Esperimento di Rutherford con MCA

Principio

La relazione tra l’angolo di diffusione e la velocità di diffusione delle particelle alfa da parte della lamina d’oro viene esaminata con un rilevatore a semiconduttore. Questo rilevatore ha una probabilità di rilevamento di 1 per le particelle alfa e praticamente nessun effetto pari a zero, quindi il numero di impulsi concorda esattamente con il numero di particelle alfa che colpiscono il rilevatore. Per ottenere la massima velocità di conteggio possibile, viene utilizzata una geometria di misurazione che risale a Chadwick. È anche possibile in questo caso spostare la lamina e la sorgente in direzione assiale (deviando così dall’apparato originale di Chadwick), in modo che l’angolo di diffusione possa essere variato in un ampio intervallo. Oltre al diaframma anulare con lamina d’oro, viene fornito un secondo diaframma con lamina di alluminio per studiare l’influenza del materiale di diffusione sulla velocità di diffusione.

Vantaggi

• Scopri l’essenza dei Premi Nobel: Rutherford (1908)
• Foglio d’oro e alluminio incluso
• La combinazione di analizzatore multicanale (MCA), preamplificatore e rilevatore alfa porta a risultati precisi
• Contenitore in vetro trasparente con perfetta visibilità dell’intero allestimento e buone condizioni di vuoto, utilizzato in diversi esperimenti

Attivita’ proposte

1. Le velocità delle particelle vengono misurate a diversi angoli di diffusione compresi tra circa 20° e 90°. Le misurazioni vengono confrontate con i tassi di particelle calcolati mediante la teoria di Rutherford per la geometria di misurazione utilizzata.
2. Le velocità delle particelle vengono misurate nel caso di diffusione mediante alluminio e oro con angoli di diffusione identici in ogni caso. Il rapporto tra le due velocità delle particelle viene confrontato con la velocità delle particelle calcolata dall’equazione di diffusione di Rutherford.

Obiettivi formativi

• Dispersione
• Angolo di diffusione
• Parametro di impatto
• Forza centrale
• Campo di Coulomb
• Forze di Coulomb
• Modello atomico di Rutherford
• Identità del numero atomico e carica sul nucleo

Software incluso. Computer non fornito.