giải thích và ứng dụng về tán xạ rutherford

Tán xạ Rutherford là hiện tượng khi các hạt alpha được bắn vào một lớp nguyên tử mỏng, một số hạt alpha sẽ bị tán xạ với góc lớn mà không thể giải thích được bằng mô hình nguyên tử của Thomson. Theo mô hình nguyên tử của Rutherford, nguyên tử có một hạt nhân dương ở trung tâm, xung quanh là các electron âm. Khi hạt alpha tiếp xúc với nguyên tử, nó sẽ bị tác động bởi lực đẩy Coulomb từ hạt nhân dương, dẫn đến tán xạ với góc lớn. Ứng dụng của tán xạ Rutherford: 1. Xác định cấu trúc nguyên tử: Tán xạ Rutherford đã giúp xác định rằng nguyên tử chứa một hạt nhân dương ở trung tâm, xung quanh là các electron âm, mở ra cánh cửa cho việc nghiên cứu và hiểu rõ hơn về cấu trúc nguyên tử. 2. Nghiên cứu vật lý hạt nhân: Tán xạ Rutherford đã cung cấp thông tin quan trọng về kích thước và tính chất của hạt nhân, từ đó giúp nghiên cứu về vật lý hạt nhân và các hiện tượng liên quan. Ví dụ: Nếu một hạt alpha có năng lượng 5 MeV được bắn vào một lớp nguyên tử và góc tán xạ là 60 độ, hãy tính độ lớn của lực đẩy Coulomb mà hạt alpha trải qua. Giải: Theo tán xạ Rutherford, ta có công thức tính lực đẩy Coulomb: $$ Trong đó: - $$ là hằng số Coulomb ($$) - $$ và $$ là điện tích của hai hạt (trong trường hợp này, $$ là điện tích của hạt alpha và $$ là điện tích của hạt nhân dương) - $$ là khoảng cách giữa hai hạt Ta cần tính toán khoảng cách $$ giữa hạt alpha và hạt nhân dương sau khi tán xạ, từ đó tính được lực đẩy Coulomb.