Механическая модель движения альфа-частиц в опыте Резерфорда

Условия опыта Резерфорда:
ОПЫТ РЕЗЕРФОРДА
1 – радиоактивное вещество,
2 – свинцовая диафрагма,
3 – мишень,
4 – лиминесцирующий экран,
5 – микроскоп.
Результат опыта Резерфорда:
помимо ожидаемого рассеяния
наблюдается отклонение некоторых
частиц на значительные углы,
причем часть частиц «отражается»
от мишени. Таких частиц примерно
1 на 8000 обычных.
Анализ: радиус ядра составляет 10-14 м, существенно меньше
радиуса атома 10-10 м.

Чтобы в механической модели составляющая силы была обратно пропорциональна квадрату расстояния от центра «ядра», поверхность, по которой движется шарик, должна иметь гаиперболический профиль.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ЯДРА
α-частицы движутся в электрическом поле ядра. Сила, действующая на них:
Потенциальная энергия шарика на такой поверхности:
Сила, действующая на шарик:
Поверхность с гиперболическим профилем действительно моделирует
электрическое поле ядра атома!

КАК СДЕЛАТЬ
ПОВЕРХНОСТЬ,
ИМЕЮЩУЮ
ГИПЕРБОЛИЧЕСКИЙ
ПРОФИЛЬ?

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА
Пластина изолона
Выпуклость, моделирующая
ядро атома
Канавка
Стальные
шарики
Бархатный самоклеящийся
картон
Пусковое устройство
Лист ДВП