masse de l'or et relativité

[KLASS]

Bonjour

Je ne suis pas calé en physique mais je m'interroge sur la masse entre autre de l'or. J'ai lu sur Science et Vie (n°1153) , qu'une part de la masse de ce corps ( 20%) est due à la vitesse des électrons des orbites basses , selon la théorie relativiste l'électron acquiert une masse lorsqu'il s'approche de la vitesse de la lumière. Que se passerait il si on refroidit l'or pour ralentir les électrons (d'abord est ce que le froid ralentit les électrons?) Est ce que sa masse va varier?

Un autre article explique que le mercure est liquide pour les mêmes raisons , cette fois la vitesse presque luminiques des électrons de valence.

Merci de vos réponses.
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[invite7ce6aa19]

Bonjour

Je ne suis pas calé en physique mais je m'interroge sur la masse entre autre de l'or. J'ai lu sur Science et Vie (n°1153) , qu'une part de la masse de ce corps ( 20%) est due à la vitesse des électrons des orbites basses , selon la théorie relativiste l'électron acquiert une masse lorsqu'il s'approche de la vitesse de la lumière. Que se passerait il si on refroidit l'or pour ralentir les électrons (d'abord est ce que le froid ralentit les électrons?) Est ce que sa masse va varier?

Un autre article explique que le mercure est liquide pour les mêmes raisons , cette fois la vitesse presque luminiques des électrons de valence.

Merci de vos réponses.

Bonjour,

La température n'a aucune influence sur les electrons dont tu parles.

[coussin]

Par contre oui : si on refroidit un bout d'or sa masse va être plus faible. Mais c'est un très très petit effet, jamais mesuré à ma connaissance.

[albanxiii]

Bonjour,

J'ai lu sur Science et Vie (n°1153)
...
selon la théorie relativiste l'électron acquiert une masse lorsqu'il s'approche de la vitesse de la lumière.

Science et Bêtises ( (c) LPFR ) est fidèle à sa réputation.
La masse est un invariant relativiste, d'une part, et d'autre part, la masse des électrons n'a jamais été nulle lorsqu'ils sont au repos ou on une vitesse "petite", comme semble le suggérer votre expression.
Ce qui augmente avec la vitesse, c'est l'inertie de l'électron (énergie , impulsion , avec dans le système d'unités où ).

@+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Si on imagine que l'énergie des électrons les plus profonds de l'atome est de 1 MeV (dans la réalité elle doit se situer dans les keV), la masse donnée par E = mc² est de 1,8 10^-30 kg et celle d'un atome d'or est de 1,3 10^-25 kg.
Donc, on est "un peu" loin des 20%.

Je vous conseille de changer de lectures.
Au revoir.

[invite7ce6aa19]

Par contre oui : si on refroidit un bout d'or sa masse va être plus faible. Mais c'est un très très petit effet, jamais mesuré à ma connaissance.

Bonjour,

tenu compte du contexte de la question mieux vaut eviter ce genre de considerations. Eventuellement mettre un ordre de grandeur qui prouvera que c'est infinitésimal et hors de portée de toute mesure.

[curieuxdenature]

Bonjour KLASS

L'énergie maximum d'un électron de la couche 1s de l'Au est de 84877 eV ce qui donne environ 175 000 km/s.
Fais le calcul, on trouve bien 23% mais c'est 23% de la masse d'un seul électron.
Se pourrait-il que tu ais mal compris, c'est possible, mais ça ne m'étonnerais pas que l'auteur se soit fort mal expliqué, comme d'hab dans les articles "scientifiques" de S & V ...

[curieuxdenature]

Un autre article explique que le mercure est liquide pour les mêmes raisons , cette fois la vitesse presque luminiques des électrons de valence.

là par contre, pas d’ambiguïté, c'est du grand n'importe quoi, l'énergie de la couche de valence est de 29 eV, que se partagent les 2 électrons.

