2018-07-04
Узкий пучок $\alpha$-частиц падает нормально на серебряную фольгу. За ней установлен счетчик, регистрирующий частицы, рассеянные в соответствии с формулой Резерфорда. При замене серебряной фольги на платиновую той же массовой толщины число регистрируемых в единицу времени $\alpha$-частиц возросло в $\eta = 1,52$ раза. Найти порядковый номер платины, считая, что порядковый номер серебра и массовые числа обоих элементов известны.
Решение:
Из формулы $dN/N = n \left ( \frac{q_{1}q_{2} }{4T} \right )^{2} \frac{d \Omega}{ \sin^{4} ( \theta /2) }$ находим
$\frac{dN_{Pt}}{dN_{Ag} } = \frac{n_{Pt} }{n_{Ag} } \frac{Z_{Pt}^{2} }{Z_{Ag}^{2} } = \eta$
Но так как фольги имеют одинаковую массовую толщину ($= \rho d$), получаем
$\frac{n_{Pt} }{n_{Ag} } = \frac{A_{Ag} }{A_{Pt} }$
см. задачу 8459, следовательно
$Z_{Pt} = Z_{Ag} \sqrt{ \frac{ \eta A_{Ag} }{A_{Pt} } }$
Подставляя $Z_{Ag} = 47, A_{Ag} = 108, A_{Pt} = 195$ и $\eta = 1,52$ получаем
$Z_{Pt} = 77,86 \approx 78$