Redigerer Rutherford-spredning (avsnitt)

==Historie==
[[Fil:Geiger1908.jpg|thumb|400px|Geigers eksperiment fra 1908. Til venstre i et glassrøret  er ''&alpha;''-kilden ''R''. Spalten ''S'' er dekket av folie ''AA'' og helt til høyre er et mikroskop ''M&thinsp;'' for å se lysglimt der spredte partikler treffer en skjerm ''Z'' med sinksulfid.]]
Da Rutherford ble ansatt ved [[Universitetet i Manchester]] i 1907, fortsatte han sine undersøkelser av egenskapene til [[alfapartikkel|''&alpha;''-partikler]]. Sammen med sin assistent [[Hans Geiger]] viste han at disse kunne påvises ved et [[Ioniserende stråling|ionosasjonskammer]] som senere ble kjent som [[Geiger-teller]]. I denne sammenheng oppdaget de at alfapartiklene ble spredt når de gikk gjennom forskjellige gasser eller materialer. Dette forundret Rutherford da han trodde at de var såpass tunge at de ville bevege seg omtrent uhindret.<ref name="Pais"> A. Pais, ''Inward Bound'', Oxford University Press, England (1986). ISBN 0-19-851971-0.</ref> 

Allerede i 1908 publiserte Geiger de første resultatene av et eksperiment som undersøkte [[spredning]] av ''&alpha;''-partikler mot gull eller aluminum. Disse metallene kun lett lages i tynne folier som ikke absorberte for mye stråling. Som kilde for alfapartiklene ble et lite, konisk rør inneholdende [[radon]] benyttet. Det var utført slik at kun små spredningsvinkler kunne observeres.<ref name = Geiger-1908> H. Geiger, [https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspa.1908.0067 ''On the scattering of the α-particles by matter''], Proc. Roy. Soc. A '''81''' (546), 174–177 (1908).</ref> 

[[Fil:GM-1909-1.gif|left|thumb|Ved Geiger og Marstens eksperiment i 1909 var ''&alpha;''-kilden ''AB'' bak en  blyplate ''P'' slik at partikler måtte reflekteres fra metallplaten ''RR&thinsp;'' for å gi lysglimt på skjermen ''S''.]]
For å undersøke muligheten for at partiklene kunne spredes til større vinkler, ble et nytt eksperiment planlagt. Her ville man se om alfastrålingen kunne reflekteres fra en metallisk flate. Den unge student [[Ernest Marsden]] ble nå knyttet til prosjektet. Den radioaktive kilden var her skjermet med en blyplate slik at kun reflekterte partikler ville kunne detekteres. De fant at en brøkdel 1/8000 partikler ble reflektert, det vil si spredt  en stor vinkel.<ref name = GM-1909>H. Geiger and E. Marsden, [https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspa.1909.0054  ''On a Diffuse Reflection of the α-Particles''], Proc. Roy. Soc. A '''82''' (557), 495–500 (1909).</ref>

Etter dette eksperimentet gjorde Geiger i 1910 mer presise målinger av småvinkel-spredning i et forbedret vakuumrør. Ved å benytte en renere ''&alpha;''-kilde som ga en veldefinert energi til partiklene, kunne han vise at spredning mot forskjellige metaller økte raskt med deres [[atomnummer]]. Videre kunne han redusere energien til alfapartiklene ved å la de gå litt gjennom luft og fant derav at spredning med en viss vinkel økte ved avtagende energi.<ref name = Geiger-1910>H. Geiger, [https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspa.1910.0038 ''The scattering of α-particles by matter''], Proc. Roy. Soc. A '''83''' (565), 492–504 (1910).</ref>

Disse resultatene fikk Rutherfordi til å skrive i 1911 sitt viktige arbeid ''The Scattering of α and β Particles by Matter and the Structure of the Atom''. Ut fra eksperimentene konkluderte han her med at ''&alpha;''-partiklene måtte ha vært utsatt for et så sterkt [[elektrisk felt]] som tilsvarte at hele den positive ladningen i atomet var konsentrert i en liten kjerne med radius mindre enn 10<sup>-12</sup> cm, det vil si mindre enn 1/10000 av dets størrelsen. Spredningen skyldes [[Coulombs lov|Coulomb-kraften]] mellom de innkommende partiklene og atomkjernen. Ut fra denne antagelsen beregnet han [[spredningstverrsnitt]]et for prosessen og viste at det var i overensstemmelse med de oppnådde resultatene.<ref name = Rutherford-1911> E. Rutherford, [https://www.chemteam.info/Chem-History/Rutherford-1911/Rutherford-1911.html ''The Scattering of α and β Particles by Matter and the Structure of the Atom''], Phil. Mag. Series 6, '''21''', 669-688 (1911). </ref>
 
Geiger og Marsden gikk nå i gang med å bygge opp et helt nytt eksperiment for å verifisere disse antagelsene ved nøyaktige målinger av ''&alpha;''-spredning for vilkårlig store vinkler. Resultatene ble publisert i 1913 og ga den endelige bekreftelse av denne  [[Rutherfords atommodell]].<ref name = GM-1913>H. Geiger and E. Marsden, [https://www.chemteam.info/Chem-History/GeigerMarsden-1913/GeigerMarsden-1913.html ''The Laws of Deflexion of α Particles through Large Angles''], Phil. Mag. Series 6, '''25''', 604–623 (1913).</ref>