Demonstrációs fizika labor

9.2. Pénzérme pöckölés – A Rutherford-féle szórási kísérlet demonstrálása

A kísérlet célja Házi.png

Modellkísérlet a Rutherford-féle szórási kísérletre.

Szükséges anyagok, eszközök

  • Cipősdoboz (olló a szélek kivágásához)
  • Kis pénzérmék / kis papírkorongok
  • Kis és nagyméretű akadály (pl. kis súly, kis pohár, tolltartó, izzósdoboz stb.)

Leírás

A cipősdoboz négy sarkát leszámítva vágjuk körbe a dobozt centiméteres „vastagságban”, így a dobozt lefelé fordítva a kis pénzérmék/papírkorongok könnyen átjuthatnak alatta. Helyezzünk a doboz alá egy „ismeretlen” méretű testet – vagy kérjünk meg valakit, hogy egy próbatestet helyezzen a doboz alá. A doboz mellé kis távolságban felsorakoztatott pénzérméket azonos irányban pöckölgessük végig, s a pénzérmék átjutásából következtethetünk a doboz alatti test méretére!

9.2a.PNG

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

  • A valódi aranyatom esetén kb. mekkora az atom és atommag átmérőjének aránya? Nagyjából mekkora „akadályt” kellene a cipősdoboz alá rejteni, ha méretarányos modellezést szeretnénk végezni?
  • Pénzérmék helyett alacsony lejtőről indított kis golyókat is használhatunk. Milyen előnyi lehetnek a golyóval végzett kísérletnek a pénzérméshez képest?

Módszertani kiegészítések

  • Az atomfizikai modellek elképzelése és megértése sokszor komoly absztrakciókat vár el a diákoktól. Mivel egy amúgy szabad szemmel nem látható atom belsejébe „belelátni” szintén nem lehetséges, ezért érdemes megmutatnunk egy egyszerű modell-kísérlet segítségével, hogyan lehet indirekt információkból is következtetéseket levonni egy doboz tartalmáról vagy éppen az atomok szerkezetéről. Az eredeti Rutherford-féle kísérletből az aranyatomok szerepét itt a cipősdoboz, a hélium-magokét (α-sugárzásét) pedig a pénzérmék veszik át.

 


9.2. Pénzérme pöckölés – A Rutherford-féle szórási kísérlet demonstrálása

A kísérlet célja Házi.png

Modellkísérlet a Rutherford-féle szórási kísérletre.

Szükséges anyagok, eszközök

  • Cipősdoboz (olló a szélek kivágásához)
  • Kis pénzérmék / kis papírkorongok
  • Kis és nagyméretű akadály (pl. kis súly, kis pohár, tolltartó, izzósdoboz stb.)

Leírás

A cipősdoboz négy sarkát leszámítva vágjuk körbe a dobozt centiméteres „vastagságban”, így a dobozt lefelé fordítva a kis pénzérmék/papírkorongok könnyen átjuthatnak alatta. Helyezzünk a doboz alá egy „ismeretlen” méretű testet – vagy kérjünk meg valakit, hogy egy próbatestet helyezzen a doboz alá. A doboz mellé kis távolságban felsorakoztatott pénzérméket azonos irányban pöckölgessük végig, s a pénzérmék átjutásából következtethetünk a doboz alatti test méretére!

9.2a.PNG

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

  • A valódi aranyatom esetén kb. mekkora az atom és atommag átmérőjének aránya? Nagyjából mekkora „akadályt” kellene a cipősdoboz alá rejteni, ha méretarányos modellezést szeretnénk végezni?
  • Pénzérmék helyett alacsony lejtőről indított kis golyókat is használhatunk. Milyen előnyi lehetnek a golyóval végzett kísérletnek a pénzérméshez képest?

Módszertani kiegészítések

  • Az atomfizikai modellek elképzelése és megértése sokszor komoly absztrakciókat vár el a diákoktól. Mivel egy amúgy szabad szemmel nem látható atom belsejébe „belelátni” szintén nem lehetséges, ezért érdemes megmutatnunk egy egyszerű modell-kísérlet segítségével, hogyan lehet indirekt információkból is következtetéseket levonni egy doboz tartalmáról vagy éppen az atomok szerkezetéről. Az eredeti Rutherford-féle kísérletből az aranyatomok szerepét itt a cipősdoboz, a hélium-magokét (α-sugárzásét) pedig a pénzérmék veszik át.