В опыте Резерфорда альфа-частицы (которые представляют собой ядра гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов) направлялись на тонкий слой золота. Основная цель этого эксперимента заключалась в изучении распределения зарядов в атоме.
Давайте рассмотрим каждый из предложенных вариантов:
а) Так как заряд электрона очень мал по сравнению с зарядом альфа-частицы.
Это утверждение верно, поскольку заряд электрона составляет -1 элементарный заряд, тогда как заряд альфа-частицы составляет +2 элементарных заряда. Однако основное влияние на траекторию альфа-частиц оказывает не столько величина заряда, сколько масса и энергия частиц.
б) Так как масса электрона значительно меньше массы альфа-частицы.
Это утверждение также верно и более значимо в контексте опыта Резерфорда. Масса электрона примерно в 7300 раз меньше массы альфа-частицы. Из-за этого электроны не могут существенно повлиять на траекторию массивных альфа-частиц. Взаимодействие между альфа-частицами и ядрами атомов золота (в которых сосредоточена основная масса) оказывает гораздо более значительное влияние.
в) Так как электрон имеет альфа-частица положительный.
Это утверждение некорректно сформулировано и не имеет смысла в данном контексте. Правильная формулировка могла бы быть связана с тем, что альфа-частица имеет положительный заряд, однако это не объясняет, почему электроны не влияют на их траекторию.
Таким образом, наиболее правильным ответом на вопрос о том, почему электроны не могут изменить траекторию альфа-частиц в опыте Резерфорда, является вариант б) — из-за значительной разницы в массах между электронами и альфа-частицами.