【正文】
) 1 1()44 si n2CZ Z ed dNd N ntd E??????????? ? ? ???? ??微分截面 24( ) 1( ) ( )4 s in ( / 2 )Cdad????????若原子核不是靜止的 ,則將上式中 換為質(zhì)心系量 ?,EccE ?,數(shù)理學(xué)院 原子物理學(xué) 132 盧瑟福公式的推導(dǎo) (6) ? 微分截面的物理意義 (又稱為散射幾率 。2 s i nd s r r ddsddr? ? ?? ? ??? ? ?242 | |1 6 s i n2b d b a dA A????? 數(shù)理學(xué)院 原子物理學(xué) 132 盧瑟福公式的推導(dǎo) (4) ? 薄箔內(nèi)有許多 環(huán) : 核 ~ 環(huán) 。 b ? ? ? ? 注意 :上式成立假設(shè)是核靜止 ,(靶核質(zhì)量 遠(yuǎn)大于 入射粒子質(zhì)量) 數(shù)理學(xué)院 原子物理學(xué) 22E mv?21204Z Z eaE???c o t22ab ??2c o t ba? ?可見:同樣的入射粒子,碰撞參數(shù)越小,散射角越大 同樣的入射碰撞參數(shù),入射粒子能量越大(動(dòng) 能),散射角越小。1122 i f i fE m v m v v v v? ? ? ? ?2 s in 2fiv v v ???數(shù)理學(xué)院 原子物理學(xué) 131 庫(kù)侖散射公式的推導(dǎo) (6) 0( c o s s in ) d 2 c o s 2 s in c o s22r ie d i jj?? ?? ? ? ?? ?? ?? ?????? ? ???ue?數(shù)理學(xué)院 原子物理學(xué) 131 庫(kù)侖散射公式的推導(dǎo) (7) 221 2 1 20011s in c o s c o s2 4 2 4 2Z Z e Z Z evL m v b???? ? ? ???c o t22ab ??21204Z Z eaE???22E mv?? b ~ ? 。 ” 數(shù)理學(xué)院 原子物理學(xué) 123 解釋 ? 粒子散射實(shí)驗(yàn) (1) ? 帶正電物質(zhì)散射(湯氏模型) (1) ? 原子的正電荷 Ze對(duì)入射的 ?粒子 (2e)產(chǎn)生的力 R r 原子半徑 兩種模型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的定性比較 結(jié)論:接近原子邊緣入射粒子方向改變明顯 RrrRZeFRrrZeF????3022024242????數(shù)理學(xué)院 原子物理學(xué) ? 帶正電物質(zhì)散射(湯氏模型) (2) – 正電荷 Ze對(duì) ?粒子 (2e)的最大力 – 散射角 – 動(dòng)量的變化 ~力乘以粒子在 原子度過的時(shí)間 2R/v 123 解釋 ? 粒子散射實(shí)驗(yàn) (2) p’ p p??20242RZeF???pp???數(shù)理學(xué)院 原子物理學(xué) 123 解釋 ? 粒子散射實(shí)驗(yàn) (3) ? 帶正電物質(zhì)散射(湯氏模型) (3) ? 相對(duì)動(dòng)量的變化 20251. 44 f2 / ( 4 )2/122 / 0. 1n m3 10 r a d(m Me VMe V )Z e Rp F R vp m vmvZZEE???????????? ? ?E?R 204e??數(shù)理學(xué)院 原子物理學(xué) 123 解釋 ? 粒子散射實(shí)驗(yàn) (4) ? 帶正電物質(zhì)散射(湯氏模型) (4) – 電子對(duì) α 粒子的偏轉(zhuǎn)的貢獻(xiàn)( 對(duì)頭撞 ) (1) 動(dòng)量 、 動(dòng)能守恒 ? 2 2 20 1 0 11 1 1,2 2 2e e e em v m v m v m v m v m v? ? ? ?? ? ? ?入射的 ?粒子 散射后的 ?粒子 散射后的電子