3.4 Резерфордовское сечение рассеяния
В данном разделе мы будем игнорировать мало-угловое, электрон-электронное рассеяние и сосредоточимся только на рассеяние на ядре. Больше-угловое, электрон ядерное взаимодействие аналогично обратному рассеянию частиц из тонкой металлической фольги. Первые наблюдения такого рассеяния в 1911 году Гейгера и студента Манчестерского университета, Э. Марсден, позволило их профессору Эрнесту Резерфорду, вывести существование ядра. Резерфорд (1911) описал обратное рассеяние как «самое невероятное событие, которое когда-либо случалось со мной» (хотя он уже получил Нобелевскую премию по химии в 1908), он получил следующее выражение для дифференциального сечения больше-углового рассеяния на ядре:
(3.3)Все слагаемые в этой формуле были определены ранее. Выражение игнорирует релятивистские эффекты и предполагает, что падающие электроны не теряют значительную часть энергии вследствие неупругих процессов, так что энергия электронов, E0 (в кэВ), фиксирована. Эти предположения могут быть приемлемыми в ПЭМ (по крайней мере, при энергиях 100 кэВ и ниже).