Заряд - а-частица
Cтраница 2
 |
Схема рентгеновского излучения. [16] |
Металлическая пластинка образована электронейтральными атомами. Атомы сами по себе не могут отбросить а-частицу, поскольку они лишены заряда, но если а-частица все же отклоняется от своего пути, то это означает, что внутри атома имеется массивное ядро, несущее положительный заряд, во много раз превосходящий заряд а-частицы. [17]
Альфа-частица прошла ускоряющую разность потенциалов U - 104 В и влетела в область взаимно перпендикулярных электрического и магнитного полей. Найти отношение заряда а-частицы к ее массе, если, двигаясь перпендикулярно обоим полям, частица не отклоняется от прямолинейной траектории. [18]
Для этого пластина, на которую падают а-частицы, соединяется с электрометром. Используя а-частицы радия С, Ре-зерфорд и Гейгер нашли, что заряд а-частицы Е равен 9 3 - 10 - 10 электростат. [19]
Возможно наблюдать отдельную а-частицу, так как при ее ударе об экран из сернистого цинка наблюдается свечение, называемое сцинцилляцией. Оказывается возможным также собрать все а-частицы, испускаемые за данный промежуток времени, под строго определенным телесным углом и измерить общий заряд, сообщаемый этими частицами электрометру. Поскольку скорость эмиссии частиц уже найдена путем подсчета сцинцилляций, можно определить, сколько а-частиц требуется для получения определенного заряда, и, следовательно, можно найти заряд отдельной а-частицы. [20]
Альфа-частицы испускаются некоторыми радиоактивными веществами, из которых наиболее часто используются радон ( продукт распада радия) и полоний. В отличие от ( 3-час-тиц а-частицы обладают дискретными значениями энергии, могущими лежать в пределах от 1 до 10 Мэв в зависимости от радиоактивного элемента. Эти энергии сравнимы с энергиями ( 3-частиц, и очевидно, что более тяжелые а-частицы должны поэтому обладать значительно меньшими скоростями. В связи с этим и вследствие их большого заряда а-частицы производят очень плотную ионизацию и быстро теряют свою энергию. Поэтому они имеют очень малые пробеги. В следующем разделе мы обсудим этот вопрос более подробно. [21]
В основополагающей статье 1911 г. [1] Резерфорд высказал мысль, что наблюдаемое отклонение на большие углы является результатом однократного рассеяния в сильном кулонов-ском поле. Для этого потребовалось предположить, что положительный заряд атома и большая часть его массы сосредоточены в очень малом объеме, позднее получившем наименование ядра атома. В этой модели атома электроны располагаются вокруг ядра по сфере атомного размера, причем количество электронов таково, что их суммарный отрицательный заряд компенсирует положительный заряд ядра. Согласно представлениям Резерфорда, рассеяние а-частиц обусловлено электростатическим взаимодействием с центральным положительным зарядом; ролью электронов можно пренебречь. Рассматривая центральный заряд атома ( Ze) и заряд а-частицы ( Zae - 2е) как точечные, Резерфорд считал, что сила вазимодей-ствия между ними подчиняется закону Кулона: F ( Ze - Zae) / d2, где d - расстояние между зарядами. На основе этого представления и при введении дополнительного упрощения ( а именно: ядро является настолько тяжелым, что при столкновении может рассматриваться покоящимся) Резерфорд показал, что траектория а-частицы в поле ядра представляет гиперболу, причем ядро помещается в ее внешнем фокусе. [22]
Страницы: 1 2