Với giải Câu hỏi 1 trang 89 Vật lí 12 Cánh diều chi tiết trong Bài 1: Cấu trúc hạt nhân giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí 12 Bài 1: Cấu trúc hạt nhân

Câu hỏi 1 trang 89 Vật Lí 12: Bằng chứng cụ thể nào trong thí nghiệm tán xạ hạt α của Rutherford chứng tỏ hạt nhân có kích thước rất nhỏ nhưng tập trung toàn bộ điện tích dương và phần lớn khối lượng của nguyên tử?

Lời giải:

Trong thí nghiệm tán xạ hạt α của Rutherford, các hạt α (hạt Helium với điện tích dương) được bắn vào mẫu vật chứa nguyên tử, trong trường hợp này là một lá vàng mỏng. Khi các hạt α đi qua mẫu vật, một phần chúng bị phản xạ lại, trong khi một phần khác bị giảm tốc và thay đổi hướng do tương tác với các thành phần của nguyên tử, tuy nhiên phần lớn các hạt vẫn đi thẳng và không bị đổi hướng, do đó ông đã kết luận rằng hầu hết khối lượng và tất cả điện tích dương của nguyên tử tập trung ở một vùng nhỏ tại trung tâm của nguyên tử, gọi là hạt nhân.

Do đó, bằng chứng từ thí nghiệm tán xạ hạt α của Rutherford đã cho thấy rằng hạt nhân có kích thước rất nhỏ nhưng tập trung toàn bộ điện tích dương và phần lớn khối lượng của nguyên tử.

Lý thuyết Phát hiện ra hạt nhân nguyên tử

1. Thí nghiệm tán xạ hạt α

Kết quả thí nghiệm thực tế cho thấy, sau khi được bắn vào lá vàng mỏng, hầu hết các hạt α đi thẳng nhưng có một số hạt bị lệch so với hướng truyền ban đầu (bị tán xạ) với các góc lệch khác nhau. Trong đó, có những hạt α bị lệch ở góc lớn hơn 90° (Hình 1.2b). Thí nghiệm này được gọi là thí nghiệm tán xạ hạt α.

Từ đó, Rutherford kết luận rằng điện tích dương của nguyên tử tập trung trong một thể tích nhỏ ở tâm mà ông gọi là hạt nhân. Khối lượng của nguyên tử cũng tập trung chủ yếu ở hạt nhân và phần lớn thể tích nguyên tử là không gian trống rỗng. Phân tích các số liệu thí nghiệm, Rutherford rút ra được: đường kính của các hạt nhân nhỏ hơn đường kính của nguyên tử cỡ 10⁴ lần, nghĩa là đường kính hạt nhân cỡ khoảng 10^-14 m.

2. Mô hình đơn giản của nguyên tử

• Nguyên tử gồm hạt nhân ở giữa mang điện tích dương và các electron chuyển động quanh hạt nhân.

• Hạt nhân gồm các proton và neutron. Số proton trong hạt nhân bằng số electron của nguyên tử. Trong tất cả các nguyên tố, chỉ có một loại nguyên tử của hydrogen (H) được tạo nên bởi electron và proton (không có neutron).