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阿尔法粒子散射实验 阿尔法粒子散射实验动画

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发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

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卢瑟福（Rutherford，1871~1937），英国著名物理学家，知名原子核物理学之父。学术界公认他为继法拉第之后最伟大的实验物理学家。

卢瑟福

卢瑟福首先提出放射半衰期的概念，证实放射涉及从一个元素到另一个元素的嬗变。他又将放射物质按照贯穿能力分类为α射线与β射线，并且证实前者就是氦离子。因为“对元素蜕变以及放射化学的研究”，他荣获1908年诺贝尔化学奖。

诺贝尔奖章

α粒子散射实验

1911年卢瑟福还在曼彻斯特大学做放射能实验时，原子在人们的印象中就好像是“葡萄干布丁”，大量正电荷聚集的糊状物质，中间包含着电子微粒。但是他和他的助手发现向金箔发射带正电的α粒子时有少量被弹回，这使他们非常吃惊。卢瑟福计算出原子并不是一团糊状物质，大部分物质集中在一个中心小核上，现在我们知道这个小核叫作原子核，电子在它周围环绕。卢瑟福从1909年起做了著名的α粒子散射实验，推翻了汤姆生“枣糕模型”，在此基础上，卢瑟福提出了核式结构模型。

实验用准直的α射线轰击厚度为微米的金箔，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°。

α粒子散射实验装置

结论：正电荷集中在原子中心。

大多数α粒子穿透金箔：原子内有较大空间，而且电子质量很小。

一小部分α粒子改变路径：原子内部有一微粒，而且该微粒的体积很小，带正电。

极少数的α粒子反弹：原子中的微粒体积较小，但质量相对较大。

α粒子散射实验结果

这是一个开创新时代的实验，是一个导致原子物理和原子核物理起始的具有里程碑质的重要实验。同时他推演出一套可供实验验证的卢瑟福散射理论。以散射为手段研究物质结构的方法，对近代物理有相当重要的影响。一旦我们在散射实验中观察到卢瑟福散射的特征，即所谓“卢瑟福影子”，则可预料到在研究的对象中可能存在着“点”状的亚结构。此外，卢瑟福散射也为材料分析提供了一种有力的手段。根据被靶物质大角散射回来的粒子能谱，可以研究物质材料表面的质（如有无杂质及杂质的种类和分布等），按此原理制成的“卢瑟福质谱仪”已得到广泛应用。

桃李满天下

当人们评论卢瑟福的成就时，总要提到他“桃李满天下”。在卢瑟福的悉心培养下，他的学生和助手有多人获得了诺贝尔奖：

1921年，卢瑟福的助手索迪获诺贝尔化学奖；

1922年，卢瑟福的学生阿斯顿获诺贝尔化学奖；

1922年，卢瑟福的学生玻尔获诺贝尔物理奖；

1927年，卢瑟福的助手威尔逊获诺贝尔物理奖；

1935年，卢瑟福的学生查德威克获诺贝尔物理奖；

1948年，卢瑟福的助手布莱克特获诺贝尔物理奖；

1951年，卢瑟福的学生科克拉夫特和瓦耳顿，共同获得诺贝尔物理奖；

1978年，卢瑟福的学生卡皮茨获诺贝尔物理奖。

有人说，如果世界上设立培养人才的诺贝尔奖金的话，那么卢瑟福是第一号候选人。

本文到此结束，希望对大家有所帮助呢。