Rutherford Saçılması ve Kinetik Enerji İlişkisi

Question

6. Altın atomuna şekildeki gibi gönderilen K, L, M ve N $\alpha$ taneciklerinin nişan hataları sırasıyla 2b, b, 0, b olup, kinetik enerjileri sırasıyla $E_K$, $E_L$, $E_M$ ve $E_N$ dir.

$\alpha$ tanecikleri şekildeki gibi saptığına göre, $E_K$, $E_L$ ve $E_N$ arasındaki ilişki nedir?

A) $E_K > E_L > E_N$ 
B) $E_N > E_L > E_K$ 
C) $E_K = E_L > E_N$ 
D) $E_N > E_K = E_L$ 
E) $E_L > E_N > E_K$

Solvi · Accepted Answer

Selam İrem, Rutherford saçılma deneyiyle ilgili bu güzel soruyu birlikte inceleyelim. Şekilde alfa taneciklerinin çekirdek çevresindeki sapma miktarlarını ve çekirdeğe olan dik uzaklıklarını, yani nişan hatalarını görüyoruz. Kinetik enerjiyi yorumlamak için iki temel kuralı hatırlayalım. Birincisi, tanecik çekirdeğe ne kadar yakınsa, yani nişan hatası küçükse, elektriksel itme kuvveti o kadar büyük olur ve daha çok sapar. İkincisi ise, kinetik enerji ne kadar büyükse, tanecik o kadar hızlıdır ve sapmaya karşı direnci daha fazladır. Yani enerjisi büyük olan tanecik daha az sapar. Şimdi L ve N taneciklerini karşılaştıralım. Her ikisinin de nişan hatası b kadar, yani çekirdeğe olan başlangıç uzaklıkları aynı. Ancak L taneciği iki teta kadar saparken, N taneciği sadece teta kadar sapmış. Aynı mesafeden gelmelerine rağmen N'nin daha az sapması, onun daha enerjik olduğunu gösterir.

Tanecik	Nişan Hatası (b)	Sapma Açısı (θ)
K	2b	2θ
L	b	2θ
N	b	θ

Rutherford Saçılması ve Kinetik Enerji İlişkisi

Animasyonlu Video Çözüm

Adım Adım Yazılı Çözüm