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1911年前后，物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，获得惊人的发现，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.

已知点电荷的电势R，k=9.0×109 N·m2/C2

金原子序数为79

α粒子的质量为6.64×10-27kg

质子质量mp=1.67×10-27kg

α粒子的速度vα=1.60×107m/s

电子电荷量e=1.6×10-19C

4×10-14 m


解析:

α粒子接近金原子核，克服库仑做功，动能减小，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,又因,Q为金原子核电荷量,则,其中qα=2E,Q=79E,代入数据可得R=4×10-14 m.

练习册系列答案
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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ma＝6．64×10-27kg

质子质量mp＝1．67×10-27kg

α粒子的速度νa＝1．60×107m／s

电子电荷量e＝1．6×10-19C

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ma＝6．64×10-27kg

质子质量mp＝1．67×10-27kg

α粒子的速度νa＝1．60×107m／s

电子电荷量e＝1．6×10-19C
1911年前后，物理学家卢瑟福用α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=9.0×109 N·m2/C2

    金原子序数为79

    α粒子的质量mα=6.64×10-27 kg

    质子质量mp=1.67×10-27 kg

    α粒子的速度vα=1.60×107 m/s

    电子电荷量e=1.6×10-19 C.

1909～1911年, 英国的物理学家卢瑟福与其合作者作了用粒子轰击金箔的实验.发现绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原方向前进, 少数粒子却发生了较大的偏转, 有极少数粒子偏转角度超过了, 有的甚至被反向弹回, 偏转角度几乎达到.这就是粒子粒子散射实验.
(1)根据以上实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论.试写出其中的三点:
①_________________________________________________;                                                          
②_________________________________________________;                                                            
③_________________________________________________.                                                           
(2)请你从粒子散射实验估算出原子核的大小.
(下列公式和数据为已知:点电荷的电势计算公式. k=9×109Nm2/C2
金的原子序数为79. 粒子的质量m0=6.64×10-27kg, 粒子的速度v =1.6×107m/s. 电子的电量q=1.6×10-19C.)

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