在α粒子散射实验中，现有一个α粒子以2.0×107m/s的速度去轰击金箔后，若金原子的核电荷数为79，求该α粒子与金原子核间的最近距离（已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为Ep=kq1q2r

Question

在α粒子散射实验中，现有一个α粒子以2.0×10⁷m/s的速度去轰击金箔后，若金原子的核电荷数为79，求该α粒子与金原子核间的最近距离（已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为E_p=k(q1q2)/(r)，α粒子质量为6.64×10^-27kg）．

Answer 1

根据能量守恒定律得：
△E_p增=△E_k减
即有 k(q1q2)/(r)=(1)/(2)mv2
代入得：9×10⁹×(3.2×10-19×79×1.6×10-19)/(r)=(1)/(2)×6.64×10-27×(2×107)2
解得  r≈2.74×10^-14m
答：该α粒子与金原子核间的最近距离为2.74×10^-14m．