原子物理學講義-資料下載頁
2025-06-09 23:34本頁面
【正文】 有1000多個原子的厚度。但如果考慮到原子線度約為核線度的104，則原子核的幾何截面最多是原子的108，這樣前后遮蔽機會不大。所以要求鉑箔厚度適度。對假定2）實際上，粒子通過鉑箔，實際上經過了好多核附近，是經過多次散射的。但因為核很小，核空間很大，因此粒子通過鉑箔時，多次接近核的機會不大。只有瞄準距離b小時散射角才大。實際觀測到的較大的角可設想是由于一次大角度散射和多次小角度散射合成的。但由于多次小角度散射在各方向都有可能，所以合并產生的方向改變小得多。所以有大角度散射時可不計小角度散射，一次散射理論適用。至于實際觀測到較小的角，是多次小角度散射的結果，一次散射理論就不適用了。這就是為什么在450以上的大角度散射與理論符合較好的原因。由于盧瑟福核式結構的證實是依據大角度散射的，所以復雜的小角度散射不影響結論。此外，原子核外電子因質量較小（約為粒子質量的1/7300倍），電子對粒子的運動產生的影響微不足道。意義： 1)行星核式模型提出以核為中心的概念，承認高密度核的存在； 2)盧瑟福散射這種研究物質結構的方法，對近代物理有著重要的影響；3)盧瑟福散射為材料分析提供了一種手段。1967年，美將一源送上月球，對月球表面進行盧瑟福散射來分析其成份。其結果與1969年取回的月球樣品分析結果基本相符。困難：1)無法解釋原子的穩(wěn)定性由經典理論知，電子繞核的加速圓運動必發(fā)射電磁波而放出能量，則電子能量將逐漸減少(形成繞核的螺旋運動)，最后電子落入核內，原子崩潰。但實際并非如此，何故？ 2)無法解釋原子的同一性(宇宙中同種原子結構相同稱為同一性。)3)無法解釋原子的再生性(原子在外來影響撤除后，立即恢復原來的狀態(tài)稱為再生性。)對困難1）的定量估計：設電子繞核作半徑為R的圓周運動，則電子加速度為據電動力學知，單位時間內輻射的能量為設電子直動能耗盡需時，則，再考慮到電子角動量可得：。其中電子的經典半徑若取Z＝1，R＝，可得出電子作螺旋運動最終落入核內需時但實際上并非如此，這是盧瑟福模型的重大缺陷。附錄：中心力理論力學中，在一保守力場中運動的單體，有中心力及其對應的勢能都是矢徑的函數，即保守力不一定是中心力，而中心力必定是保守力。在中心力場中運動的粒子，可證明，只有在兩種中心力（，如萬有引力、庫侖力；，如諧振力）場中運動的粒子軌道才可能閉合。例：粒子在力場（）中運動的可能軌道
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