러더퍼드 산란실험 보고서

소개

러더포드 스캐터링 실험 보고서입니다.

목차

Ⅰ. 실험 원리
Ⅱ. 실험 장비
Ⅲ. 실험 수행
Ⅳ. 실험 시 유의사항
Ⅴ. 결과 값 및 분석
Ⅵ. 오차 분석
Ⅶ. 결론

본문내용

이 실험은 금으로 된 포일에 Am-241에서 자동적으로 붕괴되어서 나오는 α선을 쬐어주었을 때, 각도에 따라 얻을 수 있는 α입자의 양의 분포가 어떠한지 알아보는 실험이다.

Ⅰ. 실험 원리

구체적으로 측정하는 것은 scattering chamber안에 있는 semiconductor detector가 감지한 산란된 α입자이다. 이것은 pulse counts로서 n(θ)로 표기된다. 각도가 증가함에 따라 분포되는 α입자의 수가 감소하기 때문에, 각도의 범위는 0°에서부터 시작하여 30°까지 잡는다. 0°근처에서 대다수의 α입자가 분포하는 이유는 α입자가 금 원자(Au)를 그대로 통과할 확률이 높기 때문이다.

결과적으로, 각도에 따라 실제 측정한 n(θ)의 평균값인 (θ)을 사용하여 (θ)=을 먼저 계산한다. 하지만 이는 2차원 평면에서 관찰할 수 있는 산란의 분포 형태를 의미하기 때문에, 결국 3차원적으로 각도에 따른 산란의 분포를 나타낼 수 있는 공식이 필요하다. 이때 필요한 개념이 입체각이다.


즉, 입체각에 따른 3차원적 접근을 감안한 를 측정하면 좀 더 실질적인 그래프를 얻을 수 있다.

이론적으로는 Angular distribution curve를 나타내는 함수는 다음과 같다.

참고자료

· http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/nuclear/rutsca2.html#c3
· http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=364017