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1909—1911年英國物理學家盧瑟福與其合作者做了用α粒子轟擊金箔的實驗.發(fā)現絕大多數α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進；少數α粒子卻發(fā)生了較大角度的偏轉；極少數α粒子偏轉角度超過了90°；有的甚至被彈回，偏轉角幾乎達到了180°.這就是α粒子散射實驗.為了解釋這個結果，盧瑟福在1911年提出了原子的核式結構學說：在原子的中心有一個很小的核，叫做原子核，原子的全部質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間里繞著核旋轉.請你利用α粒子散射實驗結果估算原子核的大小(保留一位有效數字).(下列公式或數據為已知：點電荷的電勢U=kQ/r,k=9.0×109 Nm2/C2，金原子序數79，α粒子質量mα=6.64×10-27 kg，α粒子速度v=1.6×107 m/s，電子電量e=1.6×10-19 C.

解析：由于是估算，我們可以取極少數被彈回的α粒子為研究對象.當α粒子的速度減為0時，α粒子與金原子核間的距離最小約等于金原子核的半徑.利用能量轉化與守恒定律進行計算.

對于極少數被彈回的α粒子，受到很強的排斥力，可以認為它幾乎接近原子核；它先做減速運動，當速度減為0后，反向加速.

    當α粒子的速度減為0時，α粒子與金原子核間的距離最小，約等于金原子核的半徑；此過程中α粒子的動能轉化為電勢能.

mαv2=,解得：r=

    代入數據解得：r=4×10-14 m.

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：038

1909年～1911年英國物理學家盧瑟福與其合作者做了用a粒子轟擊金箔的實驗．發(fā)現絕大多數a粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，少數a粒子發(fā)生了較大偏轉，并且有極少數a 粒子偏轉超過了90°，有的甚至被彈回，偏轉角幾乎達到180°，這就是a粒子散射實驗．(下列公式或數據為已知：點電荷的電勢j＝k，k＝9.0×109N·m2/C2，金原子序數為79，a粒子質量ma＝6.64×10－27kg，a粒子速度va＝1.6×107m/s，電子電量e＝1.6×10－19C)

(1)根據以上實驗現象能得出關于金箔中金(Au)原子結構的一些信息．試寫出其中三點：

①________________________________；

②________________________________；

③________________________________．

(2)估算金原子(Au)核的半徑大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

1909～1911年, 英國的物理學家盧瑟福與其合作者作了用粒子轟擊金箔的實驗.發(fā)現絕大多數粒子穿過金箔后仍沿原方向前進, 少數粒子卻發(fā)生了較大的偏轉, 有極少數粒子偏轉角度超過了, 有的甚至被反向彈回, 偏轉角度幾乎達到.這就是粒子粒子散射實驗.
(1)根據以上實驗現象能得出關于金箔中Au原子結構的一些結論.試寫出其中的三點:
①_________________________________________________;                                                          
②_________________________________________________;                                                            
③_________________________________________________.                                                           
(2)請你從粒子散射實驗估算出原子核的大小.
(下列公式和數據為已知:點電荷的電勢計算公式. k=9×109Nm2/C2
金的原子序數為79. 粒子的質量m0=6.64×10-27kg, 粒子的速度v =1.6×107m/s. 電子的電量q=1.6×10-19C.)

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科目：高中物理 來源： 題型：

（8分）1909年～1911年英國物理學家盧瑟福與其合作者做了用α粒子轟擊金箔的實驗．發(fā)現絕大多數α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，少數α粒子發(fā)生了較大偏轉，并且有極少數α粒子偏轉超過了90°，有的甚至被彈回，偏轉角幾乎達到180°，這就是α粒子散射實驗。(下列公式或數據為已知：點電荷的電勢，k＝9.0×109N?m2/C2，金原子序數為79，α粒子質量ma＝6.64×10－27kg，α粒子速度va＝1.6×107m/s，電子電量e＝1.6×10－19C)

（1）根據以上實驗現象能得出關于金箔中金(Au)原子結構的一些信息．試寫出其中三點：

①________________________________；

②________________________________；

③________________________________。

（2）估算金原子(Au)核的半徑大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（08年婁底市聯考）英國物理學家盧瑟福和他的助手們?yōu)榱搜芯吭拥膬炔拷Y構于1909-1911年進行了粒子散射實驗,實驗裝置如圖所示，關于該實驗的實驗目的及實驗裝置的設計思想，有下列說法，你認為正確的是：（    ）

A．盧瑟福設計該實驗是為了驗證湯姆生原子模型的正確性，進一步探究原子的結構與組成，試圖有新的發(fā)現與突破。

B．望遠鏡與接收熒屏之所以設計成繞360°角范圍內轉動，是因為盧瑟福在實驗前認為粒子可能能穿過金箔，也可能穿不過，而反彈回來。

C．整個裝置封閉在玻璃罩內，且抽成真空，是為了避免粒子與氣體分子碰撞而偏離了原來運動方向，而不能使粒子垂直轟擊金箔，致使粒子不能穿過金原子。

D．采用金箔的原因是利用金的化學性質穩(wěn)定避免粒子與金箔發(fā)生化學反應。

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