Question

（1）（3-5）在汤姆孙发现电子后，对于原子中正负电荷的分布的问题，科学家们提出了许多模型，最后他们认定：占原子质量绝大部分的正电荷集中在很小的空间范围内，电子绕正电荷旋转．此模型称原子的有核模型．最先提出原子有核模型的科学家是

 

．他所根据的实验是

 

．
（2）写出下列两个核反应的反应方程

27 13

Al（铝核）俘获一个α粒子后放出一个中子．

 

；α粒子轰击

14 7

N（氮核）放出一个质子．

 

（3）质量分别为m₁和m₂的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v₁、v₂同向运动并发生对心碰撞，碰后m₂被右侧的墙原速弹回，又与m₁相碰，碰后两球都静止．求：第一次碰后m₁球的速度．

Answer 1

分析：卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构，核反应方程根据质量数守恒和电荷数守恒判断生成物．两个球发生碰撞的过程中，系统受到外力的合力为零，故两个球构成的系统动量守恒，根据动量守恒定律联立方程组求解即可．

解答：解：（1）卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构；
（2）根据质量数守恒和电荷数守恒得：²⁷₁₃Al+⁴₂He→³⁰₁₅P+¹₀n，¹⁴₇N+⁴₂He→¹₁H+¹⁷₈O
（3）两个球两次碰撞过程中，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：
m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁′+m₂v₂′
m₁v₁′=m₂v₂′
解得：v₁′=

m1v1+m2v2

2m1

答案为：（1）卢瑟福，α粒子散射实验（2）²⁷₁₃Al+⁴₂He→³⁰₁₅P+¹₀n，¹⁴₇N+⁴₂He→¹₁H+¹⁷₈O；（3）第一次碰后m₁球的速度为

m1v1+m2v2

2m1

点评：熟记卢瑟福α粒子散射实验的内容，能熟练应用守恒原理配平核反应方程．
碰撞过程中抓住系统动量守恒，根据动量守恒定律多次列式后，联立方程组求解．