十大最美物理實驗之:α粒子散射實驗
2021-01-16 高中物理微課室🔺盧瑟福和蓋革
🔹1909 年，盧瑟福指導他的學生蓋革和馬斯頓進行 α 粒子散射實驗的研究。
🔺α 粒子散射實驗裝置
🔹實驗原理：
①R是被鉛塊包圍的α粒子源，它發射的α粒子經過一條細通道，形成一束射線，打在金箔F上。
②M是一個帶有螢光屏S 的放大鏡，可以在水平面內轉到不同的方向對散射的α粒子進行觀察。
③被散射的α粒子打在螢光屏上會有微弱的閃光產生。通過放大鏡觀察閃光就可以記錄在某一時間內向某一方向散射的α粒子數。
④從α粒子源到螢光屏這段路程處於真空中。
🔹實驗現象：
①實驗發現，絕大多數α粒子穿過金箔後，基本上仍沿原來的方向前進。
②但有少數α粒子（約佔八千分之一）發生了大角度偏轉，偏轉的角度甚至大於90° ，也就是說它們幾乎被「撞了回來」。
🔹實驗結論：
①湯姆孫「棗糕」原子模型無法解釋大角度散射的實驗結果，所以是錯誤的。
②盧瑟福對α粒子散射的實驗數據進行分析後發現，事實應該是：佔原子質量絕大部分的帶正電的那部分物質集中在很小的空間範圍。這樣才會使α粒子在經過時受到很強的斥力，才可能使α粒子發生大角度的偏轉。
🔹α 粒子散射實驗被評為物理學史上十大最美實驗的第九名！
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