Matematické Fórum
Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
#1 18. 11. 2015 11:57 — Editoval ryan99 (18. 11. 2015 12:00)
Rutherfordův pokus
Dobrý den,
řeším aplet zabývající se Rutherfordovým pokusem. Nechápu ale plně zadání, proto Vás prosím o radu.
Vím že Rutherfordův pokus se zabývá tím že některé částice alfa záření projdou protože nenarazí na jádro a některé při srážce s jádrem (protože je mnohem těžší než zbytek hmoty v atomu) se odrazí nebo vychýlí. Ale v apletu nenaráží žádná částice, žádná k němu ani nedoletí. Jak to mám chápat? Pokud míří přesně takto na jádro, tak se předpokládám odrazí všechny. Jen každá v jinou dobu. Takže jde o nedokonalost animace a smyslem experimentu je dokázat že se (když to zjednoduším) nejrychleji odrazí alfa částice při nárazu do jádra mědi při alfa záření 10MeV a nejpomaleji při nárazu do jádra atomu zlata o energii záření 2MeV?
Pokud je má teorie správná, v grafu potom budu mít např. 9 měření (zlato 2,5,10MeV, stříbro 2,5,10 atd.). Rychlost alfa záření je předpokládám konstatní takže mi stačí 2 body + bod kdy dojde k nárazu? To je v "nedokonalé" animaci předpokldám stav kdy se bod zastaví (aniž by byl u jádra - kuličky), ale jakoby tam byl.
Odkaz:
http://www.compadre.org/PQP/quantum-need/prob4_5.cfm
Díky
Offline
#2 18. 11. 2015 13:32
Re: Rutherfordův pokus
↑ ryan99:
Ak alfa castica "narazi" na jadro, bude interagovat tzv. silnou interakciou (to je ta sila co drzi protony a neutrony pokope). Takto to nefunguje.
Ono sa rozne nastrelovane castice vychyluju z povodneho smeru o nejaky uhol, ktory moze byt lubovolny od prakticky 0 stupnov (ked leti tak ze sa k ziadnemu jadru velmi nepriblizi) do 180 stupnov (ked leti priamo na jadro, v dajakej vzdialenosti sa zastavi a vrati naspet); dovodom je to, ze kladne nabite jadro sa odpudzuje s kladne nabitou alfa casticou elektrostaticky. Podla toho, ako blizko k jadru castica leti, moze byt toto odpudzovanie rozne silne.
tl;dr nie su to zrazky, ale elektrostaticke posobenie na dialku
Offline
#3 18. 11. 2015 13:38
Re: Rutherfordův pokus
Aha, takže animace funguje správně a k odpuzení alfa záření o velikosti 2MeV s jádrem atomu zlata dojde v největší vzdálenosti, naopak záření o vel. 10MeV na jádro atomu mědi dojde k odpouzení v nejmenší vzdálenosti? A já mám rozebrat jak reagují různé prkvy při různých hodnotách alfa záření.
Doporučil byste mi k tomu nějakou literaturu, nebo zdroj informací?
Offline
#6 18. 11. 2015 22:43
Re: Rutherfordův pokus
... smyslem experimentu je dokázat že se (když to zjednoduším) nejrychleji odrazí alfa částice při ...
Co tím myslíš "nejrychleji"? Rychlost alfa částice po rozptylu je prakticky stejná jako před rozptylem.
Offline
#7 18. 11. 2015 22:55 — Editoval medvidek (18. 11. 2015 23:01)
Re: Rutherfordův pokus
... mám rozebrat jak reagují různé prkvy při různých hodnotách alfa záření ...
Tak si například zvolíš konkrétní atom (protonové číslo 
), konkrétní energii alfa částice (
) a dostaneš z citovaného vzorce 
vztah, který bude vyjádřovat závislost úhlu rozptylu 
na srážkovém parametru 
.
Mimochodem, to není moc obecné, obecnější by bylo počítat pohyb hmotných bodů v centrálním silovém poli, kde bychom dostali jako řešení hyperbolické resp. eliptické trajektorie.
Offline
#8 23. 11. 2015 13:01
Re: Rutherfordův pokus
Myslel jsem že to řešení podobného problému na které odkazujete je obecné.
Co se týče toho vzorce, v popisu experimentu je uvedeno, že srážkový parametr = 0. Jediné co tedy můžu měnit je protonové číslo Z (použítím jiného prvku) a energii alfa částice. Je tam sice uvedeno "z = 2", ale to je asi nesmysl, to by musel být atom Helia, ne? Z toho tedy vypočítám Úhel rozptylu.
Má smysl počítat i rychlost alfa částice?
Nasměrovali byste mě prosím i na zdroje ohledně elektrostatického odpuzování jak psal kolega výše?
Díky
Offline
#9 24. 11. 2015 02:20
Re: Rutherfordův pokus
↑ ryan99:
Ahoj, nejspis je tim z=2 mysleno protonove cislo alfa castice (helioveho jadra). V nasem vzorci je tam jiz dosazeno, misto Ze.ze je tam Ze.2e. Pokud mate srazkovy parametr b=0, znamena to, ze alfa castice miri presne na jadro atomu. V takovem pripade se castice po interakci vraci zpet tam, odkud priletela. Uhel rozptylu je 180°.
Silu, kterou na sebe pusobi nabite castice, vyjadruje Coulombuv zakon. Staci k tomu znat naboje castic a jejich vzajemnou vzdalenost.
Offline