534 ラザフォードの実験 運動エネルギー1.2×10-12J のα線の粒子を,十分離
れた位置から,静止した金の原子核に向かって入射したところ, α線の粒子は逆向き
にはねかえされた。 この間。 金の原子核は動かないものとする。
(1) α線の粒子が金の原子核に最も近づいたときの, α線の粒子と金の原子核の中心
との距離を求めよ。ただし、金の原子核による, α線の粒子のもつ静電気力による
位置エネルギーUは,原子核の中心からα線の粒子までの距離をrとして
2kZe2
U=-
r
で与えられる。 ここで, Zは金の原子番号 (=79), eは電気素量
(=1.6×10-19C), kはクーロンの法則の比例定数(=9.0×10°N・m²/C2)である。
(2) 金の原子の直径を1.0×10 -10 m であるとする。 また, (1) の結果を原子核の半径
とみなすとき、原子核の大きさは原子の大きさの何倍か。
E