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

1) Если положительный заряд равномерно распределен по объему,
равному размеру атома, то он не сможет создать достаточно сильное
электрическое поле для существенного отклонения a-частицы;
2) Максимальная сила отталкивания может быть определена по закону
Кулона: F_max=k (q_a q)/R^2 , где q_a-заряд a-частицы; q-положительный
заряд; R-его радиус; k-коэффициент пропорциональности;
3) Напряженность поля равномерно заряженного шара и.соответственно,
сила, действующая на частицы, максимальны на поверхности шара и
убывают до нуля по мере приближения к центру, поэтому чем меньше
радиус R, тем больше сила, отталкивающая a-частицы;
4) Размеры же ядра атома, в котором и сосредоточен положительный
заряд, порядка 10-100 тысяч раз меньше размера самого атома;

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.