T进气孔、A放射源、F铝箔、S荧光屏、M显微镜、C真空容器.
(3)实验过程:容器C里放有放射性物质A,从A放射出的α粒子射到铝箔F上,适当选取铝箔的厚度,使α粒子恰好被它完全吸收,而不能透过.在F的后面放一荧光屏S,M是显微镜,通过M可以观察到S是否有闪光.
(4)实验现象:开始,S上无闪光(因为α粒子没有穿过铝箔).打开进气孔T的阀门,通入氮气,可以观察到S上有闪光.
(5)实验分析:容器C中通入氮气后,用显微镜观察到荧光屏上有闪光,闪光一定是α粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的.
(6)新粒子性质研究:
①把这种粒子引进电磁场中,根据它在电磁场中的偏转,测出了它的质量和电量,进而确定它就是氢原子核,又叫质子.用符号表示为H或p.
②1925年,英国物理学家布拉凯特通过云室照片分析表明,α粒子击中氮原子核后形成一个复核,而这个复核不稳定,生成后随即发生变化,放出一个质子.
③人们用同样的办法从其他元素的原子核中也轰击出了质子.
(7)实验结论:质子是原子核的组成部分.
2.中子的发现
(1)发现背景:有人猜想原子核是由质子组成的,但人们发现除氢元素外,所有元素的原子核的质量大体上是质子质量的整数倍,但原子核的电荷数仅仅是质量数的一半或者更少一些.
(2)猜想:原子核不仅仅是由质子组成的,卢瑟福预想原子核内存在着质量跟质子相近的不带电的中性粒子,他将其称为中子.
(3)研究过程.
①科学家在1930年利用Po放出的α射线轰击铍原子核时,产生了一种看不见的贯穿能力很强、不受电场和磁场影响的射线.
②1932年,约里奥·居里夫妇发现如果用来自铍的射线去轰击石蜡,能从石蜡中打出质子,如图所示.