Эксперименты Гейгера – Марсдена - Geiger–Marsden experiments

Реплика одного из аппаратов Гейгера и Марсдена.

В экспериментах Гейгера-Марсдена (также называемый Rutherford золотой фольги эксперимента ) были знаковой серии экспериментов , с помощью которого ученые узнали , что каждый атом имеет ядро , где все его положительный заряд и большая часть его массы сосредоточена. Они пришли к выводу, что это произошло после измерения того, как луч альфа-частиц рассеивается при попадании на тонкую металлическую фольгу . Эксперименты проводились между 1908 и 1913 годами Хансом Гейгером и Эрнестом Марсденом под руководством Эрнеста Резерфорда в Физических лабораториях Манчестерского университета .

Резюме

Современные теории строения атома

Модель атома сливового пудинга, представленная Томсоном.

Популярной теорией атомной структуры во время эксперимента Резерфорда была « модель сливового пудинга ». Эта модель была разработана лордом Кельвином и доработана Дж . Дж. Томсоном . Томсон был ученым, который открыл электрон , и что он был составной частью каждого атома. Томсон считал, что атом представляет собой сферу с положительным зарядом, по которой распределены электроны, что немного похоже на изюм в рождественском пудинге . Существование протонов и нейтронов в то время было неизвестно. Они знали, что атомы очень крошечные (Резерфорд предположил, что их радиус порядка ^10-8 м). Эта модель полностью основана на классической (ньютоновской) физике; текущая принятая модель использует квантовую механику .

Модель Томсона не была общепринятой даже до экспериментов Резерфорда. Сам Томсон так и не смог разработать полную и стабильную модель своей концепции. Японский ученый Хантаро Нагаока отверг модель Томсона на том основании, что противоположные заряды не могут проникнуть друг в друга. Вместо этого он предложил, чтобы электроны вращались вокруг положительного заряда, как кольца вокруг Сатурна.

Последствия модели сливового пудинга

Альфа - частица является суб-микроскопические, положительно заряженные частицы материи. Согласно модели Сливового пудинга Томсона , если альфа-частица столкнется с атомом, она просто пролетит насквозь, а ее путь отклонится не более чем на долю градуса. В атомном масштабе понятие «твердое вещество» бессмысленно. Атом Томсона - это сфера с положительным электрическим зарядом, закрепленная на месте своей массой. Таким образом, альфа-частица не будет отскакивать от атома, как шар, но может пройти сквозь него, если электрические поля атома достаточно слабые, чтобы позволить это. Модель Томсона предсказывала, что электрические поля в атоме слишком слабы, чтобы сильно влиять на проходящую альфа-частицу (альфа-частицы имеют тенденцию двигаться очень быстро). И отрицательный, и положительный заряды внутри атома Томсона распределены по всему объему атома. Согласно закону Кулона , чем менее сконцентрирована сфера электрического заряда, тем слабее будет ее электрическое поле на ее поверхности.

В качестве рабочего примера рассмотрим альфа-частицу, проходящую по краю атома золота, где она будет испытывать самое сильное электрическое поле и, таким образом, будет испытывать максимальное отклонение θ . Поскольку электроны очень легкие по сравнению с альфа-частицами, их влиянием можно пренебречь, поэтому атом можно рассматривать как тяжелую сферу с положительным зарядом.

Q _n = положительный заряд атома золота =79  e =1,266 × 10 ⁻¹⁷  С

Q _α = заряд альфа-частицы =2  e =3,204 × 10 ⁻¹⁹  С

r = радиус атома золота =1,44 × 10 ⁻¹⁰  м

v _α = скорость альфа-частицы =1,53 × 10 ⁷  м / с

m _α = масса альфа-частицы =6,645 × 10 ⁻²⁷  кг

k = постоянная Кулона =8,998 × 10 ⁹  Н · м ² / С ²

Используя классическую физику, поперечное изменение импульса Δp альфа-частицы можно аппроксимировать, используя соотношение импульс силы и выражение кулоновской силы :

${\ displaystyle \ Delta p = F \ Delta t = k \ cdot {\ frac {Q _ {\ alpha} Q_ {n}} {r ^ {2}}} \ cdot {\ frac {2r} {v _ {\ alpha }}}}$

