拉塞福散射

實驗任務

1. 1909 年的震驚：連發模式跑一陣子，看統計——絕大多數 α 粒子幾乎不偏折， 大角度反彈的比率極低。拉塞福：「就像對衛生紙開砲，砲彈卻彈回來打中你。」 這說明原子的正電荷集中在一個極小的核裡。
2. 驗證散射公式：切到單發模式，固定 KE＝5 MeV，依序設 b＝60、30、15、5 fm 發射， 記錄量測散射角，與理論 θ＝2tan⁻¹(d/2b) 比對。b 越小、彈得越凶。
3. 能量的作用：同樣 b＝20 fm，把 KE 從 2 調到 10 MeV——散射角怎麼變？ 對心最近距離 d＝2Z·ke²/KE 變小，代表跑得快的粒子能更深入核的「禁區」。
4. 換靶比較：同條件下把金換成鋁（Z＝13）——偏折明顯變弱。 散射強度正比於 Z²，這正是當年用來反推原子核電荷數的方法。