1. Приблизительно какой угол был отклонен α-частицей? 2. Какую часть пути удалось пройти α-частице до взаимодействия

Даниил

19

1. Угол, под которым отклонилась α-частица, можно определить с помощью закона сохранения импульса. Здесь мы можем использовать формулу для расчета угла отклонения частицы при рассеянии на ядре. Она выглядит так:

\[\theta = 2 \cdot \arctan\left(\frac{Z \cdot (m_{\text{α}} + m_{\text{ядро}})}{A \cdot m_{\text{ядро}}}\right)\]

где:
- \(\theta\) - угол отклонения частицы,
- \(Z\) - заряд ядра,
- \(m_{\text{α}}\) - масса α-частицы,
- \(m_{\text{ядро}}\) - масса ядра,
- \(A\) - массовое число ядра (общее количество протонов и нейтронов в ядре).

Это формула позволяет вычислить угол отклонения α-частицы при рассеянии на ядре.

2. Чтобы определить, какую часть пути удалось пройти α-частице до взаимодействия с ядром хлора, необходимо знать длину свободного пробега частицы в газовой среде. В данном случае, для альфа-частиц такое расстояние можно найти по формуле:

\[d = \frac{1}{\sqrt{2} \cdot n \cdot \sigma}\],

где \(d\) - длина свободного пробега, \(n\) - концентрация частиц газа, \(\sigma\) - сечение соударения частицы с молекулой газа.

Таким образом, чтобы определить, какую часть пути удалось пройти α-частице до взаимодействия с ядром хлора, необходимо вычислить отношение длины свободного пробега к общему пройденному пути.

3. Чтобы определить количество α-частиц, образовавших треки, необходимо проанализировать экспериментальные данные, полученные при рассеянии частиц. Видимые треки на светочувствительной пленке соответствуют пути α-частиц через газовую среду.

Количество отклоненных треков на пленке будет означать количество α-частиц, отклоненных ядрами атомов газа. Для определения вероятности рассеяния частиц можно использовать отношение числа отклоненных треков к общему количеству образовавшихся треков.

Чтобы увеличить вероятность рассеяния частиц в условиях опыта, можно изменить параметры эксперимента:
- Изменить тип газа на газ с более высокой концентрацией атомов (увеличить концентрацию газа).
- Увеличить энергию альфа-частиц, исходящих от источника.
- Изменить угол падения частиц на ядра, что может повлиять на вероятность рассеяния (например, выбрать оптимальный угол).

4. Нельзя считать, что у α-частиц примерно одинаковая энергия. Альфа-частицы, испускаемые радиоактивными ядрами, имеют распределение энергий. Это значит, что у каждой альфа-частицы может быть своя конкретная энергия и направление движения.

5. Одной из особенностей трека, позволяющей считать рассеяние практически без потери энергии, является то, что трек альфа-частицы имеет плавное и равномерное изгибание. Это говорит о том, что альфа-частица практически сохраняет свою начальную энергию и не испытывает значительных потерь при рассеянии на ядрах атомов газа.

6. При описании столкновения тел в данном случае используется термин "столкновение". Так как речь идет о рассеянии альфа-частиц на ядрах атомов газа, а рассеяние является результатом взаимодействия частиц, которое лучше характеризуется термином "столкновение". В случае удара, оба тела соприкасаются и взаимодействуют друг с другом напрямую, в отличие от рассеяния, при котором тела вступают во взаимодействие без прямого соприкосновения.