${\ displaystyle \ theta \ приблизительно {\ frac {\ Delta p} {p}} <k \ cdot {\ frac {2Q _ {\ alpha} Q_ {n}} {m _ {\ alpha} rv _ {\ alpha} ^ { 2}}} = 8.998 \ cdot 10 ^ {9} \ times {\ frac {2 \ times 3.204 \ cdot 10 ^ {- 19} \ times 1.266 \ cdot 10 ^ {- 17}} {6.645 \ cdot 10 ^ { -27} \ times 1,44 \ cdot 10 ^ {- 10} \ times (1,53 \ cdot 10 ^ {7}) ^ {2}}}}$

${\ displaystyle \ theta <0,000326 ~ \ mathrm {rad} ~ (\ mathrm {или} ~ 0,0186 ^ {\ circ})}$

Вышеприведенный расчет - это всего лишь приближение того, что происходит, когда альфа-частица приближается к атому Томсона, но ясно, что отклонение в лучшем случае будет порядка небольшой доли градуса. Если бы альфа-частица прошла через золотую фольгу толщиной около 4 микрометров (2410 атомов) и испытала максимальное отклонение в том же направлении (маловероятно), отклонение все равно было бы небольшим.

Итоги экспериментов

Слева: если бы модель Томсона была верной, все альфа-частицы должны были бы проходить через фольгу с минимальным рассеянием.
Справа: Гейгер и Марсден наблюдали, что небольшая часть альфа-частиц испытывает сильное отклонение.

По указанию Резерфорда Гейгер и Марсден провели серию экспериментов, в которых они направили пучок альфа-частиц на тонкую металлическую фольгу и, используя метод сцинтилляции, разработанный Круксом, Эльстером и Гейтелем, измерили диаграмму рассеяния с помощью флуоресцентной лампы. экран . Они заметили альфа-частицы, отскакивающие от металлической фольги во всех направлениях, некоторые прямо у источника. Согласно модели Томсона, это должно было быть невозможно; все альфа-частицы должны были пройти насквозь. Очевидно, эти частицы столкнулись с электростатической силой, намного большей, чем предполагала модель Томсона. Кроме того, только небольшая часть альфа-частиц отклонялась более чем на 90 °. Большинство летело прямо через фольгу с незначительным отклонением.

Чтобы объяснить этот странный результат, Резерфорд вообразил, что положительный заряд атома сосредоточен в крошечном ядре в его центре, что, в свою очередь, означало, что большая часть объема атома была пустым пространством.

Лента новостей

Фон

Эрнест Резерфорд

Ганс Гейгер

Эрнест Марсден

Эрнест Резерфорд был профессором физики в Университете Виктории в Манчестере (ныне Манчестерский университет ). Он уже получил множество наград за свои исследования радиации. Он открыл существование альфа-лучей , бета-лучей и гамма-лучей и доказал, что они были следствием распада атомов . В 1906 году его посетил немецкий физик по имени Ганс Гейгер , и он был настолько впечатлен, что попросил Гейгера остаться и помочь ему в его исследованиях. Эрнест Марсден был студентом-физиком, который учился у Гейгера.

Альфа-частицы - это крошечные положительно заряженные частицы, которые самопроизвольно испускаются некоторыми веществами, такими как уран и радий . Резерфорд открыл их в 1899 году. В 1908 году он пытался точно измерить их отношение заряда к массе . Для этого ему сначала нужно было узнать, сколько альфа-частиц испускает его образец радия (после чего он измерял их общий заряд и делил одну на другую). Альфа-частицы слишком малы, чтобы их можно было увидеть в микроскоп, но Резерфорд знал, что альфа-частицы ионизируют молекулы воздуха, и если воздух находится в электрическом поле, ионы будут производить электрический ток. На этом принципе Резерфорд и Гейгер разработали простое счетное устройство, которое состояло из двух электродов в стеклянной трубке. Каждая альфа-частица, прошедшая через трубку, создаст импульс электричества, который можно будет подсчитать. Это была ранняя версия счетчика Гейгера .

