Streuung eines Alphateilchens am Goldatom

Midna · Anmeldungsdatum: 28.01.2014 Beiträge: 25

Hallo,

im Fließbach Theoretische Mechanik wird im Kapitel Streuung ein Alphateilchen betrachtet, das an einem Goldatom gestreut wird. Das Coulombpotenzial ist

und zu berechnen ist der minimale Abstand der Teilchen. Am Minimum besteht die Gesamtenergie in

, also ist

.

Fließbach sagt, dass man Alphateilchen aus dem Energiebereich 4 bis 8 MeV erhält, und liefert dann für

, ich erhalte aber immer wieder einen um mehrere Größenordnungen kleineren Wert. Mache ich etwas falsch? Es sind

und

.

Achja, noch etwas anderes: unmittelbar darauf sagt Fließbach, dass man die Ablenkung des Alphateilchen durch die Elektronen des Goldatoms vernachlässigen kann, weil die Masse des Alphateilchens viel größer als die der Elektronen sei. Aber was hat das denn mit der Masse zu tun? Kommt es nicht vielmehr auf die Ladungen an? Immerhin betrachten wir doch ein Coulomb- und kein Gravitationspotenzial. Zwei Elektronen eines Goldatoms haben immerhin schon denselben Ladungsbetrag wie das Alphateilchen und sollten doch daher einen erheblichen Einfluss auf die Flugbahn haben, oder nicht?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8762

1. Das Potential ist nicht in SI-Einheiten gegeben (was Du am fehlenden 1/4*pi*epsilon0 erkennen kannst).

2. Richtig, die relevante Kraft ist die elektrische Kraft und daher ist die Ladung wichtig und nicht die Masse. Aber was Du wissen willst die die Ausrenkung durch die Streuung (=Impulsuebertrag), und da macht es einen Unterschied, ob Alphateilchen und Elektronen ähnliche Massen haben, oder sehr unterschiedliche...