[Engineering] 고급물리학 실험 - Rutheford scattering 실험
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작성일 20-11-06 18:51
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방사성 물질인 Am-241을 이용하여 입자를 금속박막과 알루미늄 박막에 입사시키고, 입사각을 change(변화)시키면서 입자의 검출 개수를 측정(measurement)함으로써 Rutherford에 의해서 실시된 입자 산란experiment(실험)을 재현할 수 있다아 이 결과를 (Rutheford Scattering Fomula)와 비교해 볼 수 있으며, 금과 알루미늄의 산란율의 비율을 다음 公式 과 같이 이용하여알루미늄의 원자번호를 계산해볼 수 있다아
서론
1. Rutheford의 experiment(실험)
1911년 E.러더퍼드는 모든 원자의 중심에 원자핵이 존재하는 것을 experiment(실험)적으로 밝혀냈다. 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 experiment(실험)결과와 …(省略)
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초록
원자핵의 쿨롬의 힘에 의한 하전입자의 산란을 Rutheford scattering이라 한다. 이러한 대각도 산란의 說明(설명) 으로 11년 E.러더퍼드는 J.J.톰슨의 `원자의 양전하는 원자 전체에 분포한다`는 무핵원자모형에 대해, 원자 속에 크기는 작지만 밀도가 매우 큰 양전하핵이 들어있고 핵 속에 모든 양성자와 원자 전체질량의 대부분이 집중되어 있다는 유핵원자모형을 고안, 중심핵과 입자의 산란을 說明(설명) 하였다. 그 결과 α입자의 대부분은 거의 굽어지지 않고 앞쪽으로 산란하지만 때로 큰 굴곡을 일으켜 뒤쪽으로 산란하는 경우도 있다는 것을 확인하였다. 1909년 H.가이거와 E.마스덴이 행한 입자의 원자핵에 의한 산란 experiment(실험)에서, 입사방향에서 90° 이상 휘어져 나오는 입자가 발견되었다. 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. 이로써 원자의 내부구조에 대한 올바른 이해의 기초가 마련되었다.
