bonjours, pour une tentative de débats.
pourquoi, avec les actuelles représentation des orbitales électroniques, ne pose-t-on tout simplement pas que les orbitales sont des "film" entourant l'atome et quantifié électriquement ?
pourquoi en reste-t-on à la vision planétaire(noyau + électron en mouvement) de rutherford-borh, alors que tout semble aujourd'hui indiquer que ce n'était pas vraiment la bonne façon d'imaginer la structure de l'Atome et celle de l'électron "autour" du noyau
Nan mais depuis on est passé aux orbitales atomiques !
Hum...je suppose que vous voulez parler de la façon dont l'atome et sa structure sont abordés dans l'enseignement ?Envoyé par quetzal
Non , car dans le monde de la recherche , je doute fortement qu'on soit resté avec Bohr et Rutherford , ou alors c'est un scandale !
Il me semble que le concept d'orbitale est plus subtil qu'un simple film chargé entourant l'atome .
Notamment les fonctions d'ondes de probabilités !
oups t'as pas tort, j'suis allé trop vite en écrivant le titre et le post.Nan mais depuis on est passé aux orbitales atomiques !
ben, a vrai dire, je suis pas sur que le modèle rutherford-borh est completement été anihiler par ces poursuivant !!Hum...je suppose que vous voulez parler de la façon dont l'atome et sa structure sont abordés dans l'enseignement ?
Non , car dans le monde de la recherche , je doute fortement qu'on soit resté avec Bohr et Rutherford , ou alors c'est un scandale !
Il me semble que le concept d'orbitale est plus subtil qu'un simple film chargé entourant l'atome .
après tout si l'on pose par exemple, un atome ayant une masse, et que cette masse a ce niveau de finesse, vas avoir comme "mode" de présence dns l'espace, non une courbure comme une planète, mais vas s'equilibrer dans l'esapce à l'aide d'image inverse de lui-même (des négatifs, donc) de sa propre charge electromagnétique.
cette charge positive étant permanente, elle génère une déformation de l'espace environnant sous forme d'orbitale pouvant-être plus ou moins chargé. toute fois seule un nombre n de charge un peu comme pi pour le cercle, sont possible.
l'on a donc des déformation autours du noyau, déformation qui ont une signature négative. il n'y a pas "vraiment" d'électron au tour du noyau, seule une certaine quantité de force mesurable pur chaque contre image du noyau dans l'espace.
qui dit pas d'électron en orbite, et seulement des orbes, dit aussi pas besoin de calcul de vitesse et de positionnement de l'électron, puisque par essence celui-ci n'est que la charge de l'orbitale.
par là cela rend caduque tout les calculs ayant trait a la physique quantiques enfin tout ceux présupposant un électron en orbite autour du noyau et ayant besoin comme chez rutherford-borh d'avoir un mouvement, une vitesse, pour ne pas s'écraser sur le noyau par attraction. (il me semble que la création m^me du modèle quantique de l'atome révèle des petites-astuces maison qui ne sont pas très jolie-jolie, 1ère et seconde quantification par exemple... ou la capacité d'un électron de changer d'orbite comme par "magie"... "and here, it's occur a miracle"
pur ma part, en suivant mes petites idée sur la question, le proton a besoin d'un milieu variable en niveau d'énergie afin de ne pas être comme un neutron et exploser en 15s chrono.
sont déséquilibre de charge vas généré dans tout le spectre électromagnétique des déformations spatiale qui vont lui permettre de maintenir un équilibre entre sa charge et le milieu spatial. chaque orbe d'équilibre, se place dans une fréquence, comme une harmonique en musique, toute sont donc différencié dans l'espace et pourtant toute sont localisé au même endroit. autour de l'atome.
en fait si je dis ça, c'est qu'il ma toujours semblé impossible vu ce qu'il est dit sur la taille minuscule de l'électron et sa très grande rareté autours de l'atome qu'un photon allant au bas-mot mille fois plus vite que lui, puisse le tamponner... c'est un peu comme un vaisseaux spatial qui les yeux fermé en arrivant dans le système solaire aurait a se poser les yeux fermé sur terre... c'est pas impossible, mais c'est difficilement crédible.
