Attraction electron proton

[invite6080a477]

bonjour,
est ce la force centrifuge de l'électron qui évite à cet électron de se "coller" au proton dans l'atome ?
merci
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[invite7ce6aa19]

bonjour,
est ce la force centrifuge de l'électron qui évite à cet électron de se "coller" au proton dans l'atome ?
merci

Bonjour,

Ce n'est pas la force centrifuge mais un effet purement quantique. Cet effet quantique n'a pas d'analogie avec la mécanique classique.

[curieuxdenature]

Bonjour fbault

c'est une question souvent posée, on a du mal à concevoir ces 2 particules autrement que nous avons l'habitude de voir fonctionner les gros corps qui nous entourent.

Ce ne sont pas des aimants et elles ne fonctionnent pas comme des morceaux de papier électrisés. A cette echelle les particules obéissent à d'autres critères, en particulier elles se comportent comme les ondes EM avec des vagues et des creux, ce qui leur donnent un 'aspect' flou qu'on ne peut pas comparer avec ce qu'on connait, Mariposa l'a très bien circoncrit.

On peut se contenter de dire que comme les amoureux ce sont deux corps distincts qui vaquent à leurs occupations sans toujours se tenir la main.

[invite6080a477]

bonjour,
il doit tout de même y avoir une force qui s'oppose, à la force électrique, je suppose, quelque chose qui maintient l'electron à une "certaine distance" du proton.
merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[calculair]

bonjour

Je rebondit sur cette interessante question.

Le calcul fait bien intervenir l'energie potentielle crée par le noyau sous la forme
V = 1/(4 Pi e°) * Ze / R dans l'equation de Schrodinger qui definit les orbitales.

On ne peut donc nier les forces electriques même au niveau atomique.

Cela ne veut pas dire que les reponses données ne sont pas exactes, mais les choses sont subtiles. Chacune à sa part de vérité et de poesie .....

[invite93279690]

bonjour,
il doit tout de même y avoir une force qui s'oppose, à la force électrique, je suppose, quelque chose qui maintient l'electron à une "certaine distance" du proton.
merci

Salut,

Comme la distance n'est pas toujours la même (même dans l'état fondamental) on ne peut parler d'un équilibre mécanique de forces.
En réalité si tu tends à rapprocher l'électron du proton, tu tends donc à le localiser dans l'espace. Dans ce cas là il peut prendre des vitesses aléatoires s'étalant sur une assez grande gamme de valeurs (~h/Dx) suffisante pour pouvoir s'échapper de l'attraction du proton. Pour certains états atomiques (états s) il existe une probabilité non nulle que l'électron soit capturé par le noyau ce qui illustre bien le fait que la stabilité atomique n'est pas quelque chose de réellement déterminé mais plutot quelquechose de très probable.

[Les Terres Bleues]

est ce la force centrifuge de l'électron qui évite à cet électron de se "coller" au proton dans l'atome ?

Bonsoir,

La représentation du couple proton-électron à travers la comparaison d'une planète et de son satellite, parce que très (trop ?) commode à "visualiser" reste vivace dans l'esprit du grand public bien qu'elle ait été abandonnée depuis longtemps par les physiciens.

Il existe une interprétation dite "naïve" de la Mécanique quantique, assez répandue au Québec notamment, qui consiste à prendre le formalisme mathématique de la fonction d'onde au pied de la lettre, c'est-à-dire à considérer le centre de la particule, en l'occurrence le centre de l'électron, comme étant "réellement" la position du point situé au centre du paquet d’ondes (de manière plus rigoureuse : comme étant la valeur moyenne de la superposition d’états de la position). Ainsi, l'électron est compris comme occupant un certain volume, notion qui recoupe davantage celle de nuage électronique et que l'on peut alors utiliser pour expliquer facilement le principe d'exclusion de Pauli : là où il y en a déjà un, il ne ne peut pas s'en trouver un autre.

À partir de ce moment, l'électron est plutôt "vu" comme une portion d'espace, et non comme un point qui tournerait autour du proton. Il n'a plus de raison de se rapprocher du proton jusqu'à s'y coller puisqu'il est déjà "au contact", sa probabilité de présence n'y étant pas nulle.

Cordiales salutations.

[curieuxdenature]

bonjour,
il doit tout de même y avoir une force qui s'oppose, à la force électrique, je suppose, quelque chose qui maintient l'electron à une "certaine distance" du proton.
merci

Bonsoir fbault

ce qui les maintient à distance vient de leur nature même, idem pour la distance qui sépare 2 nucléons, la nature de la force qui les attire fait qu'ils sont confinés à une distance 60 000 fois plus petite.
Dans un cas on a affaire à la force électromagnétique et dans l'autre aux forces nucléaires.
Cette dernière n'existe pas entre le proton et l'électron d'où un plus grand volume de confinement.

Pour ma part, j'ai une vision un peu naive mais qui me satisfait pour le moment, c'est celle du ballon échangé entre les deux occupants pilotant leur barque, au moment de l'échange du ballon, celui qui l'envoie recule un peu par réaction et celui qui le reçoit fait de même à cause de l'impact. On aboutit alors à une distance minimum qui dépend essentiellement de la force appliquée au ballon et les deux barques ne se collent jamais.