Счетчик, построенный Гейгером и Резерфордом, оказался ненадежным, потому что альфа-частицы слишком сильно отклонялись из-за их столкновений с молекулами воздуха внутри камеры обнаружения. Сильно изменяющиеся траектории альфа-частиц означали, что не все они генерировали одинаковое количество ионов при прохождении через газ, что приводило к ошибочным показаниям. Это озадачило Резерфорда, потому что он считал альфа-частицы слишком тяжелыми, чтобы их можно было так сильно отклонить. Резерфорд попросил Гейгера выяснить, сколько вещества может рассеивать альфа-лучи.

Эксперименты, которые они разработали, включали бомбардировку металлической фольги альфа-частицами, чтобы наблюдать, как фольга рассеивает их в зависимости от их толщины и материала. Они использовали флуоресцентный экран для измерения траектории частиц. Каждое попадание альфа-частицы на экран производило крошечную вспышку света. Гейгер часами работал в затемненной лаборатории, считая эти крошечные сцинтилляции с помощью микроскопа. Резерфорду не хватило выдержки для этой работы (ему было под тридцать), поэтому он оставил ее своим младшим коллегам. Что касается металлической фольги, они протестировали множество металлов, но предпочли золото, потому что оно могло сделать фольгу очень тонкой, так как золото очень пластично. В качестве источника альфа-частиц предпочтительным веществом Резерфорда был радон , вещество в несколько миллионов раз более радиоактивное, чем уран.

Эксперимент 1908 года

Этот аппарат был описан в статье 1908 года Ганса Гейгера. Он мог измерять отклонения только на несколько градусов.

В статье Гейгера 1908 года « О рассеянии α-частиц материей» описывается следующий эксперимент. Он построил длинную стеклянную трубку, почти два метра в длину. На одном конце трубки находилось некоторое количество « эманации радия » (R), которое служило источником альфа-частиц. Противоположный конец трубки закрывали фосфоресцирующим экраном (Z). В середине трубки была щель шириной 0,9 мм. Альфа-частицы от R прошли через щель и создали на экране светящееся пятно. Микроскоп (M) использовался для подсчета сцинтилляций на экране и измерения их разброса. Гейгер откачал весь воздух из трубки так, чтобы альфа-частицы не были заслонены, и они оставили на экране четкое и четкое изображение, соответствующее форме щели. Затем Гейгер впустил немного воздуха в трубку, и светящееся пятно стало более размытым. Затем Гейгер откачал воздух и поместил немного золотой фольги на щель в точке AA. Это также привело к тому, что световое пятно на экране стало более рассеянным. Этот эксперимент продемонстрировал, что и воздух, и твердое вещество могут заметно рассеивать альфа-частицы. Аппарат, однако, мог наблюдать только небольшие углы отклонения. Резерфорд хотел знать, рассеиваются ли альфа-частицы под еще большими углами - возможно, более 90 °.

Эксперимент 1909 года

В этих экспериментах альфа-частицы, испускаемые радиоактивным источником (A), наблюдались, отражаясь от металлического отражателя (R) и на флуоресцентный экран (S) на другой стороне свинцовой пластины (P).

В статье 1909 года « О диффузном отражении α-частиц» Гейгер и Марсден описали эксперимент, с помощью которого они доказали, что α-частицы действительно могут рассеиваться более чем на 90 °. В своем эксперименте они приготовили небольшую коническую стеклянную трубку (AB), содержащую «излучение радия» ( радон ), «радий A» (настоящий радий) и «радий C» ( висмут- 214); его открытый конец запломбирован слюдой . Это был их излучатель альфа-частиц. Затем они установили свинцовую пластину (P), за которой поместили флуоресцентный экран (S). Трубка удерживалась на противоположной стороне пластины, так что испускаемые ею альфа-частицы не могли напрямую попадать на экран. Они заметили несколько мерцаний на экране, потому что некоторые альфа-частицы облетали пластину, отскакивая от молекул воздуха. Затем они поместили металлическую фольгу (R) сбоку от свинцовой пластины. Они направили трубку на фольгу, чтобы увидеть, могут ли альфа-частицы отразиться от нее и ударить по экрану с другой стороны пластины, и наблюдали увеличение количества сцинтилляций на экране. Подсчитав сцинтилляции, они обнаружили, что металлы с более высокой атомной массой, такие как золото, отражают больше альфа-частиц, чем более легкие, такие как алюминий.

