Когда альфа-частицы направляются к ядрам золота, так что они отклоняются на 180 градусов, единственное, что должно влиять на их отклонение, - это заряд ядра, заряд альфа-частицы и начальная кинетическая энергия альфа-частицы, показанная как энергия = kQq /r, где r — расстояние наибольшего сближения между альфа-частицей и ядром.
Однако альфа-частицы, не приближающиеся к ядру напрямую, отклоняются под углом — связан ли вообще этот угол с размером или массой ядра? Могли бы два ядра с одинаковыми зарядами вызвать одинаковое отклонение, если бы в одном ядре было вдвое больше нейтронов и оно было бы намного больше и тяжелее?
В моем учебнике говорится, что Резерфорд рассуждал, что «ядро атома должно быть массивным в атомном масштабе, чтобы отклонять альфа-частицы на большие углы», подразумевая, что угол отклонения зависит от массы ядра, однако позже в нем говорится, что увеличение числа нейтронов в ядре не повлияет на отклонение, так как заряд тот же.
Обычный вывод дифференциального сечения рассеяния предполагает, что масса ядра-мишени намного больше массы налетающей альфа-частицы. Это говорит о том, что ядро не отскакивает при взаимодействии с альфа-частицей. Еще лучше предположить, что
вывод формулы производится в системе центра масс ядра и альфа.
Поскольку наблюдения производятся в лабораторной системе отсчета, необходимо внести поправку на
формулы, и эта поправка действительно зависит от массы ядра по отношению к массе альфа, и, таким образом, изменение количества нейтронов при сохранении числа протонов одним и тем же изменяет угол отклонения.
Чем меньше ядро, тем больше поправочный член при изменении числа нейтронов.
Есть много интернет-сайтов и учебников, которые выводят поправочный член, и вот один из них , центр вывода которого показан на предыдущей странице.
dmckee --- котенок экс-модератор
Джон Кастер