Rutherford Scattering

소개

실험 B2 - Rutherford Scattering

목차

1. Objective & Background
2. Equipments
3. Equipment Setup
4. Experiment Procedure
5. Result of Experimental
6. Discussion
7. Reference

본문내용

1. Objective & Background
1) Objective
Rutherford의 원자모형을 이해하고, 알파입자 산란실험을 재현하여 원자핵의 존재를 실험적으로 증명한다.
○ 임의의 각도에서 금박의 유무에 따라 알파입자를 검출할 수 있는지 관찰, 금박에 의해 알파입자가 산란되는 것을 확인
○ 90° 이상의 각도에서 금박에 의한 알파입자의 back-scattering을 관찰할 수 있음을 확인
○ 다양한 각도에서 금박에 의한 알파입자의 산란 현상 측정하여 그래프를 작성, 분석하여 Rutherford scattering formula에서 예측한 바와 같이 N(θ)가 sin4(θ/2) 에 반비례함을 확인
○ N(θ)가 원자번호(Z2)와 금속 두께(d)에 비례함을 이용하여 알루미늄 박막의 원자번호를 계산

<중 략>

2) 오차분석

세 번째 실험에서 그래프가 정확한 반비례 꼴이 아닌 점과 네 번째 실험에서 알루미늄의 원자번호가 18번이 나와 큰 오차를 보이는 가장 큰 이유는 ‘데이터 부족’이라고 생각한다. 실험을 하면서 같은 각도이지만 측정값이 들쑥날쑥하고, 심지어 각도가 커지면 N(θ)값이 작아질 것이라 예상했는데 오히려 더 큰 값이 측정되는 경우도 있었다. 알파입자가 산란되어 튕겨져 나가는 각도는 ‘확률’적이기 때문이다. 하지만 실험여건 상 세 번째 실험의 경우는 각도마다 7번씩, 네 번째 실험에서 알루미늄은 9번 측정하였는데, 이는 매우 부족한 횟수라고 생각된다. 각도별로 더 많은 측정을 시행하여 많은 데이터를 수집한다면, 이번 실험에서처럼 ‘확률’에 의한 오차는 많이 줄일 수 있을 것이라 생각한다.

참고자료

· 없음