mais si l'on suppose une fréquence a un photon, et que chaque orbitale englobe tout l'espace atours de l'atome, il devient plus crédible qu'un photon ayant une fréquence de même ordre entre en collision avec cet orbe, comme dans l'effet photo-électrique.
l'électron n'existe sous forme de bi-bille que si il est isolé, ou arraché a l'orbe atomique, et à ici une position et une vitesse, celle que les physiciens de l'époque admirent exister du au faisceaux électronique des tubes cathodique, propriété de position et de mouvement, qu'il transfèrent "de bon droit" vers l'atome, alors qu'il me semble qu'il n'y existe pas sous cette forme. pas de position donc, donc pas de vitesse non plus. au mieux une vibration-force d'une orbe elle-même quantifié...
le passage d'un quanta d'énergie d'une orbe à l'orbe supérieure s'effectuant simplement parceque plus l'orbe est chargé, plus elle se rapproche en fréquence de la fréquence de l'orbe supérieure, et lui transmet se quanta avant de revenir a sa "plage" de fréquence usuelle.
c'est juste une ch'tit ex de pensée comme on dit... les calculs actuel repose-t-il sur la recherche de solutions à un la position et à la vitesse d'un être qui au final n'a pas d'existence propre autours du noyau??
amha, y'a des truc qui me laisse penser que tout n'est pas clair-clair dans la représentation usuelle de l'atome, et qui oblige à passer peut-être par des modalités de calculs sinon complexe, sinon étrange.
Au risque d'être un peu cassant et brutal, votre prose ne sert strictement à rien, l'atome est parfaitement décrit par la mécanique quantique depuis des dizaines et des dizaines d'années et le modèle des orbitales est utilisé quotidiennement avec succès par les chercheurs. On les a même récemment prise en "photo" (http://www.scientificamerican.com/ar...shape-of-atoms , regarder les deux images avec "back"/"next", on reconnait bien les orbitales s et p).
Les modèles de rutherford ou de Bohr ne sont plus jamais utilisé en recherche, ils ont juste un rôle pédagogique dans l'enseignement, on s'en sert pour montrer que la physique classique de marche pas à l'échelle de l'atome.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Salut,
Ben non. Regarde l'équation de Schrödinger. Il n'y a pas de vitesse ni de position. Juste une fonction d'onde (et un hamiltonien).
Pour ce qui est des représentations on a dépassé le stade planète depuis longtemps. Regarde ceci :
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...rbitales_d.jpg
C'est justement pour cela qu'on dit "orbitale". C'est pour ne pas confondre avec "orbite".
Si, c'est très clair mais ça reste assez difficile et abstrait. Ca oui. La difficulté est liée au fait que la MQ ne peut se décrire uniquement à partir d'images classiques.
Et les calculs, ma foi, ce n'est pas si terrible que ça. D'accord, résoudre Schrödinger dans le cas de l'atome d'hydrogène n'est pas facile. C'est plus compliqué que Newton. Mais ce n'est quand même pas l'enfer sur Terre. Suivre le calcul détaillé dans tout bon bouquin n'est pas si difficile.
Et dans des situations complexes, aucune théorie n'est facile. Essaie un peu de résoudre le mouvement de trois corps s'attirant mutuellement (avec F=Gm1m2/d^2, etc...). Tu m'en diras des nouvelles
Et puis, la nature n'a pas nécessairement été "conçue" pour qu'on ait facile de faire les calculs
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
bien contant qu'il y est une photo, je dis précisément que les orbitale existe, c'est pour l'électron en mouvement autours du noyau que j'ai des doutes. pour l'instant, je ne peux que vous remercier pour cette confirmation des orbes, qui m'ont, elles parut toujours être
indubitable.
merci pour la lecture, même si j'admets très très volontiers que c'est plus pour e discuter que pour en faire la preuve ou la démonstration, juste quelques supposition "ordonnée"
donc pas d'eletron particulaire en mouvement autours du noyau... juste une orbitale, ou orbe pour être exact. correspndant à la fonctin d'onde... toutefois cette fonction d'onde, n'est-elle pas en-soi une equation de probabilité?Ben non. Regarde l'équation de Schrödinger. Il n'y a pas de vitesse ni de position. Juste une fonction d'onde (et un hamiltonien).
