러더퍼드산란실험 예비, 결과

소개

현대물리실험 리포트입니다.

목차

1. 실험 이론
2. 실험결과
3. 고찰

본문내용

1. 실험 이론
① Rutheford의 실험
1911년 E.러더퍼드는 모든 원자의 중심에 원자핵이 존재하는 것을 실험적으로 밝혀냈다. 이로써 원자의 내부구조에 대한 올바른 이해의 기초가 마련되었다. 당시 러더퍼드의 연구실에서는 그림과 같이 방사성 물질인 라듐에서 방출되는 고속의 α입자를 납으로 된 슬릿을 통해 선속(線束:일정한 점을 지나는 직선의 다발)으로 집속하여 그 α선이 여러 원소의 박막(薄膜), 예를 들면 금박(金箔)에 부딪혀 α입자가 산란되는 모양을 관찰하였다. 그 결과 α입자의 대부분은 거의 굽어지지 않고 앞쪽으로 산란하지만 때로 큰 굴곡을 일으켜 뒤쪽으로 산란하는 경우도 있다는 것을 확인하였다. 러더퍼드는 원자의 중심에 양전하 (는 임의의 정수, 는 기본전하량)를 가지고 원자의 반지름(약 10㎝)에 비해 훨씬 작은 크기인, 원자의 질량이 집중된 원자핵이 존재한다고 가정하여, 계산한 결과가 실험결과와 거의 일치하는 것을 보여주었다. 그리고 여러 원소의 박막에서의 산란강도, 각분포(角分布) 측정결과의 분석을 통하여 모든 원자에 원자핵이 존재하고 원자핵의 전하 의 는 원자번호와 같다는 사실을 밝혔다.
② 러더퍼드 산란 공식
입자는 공기 중에서 거의 진행하지 못하므로 진공 중에서 실험해야 한다.

< 그림 1 충돌변수가 증가함에 따라 산란각은 감소한다. >
∝
이것은 고전역학적인 개념을 통해 얻어낸 공식이지만, 양자역학적인 과정을 통해서도 동일한 결과를 얻어낼 수 있다.

참고자료

· 없음