Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

16.2: Відкриття ядра

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    75243

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Першим значним використанням розсіювання, щоб дізнатися про внутрішню структуру речовини, було використання Резерфордом\(α\) частинок, спрямованих на атоми золота. Цей експеримент вперше виявив атомне ядро. Наш план тут полягає в тому, щоб проаналізувати цей вид розсіювання, щоб зрозуміти, чому він вказував на наявність ядра. Подібні набагато пізніші аналізи встановили, що сам протон має точкові складові, тому це не лише віддалений історичний інтерес.

    Для\(α\) частинок на атомах золота це відмінне наближення прийняти розсіювач як фіксований. Це не суттєва вимога, але воно спрощує розрахунок, і може бути виправлено на потім.

    Щоб візуалізувати те, що відбувається, подумайте про розсіювач як куля для боулінгу з крихітними кульками, спрямованими до нього, вони рухаються швидко горизонтально, вздовж паралельних, але випадкових шляхів. (Давайте візьмемо тут нульову гравітацію -\(α\) частинки, які ми моделюємо, рухаються приблизно з двадцятою швидкістю світла!). Спостерігаємо швидкість, з якою кульки розкидаються в різні боки. Викликати кут розсіювання\(\chi\).

    Отже, припустимо, ширина «балки» мармуру набагато більше, ніж розмір кулі для боулінгу. Ми також візьмемо інтенсивність променя, щоб бути рівномірним, з\(n\) мармурами, що перетинають одиницю площі перпендикулярно променя в секунду. Тепер, якщо куля для боулінгу має радіус\(R\), і ми ігноруємо радіус крихітних мармуру, кількість кульок, які вражають кулю для боулінгу і розкидані, чітко\(\pi R^{2} n\) в секунду. Не дивно, що\(\pi R^{2}\) називається загальним перетином і зазвичай позначається\(\sigma\).