第4回 (5月9日)

やった事

2-3 (2) 光量子仮説
3 前期量子力学
3-1 原子の構造
(1) ミクロの世界
(2) 原子核と電子
3-2 ラザフォードの模型とその困難
(1) 原子の模型とガイガーとマルスデンの実験

* 授業中にwwwで見つけたJavaのプログラムを使いました。加藤徳善さんという仙台の高校の先生が作ったものです。以下にリンクを張っておきますので、皆さんで試してみて下さい。

ガイガーとマルスデンのα線の実験(アップレット)
(2) 原子の寿命(さわりだけ)

反省

今回は、高校の時習ったものと重複して、退屈だった様です。しかも、「物理学最前線」の授業とも重複した様で、申し分けありませんでした。少し打ち合わせをしておこうと思います。今回の所をゆっくりやり過ぎて、次回から少し時間が不足してきてしまいました。時間の配分ももう少し旨くやる様努力します。

質問とその答え

質問

ガイガーとマルスデンの実験は、どれくらいの期間かかったのですか。

答え

授業中では数ヶ月かかる様に言ってしまいましたが、最初に大きく屈曲したアルファー線を見つけたのは、実験を始めてから2,3日経った後の様です。しかし、正の電荷が原子の中心に集中しているという仮説を確かめるためには、さらに数ヶ月実験が必要でした。

下記の文献によると、この実験は良い視力と忍耐力と注意力が要求されました。それは、アルファー粒子がスクリーンにあたって、かすかに光るシンチレーションと呼ばれる現象を利用したためです。シンチレーションはとても弱い光なので、まず実験をする部屋が暗くないといけません。実際には地下室が選ばれたようです。具体的な手順は、放射性物質から出るアルファー線を標的に当て、どれくらい屈曲するかを、標的を通ったアルファー線がスクリーンに当たって、光る位置を記録する事により、調べるというものでした。その光を肉眼で見るために、実験者は実験を始める前に30分ほど暗闇で目を慣らさなければなりません。そして、その後忍耐強く、シンチレーションを数える訳です。ガイガーとマルスデンは、全部で数百万のシンチレーションを数えたようです。

参考文献:	クライン「物理学をつくった人々」柴垣他訳、東京図書
	「物理学の20世紀」科学朝日編、朝日選書

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