α 粒子轰击金箔虚拟实验

卢瑟福散射实验(1911)—— 用 α 粒子探针揭示原子的核式结构
累计发射 0 个 α 粒子 · 出射方向与入射方向夹角分布
直穿(<10°)
0
0%
小偏转(10–45°)
0
0%
大偏转(45–90°)
0
0%
反弹(>90°)
0
0%
直穿 <10°
小偏转 10–45°
大偏转 45–90°
反弹 >90°
实验现象与结论
  1. 绝大多数 α 粒子直线穿过金箔(约 94%)→ 原子内部绝大部分是空的;
  2. 少数发生偏转(几万分之一量级出现大角度)→ 遇到集中了正电荷的微小区域;
  3. 极少数(约 1/8000)被弹回(>90°)→ 正电荷与几乎全部质量集中在体积极小的原子核上。
注:金原子核实际直径约为原子的万分之一,本模拟已将原子核与散射截面大幅放大以便观察;能量滑块改变 α 粒子初速度,对之后发射的粒子生效。