[KLASS]

Merci pour toutes vos réponses, j'aurais dû plus réfléchir car les supra conducteurs font circuler leurs électrons avec plus de facilités quand il fait froid. Donc pas moyen de diminuer de figer les électrons pour voir ce qui se passe?

[Nicophil]

une part de la masse de ce corps (20%) est due à la vitesse des électrons des orbites basses, selon la théorie relativiste l'électron acquiert une masse lorsqu'il s'approche de la vitesse de la lumière.

Bonsoir,

une part (20%) de l'inertie des électrons est due à la vitesse des électrons des orbitales basses, selon la théorie relativiste l'électron acquiert un supplément d'inertie lorsqu'il s'approche de la vitesse de la lumière.

[invite935b1a97]

Je pense que ce qui était expliqué dans cet article ce sont les effets relativistes nonn négligeables dans les propriétés électroniques des orbitales des electrons dans les atomes de Hg et Au (ce sont deux exemples bien connu) et qui leur confèrent quelques propriétés physiques particulières.

Mais cela n'a rien à voir avec la masse des atomes d'or ou de mercure !!

[KLASS]

Tu as raison Anacarsis, il s'agit bien de la masse des électrons, c'est moi qui est fait un raccourcis trop rapide. La masse de l'atome n'est que très peu modifié par celle des électrons.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Même parler de vitesse des électrons dans un atome correspond à utiliser le modèle atomique de Bohr avec des électrons qui tournent autour du noyau.
Ce modèle a été abandonné par les physiciens depuis bientôt un siècle (90 ans).
Il n'est maintenu en vie que par la perfusion faite dans l'enseignement secondaire. Qui continue de raconter des idioties aux élèves. Et ils se gardent bien de dire que le modèle n'explique qu'une partie du spectre de l'hydrogène et qu'il ne fonctionne même par pour l'hélium ou pour d'autres atomes.

Les électrons ne tournent pas autour du noyau.
Au revoir

[damastate]

Bonjour à tous je me permets de poser une question.Je n'ai que peu de connaissance en relativité ( RG ou RR ). J'ai souvent lu sur le forum que la masse est un invariant relativiste et là je vois que la masse de l'électron varie suivant sa "vitesse". Bref je suis un peu perdu. J'ai cru comprendre qu'il y avait plusieurs type de masse ( m des lois de newton, m dans E=mc²... ) mais tout ça reste flou

[curieuxdenature]

la masse est un invariant relativiste et là je vois que la masse de l'électron varie suivant sa "vitesse".

Bonjour

c'est exact dans le cas de vitesse pure, hors ce n'est pas le cas dans un système lié comme dans la liaison d'un noyau et de ses électrons.
Sans s'occuper du modèle de Bohr et d'une présumée vitesse des électrons en orbite, on peut simplifier en terme d'énergie potentielle par rapport aux constituants éloignés à l'infini. En se rapprochant, la masse de l'ensemble diminue parce que la liaison a provoqué une émission d'énergie, un photon en l’occurrence.
Autrement dit, l'équivalent masse de l'énergie du photon est à retrancher de l'équivalent masse de l'énergie des électrons + noyau pris séparément.
On peut même ajouter qu'un atome dans un état excité a une masse supérieure au fondamental puisque l'ensemble a absorbé un photon bien précis.

[invite935b1a97]

voici un article qui explique exactement ou intervient la relativité pour le cas du mercure http://blogs.scientificamerican.com/...of-relativity/

désolé mais c'est en anglais...

[curieuxdenature]

Si j'ai bien compris, la nuance est subtile, sans les effets relativistes qui touchent les couches les plus profondes (mais pas les couches de valence) le mercure est présumé fondre à +82°C, mais à cause des effets précités on tombe à -23°C théoriques.

for the 1s electron... the electron approaches about 58% of the speed of light, and its mass increases to 1.23 times its rest mass.

C'est bien ce que j'avais calculé, sur un coin de table.

Ce qui serait plus qu’intéressant ce serait de savoir comment on arrive à déterminer les propriétés physiques des corps simples avec la seule configuration externe. Je me doute que ça ne doit pas être piqué des vers.