Las partículas alfa están compuestas por dos neutrones y dos protones por lo que tienen carga positiva. Estas partículas son comúnmente expulsadas en el llamado decaimiento alfa del uranio.

Al hacer colisionar partículas alfa sobre una lámina de oro delgada, estas se dispersan, es decir, rebotan cambiando su dirección inicial.

En un experimento de dispersión, es posible contar que porcentaje de las partículas incidentes se dispersan en cada ángulo y obtener una fórmula matemática.

Rutherford propuso que todos los átomos, y en particular los de la lámina de oro, contienen un núcleo positivo pesado que hace rebotar a las partículas alfa por efecto de la repulsión eléctrica. Bajo esta hipótesis, Rutherford logró derivar una fórmula que eficazmente describe qué porcentaje de las partículas se dispersan en cada ángulo.

La animación muestra el ángulo de dispersión  de una partícula alfa. El ángulo depende de su parámetro de impacto  que es la distancia más pequeña entre el núcleo de oro y una línea recta trazada por la dirección original de la partícula, además, el ángulo también depende de la velocidad de la partícula alfa.

Puedes interactuar con el siguiente manipulable:

 


 

Fórmula:

Latex formula

Latex formula ~ Ángulo de dispersión

Latex formula~ Parámetro de impacto

Latex formula~ Velocidad de la partícula alfa

Latex formula~ Masa de la partícula alfa

Latex formula~ Carga del electrón

Latex formula~ Número atómico de la partícula alfa

Latex formula ~ Número atómico del oro

Latex formula~ Permitividad del vacío