রাদারফোর্ড বিক্ষেপণের সিমুলেটর
এই সিমুলেশনের সমীকরণ
| Z | পারমাণবিক সংখ্যা Z (নিউক্লিয়াসে প্রোটন, তার চার্জ) | প্রোটনের সংখ্যা: অ্যালুমিনিয়াম 13, কপার 29, রুপা 47, সোনা 79, ইউরেনিয়াম 92 | |
|---|---|---|---|
| 2e | আলফা কণার চার্জ | দুটি প্রোটন; e হলো মৌলিক চার্জ | |
| k e² | কুলম্বের ধ্রুবক গুণ e² | 1.44 MeV·fm, নিউক্লীয় দূরত্বের জন্য সুবিধাজনক একটি রূপ; দুটি চার্জই ধনাত্মক হওয়ায় বলটি বিকর্ষণমূলক | |
| r | নিউক্লিয়াস থেকে দূরত্ব | ফেমটোমিটারে (10⁻¹⁵ m); ছবির এক একক 100 fm, আর সোনার নিউক্লিয়াসের চওড়া 7 fm |
| E | আলফা কণার গতিশক্তি E (কত জোরে ছোড়া হয়), MeV | রেডিয়াম থেকে পাওয়া রাদারফোর্ডের আলফা কণার শক্তি ছিল প্রায় 5 MeV; দ্রুত কণা ফিরে আসার আগে আরও কাছে যায় | |
|---|---|---|---|
| d_min | সোজা আসা কণার সবচেয়ে কাছের দূরত্ব | যেখানে তার পুরো গতিশক্তি তড়িৎ স্থিতিশক্তিতে বদলে গেছে |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| b | ইমপ্যাক্ট প্যারামিটার | একটি কণা কেন্দ্র থেকে কত দূরে তাক করা; এখানে প্রতিটির জন্য দৈব, কেন্দ্রের 400 fm-এর মধ্যে যেকোনো জায়গায় | |
|---|---|---|---|
| θ | বিক্ষেপণ কোণ | ছোট b বা কম E বড় কোণ দেয়; লেখচিত্র গোনা কোণগুলোকে এই সূত্রের সঙ্গে মিলিয়ে দেখায় | |
| b₉₀ | 90° ফিরে আসার ইমপ্যাক্ট প্যারামিটার | d_min ÷ 2; এর চেয়ে কাছে তাক করা কণা উৎসের দিকেই ফিরে আসে |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| B | বিমের ব্যাসার্ধ | এখানে 400 fm, যাতে ফিরে আসা দেখা যায়; সত্যিকারের বিম পুরো পরমাণু ঢাকে, যার চওড়া 140,000 fm, আর এ কারণেই 2,000 পরমাণু পুরু পাতে রাদারফোর্ড 8,000-এ মাত্র 1টি ফিরে আসতে দেখেছিলেন |
|---|
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
রাদারফোর্ড বিক্ষেপণের সিমুলেটরটি কীভাবে ব্যবহার করবেন
- আলফা কণা বাঁ দিক থেকে একটি সোনার নিউক্লিয়াসের দিকে ছুটে আসে। বেশির ভাগই প্রায় সোজা পার হয়ে যায়; নিউক্লিয়াসের খুব কাছে তাক করা অল্প কয়েকটি তীব্রভাবে বেঁকে যায় বা ছিটকে ফিরে আসে।
- বিচ্যুতিগুলো জমতে জমতে তা গুনে নিন। শক্তি বাড়ালে কম সংখ্যা ছিটকে ফেরে; নিউক্লিয়াসের আধান বাড়ালে আরও বেশি ফেরে।
- ঘোরাতে ছবিটি টেনে নিন, জুম করতে স্ক্রল করুন বা দুই আঙুলে চিমটি কাটুন, আর সরাতে ডান বোতাম (কিংবা দুই আঙুল) দিয়ে টেনে নিন। “থামান” ঘড়ি থামায়; “আবার শুরু” এখনকার সেটিংস নিয়ে সিমুলেশনটি আবার চালু করে।
সাধারণ প্রশ্ন
সোনার পাতের পরীক্ষা কী দেখিয়েছিল?
1909 সালে রাদারফোর্ডের হয়ে কাজ করা গাইগার আর মার্সডেন সোনার পাতে আলফা কণা ছুড়েছিলেন। প্রায় 8,000-এ একটি উৎসের দিকে ফিরে এসেছিল, যা পরমাণুর ধনাত্মক আধান ছড়িয়ে থাকলে অসম্ভব হতো। রাদারফোর্ড এ থেকে বুঝলেন তা ছোট্ট, ভারী একটি নিউক্লিয়াসে জমা।
বেশির ভাগ কণা সোজা পার হয়ে যায় কেন?
নিউক্লিয়াসের চওড়া প্রায় 10⁻¹⁴ মিটার, আর পরমাণুর 10⁻¹⁰ মিটার, তাই প্রায় সব আলফা কণাই এত দূরে দিয়ে যায় যে কুলম্ব বিকর্ষণ তাদের প্রায় বেঁকাতেই পারে না। কেবল কয়েকটি নিউক্লিয়-ব্যাসার্ধের ভেতরে তাক করা একটি কণাই বড় কোণে ঘুরে যায়।
সিমুলেশনটি কী হিসাব করে?
প্রতিটি কণা নিউক্লিয়াস থেকে kZe·2e ÷ r² কুলম্ব বল অনুভব করে আর তার পথটি সময় ধরে ধাপে ধাপে এগিয়ে নেওয়া হয়। সোজা তাক করা একটি কণার সবচেয়ে কাছে পৌঁছানোর দূরত্ব 2kZe² ÷ E, তাই শক্তি বেশি হলে তা আরও কাছে যায় আর বেশি আধানের নিউক্লিয়াস বেশি বাঁকিয়ে দেয়।
বলছে WebGL বন্ধ আছে।
3D দৃশ্যটির জন্য WebGL দরকার, যা আজকের প্রতিটি ব্রাউজারেই আছে। ব্রাউজারের সেটিংসে হার্ডওয়্যার ত্বরণ বন্ধ থাকলে, কিংবা গ্রাফিক্সের ড্রাইভার খুব পুরোনো হলে তা বন্ধ হয়ে থাকতে পারে। হার্ডওয়্যার ত্বরণ চালু করুন, কিংবা অন্য একটি ব্রাউজার দিয়ে দেখুন।
কিছু কি আপলোড হয়?
না। সিমুলেশনটি আপনার নিজের ব্রাউজারই WebGL দিয়ে আঁকে; কিছুই কোথাও পাঠানো হয় না, আর পাতাটি একবার লোড হয়ে গেলে তা অফলাইনেও চলতে থাকে।