Ποιος είναι ο εξοπλισμός σκέδασης άλφα;
1. Πηγή άλφα:
* radium ή polonium: Αυτά τα ραδιενεργά στοιχεία εκπέμπουν σωματίδια άλφα, τα οποία είναι θετικά φορτισμένα πυρήνες ηλίου.
* Πυροβόλο σωματιδίων άλφα: Στις σύγχρονες παραλλαγές, τα σωματίδια άλφα μπορούν να δημιουργηθούν από ένα όπλο σωματιδίων άλφα, το οποίο επιταχύνει τα ιόντα ηλίου σε υψηλές ενέργειες.
2. Υλικό στόχου:
* Χρυσό φύλλο: Ο Rutherford χρησιμοποίησε αρχικά ένα λεπτό χρυσό φύλλο ως υλικό στόχου επειδή ήταν ένα ισχυρό και εύπλαστο υλικό.
* Άλλα υλικά: Άλλα υλικά όπως η πλατίνα, το ασήμι και το αλουμίνιο χρησιμοποιήθηκαν αργότερα για να διερευνήσουν πώς η σκέδαση ποικίλλει με διαφορετικά στοιχεία.
3. Ανιχνευτής:
* οθόνη σουλφιδίου ψευδαργύρου: Ο Rutherford χρησιμοποίησε μια οθόνη σουλφιδίου ψευδαργύρου, η οποία εκπέμπει μικροσκοπικές αναλαμπές φωτός (σπινθηρισμούς) όταν χτυπήθηκε από σωματίδια άλφα.
* Μικροσκόπιο: Οι σπινθηρισμοί παρατηρήθηκαν μέσω μικροσκοπίου.
* Geiger Counter: Τα σύγχρονα πειράματα χρησιμοποιούν συχνά έναν μετρητή Geiger για να ανιχνεύσουν τα σωματίδια άλφα.
4. Θάλαμος κενού:
* Γυάλινο σωλήνα: Αυτός ο σφραγισμένος θάλαμος εκκενώθηκε για να εμποδίσει τα σωματίδια άλφα από τη διάσπαση των μορίων του αέρα, εξασφαλίζοντας μόνο αλληλεπιδράσεις με το φύλλο στόχου.
5. Συγχρόνως:
* μπλοκ μολύβδου: Τα μπλοκ μολύβδου με στενές σχισμές χρησιμοποιήθηκαν για να δημιουργηθούν μια εστιασμένη δέσμη σωματιδίων άλφα που κατευθύνονταν στο φύλλο στόχου.
6. Πρόσθετος εξοπλισμός:
* Πηγή ενέργειας: Για την τροφοδοσία του όπλου σωματιδίων άλφα (εάν χρησιμοποιείται) και άλλων ηλεκτρικών εξαρτημάτων.
* Συσκευή καταγραφής: Χρησιμοποιείται για την καταγραφή του αριθμού και της γωνίας των διασκορπισμένων σωματιδίων άλφα.
Συνοπτικά, τα κύρια στοιχεία του εξοπλισμού σκέδασης άλφα είναι:
* Πηγή σωματιδίων άλφα.
* ένα λεπτό υλικό στόχου.
* ανιχνευτής για να παρατηρήσετε τα διάσπαρτα σωματίδια άλφα.
* θάλαμο κενού για την εξάλειψη της παρεμβολής αέρα.
* Συγκεντρωτές για να εστιάσετε τη δέσμη σωματιδίων άλφα.
Σύγχρονες παραλλαγές:
Τα σύγχρονα πειράματα σκέδασης άλφα συχνά χρησιμοποιούν πιο εξελιγμένο εξοπλισμό όπως:
* επιταχυντές σωματιδίων για τη δημιουργία σωματιδίων άλφα σε υψηλές ενέργειες.
* ανιχνευτές πυριτίου Για πιο ακριβείς μετρήσεις της γωνίας σκέδασης και της ενέργειας των σωματιδίων άλφα.
* Συστήματα ελεγχόμενα από υπολογιστή για την απόκτηση και ανάλυση δεδομένων.
Το πείραμα σκέδασης άλφα ήταν ένα πρωτοποριακό πείραμα που επανάσταση στην κατανόησή μας για το άτομο. Τα ευρήματα του πειράματος οδήγησαν στην ανακάλυψη του ατομικού πυρήνα και στην ανάπτυξη του μοντέλου Rutherford του ατόμου.