que peux bien chercher comme solution cette equations a quoi se rapporte son coté probabiliste... il me semble que position et vitesse de l'electron ont toujorsété en jeu dans celle-ci et en particulier shrodinger lui-même pour qui leletron-bille etait sinon une certitude, sinon la meilleure façon de penser la structure atomique... d'ou cette equation, qui etait peut-être plus intelligente que son propre découvreur là aussi...
par contre, je ne dirais jamais que ces equations ne sont pas performantes pour décrire selon un certains angle de vue, la nature des évènements a cette echelle, mais il me semble qu'il existe peut-être d'aure point de vue tout aussi performant sur les mêmes evènement. après tout l'on peut très mesurer la hauteur d'un immeuble de différente manière, dixit borh lui-même, mais qu'elle est la meilleure, lui répondrait son cher professeur rutherford. :s:
Pas tout à fait. La fonction d'onde est une amplitude. C'est le carré du module de l'amplitude qui est une probabilité (de mesure). On ne sait pas se passer de la phase (qui disparait dans ce calcul) : interférences.
Et encore ! Le caractère probabiliste dépend de l'interprétation (mais c'est la plus courant et la plus utile en pratique).
Dans les interprétations sans réduction (mondes multiples, états relatifs,...) ce caractère probabiliste n'est qu'apparent.
Tout ce qu'il y a à savoir sur l'électron autour de l'atome
Là on plonge en eau profonde
On utilise un opérateur position, impulsion (vitesse * masse),... pour extraire des informations de la fonction d'onde. Mais uniquement parce que du point de vue expérimental et du point de vue classique, ce sont des données importantes (difficile d'utiliser un appareil sans savoir où il est, position et vitesse sont des grandeurs fréquemment manipulée par un physicien).
Là, je suis totalement d'accord avec toi. Sans dire, bien sûr, que n'importe quel point de vue a un sens !
Certains sont exclus (théoriquement et expérimentalement). Par exemple, un point de vue classique et local est exclu pour décrire la physique quantique (EPR) ou un point de vue classique et non contextuel (Kochen et Specker).
(contextuel = la valeur d'une propriété dépend de la manière dont on la mesure et pas seulement de l'état interne du système. Par exemple, la position classique d'une particule dépendrait de l'instrument qu'on va utiliser pour la mesurer)
Mais il reste des dizaines de points de vue. Certains étonnants. Je conseille l'encyclopédie de philosophie en ligne de Stanford. Via l'article MQ on trouve des tonnes d'interprétations, approches, etc... A compléter par quelques articles de ArXiv ou autre, par exemple des articles sur la décohérence, etc...
J'ai énormément appris en lisant tout ça (il n'y a que la foutue interprétation modale que je n'ai toujours pas pigé).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour
un petit extrait tiré d'un livre de cours de philo (on l'appelait ainsi à l'époque) datant de 1956.
Cela démontre que ce n'est pas d'hier que les profs sont au courant de la chose, il n'y a pas de débat à faire, c'est un modèle utilisé parce qu'il faut bien commencer par l'historique.
Je pense que le problème est plus lié au manque d'attention et de rigueur des étudiants que d'un problème d'enseignement. On le voit bien à propos de leur orthographe, entre autres.
L'electronique, c'est fantastique.
C'est peut-être un peu hors sujet mais on a encore aujourd'hui des tentatives de débats autour de l'existence de l'atome même.
Argument : personne n'a jamais vu les atomes, donc ça n'est pas sûr qu'ils existent.
C'est évidemment toujours un problème d'ignorance de choses qui ne datent pas d'hier pourtant, encore un exemple tiré d'un livre de cours de l'année 1958 : Chimie, Classes de Mathématiques et sciences expérimentales.
La photo issue d'un microscope électronique date de 1950, là encore on ne peut pas dire qu'il y ait un gros décalage entre la découverte et l'enseignement.