Затем Гейгер и Марсден захотели оценить общее количество отраженных альфа-частиц. Предыдущая установка не подходила для этого, потому что трубка содержала несколько радиоактивных веществ (радий плюс продукты его распада) и, таким образом, испускаемые альфа-частицы имели разные диапазоны , и потому что им было трудно определить, с какой скоростью трубка испускала альфа-частицы. . На этот раз они поместили небольшое количество радия C (висмут-214) на свинцовую пластину, которая отразилась от платинового отражателя (R) и попала на экран. Они обнаружили, что только крошечная часть альфа-частиц, попавших в отражатель, отскакивала на экран (в данном случае 1 из 8000).

Эксперимент 1910 года

Этот аппарат был описан Гейгером в 1910 году. Он был разработан для точного измерения того, как изменяется рассеяние в зависимости от материала и толщины фольги.

В статье Гейгера 1910 года «Рассеяние α-частиц материей» описывается эксперимент, с помощью которого он стремился измерить, как наиболее вероятный угол, на который отклоняется α-частица , изменяется в зависимости от материала, через который она проходит. материала и скорости альфа-частиц. Он построил герметичную стеклянную трубку, из которой откачивали воздух. На одном конце была лампочка (B), содержащая «излучение радия» ( радон- 222). С помощью ртути радон в B был закачан по узкой стеклянной трубе, конец которой в A был забит слюдой . На другом конце трубки находился флуоресцентный экран из сульфида цинка (S). Микроскоп, который он использовал для подсчета мерцаний на экране, был прикреплен к вертикальной миллиметровой шкале с верньером, что позволяло Гейгеру точно измерять, где на экране появляются вспышки света, и таким образом вычислять углы отклонения частиц. Альфа-частицы, испускаемые из A, были сужены до луча через небольшое круглое отверстие в D. Гейгер поместил металлическую фольгу на пути лучей в D и E, чтобы наблюдать, как изменяется зона вспышек. Он также мог изменять скорость альфа-частиц, помещая дополнительные листы слюды или алюминия в точке A.

На основании проведенных измерений Гейгер пришел к следующим выводам:

• наиболее вероятный угол отклонения увеличивается с толщиной материала
• наиболее вероятный угол отклонения пропорционален атомной массе вещества
• наиболее вероятный угол отклонения уменьшается со скоростью альфа-частиц
• вероятность того, что частица будет отклонена более чем на 90 °, исчезающе мала

Резерфорд математически моделирует картину рассеяния

Принимая во внимание результаты вышеупомянутых экспериментов, Резерфорд опубликовал в 1911 году знаменательную статью под названием «Рассеяние α- и β-частиц веществом и структура атома», в которой он предположил, что в центре атома содержится объем электрического заряда, который составляет очень маленький и интенсивный (фактически, Резерфорд в своих расчетах рассматривает его как точечный заряд). Для целей своих математических расчетов он предположил, что этот центральный заряд был положительным, но признал, что не может этого доказать и что ему пришлось ждать других экспериментов, чтобы развить свою теорию.

Резерфорд разработал математическое уравнение, моделирующее, как фольга должна рассеивать альфа-частицы, если весь положительный заряд и большая часть атомной массы сосредоточены в одной точке в центре атома.

${\ displaystyle s = {\ frac {Xnt \ csc ^ {4} {\! \ left ({\ tfrac {\ phi} {2}} \ right)}} {16r ^ {2}}} \ cdot {\ left ({\ frac {2Q_ {n} Q _ {\ alpha}} {mv ^ {2}}} \ right)} ^ {2}}$

s = количество альфа-частиц, падающих на единицу площади под углом отклонения Φ

r = расстояние от точки падения α-лучей на рассеивающий материал

X = общее количество частиц, падающих на рассеивающий материал

n = количество атомов в единице объема материала

t = толщина фольги

Q _n = положительный заряд атомного ядра

Q _α = положительный заряд альфа-частиц

m = масса альфа-частицы

v = скорость альфа-частицы

Из данных рассеяния Резерфорд оценил центральный заряд Q _n примерно в +100 единиц (см. Модель Резерфорда ).

