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为什么α粒子轰击金箔时,大部分通过,小部分弹回?原理是什么?

来源:www.zuowenzhai.com    作者:编辑   日期:2024-06-01
为什么用阿尔法粒子轰击金箔,发现α粒子被弹回就可知原子结构不是“葡萄干蛋糕模型”,请详细解释。

你理解错了。假如是蛋糕模型才会有大量α粒子被弹回,卢瑟福的实验结果是只有少量粒子是弹回的,大部分几乎不发生偏转而直接穿过去,说明原子内部有比较大的空隙。少量弹回只是表明可能有一个正电荷集中的核(因为α粒子也是带正电的)。

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卢瑟福的a粒子散射试验:说明了分子之间是有间隙的。

结果:大多数散射角很小,约1/8000散射大于90°; 极个别的散射角等于180°。

结论:正电荷集中在原子中心。
卢瑟福从1909年起做了著名的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,图14-1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。

实验结果表明,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了较大的偏转,并有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°而被反弹回来,这就是α粒子的散射现象。

发生极少数α粒子的大角度偏转现象是出乎意料的。根据汤姆孙模型的计算,α粒子穿过金箔后偏离原来方向的角度是很小的,因为电子的质量不到α粒子的1/7400,α粒子碰到它,就像飞行着的子弹碰到一粒尘埃一样,运动方向不会发生明显的改变。正电荷又是均匀分布的,α粒子穿过原子时,它受到原子内部两侧正电荷的斥力大部分相互抵消,α粒子偏转的力就不会很大[图14-2(a)]。然而事实却出现了极少数α粒子大角度偏转的现象。卢瑟福后来回忆说:“这是我一生中从未有的最难以置信的事,它好比你对一张纸发射出一发炮弹,结果被反弹回来而打到自己身上……”卢瑟福对实验的结果进行了分析,认为只有原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的区域,才有可能出现α粒子的大角度散射。由此,卢瑟福在1911年提出了原子的核式结构模型,认为在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核(nucleus),原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。

按照这一模型,α粒子穿过原子时,电子对α粒子运动的影响很小,影响α粒子运动的主要是带正电的原子核。而绝大多数的α粒子穿过原子时离核较远,受到的库仑斥力很小,运动方向几乎没有改变,如图14-2(b)中的1、3、4、6、7、9,只有极少数α粒子可能与核十分接近,受到较大的库仑斥力,才会发生大角度的偏转,如图14-2(b)中的2,5,8。

根据α粒子散射实验,可以估算出原子核的直径约为10-15米~10-14米,原子直径大约是10-10米,所以原子核的直径大约是原子直径的万分之一,原子核的体积只相当于原子体积的万亿分之一。

我认为是撞击,说到底原子便是电子围绕原子核高速运动所表现出来的形式,α射线便是氦核流,单纯以大小来说,氦核远远小于完整的金原子。
就像太阳系一般,原子核看做太阳,整个八大行星系统看做原子整体,假设有大量比太阳小几分的恒星以极高速度轰击太阳系,那么便会有大量恒星穿过太阳系,少部分则会因为撞击到太阳系中其它星体大幅改变轨迹(这部分便看做弹回的氦核)
上面这个比喻虽然不够准确,但确实非常形象了,这些东西是曾经在报纸上无意瞧见的,当然语言是我自己组织的,年代有些久远,可能理论会有些过时,不适用精确实验以及论文。
PS:精确理论我想是不太可能的,本来所谓科学便是不断推翻前人的错误理论的一种学科,说起来此类理论有许许多多争论与学说,而且由于技术和能源的限制,广泛的实验和完全精确的观察是异常困难的。
通过实验确实可以观测现象,但提出理论只能根据现象提出,现象是不会告诉你真理的,于是所谓理论本来都可以看做是个人见解。
这是多说的。


17212218328为什么α粒子轰击金箔时,大部分通过,小部分弹回?原理是什么?
养发吉答: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,图14-1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...