L'electronique, c'est fantastique.
Ah bon?
Pourtant, sans m'y connaitre, en voyant de telles images, il semblerait que nous les ayons déjà vu : microscope électronique à la résolution record
Greg
Mais aussi parce que il est plus logique d'aller du simple vers le compliqué. De plus, le modèle de Bohr apporte quand même quelques petits trucs utiles.
Mais je me rappelle au cours de chimie physique, à la fin de la présentation. Le prof nous a dit : "tout ce que vous venez de voir est faux". Imaginez l'énorme soupir de dépit dans la classe
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
juste une question, alors, ou est la démonstration de laprésence de l'electron en mouvement autour du noyau... c'est supposé, mais est-ce que cela est démontré ?
merci pour vos réponses, je m'en faire mes lectures comme me le conseille deedee81
Désolé mais ce ne peut pas être une photo en microscopie électronique. En 1958 les microscopes électroniques étaient des instruments rudimentaires par rapport à ce qu'on sait faire aujourd'hui. Et même aujourd'hui un microscope électronique ne peut pas photographier les atomes ainsi. Un grandissement de 26.000.000 n'est pas crédible.
Peut-être s'agit-il d'une image de diffraction électronique ?
Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac
La vitesse d'un électron n'est pas déterminée. Il est donc difficile de parler de mouvement de l'électron autour du noyau.
De plus, si l'électron était en rotation autour du noyau, au sens classique du terme, on aurait deux problèmes :
- il y aurait une orientation privilégiée pour l'hydrogène et cela n'a jamais été constaté (ni en chimique, ni en physique atomique, ni en spectroscopie,...) (dans l'état de base, son orbitale est une boule)
- toute charge électrique en rotation émet un rayonnement et tombe en spirale
Je dirais donc que non, ce n'est pas supposé et je dirais même plutôt le contraire !!!!
C'était supposé par Rutherford (seul résultat plausible de ses expériences d'analyse de la structure de l'atome avec des rayons alpha) et donc par Bohr (qui excamota le problème du rayonnement en disant : il ne se produit pas dans l'atome, c'est comme ça, et nanana
Le point de vue de Schrödinger est même radical dans ce sens. L'électron est vu comme une onde. Et l'électron autour de l'atome est vu comme une onde stationnaire (et en plus, ça marche bien, on retrouve les résultats du modèle de Bohr simplement en utilisant la relation de de Broglie et en disant que le nombre de longueurs d'ondes doit être entier sur une orbite).
Tu peux adopter ce point de vue (tout à fait correct) si l'idée d'une particule à la fois non localisée et pas en rotation te semble imbuvable.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour JPL
c'est moi qui parle de microscope électronique, ce n'est pas précisé sur le document.
Sinon sur la photo on a environ 1 cm entre les atomes de fer, ça donne environ 3 10-10 m, c'est le bon ordre de grandeur.
L'electronique, c'est fantastique.
vu ou j'en suis, c'est sans doute ce qu'il y a de plus raisonnable, mais avec encore une notion particulaire de trop(electron), je préfèrerais de loin une quantité de force associé à une orbitale vibratile mais stationnaire... bref l'électron est le quanta d'énergie electro-magnétique associé à la force de la vibration de l'orbitale chargé
c'est possible ça... parceque si ça c'est possible le reste devient soudain vraiment plus intelligible... l'onde à une force-energie quantifié... comme une onde de sur-préssion vas avoir une force d'action (genre bang supersonique), le quanta est cette énergie, mais qui n'a rien de particulaire en-soi, ormis le fait que ce quanta'onde'force peux perdurer dans l'espace
et la masse de l'électron et de toute particule est cette résistance, cette inertie-force propre du quanta...
si tu me dis que ça c'est possible, sur un plan de simple logique, c'est tout de même moins paradoxal, donc peut-être "pensable", enfin pour moi, en tout cas
Sakut,
J'ai du mal à donner un sens à ces phrases mais ça ressemble au point de vue de de Broglie (onde pilote). Il a été développé par Bohm.
