보고서

화학과 기하 보고서 본론 1 (러더퍼드 산란 실험)

(1) 쌍곡선

쌍곡선: 평면 위의 두 정점(→쌍곡선의 두 초점)에서의 거리의 차가 일정한 점들의 자취

쌍곡선의 꼭지점: 점A, A’,

쌍곡선의 주축: 선분AA′ (초점을 지나는 축)

쌍곡선의 켤레축: 선분BB′

쌍곡선의 중심: 선분AA′의 중점O

점근선: x가 무한히 커지거나 작아질 때 곡선이 점점 근접해 가는 직선

(2) 러더퍼드 산란

        

E.러더퍼드는 산란실험에 의해 원자 내의 양전기는 원자의 규모에 비해 아주 작은 중심부(원자핵)에 집중하고 있다는 유핵원자모형을 처음으로 제창했다. 1909년 H.가이거와 E.마스든은 금속박막에 충돌한 α입자(전하 +2e인 헬륨핵, e는 기본전하)의 산란각도 분포를 살펴, 원자적 수준에서 보면 α입자가 가볍지도 않고 상당히 큰 에너지를 지니고 있으면서도 매우 큰 각도로 산란된다는 것을 확인했다.

러더퍼드는 금속박막의 원자 내에는 원자번호에 비례하는 양전하를 갖는 무거운 산란중심(원자핵)이 있어서, α입자가 금속박막에 충돌할 때 양전하들 사이의 쿨롱힘(쿨롱의 법칙에 따라 전하 입자가 다른 전하 입자에 미치는 정전적인 인력)에 의해 α입자가 산란되어 쌍곡선궤도를 그린다고 하면, 가이거 등의 각도분포 측정결과를 설명할 수 있다는 것을 제시했다.