Эксперимент 1913 года

В статье 1913 года «Законы отклонения α-частиц на большие углы» Гейгер и Марсден описывают серию экспериментов, с помощью которых они пытались экспериментально проверить приведенное выше уравнение, разработанное Резерфордом. Уравнение Резерфорда предсказывает, что количество мерцаний в минуту s, которые будут наблюдаться под заданным углом Φ, должно быть пропорционально:

1. csc ⁴ (Φ / 2)
2. толщина фольги t
3. величина квадрата центрального заряда Q _n
4. 1 / (мв ² ) ²

В их статье 1913 года описываются четыре эксперимента, с помощью которых они доказали каждое из этих четырех соотношений.

Этот аппарат был описан в статье 1913 года Гейгером и Марсденом. Он был разработан для точного измерения диаграммы рассеяния альфа-частиц, производимых металлической фольгой (F). Микроскоп (M) и экран (S) были прикреплены к вращающемуся цилиндру и могли перемещаться по всему кругу вокруг фольги, чтобы они могли подсчитывать сцинтилляции под любым углом.

Чтобы проверить, как рассеяние меняется в зависимости от угла отклонения (т. Е. Если s csc ⁴ (Φ / 2) ) Гейгер и Марсден построили прибор, который состоял из полого металлического цилиндра, установленного на поворотном столе. Внутри цилиндра находилась металлическая фольга (F) и источник излучения, содержащий радон (R), установленный на отдельной колонне (T), которая позволяла цилиндру вращаться независимо. Колонка также представляла собой трубку, по которой из цилиндра откачивался воздух. Микроскоп (M) с линзой объектива, покрытой флуоресцентным экраном из сульфида цинка (S), проникал через стенку цилиндра и указывал на металлическую фольгу. Поворачивая стол, микроскоп можно было перемещать по фольге на полный круг, что позволяло Гейгеру наблюдать и подсчитывать альфа-частицы, отклоненные на угол до 150 °. Поправив экспериментальную ошибку, Гейгер и Марсден обнаружили, что количество альфа-частиц, отклоненных на заданный угол Φ , действительно пропорционально csc ⁴ (Φ / 2) .

Этот прибор использовался для измерения того, как изменяется картина рассеяния альфа-частиц в зависимости от толщины фольги, атомного веса материала и скорости альфа-частиц. Вращающийся диск в центре имел шесть отверстий, которые можно было закрыть фольгой.

Затем Гейгер и Марсден проверили, как рассеяние меняется в зависимости от толщины фольги (т. Е. Если s t ). Они построили диск (S) с шестью просверленными отверстиями. Отверстия были закрыты металлической фольгой (F) разной толщины или вообще отсутствовали для контроля. Затем этот диск был помещен в латунное кольцо (A) между двумя стеклянными пластинами (B и C). Диск можно было вращать с помощью стержня (P), чтобы каждое окно находилось перед источником альфа-частиц (R). На заднем стекле был экран из сульфида цинка (Z). Гейгер и Марсден обнаружили, что количество сцинтилляций, появляющихся на экране из сульфида цинка, действительно было пропорционально толщине, если указанная толщина была небольшой.

Гейгер и Марсден повторно использовали вышеупомянутый прибор, чтобы измерить, как картина рассеяния изменяется в зависимости от квадрата заряда ядра (т. Е. Если s ∝ Q _n ² ). Гейгер и Марсден не знали, каков положительный заряд ядер их металлов (они только что обнаружили, что ядро ​​вообще существует), но они предположили, что он пропорционален атомному весу, поэтому они проверили, пропорционально ли рассеяние. к квадрату атомного веса. Гейгер и Марсден покрыли отверстия диска фольгой из золота, олова, серебра, меди и алюминия. Они измерили тормозную способность каждой фольги, приравняв ее к эквивалентной толщине воздуха. Они подсчитали количество сцинтилляций в минуту, производимых каждой фольгой на экране. Они разделили количество сцинтилляций в минуту на эквивалент воздуха соответствующей фольги, а затем снова делили на квадратный корень из атомного веса (Гейгер и Марсден знали, что для фольг с равной тормозной способностью количество атомов на единицу площади пропорционально квадратный корень из атомного веса). Таким образом, для каждого металла Гейгер и Марсден получили количество сцинтилляций, производимых фиксированным числом атомов. Затем для каждого металла они разделили это число на квадрат атомного веса и обнаружили, что отношения были более или менее одинаковыми. Таким образом, они доказали, что s ∝ Q _n ² .