[invitea774bcd7]

Je répète ce que j'ai dit dans un autre fil : pour parler de collision électron-proton, il faut que la position de cet électron soit connu au fermi près (taille typique d'un proton). Est-ce le cas selon vous ?

[calculair]

Bonjour,

Ta remarque semble interessante pour la comprehension au niveau quantique, mais peux tu preciser la teminologie " distance au fermi prés "

[invitea774bcd7]

Que ne comprends-tu pas ?
Faudrait se calculer un typique pour un électron grâce aux inégalités d'Heisenberg pour avoir une idée (j'en ai pas…). Qui s'y colle ?

[calculair]

Bonjour

Delta X * Delta P > h /2 pi

Comme le calcul donnne environ 1,6 MeV quand un eletron tombe " en chute libre..! " sur le noyau, on peut calculer P et en deduire le delta X

Tu confirmes

Je ferai alors le calcul

[invitea774bcd7]

Nan nan, je veux pas de tes 1.6 MeV (qui sortent chez-pas-d'où )
Je voyais plutôt un truc classique pour avoir un ordre de grandeur : une énergie de 13.6 eV, une orbite circulaire de rayon le rayon de Bohr, ça devrait donner une vitesse. Puis une impulsion puis un …

[calculair]

Bonjour

Avec mes 1,6 MeV aprés un calcul rapide le suis à 10^-15m

Les 13,6 eV c'est l'energie de l'electron vachement loin du noyau

Mon 1,6 MeV est l'energie d'un electron venant de l'infini et attiré par un proton avec une force egale à

F = 1/ (4 Pi e°) * e /D² tu arretes la chute à 8* 10^-16m

[invitea774bcd7]

Mon 1,6 MeV est l'energie d'un electron venant de l'infini et attiré par un proton avec une force egale à
F = 1/ (4 Pi e°) * e /D² tu arretes la chute à 8* 10^-16m

Ouais ouais mais je ne cautionne pas ce calcul
Un électron 1s a une énergie de 13.6 eV. Point.

[calculair]

Bonjour,

C'est le resultat ou le principe du calcul ?

Je reconnais que c'est genant.

Je sais que la resolution de l'eaqution de Schrodinger pour l'atome d'hydrogène exclue la position de l'electron au centre.

L'equation avec un potentiel de V = 1/(4pi e°) e /R suppose le noyau comme rigoureusement ponctuel....

Par ailleurs il existe bien des radioactivités par capture par le noyau d'un electron profond.

Je sais que je suis embêtant, mais j'aimerai comprendre.

[invitea774bcd7]

Bon… J'aurais dû y penser en y réfléchissant
Classiquement, la vitesse d'un électron d'hydrogène est 1/137 fois la vitesse de la lumière. Ça fait justement un égal au rayon de Bohr On tourne en rond là…
Mais ça exclue plus ou moins les collisions électron-proton… Qui calcule la section efficace ? (y a 4 ordres de grandeur quand même…)

[calculair]

Je veux bien faire le calcul , mais il faut que tu m'expliques la section efficace ou comment elle se calcule.

Par ailleurs si on reste sur l'orbitale standard de l'electron, la probabilité de rencontre avec le noyau sera trés faible... Il faudra attendre sans doute l'age de l'univers ( H² est un element trés repandu )

As tu une explication pourquoi la chute de l'electron sur le noyau s'arrête au voisinage de cette orbitale. C'est un point clef.

Autre question, si on voulait tirer sur le proton avec des electrons, quelle energie il faudrait mettre et comment la justifier.

[invitea774bcd7]

As tu une explication pourquoi la chute de l'electron sur le noyau s'arrête au voisinage de cette orbitale. C'est un point clef.

Mais elle ne s'arrête pas T'as de drôles d'idées

[calculair]

Tu sembles detourner la question....
expliques toi

[invitea774bcd7]

Mais écoute, je viens de montrer grâce aux inégalités d'Heisenberg que l'électron est un « truc » complètement délocalisé de rayon le rayon de Bohr, 4 ordres de grandeur plus gros qu'un proton.
Et toi, tu le considères toujours comme une « petite bille » qui a une certaine trajectoire et qui peut s'écraser sur le proton.
Comprends-tu que cette description n'a juste aucun sens ?

[invite5e5dd00d]

Elle ne s'arrête pas "là".
L'orbitale est déterminée par un nombre quantique principal et un nombre quantique de moment cinétique.
Exemples : 1s (n=1,l=0), 2s (n=2,l=0), 2p (n=2, l=1), etc. Tout ces symboles représentent des orbitales, des états particuliers du ou des électrons.
Le rayon de Bohr, souvent appelé par abus de langage "orbitale", ne représente en réalité rien de bien physique. C'est simplement la "distance moyenne à laquelle se trouve l'électron du noyau si on le voyait classiquement comme une petite bille" -> mais ce n'en est pas une !!!
L'électron n'est pas localisé sur le rayon de Bohr, il ne se trouve "nulle part". On sait seulement qu'il a une probabilité de se trouver ici ou là.

