α線の散乱実験(ラザフォードの実験)

(1)問題

金箔に照射したα粒子(電気量+2e、eは電気素量)の散乱実験の結果から、ラザフォードは、質量と正電荷が狭い部分に集中した原子核の存在を突き止めた。下に、金の原子核に対して照射されているα粒子の様子を示した図がある。この矢印の続きをかき、金の原子核によるα粒子の散乱の様子を示した図を完成させよ。ただし、図中の黒丸は原子核の位置を、実線は原子核の周辺でのα粒子の飛跡を模式的に示している。

(2015年センター試験本試物理第6問問1)

(2)答案

(3)解法のポイント

α粒子と金の原子核はともに、電気量が正であるから、斥力がはたらきます。

原子核の近くを通過するα粒子はより大きな静電気力を受け、原子核から離れた位置を通過するα粒子はより小さな静電気力を受けることになります。