1. Expliquer en quelques lignes et un schéma le principe, l'intérêt historique de la diffusion des particules a lors de la traversée de feuilles métalliques très minces. Dater approximativement ces expériences.
2. Une particule a de masse m= 6,65 10^-27 kg animées à l'infini d'une vitesse v₀=1,2 10⁷ m/s s'approche d'un noyau d'atome d'or, initialement au repos, de masse M=3,27 10^-25 kg, de numéro atomique Z=79. Le paramètre d'impact est b.

   - Donner sans démonstration la nature de la trajectoire. Schématiser celle ci.
   - On justifiera l'approximation : masse de la particule a voisine de la masse réduite m.
   - La particule m est déviée de F=p/3 rad par rapport à sa direction initiale. En déduire le paramètre d'impact b. On utilisera la relation donnant l'angle de déviation F: tan(½F) = 2Ze² / (4pe₀mbv₀²).
   - Représenter la particule a et son vecteur vitesse à la distance mimimale d'approche r_m entre le noyau d'or et la particule a . Calculer r_m.
   

Rutherford en 1911 mit en évidence la présence d'un noyau dans les atomes à l'aide de l'expérience suivante:

La traversée la feuille d'or par un projectile paraît impossible. Or la région A est illuminée de la même manière qu'en l'absence de feuille : la plupart des particules traversedonc la feuille F sans déviation.. L'atome a en conséquence une structure lacunaire.