Наконец, Гейгер и Марсден проверили, как рассеяние изменяется в зависимости от скорости альфа-частиц (т. Е. Если s ∝ 1 / v ⁴ ). Снова используя тот же прибор, они замедлили альфа-частицы, поместив дополнительные листы слюды перед источником альфа-частиц. Они обнаружили, что в пределах экспериментальной ошибки количество мерцаний действительно пропорционально 1 / v ⁴ .

Резерфорд определяет, что ядро ​​заряжено положительно.

В своей статье 1911 года ( см. Выше ) Резерфорд предположил, что центральный заряд атома положительный, но отрицательный заряд также соответствовал бы его модели рассеяния. В статье 1913 года Резерфорд заявил, что «ядро» (как он теперь его называл) действительно заряжено положительно, основываясь на результатах экспериментов по изучению рассеяния альфа-частиц в различных газах.

В 1917 году Резерфорд и его помощник Уильям Кей начали исследовать прохождение альфа-частиц через газы, такие как водород и азот. В эксперименте, в котором они стреляли пучком альфа-частиц через водород, альфа-частицы отбрасывали ядра водорода вперед в направлении луча, а не назад. В эксперименте, где они стреляли альфа-частицами через азот, он обнаружил, что альфа-частицы выбивают ядра водорода (то есть протоны) из ядер азота.

Наследие

Когда Гейгер сообщил Резерфорду, что он заметил сильно отклоняющиеся альфа-частицы, Резерфорд был поражен. В лекции, прочитанной Резерфордом в Кембриджском университете , он сказал:

Это было самое невероятное событие, которое когда-либо происходило со мной в моей жизни. Это было почти так же невероятно, как если бы вы выстрелили 15-дюймовым снарядом по куску папиросной бумаги, а он вернулся и попал в вас. Поразмыслив, я понял, что это рассеяние назад должно быть результатом одного столкновения, и когда я сделал вычисления, я увидел, что невозможно получить что-либо такого порядка, если вы не возьмете систему, в которой большая часть массы атома было сосредоточено в крошечном ядре. Именно тогда у меня возникла идея об атоме с крошечным массивным центром, несущем заряд.

-  Эрнест Резерфорд

Вскоре хлынули похвалы . Хантаро Нагаока , который когда-то предложил сатурнианскую модель атома, написал Резерфорду из Токио в 1911 году: «Поздравляю с простотой используемого вами аппарата и блестящими результатами, которые вы получили». Выводы этих экспериментов показали, как устроена вся материя на Земле, и, таким образом, повлияли на все научные и инженерные дисциплины, что сделало их одним из самых важных научных открытий всех времен. Астроном Артур Эддингтон назвал открытие Резерфорда самым важным научным достижением с тех пор, как Демокрит предложил атом на несколько веков раньше.

Как и большинство научных моделей, атомная модель Резерфорда не была ни совершенной, ни законченной. Согласно классической ньютоновской физике , это было фактически невозможно. Ускоряющиеся заряженные частицы излучают электромагнитные волны, поэтому электрон, вращающийся вокруг атомного ядра, теоретически будет спиралевидно проникать в ядро ​​по мере того, как он теряет энергию. Чтобы решить эту проблему, ученым пришлось включить квантовую механику в модель Резерфорда.