Ce n'est pas ma tasse de thé mais peut-être que c'est approche peut te plaire.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A...e_Broglie-Bohm
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hm, pas vraiment mon truc, j'y est songé longtemps mais...
par contre est-ce que les orbitales peuvent se croiser sans difficultées ?
et ont-elle une fréquences, ou sont-elle une harmonique (de la vibration de l'atome par exemple) ?? c'est des restes dont je n'arrive pas à trouver e réponse ?
merci..
Oui.
Ceci dit, si elles sont occupées, les électrons, ils interagissent forcément entre eux (ils sont chargés électriquement et se repoussent). Ca influence la forme des orbitales (et c'est très difficile à calculer, les équations à trois corps : protons, deux électrons, c'est notoirement difficile. Ca peut être fait avec précision, numériquement, pour l'hélium, mais je ne connais pas le résultat).
??? Les orbitales ??? J'ai du mal à te suivre, je vais donc détailler ma réponse pour être sur de répondre sur le point que tu soulèves
Mathématiquement (je ne peux guère en dire plus car la "nature" de ces orbitales, c'est-à-dire de la fonction d'onde, est un sujet long et difficile et qui déborde largement de la physique pure et dure), c'est une amplitude prenant une valeur en tout point.
L'amplitude est un nombre complexe que tu peux voir comme une grandeur (proportionnelle à la probabilité d'interragir à cet endroit là avec l'électron, lors d'une mesure, par exemple) et une phase (responsable des interférences comme dans l'expérience de Young).
A l'électron, lui-même, on peut associer une fréquence (et une longueur d'onde) via la relation de de Brogile. Donc, on peut voir l'orbitale comme le lieu de l'onde électronique.
Si c'est dans ce sens là, oui, il y a une fréquence.
Une image simpliste c'est celle d'une corde vibrante en forme de cercle autour de l'atome. La longueur d'onde ne peut être quelconque (il faut un nombre entier de bosses) et la relation de de Broglie donne les bons résultats (quantification de l'énergie de l'électron). Dans cette image il ne faut pas voir l'électron comme la corde mais comme la vibration de la corde. C'est une image très grossière (il suffit de voir les images des orbitales que j'ai donné plus haut ne ressemblent pas du tout à ça !!!)
Par contre, cela n'a rien à voir avec les fréquences d'émission de l'atome ! Lorsque l'électron passe d'une orbitale à une autre (de moindre énergie), ce qu'on observe (ou plutôt que l'on calcule, par exemple avec une équation de Schrodinger et un traitement semi-classique du champ EM, là aussi les calculs sont ardus, l'équation de Schrodinger avec dépendance dans le temps est plutôt pénible à résoudre) c'est une déformation périodique de l'orbitale, passant progressivement de sa forme initiale à la forme définitive. Cette déformation périodique est de même fréquence que le rayonnement émis.
C'est un peu l'équivalent quantique et dans un atome d'un électron oscillant dans une antenne et produisant une onde EM.
J'espère que mes explications te paraitont moins floue que le flou quantique
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Je crois qu'on a fait une connerie le jour ou on a appelé ça des ondes...
Je crois qu'on a fait une connerie le jour ou on a appelé ça des ondes...
Ce n'est ne effet pas des ondes "classiques", au sens des vagues, par exemple.
Mais alors on a eut tort également d'utiliser des mots commes corpuscules, particules, etc....
Les problèmes de langage sont répendu en physique et les appelations trompeuses légions (mais difficiles à rectifier vu qu'elles sont répandues et ont des racines historiques). Quand on pense que le Soleil est un excellent corps noirs
C'est pour cela que le mieux (je dirais même indispensable) est de toujours se raccorcher aux expériences et aux équations. Le reste, ce n'est que de l'emballage.
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Tout à fait. Elles font des hybrides
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Au-delà de la plaisanterie facile, si P et Q sont deux orbitales, alors aP+bQ, avec deux réels a²+b²=1 mais quelconques par ailleurs, est aussi une orbitale.
Par exemple, il n'y a pas 3 orbitales p, mais une infinité, engendrable par exemple par trois orbitales p "orthogonales" (ce qui est représenté usuellement est un tel ensemble de trois orbitales p : l'orientation est arbitraire, du moins pour un atome isolé...)
