α粒子散射实验的数据在散射角很小（θ≤15°）时与理论值差得较远，是什么原因？

考查要点：本题主要考查对卢瑟福α粒子散射实验理论与实验结果差异的理解，特别是散射角较小区域的偏差原因。

核心思路：理论计算基于单次散射假设，而实际实验中α粒子会经历多次散射，导致小角度散射的实验结果与理论不符。

破题关键：

1. 明确理论假设条件（单次散射）。
2. 结合实验实际（金属箔中原子核密集，α粒子多次穿过不同原子核附近）。
3. 分析多次小角度散射的累积效应。

卢瑟福的α粒子散射理论基于以下假设：

1. 单次散射：α粒子仅与某一原子核发生一次显著的散射。
2. 库仑力作用：散射由α粒子与原子核的库仑场决定。

然而，实验中α粒子需穿过金属箔（如金箔），实际路径特点如下：

• 原子核密集：金属箔中原子核排列紧密，α粒子在穿过过程中会多次接近不同原子核。
• 多次散射：每次接近原子核时，α粒子都会受到微小角度的散射（小角度偏转）。
• 累积效应：多次小角度散射的累积可能导致总散射角较大，或在统计上显著改变小角度散射的分布。

理论与实验的矛盾：

• 理论仅计算单次散射的结果，无法解释多次散射的叠加效应。
• 小角度散射（θ≤15°）：实验中观察到的小角度散射事件可能是多次小角度散射的合成结果，而理论未考虑这种情况，导致实验数据与理论预测偏差较大。