Смотрите также

• Атомная теория
• Спектроскопия резерфордовского обратного рассеяния
• Резерфордское рассеяние
• Список экспериментов по рассеянию

использованная литература

Библиография

• «Ядерный мир Резерфорда: история открытия ядра» . Американский институт физики . Проверено 23 октября 2014 .
• «Гиперфизика» . Государственный университет Джорджии . Проверено 13 августа 2014 .
• «Гейгер и Марсден» . Кавендишская лаборатория . Архивировано из оригинала на 2014-10-06 . Проверено 23 июля 2014 .
• Дейнтит, Джон; Гьертсен, Дерек (1999). Словарь ученых . Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0-19-280086-2.
• Фаулер, Майкл. «Резерфордское рассеяние» . Конспект лекций по физике 252 . Университет Вирджинии . Проверено 23 июля 2014 .
• Гейгер, Ганс (1908). «О рассеянии α-частиц веществом» . Труды Королевского общества Лондона . 81 (546): 174–177. Bibcode : 1908RSPSA..81..174G . DOI : 10,1098 / rspa.1908.0067 .
• Гейгер, Ганс; Марсден, Эрнест (1909). «О диффузном отражении α-частиц» . Труды Королевского общества Лондона . 82 (557): 495–500. Bibcode : 1909RSPSA..82..495G . DOI : 10,1098 / rspa.1909.0054 .
• Гейгер, Ганс (1910). «Рассеяние α-частиц веществом» . Труды Королевского общества Лондона . 83 (565): 492–504. Bibcode : 1910RSPSA..83..492G . DOI : 10,1098 / rspa.1910.0038 .
• Гейгер, Ганс; Марсден, Эрнест (1913). «Законы отклонения α-частиц на большие углы» (PDF) . Философский журнал . Series 6. 25 (148): 604–623. DOI : 10.1080 / 14786440408634197 .
• Хейлброн, Джон Л. (2003). Эрнест Резерфорд и взрыв атомов . Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0-19-512378-4.
• Jewett, John W., Jr .; Сервей, Раймонд А. (2014). «Ранние модели атома». Физика для ученых и инженеров с современной физикой (9-е изд.). Брукс / Коул. п. 1299.
• Манеры, радость (2000). Квантовая физика: введение . CRC Press. ISBN 978-0-7503-0720-8.
• Нагаока, Хантаро (1904). «Кинетика системы частиц, иллюстрирующая линию и полосовой спектр и явления радиоактивности» . Философский журнал . Series 6. 7 (41): 445–455. DOI : 10.1080 / 14786440409463141 .
• Ривз, Ричард (2008). Сила природы: пограничный гений Эрнеста Резерфорда . WW Norton & Co. ISBN 978-0-393-07604-2.
• Резерфорд, Эрнест (1911). «Рассеяние α и β частиц веществом и структура атома» . Философский журнал . Series 6. 21 (125): 669–688. DOI : 10.1080 / 14786440508637080 .
• Резерфорд, Эрнест (1912). «Происхождение β- и γ-лучей от радиоактивных веществ» . Философский журнал . Серия 6. 24 (142): 453–462. DOI : 10.1080 / 14786441008637351 .
• Резерфорд, Эрнест; Наттал, Джон Митчелл (1913). «Рассеяние α-частиц газами» . Философский журнал . Series 6. 26 (154): 702–712. DOI : 10.1080 / 14786441308635014 .
• Резерфорд, Эрнест (1914). «Строение атома» . Философский журнал . Series 6. 27 (159): 488–498. DOI : 10.1080 / 14786440308635117 .
• Резерфорд, Эрнест; Рэтклифф, Джон А. (1938). «Сорок лет физике» . В Нидхэме, Джозеф; Пейджел, Уолтер (ред.). Предпосылки к современной науке . Издательство Кембриджского университета .
• Резерфорд, Эрнест (1913). Радиоактивные вещества и их излучения . Издательство Кембриджского университета .
• Томсон, Джозеф Дж. (1904). «О структуре атома: исследование устойчивости и периодов колебаний ряда корпускул, расположенных через равные промежутки времени по окружности круга; с применением результатов к теории строения атома» . Философский журнал . Серия 6. 7 (39): 237. DOI : 10.1080 / 14786440409463107 .
• Тиббетс, Гэри (2007). Как рассуждали великие ученые: научный метод в действии . Эльзевир . ISBN 978-0-12-398498-2.

внешние ссылки

• Описание эксперимента с сайта cambridgephysics.org.