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卢瑟福散射偏差的由来

肖军

卢瑟福散射实验[1]是测量a粒子轰击金属靶出现的散射角与散

射粒子数之间的关系。在电场斥力作用下α粒子的散射路径如图1.24

T

所示的双曲线。理论上依据库仑电场力可证明在时间段内观察到的

N

α粒子数与散射角有关系式[2]

4

PN/NsinP

00(1.1)

2

Pr2NT/4r2Ze2/4mu2PP/P1

式中，，，是常量。由此可知,

000000

P/P

与散射角无关。然而，由表1实验观测数据得到的0并非恒为

图1.24带有正电荷α粒子在原子核电场中偏折路径



1，而是随散射角增大而减小。目前对这种实验结果与理论结果间

出现偏差的解释是普遍认为是粒子穿过金箔时存在有多次复合散射

表1.3a粒子散射实验数据

（度）N/NPP/P

00

1513200038.41

22.52730039.61.03

307800350.911

37.5330035.30.919

45143530.80.802

6047729.80.776

7521129.10.758

10569.527.50.716

12051.9290.755

1354331.20.812

15033.128.80.75

或被金箔吸收等随机现象导致的数据变化。如果这种解释正确，实验