Streuversuch mit Coulomb- und Kernpotential?

Sunny94 · Anmeldungsdatum: 01.03.2013 Beiträge: 158

Hallo ihr Lieben,

ich habe gerade meine Unterlagen sortiert und folgendes gelesen:
"Beim Rutherford'schen Streuversuch (und damit auch in der Streuformel) wurde darauf verzichtet das Kernpotential zu beachten."

Streuformel und Streuversuch sind mir klar (denke ich). Aber folgende Frage entstand dann bei mir:
Welche Auswirkungen hätte eine Betrachtung des Kernpotentials zusätzlich zum Coulombpotentials, wenn sich z.B. ein Alphateilchen in kleiner Entfernung zum Streuzentrum befindet?

Könnt ihr mir da helfen?

Grüße
Sunny

yellowfur · Moderator Anmeldungsdatum: 30.11.2008 Beiträge: 804

Wenn du nur das Coulombpotential betrachtest, berücksichtigst du nur die Teilchen, die durch elektrostatische Wechselwirkung der Elektronen abgelenkt werden. Nimmst du den Kern mit hinzu, hast du auch die Wechselwirkungen, bei denen Teilchen direkt auf den Kern treffen und in großem Winkel abgelenkt werden (das kommt selten vor) und auch die Wechselwirkungen der positiven Kernladung mit dem zu streuenden Teilchen.

Insgesamt ändert das relativ wenig am Gesamtbild, da Wechselwirkungen mit dem Kern viel seltener vorkommen als mit den Ladungen der im Raum um den Kern existierenden Elektronen.
Du siehst aber ein wenig mehr Beiträge (auf einem beisspielsweise runden Fluoreszenzschirm) bei großen Winkeln (gemessen zur relativen Einschussachse des zu streuenden Teilchens).

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18070

Ich denke, man kann aus der Höhe der Coulombbarriere sowie der kinetischen Energie des alpha-Teilchen sehr gut berechnen, wie nahe dieses dem Kern minimal kommt. Erst wenn dabei ein Radius unterschritten wird, ab dem die starke WW nicht mehr venachlässigt werden darf, muss man letztere überhaupt berücksichtigen.

Im Falle des ursprünglichen Experiments von Rutherford (alpha-Teilchen, Goldatomkerne, Energie 5 MeV - letzteres ist ein typischer Wert; Orginalangaben hab' ich nicht gefunden) kann man die Potentialbarriere gut berechnen. Bei großen Abständen (kleinen Ablenkwinkeln) muss die Abschirmung der Kernladung durch die Elektronenhülle mit einbezogen werden.

Sunny94 · Anmeldungsdatum: 01.03.2013 Beiträge: 158

Danke für die Antworten, ihr Zwei. Aber widersprecht ihr euch nicht?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18070

Sunny94 · Anmeldungsdatum: 01.03.2013 Beiträge: 158

Ah, ok. Das hat mir geholfen. Vielen Dank dafür...