【演習】原子の内部構造-高校物理をあきらめる前に

物理【原子】第8講『原子の内部構造』の講義内容に関連する演習問題です。講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

原子の内部構造陰極線の実験を経て，「電子はどうやら原子の中に入っているらしい」という説が20世紀初頭に唱えられました。次の問題は「どんな感じで入っているか」です。...

Contents

問題
答え

問題

[Level.1]
J.J.トムソンが提唱した原子モデルと，長岡半太郎が提唱した原子モデルについて説明せよ。

[Level.2]
ラザフォードらは原子の構造を調べるために，金の原子にα粒子をぶつける実験を行った。次の文章のうち，この実験の結果として正しいものを選べ。

（a）α粒子は散乱されずに原子を素通りした。
（b）α粒子のほとんどが原子により大きく散乱された。
（c）α粒子のほとんどが素通りしたが，一部のα粒子は大きく散乱された。
（d）α粒子は原子に吸収された。

[Level.3]
前問において，2.6×10^-14Jの運動エネルギーをもつα粒子を，金原子の十分遠方から打ち込むものとする。 α粒子がもっとも金の原子核に近づいたときの距離を求めよ。ただし，金の原子核の電気量は1.3×10^-17C，α粒子の電気量は3.2×10^-19C，クーロン定数は9.0×10⁹N・m²/C²であり，α線が近づいても金の原子核は静止したままであるとする。

この下に答えを載せていますが，まずは自力で考えてみましょう。