Comme exemple d'hybridation "classique", on peut prendre 3 orbitales p et une s, et les remplacer (comme "base") par 4 orbitales sp. Cela permet par exemple de comprendre la géométrie de H2O ou de NH3...
si je disais ça, c'est que ces histoires d'orbitale "imbriqué" au même endroit et sans contact, me faisait pensé au monde multiple d'everett. soit un monde-plan par fréquence et par orbe, qui permet a chacune d'avoir sa propre forme particulière(harmonique) autours du noyau, sans jamais avoir à ce "croiser" donc a échanger de l'energie. bref chaque orbitale est dans son plan de "fréquence" ou d'harmonie, et seul un augmentaiton de la fréquence permet d'échanger des quantas(normall elle se touche, rentre dans la dimension de l'orbe supérieure). et ouiOui.
Ceci dit, si elles sont occupées, les électrons, ils interagissent forcément entre eux (ils sont chargés électriquement et se repoussent). Ca influence la forme des orbitales (et c'est très difficile à calculer, les équations à trois corps : protons, deux électrons, c'est notoirement difficile. Ca peut être fait avec précision, numériquement, pour l'hélium, mais je ne connais pas le résultat).
??? Les orbitales ??? J'ai du mal à te suivre, je vais donc détailler ma réponse pour être sur de répondre sur le point que tu soulèves
Mathématiquement (je ne peux guère en dire plus car la "nature" de ces orbitales, c'est-à-dire de la fonction d'onde, est un sujet long et difficile et qui déborde largement de la physique pure et dure), c'est une amplitude prenant une valeur en tout point.
L'amplitude est un nombre complexe que tu peux voir comme une grandeur (proportionnelle à la probabilité d'interragir à cet endroit là avec l'électron, lors d'une mesure, par exemple) et une phase (responsable des interférences comme dans l'expérience de Young).
A l'électron, lui-même, on peut associer une fréquence (et une longueur d'onde) via la relation de de Brogile. Donc, on peut voir l'orbitale comme le lieu de l'onde électronique.
Si c'est dans ce sens là, oui, il y a une fréquence.
Une image simpliste c'est celle d'une corde vibrante en forme de cercle autour de l'atome. La longueur d'onde ne peut être quelconque (il faut un nombre entier de bosses) et la relation de de Broglie donne les bons résultats (quantification de l'énergie de l'électron). Dans cette image il ne faut pas voir l'électron comme la corde mais comme la vibration de la corde. C'est une image très grossière (il suffit de voir les images des orbitales que j'ai donné plus haut ne ressemblent pas du tout à ça !!!)
Par contre, cela n'a rien à voir avec les fréquences d'émission de l'atome ! Lorsque l'électron passe d'une orbitale à une autre (de moindre énergie), ce qu'on observe (ou plutôt que l'on calcule, par exemple avec une équation de Schrodinger et un traitement semi-classique du champ EM, là aussi les calculs sont ardus, l'équation de Schrodinger avec dépendance dans le temps est plutôt pénible à résoudre) c'est une déformation périodique de l'orbitale, passant progressivement de sa forme initiale à la forme définitive. Cette déformation périodique est de même fréquence que le rayonnement émis.
C'est un peu l'équivalent quantique et dans un atome d'un électron oscillant dans une antenne et produisant une onde EM.
J'espère que mes explications te paraitont moins floue que le flou quantique
pas d'électron, mais j'aime bien l'image naïve de la corde, mais plutôt sous forme de champs électromagnétique "vibratile" comme nature de l'orbitale. les quanta sous une forme d'inertie-force propre du mouvement intrinsèque sur lui-même de ce champs.
une membrane de Haut-parleur autours du noyau, pour faire dans le méga-simple.
sinon, j'y comprend pas grand grand chose, j'oublie toujours que c'est les maths qui donne la vraie couleur à ce monde-là, et je me fait toujours avoir quand je poste mes élucubrations....
bon pô de réponse, c'est que je dois être dans les graviers. spa grave j'm'en sortirais
