卢瑟福散射

关于这个模拟实验

本模拟再现了揭示原子核存在的金箔实验。α粒子沿着真实的库仑斥力轨迹经过一个微小致密的原子核，轨迹颜色表示偏转大小，从蓝色（小）到橙色（大）。学生可以设置α粒子能量、束流宽度以及靶原子核：金、银、铜或铝。读数会给出最近接近距离、最后一个α粒子的瞄准位置和角度，以及偏转超过90度的粒子数量。它有助于解释为什么核式模型取代了葡萄干布丁模型。

学生可以探索什么

将束流对准金，观察哪些α粒子路径偏转最大，然后读取“最后一个α粒子”的读数。
将α粒子能量从5.5 MeV 提高到9 MeV，观察最近接近距离 d0 如何变小。
将靶原子核换成铝，比较它与金的偏转程度。
缩小束流半宽，观察有多少更多的α粒子靠近原子核经过。
观察“偏转超过90度”计数器，并讨论为什么这种情况如此罕见。

学习目标

1描述卢瑟福的金箔实验及其揭示的内容。
2解释为什么少数α粒子会发生大角度散射。
3将散射角与α粒子的瞄准位置（即碰撞参数）联系起来。
4比较原子核电荷和α粒子能量各自如何影响偏转。

教师常问的问题

免费吗？

是的。它可在任何现代浏览器中免费使用，包括平板电脑和交互式电子白板，无需注册。

卢瑟福得出了什么结论？

大多数α粒子直接穿过，但少数几乎向后弹回。这表明原子的正电荷和大部分质量集中在一个非常小的原子核中，其周围主要是空的空间。

α粒子为什么会发生偏转？

α粒子和原子核都带正电，因此它们通过库仑力相互排斥。路径越近，斥力越强，偏转就越大。

如何在课堂上使用？

改变“α粒子能量”“束流半宽”和“靶原子核”控件，观察新路径的形成。利用读数比较最后一个α粒子的瞄准位置和角度，并讨论其中的规律。

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