Cuando se disparan partículas alfa hacia núcleos de oro para que se desvíen 180 grados, lo único que debería afectar su desviación es la carga nuclear, la carga de la partícula alfa y la energía cinética inicial de la partícula alfa, que se muestra como energía = kQq /r donde r es la distancia de máxima aproximación entre la partícula alfa y el núcleo.
Sin embargo, las partículas alfa que no se acercan directamente al núcleo se desvían en un ángulo. ¿Este ángulo está relacionado con el tamaño o la masa del núcleo? ¿Dos núcleos con cargas iguales causarían la misma desviación si un núcleo tuviera el doble de neutrones y, por lo tanto, fuera mucho más grande y pesado?
Mi libro de texto dice que Rutherford razonó que "el núcleo del átomo debe ser masivo en una escala atómica para desviar las partículas alfa en ángulos grandes", lo que implica que el ángulo de desviación se ve afectado por la masa del núcleo, sin embargo, luego afirma que al aumentar el número de neutrones en el núcleo no afectaría la desviación ya que la carga es la misma.
La derivación habitual de la sección transversal de dispersión diferencial supone que la masa del núcleo objetivo es mucho mayor que la de la partícula alfa entrante. Esto está diciendo que el núcleo no retrocede cuando interactúa con la partícula alfa. Mejor aún suponga que el
la derivación de la fórmula se realiza en el marco del centro de masa del núcleo y alfa.
Dado que las observaciones se realizan en el marco del laboratorio, se debe aplicar una corrección al
fórmula y esa corrección depende de la masa del núcleo en relación con la masa del alfa y, por lo tanto, cambiar el número de neutrones mientras se mantiene igual el número de protones cambia el ángulo de desviación.
Cuanto más pequeño es el núcleo, mayor es el término de corrección cuando cambia el número de neutrones.
Hay muchos sitios de Internet y libros de texto que derivan el término de corrección y aquí hay uno con la derivación del centro de masa que se muestra en la página anterior.
dmckee --- gatito ex-moderador
jon custer