用APPLE—Ⅱ模拟演示α粒子散射实验

1909年盖革和马斯登在卢瑟福指导下进行的α粒子散射实验,对卢瑟福建立原子的核式结构模型起了关键的作用。现行高中物理教材都讲述了这个实验,但限于条件,中学里无法开设这个著名的经典性实验。我们利用APPLE—Ⅱ微机模拟演示α粒子的散射实验,取得了较好的效果,现介绍如下。     

弱源—表面镀膜式α散射实验

一、引言α粒子散射实验是原子物理学发展中极为重要的早期实验之一。1910年卢瑟福(E.Rutherford)、盖革(H.Geiger)和马斯顿(E.Marsden)等用α粒子射击重金属箔,结果,粒子被分别散射到不同方向上,并发生了大角度散射,由此诞生了卢瑟福的原子行星模型。随着量子理论的发展,现在对原子结构有了进一步的认识。但在非相对论量子力学中,散射截面的计算与经典的卢瑟福公式相同。因     

卢瑟福的“炮弹”能弹回来吗?

原子物理学的核心概念是原子模型,在所有原子物理学教材中,原子的汤姆逊模型对α粒子的散射均是最为基础的内容.但在教学过程中,一般只从经典力学出发对α粒子的散射进行理论推演,而少有对相关误差传递及数理统计知识的阐述.本文从力学与数理统计的相关理论出发,对卢瑟福散射实验中α粒子大角度散射概率进行估算,并以此结果说明在教学过程中加强多学科知识融合能力的培养是提高学生科研能力的关键步骤.     

卢瑟福散射与原子的有核模型

回顾了卢瑟福散射实验,并从原子的有核模型的建立引出一些思考。     

关于卢瑟福的点滴回忆

今年10月19日是伟大物理学家卢瑟福逝世五十周年,作为他的学生和他的事业的一个追随者,我愿在这里就自己多年的体验和感受,谈以下几点回忆与感想,以表对卢瑟福的怀念之情. 卢瑟福是一位伟大的科学家、伟大的教师和科研工作的杰出组织者与领导者.他对现代科学的发展作出了不朽的贡献. 卢瑟福一生在放射性实验和理论,原子物理和核物理研究方面的成就是巨大的.而这一切成就的取得无不源于他严肃认真的研究作风,实事求是的科学态度,以及对科学实验的精通和重视.他在著名的a粒子散射实验中,通过对从小角散射到大角散射的观测,启发了他创立原子有…     

卢瑟福散射实验研制

一、引言 卢瑟福散射实验在核理论的建立中起了重要作用,它使汤姆逊原子模型被抛弃,使原子的核式模型得到证实,学生通过作卢瑟福散射实验,不仅可以验证卢瑟福散射理论,证实原子核的存在,而且可以学习许多重要的原理(动量守恒、能量守恒、库仑定律等)和实验技术(真空技术、电子技术、核物理实验技术).二、仪器的制造和描述 图1是散射室(真空室)的照片,图2是真空室及其抽气系统的照片.真空空圆筒内直径为46.4厘米,高30厘米,由厚度为6毫米的不锈钢板卷成,圆筒的上下端都焊接有法蓝,法蓝上有密封槽,底板由不锈钢板制成,盖板由厚度为2厘米的有机…     

人工元素嬗变的发现和发展

一、人工元素嬗变的思想起源1.原子核模型的确立 1909年,英国物理学家卢瑟福的助手盖革(G.Geiger)和研究生马斯顿(E.Marsden)在卢瑟福的指导下,用放射源镭C放射出的α粒子轰击金箔,有很多入射α粒子被反射,这使得卢瑟福很惊讶。因为这种α粒子大角度散射的发生,用J.J.汤姆孙提出的原子模型是不可能给出合理的解释的.为了解释这种现象,1911年卢瑟福提出有核原子模型,并被以后的实验所证实.原子有核模型的确立,使原子理论的研究进入一个新的阶段,为人工元素嬗变奠定了基础.2.人工打破原子核思想的起源 盖革和马斯顿进行α粒子的散射实验,是…     

盖革对物理学的重要贡献

简述了盖革的生平,回顾了盖革在卢瑟福指导下进行的放射性研究,特别是与马斯登一起进行的α粒子散射实验,概述了盖革对计数器的发展和改进,介绍了盖革和博特一起用符合法对康普顿效应的研究,论述了盖革选择紧迫的实验先作,注重对年轻人的培养和满怀激情工作的风格.     

卢瑟福散射公式的几何证明方法

给出两种比较简单的推导卢瑟福散射公式的几何方法:利用圆锥曲线的基本知识并结合参数的物理意义得出卢瑟福公式.     

原子汤姆孙模型中α粒子散射角的计算

利用原子的汤姆孙模型和经典力学的方法,具体计算了α粒子穿过原子时产生的散射角.最后从理论值与卢瑟福散射实验结果的矛盾否定汤姆孙模型.