Thí nghiệm tán xạ hạt alpha của Rutherford là bằng chứng thực nghiệm cho thấy điều gì?

😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!

📃 Thông tin đề bài cho:

• Thí nghiệm tán xạ hạt alpha (hạt nhân helium) bắn vào lá vàng siêu mỏng.

• Quan sát trên màn quan sát: phần lớn hạt alpha đi thẳng, một số bị lệch lớn, rất ít bị dội ngược.

• Hình ảnh thí nghiệm thể hiện: nguồn hạt alpha, lá vàng, màn quan sát bao quanh.

❓ Hiểu câu hỏi:

• Câu hỏi yêu cầu tìm phát hiện quan trọng về cấu trúc nguyên tử rút ra từ kết quả thí nghiệm.

• Cần áp dụng kiến thức về lực điện Coulomb và phân bố điện tích/khối lượng trong nguyên tử.

🔎 Hướng dẫn cách làm:

• Nhắc lại mô hình Thomson (“bánh pudding”): Theo đó, điện tích dương được phân bố đều khắp nguyên tử, electron trôi nổi bên trong; khi bắn hạt alpha, ta chỉ dự đoán lệch rất nhẹ.

• Mô tả quan sát Rutherford: • Hầu hết hạt alpha đi xuyên qua không lệch → nguyên tử có không gian trống lớn. • Một số ít hạt bị lệch mạnh, thậm chí dội ngược → tồn tại vùng tích điện dương rất nhỏ nhưng có lực đẩy lớn.

• Áp dụng định luật Coulomb: F = k \frac{q_{\alpha}\,q_{\text{mục tiêu}}}{r^2} Khi hạt alpha (điện tích dương) tiến sát vùng tích điện dương nhỏ gọn (r rất nhỏ), lực đẩy tăng mạnh, gây lệch lớn hoặc dội ngược.

• Kết luận: để giải thích hiện tượng này, điện tích dương và phần lớn khối lượng nguyên tử phải tập trung trong một thể tích rất nhỏ (hạt nhân), phần còn lại hầu như là khoảng không.

✅ Đáp án: \text{Điện tích dương của nguyên tử tập trung ở một thể tích rất nhỏ}

❌ Các đáp án khác:

• Khối lượng của nguyên tử được phân bố đều trong nguyên tử: sai, vì khối lượng lớn thực chất tập trung ở hạt nhân.

• Các electron được phân bố đều trong nguyên tử: sai, quan sát tán xạ alpha không phản ánh phân bố electron.

• Điện tích dương của nguyên tử được phân bố đều trong nguyên tử: sai, thí nghiệm chứng tỏ điện tích dương tập trung, không phải phân tán đều.