17212218328...家卢瑟福用一束带正电荷α粒子的微粒轰击金箔时,发现大多数α粒子能...
养发吉答:大多数 α粒子 能穿透金箔,而且不改变原来的前进方向,说明原子核很小.故填:原子中存在原子核,它占原子中极小的体积.有一小部分α粒子改变了原来的运动路径,说明原子核带正电.故填:原子核带 正电荷 ,且电荷数远大于 a粒子 .有极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来,...

17212218328...金箔,用带正电的α粒子轰击.发现大多数α粒子通过了金
养发吉答:A.大多数α粒子通过了金箔,则金原子不是实心球体,故A错误;B.金原子核带正电,故B错误;C.极少数发生了偏转或被弹回,则金原子质量比α粒子质量大的多,故C错误;D.大多数α粒子通过了金箔,极少数发生了偏转或被弹回,则相当于金原子而言,金原子核体积小,质量大,故D正确.故选:D.

17212218328...带正电的氦核)轰击一张极薄的金箔,发现大多数α粒子通
养发吉答:有的α粒子被弹回,说明金原子的原子核比α粒子的原子的质量大得多,故B正确;C、任何原子的原子核都是带正电的,结合题中信息有部分α粒子发生了偏转,也说明了金原子的原子核带的是正电;故C正确;D、不同元素的原子核内质子数不同,

17212218328...实验:用α粒子(带正电的氦核)轰击一张极薄的金箔,发现大多数氦核通过...
养发吉答:A、金原子也是由带正电的原子核与核外带负电的电子构成,非实心球体;故A不正确;B、在金原子内,其原子核体积很小,原子核的质量相对原子的质量来说很大;金的质子数远远大于氦的质子数,所以金的原子核质量比氦的大得多,故B正确;C、任何原子原子核所占的空间在整个原子中都很小;故C不正确;...

17212218328卢瑟福实验:α粒子轰击金箔
养发吉答:现象1:大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来运动方向。(大多数α粒子没有受到很大的外力作用,即其运行轨迹上没有遇到带电的、质量相对大的物质,是因为原子的正电荷和质量大部分集中在原子内部很小的一个点上)即:α粒子通过原子内(或原子间)的空隙。现象2:一小部分α粒子改变原来的运动方向。(...

17212218328卢瑟福用α粒子轰击金属箔能说明什么?
养发吉答:说明原子的大部分质量集中到极小的体积内,且原子核带正电.因此,大部分粒子穿过了金箔,只有极少数碰到了原子核,被散射,甚至被“反弹”回来.

172122183281.人们为揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。
养发吉答:自1897年汤姆生发现电子并提出类似“西瓜”的原子模型,1911年著名物理学家卢瑟福等人为探索原子的内部结构又进行了下面的实验。他们在用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔时,发现:①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向 ②一小部分α粒子改变了原来的运动方向 ③有...

17212218328卢瑟福的α粒子轰击金箔实验推翻了汤姆森在1903年提出的原子结构模型...
养发吉答:bcd.根据卢瑟福的α粒子轰击金箔实验的现象考虑:大部分α粒子直接穿透过去,少部分a粒子发生了偏转,极少数α粒子被反弹了回来.由于原子中原子核体积很小,质量却很大,所以α粒子遇到原子核就会发生偏向,例如c和d;因为原子的核外电子质量很小,但所占的体积却很大,电子的质量小的可以忽略不计,所以α...

17212218328关于a粒子轰击金箔实验
养发吉答:说正电荷均匀分布在原子内是做实验以前,大家对未知的原子不正确的猜测,叫枣糕模型。α粒子轰击金箔实验 完全否定这一模型,并建立起了正确的原子核模型。枣糕模型说的是,当时已经观测到了原子内有电子,于是猜测,原子像一个蛋糕一样,是均匀带正电的,而电子像枣一样,镶嵌在蛋糕上。于是对实验的...


(编辑:房江聪)
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