જુદા-જુદા સંઘાત પ્રાચલ (ઇમ્પેક્ટ-પેરામીટર) માટે $\alpha -$ કણનો ગતિમાર્ગ દર્શાવો અને તેની મદદથી રધરફર્ડે ન્યુક્લિયસના પરિમાણની ઉચ્ચ સીમા કેટલી નક્કી કરી ?

સંધાત પ્રાચલ (ઈમ્પેક્ટ પેરામીટર)એ $\alpha$-કણના પ્રારંભિક વેગસદિશ અને ન્યુક્લિયસના કેન્દ્ર વચ્ચેનું લંબઅંતર છે અને $\alpha$ કણનો ગતિપથ ન્યુક્લિયસ સાથેની અથડામધના સંઘાત પ્રાયલ $b$ પર આધાર રાખે છે.

$\alpha$-કણોની આપેલ કિરણાવલિમાં સંધાત પ્રાચલ $b$ જુદા-જુદા હોય છે. આથી તેના કિરણો જુદી-જુદી સંભાવનાઓથી જુદ્દી-જુદ્દી દિશાઓમાં પ્રકીર્ણન પામે છે જે આકૃતિમાં બતાવેલ છે. કિરણાવલિમાં બધા કણોની ગતિઊર્જા લગભગ સમાન હોય છે.

જે $\alpha$-કણનો સંઘાત પ્રાચલ $b$ નાનો હોય તે ન્યુક્લિયસની વધારે નજીક હોય અને તેનું પ્રકીર્ણન મોટું થાય છે એટલે કે, પ્રકીર્ણન કોણ મોટો હોય છે.

જે $\alpha$-કણ માટે સંઘાત પ્રાચલ લધુતમ $(b = 0)$ હોય તેનું પ્રકીર્ણન $180°$ એટલે કે તેના ગતિપથની દિશા ઊલટાઈ જાય છે જેને સન્મુખ $(Head on)$ સંઘાત કહેવાય છે.

જેમ-જેમ $\alpha$-કણનો સંઘાત પ્રાચલ મોટો થતો જાય છે તેમ-તેમ પ્રકીર્ણન કોણ ઘટતો જાય છે અને મોટા સંઘાત પ્રાચલ માટે $\alpha$-કણ પ્રકીર્ણન પામ્યા સિવાય (ગતિપથમાંથી વિચલન પામ્યા સિવાય) પોતાના મૂળ ગતિપથ પર જ ગતિ ચાલુ રાખે છે. એટલે કે પ્રકીર્ણન કોણ $\theta= 0^o$ હોય છે.

આમ, આપાત કણો પૈકી ખૂબ જ ઓછા કણો પાછા ફેંકાય છે એટલે કે સન્મુખ સંઘાત અનુભવતા -કણોની સંખ્યા નાની છે. આનો અર્થ એ છે કે પરમાણુનું દળ નાના કદમાં કેન્દ્રિત થયેલું છે. આથી રધરફર્ડનો પ્રકીર્ણનનો પ્રયોગ એ ન્યુક્લિયસની ત્રિજયા નક્કી કરવા માટેની શક્તિશાળી રીત છે.

આ પ્રયોગ પરથી રધરફર્ડે ન્યુક્લિયસનું પરિમાણ $10^{-15}\,m$ થી $10^{-14}\,m$ હોવાનું સૂચવ્યું.