原子的核式结构 他们发现大部分a经铂散射后只有很小角度(2~3 度)的偏转,但有极少数(1/8000)的Q粒子发生一大 角度(大于90度)的偏转,甚至有些接近180度 按说1/8000已经是个很小的数字了,很多人都会 认为这可能只是一种偶然现象。 然而,这1/8000切引起了他们的注意,他们注意 到:按汤姆逊的原子模型是不能会发生这种大角度散 射的(卢瑟福把这一现象比喻成:用炮弹轰击一张薄 纸时,炮弹被反弹了回来) 第一章原子的基本状况
原子的核式结构 第一章 原子的基本状况 他们发现大部分α经铂散射后只有很小角度（2~3 度）的偏转，但有极少数（1/8000）的α粒子发生一大 角度（大于90度）的偏转，甚至有些接近180度。 按说1/8000已经是个很小的数字了，很多人都会 认为这可能只是一种偶然现象。 然而，这1/8000切引起了他们的注意，他们注意 到：按汤姆逊的原子模型是不能会发生这种大角度散 射的（卢瑟福把这一现象比喻成：用炮弹轰击一张薄 纸时，炮弹被反弹了回来）
原子的核式结构 为什么不可能呢? 由于原子的正负电荷相等而且呈球对称分布,原 子对α粒子没有作用力 考虑到a粒子的质量比电子大得多是电子的7300 倍。电子的作用几乎可以忽略。 第一章原子的基本状况
原子的核式结构 第一章 原子的基本状况 为什么不可能呢？ 由于原子的正负电荷相等而且呈球对称分布，原 子对α粒子没有作用力。 考虑到α粒子的质量比电子大得多是电子的7300 倍。电子的作用几乎可以忽略
原子的核式结构 现在只考虑原子的正电部分对a粒子的作用 设原子半径为R,正电荷ze均匀地分布在球体中 如图所示 第一章原子的基本状况
原子的核式结构 第一章 原子的基本状况 现在只考虑原子的正电部分对α粒子的作用。 设原子半径为R，正电荷Ze均匀地分布在球体中 如图所示：
原子的核式结构 根据电磁学知识我们知道: 当Q粒子处在原子外时,所受库仑力为: 2ze2/(4xer2), 到达球面时为:2ze2/(4xe022) 而当α进入原子内部时,所受的库仑力为: 2Ze'r/(4eaR) 也就是说α离球心越近,所受的力越小。 因此最大的散射是发生在Q从原子边缘经过时。 第一章原子的基本状况
原子的核式结构 第一章 原子的基本状况 因此最大的散射是发生在α从原子边缘经过时。 也就是说α离球心越近，所受的力越小。 根据电磁学知识我们知道： 当α粒子处在原子外时，所受库仑力为： 到达球面时为： 而当α进入原子内部时，所受的库仑力为：
原子的核式结构 下面我们举例说明这时的散射角能有多大。 例11.1设入射α粒子的能量5MeV,散射体为厚1m 的铂箔,用汤姆逊原子模型估计散射Q粒子的偏转角, 及发生大于90度角散射的概率。 解:设原子的半径R≈1010m (1)计算a粒子和原子的单次碰撞 由上文已知α粒子只有在原子表面处受到的库仑 力最大,因此它的散射角也最大。 第一章原子的基本状况
原子的核式结构 第一章 原子的基本状况 例1.1.1 设入射α粒子的能量5MeV，散射体为厚1μｍ 的铂箔，用汤姆逊原子模型估计散射α粒子的偏转角， 及发生大于90度角散射的概率。 解：设原子的半径R≈10-10ｍ (1)计算α粒子和原子的单次碰撞 由上文已知α粒子只有在原子表面处受到的库仑 力最大，因此它的散射角也最大。 下面我们举例说明这时的散射角能有多大