Expérience de diffusion de Rutherford, partie 1

Question

Vers 1906-1914, plusieurs expériences classiques sur la diffusion de $\alpha$- des particules sur des feuilles d'or et de platine ont été réalisées par Rutherford, Geiger et Marsden. Dans la littérature standard sur le sujet, il est tacitement supposé que les atomes d'or et de platine sont restés au repos après l'interaction avec$\alpha$-particules.

Ma question est pourquoi c'est le cas, en particulier ce qui était connu au moment des expériences? Savait-on à l'époque que les atomes d'or (ou de platine) interagissent les uns avec les autres et forment un réseau cristallin?

Answer 1

Premièrement, alors que votre manuel peut supposer que les atomes cibles sont restés au repos (cela facilite les calculs), Rutherford, Geiger et Marsden savaient comment résoudre le problème de cinématique complet et ne l'ont pas supposé. Pour l'or et le platine, cela ne fait pratiquement aucune différence dans l'analyse puisque ces éléments sont ~ 50x plus massifs qu'un$\alpha$ particule (ion He).

Deuxièmement, la cristallographie avait une longue histoire auparavant, et la diffraction des rayons X a été démontrée en 1912 (voir Wikipedia à ce sujet ), donc, oui, des scientifiques tels que Rutherford et son groupe auraient été raisonnablement sûrs que leurs cibles étaient au moins polycristallines. . Pourtant, les résultats de la diffusion de Rutherford ne dépendent pas du fait que la cible est cristalline - les cibles cristallines, amorphes, liquides ou gazeuses montreront une diffusion similaire de la cible.$\alpha$ particules.