Rutherford-Streuung-Simulator

So benutzt du den Rutherford-Streuung-Simulator

1. Alphateilchen strömen von links auf einen Goldkern zu. Die meisten laufen fast geradeaus durch; die wenigen, die nah am Kern vorbeizielen, schwenken scharf ab oder prallen zurück.
2. Zähl die Ablenkungen, während sie sich ansammeln. Erhöhe die Energie, und weniger prallen zurück; erhöhe die Kernladung, und mehr tun es.
3. Zieh auf dem Bild, um es zu drehen, scrolle oder zoome mit zwei Fingern, und zieh mit der rechten Maustaste (oder zwei Fingern), um es zu verschieben. Pause hält die Zeit an; Zurücksetzen startet die Simulation mit den aktuellen Einstellungen neu.

Häufige Fragen

Was zeigte der Goldfolienversuch?

1909 schossen Geiger und Marsden im Auftrag Rutherfords Alphateilchen auf Goldfolie. Etwa 1 von 8.000 kam zur Quelle zurück, was unmöglich war, wenn die positive Ladung des Atoms verteilt wäre. Rutherford schloss, dass sie in einem winzigen, schweren Kern konzentriert ist.

Warum laufen die meisten Teilchen geradeaus durch?

Der Kern ist etwa 10⁻¹⁴ m groß, das Atom 10⁻¹⁰ m, daher laufen fast alle Alphateilchen so weit entfernt vorbei, dass die Coulomb-Abstoßung sie kaum ablenkt. Nur ein Teilchen, das auf wenige Kernradien zielt, wird um einen großen Winkel abgelenkt.

Was berechnet die Simulation?

Jedes Teilchen spürt die Coulomb-Kraft kZe·2e ÷ r² des Kerns, und seine Bahn wird zeitlich vorangerechnet. Der kleinste Abstand eines frontal fliegenden Teilchens ist 2kZe² ÷ E, höhere Energie kommt also näher heran, und Kerne mit mehr Ladung lenken stärker ab.

Es heißt, WebGL sei abgeschaltet.

Die 3D-Ansicht braucht WebGL, das jeder aktuelle Browser hat. Es kann abgeschaltet sein, wenn die Hardwarebeschleunigung in den Browsereinstellungen deaktiviert ist oder der Grafiktreiber sehr alt ist. Schalte die Hardwarebeschleunigung ein oder probier einen anderen Browser.

Wird etwas hochgeladen?

Nein. Die Simulation zeichnet dein eigener Browser mit WebGL; nichts wird irgendwohin gesendet, und sie läuft auch offline weiter, sobald die Seite geladen ist.