(Обновлен)Задание 2 Параграф 74 ГДЗ Мякишев 11 класс (Физика)

1. Почему альфа-частицы не могли бы рассеиваться на большие углы, если бы положительный заряд атома был распределён по всему его объёму?

Если бы положительный заряд был равномерно распределён по всему объёму атома, то электрическое поле внутри такого «размазанного» заряда было бы сравнительно слабым. Тогда сила отталкивания, действующая на $$\alpha$$-частицу, оказалась бы недостаточной для её сильного отклонения.

При равномерном распределении заряда максимальная сила отталкивания определяется законом Кулона:

$$F_{\max}=k\frac{q_{\alpha}q}{R^2},$$

где $$q_{\alpha}$$ — заряд $$\alpha$$-частицы, $$q$$ — положительный заряд атома, $$R$$ — радиус области, в которой распределён заряд.

Чем больше радиус распределения заряда, тем меньше сила отталкивания. Поскольку размеры атома очень велики по сравнению с размерами ядра, при распределении заряда по всему атому сильное рассеяние $$\alpha$$-частиц на большие углы было бы маловероятно.

Следовательно, большие углы рассеяния возможны только тогда, когда положительный заряд и почти вся масса сосредоточены в очень малом объёме — в ядре.