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1911年,卢瑟福做的α粒子试验

来源:www.zuowenzhai.com    作者:编辑   日期:2024-06-01
1911年,卢瑟福做的实验中为什么会有极少的粒子被弹回来?

因为粒子与被轰击的原子带的电性不同,并且粒子与原子核正面相撞,但并没有接触,由于强烈的斥力作用,粒子受到了反方向的作用力,因而被弹回来,但原子核很小,所以只有少数的粒子与原子核正碰,弹回来的也就少。

结果显示:大量粒子穿过金箔,少数粒子偏离了原来的运动方向,还有极少数粒子被“反弹了”回来。据此便可以得出核式结构模型:因为原子的大部分质量集中到极小的体积内,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。

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。


170745414421911年,卢瑟福做的α粒子试验
充善矩答: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...

17074541442卢瑟福所作的α粒子轰击金箔的实验所得出的现象能得出关于金原子结构...
充善矩答:1911年著名物理学家卢瑟福等人为探索原子的内部结构进行了下面的实验.他们用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔,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有极少数α粒子被弹了回来.根据以上实验现象能得出关于金箔中Au...

17074541442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?
充善矩答: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...

17074541442卢瑟福的α粒子散射实验证明原子中存在( )A.α粒子B.原子核C.中子D.电...
充善矩答: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.卢瑟福根据该实验现象提出了原子核式结构模型: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,

170745414421919年英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的实验中发现了...
充善矩答:物理学家卢瑟福用该粒子轰击氮核,发现了质子,该核反应方程是: 42He+147N→ 178O+11H.故答案为:质子, 42He+147N, 178O+11H.

170745414421919年科学家卢瑟福用氦原子核轰击氮原子核,他如何做到的呢?
充善矩答:△ 1919年,卢瑟福做了用α粒子轰击氮核的实验。他从氮核中打出的一种粒子,并测定了它的电荷与质量,它的电荷量为一个单位,质量也为一个单位,卢瑟福将其命名为质子。△ 卢瑟福发现了原子核,建立了原子的“核式模型”,或称“行星模型”。其α粒子散射实验过程如下:1911年,英国著名物理学家,...

170745414421919年,卢瑟福做了用α粒子轰击氮核的实验,实验装置如图所示:一个密封...
充善矩答:即铝箔达到一定厚度,刚好能阻止α粒子穿过,卢瑟福第一次用α粒子轰击氮核完成了原子核的人工转变并发现了质子,所以通入少量氮气,α粒子穿透性比较弱,不能穿过较厚铝箔,荧光屏上的亮点是由质子打出的,所以穿过铝箔的射线是质子,穿透性更强,而且带正电.故选:D.

170745414421911年卢瑟福为探索原子的内部结构进行了“α粒子散射实验”用一束...
充善矩答:说明金原子中有一个很大的空间,原子不是一个实心球体;选项说法错误.C、有极少数α粒子被弹了回来,说明金原子中有体积很小、质量大的原子核;故选项说法正确.D、根据卢瑟福为探索原子的内部结构进行的“α粒子散射实验”,无法得出原子核的构成,故选项说法错误.故选C.

17074541442卢瑟福是如何解释了α射线轰击实验的结果的?
充善矩答:就‘同性相斥’而大幅偏转了。”接着,卢瑟福解释了实验结果:和整个原子相比,带正电荷的东两很小,所以大部分α粒子穿过原子中的空档,不受正电荷斥力的影响,只有极少数接近它。α粒子受到斥力作用而偏转,极个别α粒子差不多正对着撞击,在斥力作用下被反弹回来。

170745414421919年卢瑟福用α粒子( )轰击氮原子,使氮原子转变成了氧原子,人类历史...
充善矩答:B A:此过程为核反应,不属于化学反应B:正确C:其中无中子D:两原子内质子数分别为7、8答案为B


(编辑:宗蝶翠)
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