Warum ging man beim Rutherfordschen Streuversuch davon aus, dass die Alpha-Teilchen durchfliegen würden?

2 Antworten

Moin,

man ging davon aus, dass die alpha-Teilchen die Folie durchdringen würden, weil gerade das ein Charakteristikum der geheimnisvollen (relativ neuen) radioaktiven Strahlung war: sie konnte Materie durchdringen!

Dabei wurde einerseits festgestellt, dass die radioaktive Strahlung aus verschiedenen Strahlungsarten bestand (alpha-, beta- und gamma-Strahlung). Andererseits fand man heraus, dass zwar alle drei Strahlungsarten Materie durchdringen konnte, aber eben nicht gleichmäßig tief.

Rutherford selbst hatte (1908) festgestellt, dass die alpha-Strahlung aus zweifach positiv geladenen Partikeln bestand.

Darum war ja ein Ziel von Rutherford herauszufinden, welche Materialien von welcher Strahlung wie tief durchdrungen werden können. Gold war nur deshalb interessant, weil man es besonders dünn auswalzen konnte, so dass die Folie nur etwa 1000 Atomlagen dick war.

Aber dass die sehr dünne Goldfolie durchdrungen werden würde, war den Forschern eigentlich klar. Warum die radioaktive Strahlung das konnte oder wie, das waren ganz andere Fragen.

Aber gerade weil man davon ausging, dass die alpha-Strahlen die dünne Goldfolie durchdringen würde, war man davon so überrascht, dass zwar die meisten alpha-Teilchen die Folie (wie erwartet) durchdrangen, aber viele auch abgelenkt wurden und etwa jedes 10.000ste sogar zurückgeworfen wurde.

Es war nicht die Überraschung, dass die Teilchen zurückgeworfen wurden. Das hätte man (wie du) damit erklären können, dass Materie auf Materie stößt. Auch dass die Teilchen die Goldfolie durchdringen würden, war nicht überraschend, weil man das ja sogar erwartete (auch wenn man noch keine Erklärung dafür hatte, wie die Partikelstrahlung das schafft). Und schließlich hätte man womöglich auch für abgelenkte Strahlen eine Erklärung gehabt (etwa wie deine: die Partikel gelangen über Lücken zwischen den Atomen in ihre abgelenkte Bahn).
Nein, die Überraschung bestand darin, dass alle drei Phänomene passierten. Das passte nicht zu den Vorstellungen, die man damals hatte. Und deshalb entwarf Rutherford ein neues Atommodell, dass die drei Ergebnisse des Streuversuchs erklären konnte...

LG von der Waterkant

Physik funktioniert genau andersherum: Erst macht man die Experimente, dann versucht man sich an der Deutung der Ergebnisse. Rutherford ist von gar nichts ausgegangen, sondern wollte mal gucken, was passiert. Hätte genauso ein völliger Reinfall sein können. Er war von dem Ergebnis auch überrascht.

Wenn Masse auf Masse trifft, kommt es zu einem Stoß bzw. einer Streuung, ja. Aber dafür muss der Helium-Kern („Alpha-Strahlung“) ja erst einmal einen Goldkern treffen. Das ist ja der Witz an dem Versuch.