Questão 2173484

O espalhamento de Rutherford é o espalhamento elástico de partículas carregadas pela interação de Coulomb. É um fenômeno físico explicado por Ernest Rutherford em 1911, que levou ao desenvolvimento do modelo planetário de Rutherford do átomo e, eventualmente, o modelo de Bohr. O espalhamento de Rutherford foi referido pela primeira vez como espalhamento de Coulomb, porque depende apenas da eletricidade estática (Coulomb) potencial, e a distância mínima entre as partículas é definida inteiramente por este potencial. O processo clássico de espalhamento Rutherford de partículas 𝛼 (disco preto na figura) contra núcleos de ouro (disco vermelho na figura) é um exemplo de "espalhamento elástico", porque nem as partículas alfa nem os núcleos de ouro são excitados internamente. A figura abaixo mostra este espalhamento e as variáveis físicas relevantes para análise: 𝑏 - parâmetro de impacto, 𝑟 - posição da partícula alpha, 𝜑 - ângulo da partícula alpha, 𝑚 - massa da partícula alpha, 𝑣 - velocidade da partícula alpha, 𝑅 - distância de maior aproximação da partícula alpha ao núcleo de ouro, e 𝜃 - o ângulo de espalhamento da partícula alpha. A variável 𝐷 é a posição da partícula alpha onde sua energia cinética é igual a sua energia potencial elétrica no vácuo. Considerando a razão \(\frac{D}{b}=\frac{2}{\sqrt{3}}\) , qual deve ser o valor das variáveis 𝑅, 𝜃 e 𝜑 no ponto de maior aproximação entre a partícula alpha e o núcleo de ouro, respectivamente?