[calculair]

Bonjour,

Je comprends que l'electron est localisable selon les relations d'incertitudes d'Heisemberg

Ou la tu calcules une probabilité de presence, en fonction de la la fonction d'onde que tu lui associes.

C'est comme cela que l'on definit les nuages orbitales ou la proba de trouver le pauvre electron est de 80% ou 95 %

Tirer sur le proton s'est le calcul que tu m'as fait faire avec 1,6 MeV mais qui t'embêtes.... mais moi aussi.

Peux tu me dire ou je me trompe ?

[calculair]

Elle ne s'arrête pas "là".
L'orbitale est déterminée par un nombre quantique principal et un nombre quantique de moment cinétique.
Exemples : 1s (n=1,l=0), 2s (n=2,l=0), 2p (n=2, l=1), etc. Tout ces symboles représentent des orbitales, des états particuliers du ou des électrons.
Le rayon de Bohr, souvent appelé par abus de langage "orbitale", ne représente en réalité rien de bien physique. C'est simplement la "distance moyenne à laquelle se trouve l'électron du noyau si on le voyait classiquement comme une petite bille" -> mais ce n'en est pas une !!!
L'électron n'est pas localisé sur le rayon de Bohr, il ne se trouve "nulle part". On sait seulement qu'il a une probabilité de se trouver ici ou là.

OK Sigmar,

Mais comment tu reponds à l'objection du mon message N°16

Et comment expliques tu la capture de l'electron dans certaines radioactivité ?

merci

[invitea774bcd7]

Tirer sur le proton s'est le calcul que tu m'as fait faire avec 1,6 MeV mais qui t'embêtes.... mais moi aussi.

Je ne t'ai fait faire aucun calcul…

Si tu veux tirer sur le proton avec un électron, il faut que la longueur d'onde de De Broglie de celui-ci soit de l'ordre de la taille du proton. À la louche, ce sont tes 1.6 MeV.
Bon, mais et alors ? Où veux-tu en venir ?

[invitea774bcd7]

Et comment expliques tu la capture de l'electron dans certaines radioactivité ?

Mais ça se fait pas comme ça… C'est un processus rare et qui obéit à des règles strictes… À t'entendre, ça arrive tout le temps dans les atomes stables de tous les jours

http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_capture

[calculair]

Ou je veux en venir

C'est de comprendre pourquoi, un electron ne tombe pas sur le noyau quand il part sans vitesse initiale de trés loin.

Je suis d'accord que l'electron, s'il arrive une energie adequate, il se "satellise" si on peut le dire ainsi sur des orbitales definies .

Mais ce qui m'echappe c'est pourquoi l'equation de schrodinger de l'hydrogéne reste valable à proximité du noyau quand celui -ci ne peut plus être consideré comme ponctuel.

[calculair]

Bonsoir,

Merci à vous tous en en particulier à guerom00, je continurerai cette interessante discussion demain

Ce soir mes neurones fatiguent

A bientot

[invitea774bcd7]

Que veux-tu que je te dise… C'est pour tout ça qu'on a inventé la mécanique quantique.
Tant que tu imagineras le proton et l'électron comme deux « petits aimants », tu ne te sortiras pas de ces contradictions.
Tu vas encore m'accuser d'éviter les questions qui fâchent mais j'y peut rien : un électron qui se satellise autour d'un proton, c'est juste faux. C'est pas ça qui se passe.
Je sais que c'est dur parce que c'est contre intuitif et qu'on est pas habitué à cette vision des choses. Le modèle planétaire de l'atome fait des ravages immenses car il faut premièrement le désapprendre et deuxièmement le remplacer par un quelque chose de difficile à concevoir.
Pis c'est plus fort que nous, on y revient toujours Regarde moi dans mon message #13 à parler d'orbite circulaire Mais c'est justement ce qu'il faut éviter et si je le pouvait, j'effacerai ce message

[calculair]

bonjour,

mes neurones se sont regenerés ce matin et je viens de lire ton dernier message.

Je crois que je commence à comprendre,

en fait je pense qu'il faut considerer l'electron à l'infini comme ayant une energie E = 0 ( Heisenberg dirait qu'il est partout un peu )

Quand l'electron s'approche du noyau attiré par celui-ci, il gagne de l'energie cinetique.

Il trouve des zones de stabilité poue E = 13,6 eV/n²

Pour des n grands, l'agitation thermique rend ces etats instables

Ik faut que je verifie que quand l'electron atteint 13,6 eV , il est au voisinage de " l'orbite de Bohr ".

C'est ma vision des choses.

Maintenant si je tire des electrons avec une energie cinetique importante de façon que la probabilite de trouver l'electron dans un espace de la dimension du noyau avec une valeur suffisante pour que les evenements chocs se produisent souvent, il y aura alors une interaction mesurable avec le noyau.

Je ne sais si c'est la bonne vision des chose..........