Question

1911年前后，物理学家卢瑟福用a粒子轰击金箔，取得惊人的发现．试由此实验根据下列所给公式或数据估算金原子核的大小．

点电荷的电势U＝，k＝9．0×10⁹N·m²/C²

金原子序数为79

α粒子的质量m_a＝6．64×10_-27kg

质子质量m_p＝1．67×10_-27kg

α粒子的速度ν_a＝1．60×10⁷m／s

电子电荷量e＝1．6×10^-19C

Answer 1

答案：
解析：

解析：α粒子接近金原子核，克服库仑力做功，动能减少，电势能增加．当α粒子的动能完全转化为电势能时，离金原子核最近，距离为R，R可被认为是金原子核半径．由动能定理有mαvα2＝qαu 又因为u＝，Q为金原子核电荷量，则 R＝  代入数据，其中qe＝2e，Q＝79e，可得 R＝4×10-14m． 说明：本题是一道估算题，解答本题有两个关键：一是明确α粒子正对金原子核运动到离核最近时被反弹；二是离金原子核的最近距离．可近似认为等于金原子核的半径．