子的作用就不能忽略了,并且当瞄准距离达到
原子
的大小时,由于原子呈
电中性
,散射根本不会发生,因此,在小角度时,不考虑核外电子
屏蔽效应
的卢瑟福公式不再成立。(此时,理论和实验相甚远。)详细的
定量
的解释,要参见专业的文献资料。希望我的回答对您有所帮助。祝您生活愉快!!