任务二:卢瑟福的"反弹"奇迹
模拟 1911 年物理学史上最具震荡性的发现:原子的核式结构模型。
实验控制
视角切换
宏观装置
微观原子
发射速度
开始发射 α 粒子
重置实验
原子核参数
原子核大小 (半径)
小 (3fm)
6 fm
大 (15fm)
原子核电荷量 (质子数)
+10e
+79e
+100e
库仑力强度
100%
数据统计
总发射量:
0
直接穿过:
0
偏转/反弹:
0
"这就像你向一张纸射出一枚炮弹,它却被反弹回来打中了你。" —— 卢瑟福
当前视角:
宏观实验装置
核心原理:
绝大多数 α 粒子几乎不改变方向穿过金箔,说明原子内部极其空旷;极少数粒子(约 1/8000)发生大角度偏转甚至反弹,证明原子中心存在一个体积极小但质量极大的正电中心 ——
原子核
。
⚡
库仑散射公式
F = k × (q₁ × q₂) / r²
// F: 库仑力,q₁: α 粒子电荷 (+2e),q₂: 原子核电荷,r: 距离
原子核越大
→ 碰撞概率越高 |
电荷量越大
→ 偏转角度越大