러더포드 산란 실험

목차

1. 실험목적

2. 실험이론

3. 실험장비

4. 실험방법

토의

본문내용

서 를 5에서 150°까지 변화시켜 그림 (6.14)에 그린 의 사이의 관계를 얻었다. Rutherford 공식과는 다시 매우 잘 일치한다.
이렇게 Rutherford의 산란 공식은 실험에 의하여 확인되고 “핵원자(nuclear atom)”는 증명되었다.
그림 6.14 금박을 쓸 때 에 대한 산란 율의 의존성. 의존성은 Rutherford 공식에서 예측된 대로이다.
3. 실험장비
① chamber
② gold foil slit
③ silver foil slit
④ collimator slit,(1 mm, 5 mm wide gap)
⑤ discriminator preamplifier
⑥ counter P
⑦ vacuum pump, ultimate pressure < 100 Pa
⑧ americium-241 preparation
4. 실험방법
① 그림과 같이 장치를 연결한다. 호일에 손이 닿지 않도록 유의한다.
② Discriminator preampifier 의 potentiometer를 켠다
③ Scattering chamber의 뚜껑을 열고, digital counter를 맞춘다.
④ Am-21 preparetion dfm 홀더의 4mm 소켓에 넣는다.
⑤ 금박지를 1mm 슬릿과 플라스틱 종이로 겹쳐서 슬릿이 preparation을 향하도록 홀더에 놓는다.
⑥ 은박지를 ⑤와 똑같이 한다.
⑦ Detector의 슬릿 구멍이 수직인가 확인한다.
⑧ Chamber를 닫고 진공으로 만든다.
☆ 토의
이번 실험은 러더퍼드 산란 실험이다. 일정한 에너지를 가진 입자를 금박지와 은박지 에 산란시켜 충돌하는 입자수와 산란각을 측정하였다. 산란각에 맞는 입자수를 금박지, 은박지, 5mm, 1mm 일때 각각 -30°에서 +30°까지 측정하여 대칭하는 그래프를 얻었다. 산란각을 측정하여 계산하는 것을 프린트에서 보아 계산하여 보니. 12.7정도의 13에 가깝게 나왔다.
실험은 그렇게 어렵지 않았지만, 계산하는 과정이 헷갈렸고, 대칭되는 형태가 나오지 않아 다시 하는 경우가 있었다. 그래도 만족스러운 결과가 나왔다. 실험이론을 현대물리학 책에서 찾아보며 이해가 안가는 점이 있어, 다시 자세히 보아야 겠다는 생각이 들었다.
방사선에 대해 좀더 접근할 수 있는 기회가 되었으며, 라푸아지에 제자인 러더퍼드의 산란 실험이 원자모형 및 원자의 스팩트럼에도 영향을 준 점을 알 수 있었다. 이번 실험 역시 이론이 어려웠던 것 같다.

키워드

Scattering Chamber after Rutherford,   Gold foil in holder,   Aluminium Foil in Holder,   산란공식과 실험적 증명