V knize A. Beiser „Perspectives of Modem Physics“, jejíž překlad pod názvem „Úvod do moderní fyziky“ je předkládán českému čtenáři, je uplatněno spíše druhé hledisko (i když výklad začíná speciální teorií relativity). Zde by bylo možno se podivit disonanci, že anglické slovo „perspectives“ je přeloženo jako „úvod“. Slovo perspektiva, alespoň v češtině, nezdá se plně vystihovat skutečný obsah díla a zatímco v angličtině knih podobného obsahu jako kniha Beiserova vyšla celá řada a názvy mnohých z nich začínají slovem „Introduction“, tj. „Úvod“, v češtině takových knih máme poskrovnu, jsou-li vůbec k dispozici. Ve prospěch tohoto volnějšího překladu (jednoho slova) svědčí nakonec i autorova předmluva, v níž jsou jasně vyloženy jak jeho přístup k celé látce a jejímu výběru, tak i pojetí výkladu po stránce metodické. Z těchto Beiserových řádků je zřejmé, že jde o úvodní učebnici, nechceme-li se dovolávat přímo vlastního obsahu knihy.
5. Jeden 8000 sice může zdát jako nepříliš významné číslo,
ale pravděpodobnost P(2; objeví celková odchylka větší než daný úhel 0
při střední odchylce je
N základě Thomsonova modelu proto pravděpodobnost rozptylu částice alfa
o 90° nebo více rovna
Tedy jen jedna každých 3500 částic alfa měla rozptýlit úhel 90° více, což
je přesvědčivý rozpor experimentem.11) exp .3 Rozptyl částic alfa
N základě svého atomového modelu dostal Rutherford pro rozptyl částic alfa
tenkými fóliemi vzorec, který souhlasí experimentálními výsledky.
Rutherford začal předpoklady, podle nichž zaprvé částice alfa jádro, nímž
interaguje, jsou natolik malé, lze považovat bodové hmoty náboje, zadruhé
mezi částicí alfa jádrem (obojí kladný náboj) nepůsobí žádné jiné síly kromě
odpudivé (repulzní) elektrostatické síly konečně zatřetí jádro srovnání částicí
alfa tak masivní, během jejich interakce nepohybuje.3
bude celková střední odchylka rozptylech
(5. Skutečně, celková střední odchylka stanovená Geigerem Marsdenem
měla velikost kolem 1°.
Typická fólie, používaná Geigerových Marsdenových pokusech, měla sílu kolem
104 atomových vrstev, tedy základě Thomsonova modelu předpokladu, že
na každou atomovou vrstvu, jíž částice projde, připadá jeden rozptyl průměrnou
odchylkou 0,01° (způsobenou buď elektronem, nebo oblakem kladného náboje),
bude 1°. skutečně rozhodující
výsledek experimentu. Jak jsme však dříve zmínili, bylo zjištěno, určité pro
cento částic alfa odchyluje úhly mnohem větší než 1°; například jednom kaž
dých 8000 případů odchylka při rozptylu 90° nebo více.
5. Thomsonův model atom tudíž musíme
zavrhnout. Poněvadž elektrostatická
síla úměrná l/r kde okamžitá vzdálenost mezi částicí alfa jádrem tvoří dráha
částice alfa hyperbolu jádrem vnějším ohnisku (obr.6).5. Záměrná vzdálenost b
je minimální vzdálenost, kterou částice alfa přiblížila jádru, kdyby mezi
(5.
P 90°) exp —(90°/l°)2] exp exp (-8 =
__ O
121
. Odvození
tohoto vzorce ilustruje použití základních fyzikálních zákonů nové, neznámé situaci,
a navíc zavádí pojmy (jako například účinný průřez pro interakci), které jsou důležité
i noha jiných souvislostech moderní fyziky.10)
