Ќазаќстан Республикасыныњ Білім жѕне ѓылым министрлігі
жүктеу/скачать 4.78 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Резерфорд формуласы
| Резерфорд формуласы
Осы түсініктерге сүйеніп Э. Резерфорд заттан өткен кездегі – бөлшектердің шашырау теориясын жасады. Ол шашыраған – бөлшектердің бұрышының мәндері бойынша үлестірілуін бейнелейтін формула қорытып шығарды. 4- суретте – бөлшектің атом ядросынан шашырауы көрсетілген. Э. Резерфордтың есептеуіне қарағанда – бөлшек пен атом ядросы арасындағы кулондық электростатикалық тебу күші әсерінен – бөлшек АВС траекториясы бойынша қозғалады; ал бұл фокусында ядро орналасқан гипербола болады. Сонда – бөлшектің шашырау бұрышының шамасы оның бастапқы жыдамдығына, М массасына, 2е зарядының мөлшеріне және – бөлшектің ядроға ең жақын келетін р қашықтығына, ядроның зарядының мөлшеріне тәуелді болады. Бұл тәуелділік мына түрде жазылады: . (1.3) Бұл формулаға қарағанда, неғұрлым шамасы аз болса, соғұрлым шашырау бұрышы үлкен болады, ал болғанда, ол 180°-қа жетеді. Бірақ (1.3) формуланы тәжірибе жүзінде тексеру мүмкін емес, өйткені формулада белгісіз шама бар, ол өлшеуге келмейтін нысаналық қашықтық . бұл қиындықты жеке бөлшекті емес, – бөлшек шоғының шашырауын қарастырып шешуге болады. А нүктесіне зат қабыршағы (фольганы) орналастырайық. Бұған уақыт бірлігінде N бөлшек түсіп тұр дейік. сфералық белдеуге шашырайтын бөлшек санын анықтайық (5-сурет). Осы сфералық белдеуге сәйкес дененің бұрыш мынаған тең: (1.4) (1.5) Осы (2.5) формула Резерфорд формуласы деп аталады. Бұл өрнектен мынаны көруге болады: егер атомның планетарлық моделі дұрыс болса және егер Кулон заңы м аралыққа дейін орындалатын болса, онда шашыраған – бөлшектер саны шашырау бұрышы артқан сайын және бөлшек энергиясы Е өскен сайын тез кемуі керек; екінші жағынан, – бөлшектердің саны шашыратушы ядролар зарядының квадратына пропорцинал өсуі керек. Резерфорд формуласының осы салдарының бәрі тәжірибе жүзінде тексерілген. Резерфорд формуласын тексеру үшін оны былай жазған қолайлы . (1.6) Алдымен фольгадан өткенде шашыраған – бөлшектер санының шашырау бұрышына тәуелділігі зерттеледі. Ол үшін тәжірибе жасалған кезде шамаларын өзгерпеуге болады. Ендеше, (1.6) өрнегіне сәйкес (1.7) Болады. Сонда шашырау бұрышының мәні өзгергенмен шамасы өзгермеуге тиіс. Бұрыштық тәуелділікті тексеру мыынаны көрсетті: 15°-тан 150°-қа дейін өзгергенде, яғни 25000 есе өзгергенде, шшамасы тұрақты болып отырған (1.1-кесте) ( 10% дәлдікпен). Сөйтіп Резерфорд формуласы дұрыс болып шықты. 1.1-кесте
1.2-кесте
жүктеу/скачать 4.78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|