La base incomprise

[invite1196f7fc]

Bonjour,

Je butte d'entré sur l atome
Depuis les grecs et certainement meme avant on se pose des questions sur la matiere :
quand on coupe une pomme jusqu a ne plus pouvoir la couper il existe encore de la matiere et des composants basiques de cette matiere :
des constituants microscopîques qu on ne peut plus couper.

Si toute la matiere etait constituéé des memes atomes, alors il n y aurait pas de diversité des matieres et elements . il ft dc bien qu il y est differente sorte d( atome ou differente combinaison)

J'en suis la apres je ne comprends rien ! Autant dire que je n'ai pas beaucoup évolué depuis les grecs !

Dalton poursuit l idee et classifie different atomes ....
L Exp de crookes : le rayon lumineux sont electriquements chargés (bien sur puisque qu ils sont induits parde un courant electrique ?) Et ces rayons sont devies par un aimant...ok
Si l aimant est positif le rayon lumineux est donc chargé négativement. Attendu qu on sait qu un atome est de charge neutre , qu est ce qui est attiré par le chp positif de l aimant : l electron chargé negativement ...a bon ??

Evidement je suis encore plus largue pour le model de l atome pour rutheford
En quoi le fait que la plupart des particules ne soient pas deviees (comme pour le model de thomson d ailleurs) par la feuille d or prouve que la matiere est constituee a *99.99% de vide ?? (thomson aurait dc pu conclure la meme chose ??)

Et que si les particules repoussees l ont ete par des charges positives ca prouve que la charge positive d 'un atome (son noyau) est reparti sur une portion minuscule ????100 000 plus petite que l'atome

Voila voila
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[inviteede7e2b6]

que dire ? relis un bon cours de physique du lycée ?

[Deedee81]

Bonjour,

En quoi le fait que la plupart des particules ne soient pas deviees (comme pour le model de thomson d ailleurs) par la feuille d or prouve que la matiere est constituee a *99.99% de vide ?? (thomson aurait dc pu conclure la meme chose ??)

C'est comme pour un jeu de boule de billard. Lorsqu'on envoie des billes sur une cible, plus la cible est grosse plus les billes seront déviées ou repoussées, plus elle est petite, plus de bille passeront à coté sans être déviée.
On peut ainsi définir une notion de "section efficace", l'équivalent d'une telle cible, et ce quelle que soit l'interaction responsable de l'effet.

Ensuite, en connaissant le nombre d'atomes présent dans la cible, on en déduit automatiquement le volume occupé par chaque atome et donc la surface totale que chaque atome occupe dans la feuille cible.
Et la section efficace mesurée était infime. Beaucoup plus petite que cette surface.

En outre, Rutherford utilisait des particules Alpha, beaucoup plus lourde que les électrons. Ceux si, s'ils heurtent la particule alpha, sont éjecté et la particule alpha continue imperturbablement. Ce n'est que le noyau, beaucoup plus lourd, qui peut dévier la particule alpha.

D'où les conclusions de Rutherford.

Thomson n'aurait pas pu le devenir car il a établi son modèle AVANT ces expériences. Et c'est Rutherford qui a mené ces expériences.
Thomson était avant tout théoricien. Tandis que Rutherford était avant tout expérimentateur et même considéré à l'époque comme un excellent expérimentateur qui n'avançait une hypothèse qu'après avoir fait toutes les expériences possibles pour ne pas spéculer.

[invitef29758b5]

Salut

L Exp de crookes : le rayon lumineux sont electriquements chargés (bien sur puisque qu ils sont induits parde un courant electrique ?) Et ces rayons sont devies par un aimant...ok

NON pas OK du tout .
C' est le électron qui sont dévié , pas le rayons lumineux .

[A voir en vidéo sur Futura]

[coussin]

Oui, dans Crookes ce sont des "rayons cathodiques" c'est à dire des électrons. Pas de la lumière qui, elle, n'est pas chargéé électriquement.

[invite1196f7fc]

Ok !
En fait si la feuille d'or et donc ses atomes etaients "tout a fait plein" (de matiere), les 2 petits neutrons et les 2 petits protons de l helium projetés par le rayon alpha devrait etre tous déviés. Si seul 1% le sont c'est que la "matière atomique est constitué a 99% de vide.

" rayonnement α : un noyau atomique instable émet une particule lourde chargée positivement constituée de deux protons et de deux neutrons (noyau d'hélium 4). En traversant la matière, cette particule interagit principalement
avec le cortège électronique des atomes du matériau traversé, ce qui les excite ou les ionise. Ce mécanisme se produit sur une très courte distance car la section efficace d'interaction est élevée : le pouvoir de pénétration
des rayonnements alpha est faible (une simple feuille de papier ou 4 à 5 cm d'air les arrêtent totalement) et par conséquent le dépôt d'énergie par unité de longueur traversée sera élevé. Cette énergie dissipée dans la matière
traversée se traduira par des excitations et des ionisations et donne lieu à des rayonnements secondaires.

Pouvoir de pénétration (exposition externe).
Les particules α sont arrêtées par une feuille de papier.
Les particules β sont arrêtées par une feuille d'aluminium.
Le rayonnement γ est atténué (mais jamais arrêté) par de grandes épaisseurs de matériaux denses (écran en plomb, par exemple)."

Questions :
Le noyau d helium etant positif on pourrait penser qu il y aurait interaction avec les atomes d'or comportant protons neutrons et electrons de la matiere traversé; pas simplement qu ils se contentent de la traverser ??
D'apres cette experimentation on peut en deduire qu une tres fine feuille d'or ou un lingot d'1 kg $ est composée d'atome d'or eux meme composés a 99% de vide....donc on specule sur du vide !
Boutade mis a part comment concilier ce concept physique (demontré) avec la realite qui dit que 1kg d or ou 1g dor sur mon compte en banque ce n 'est pas exactement la meme chose ??

[curieuxdenature]

Questions :
Le noyau d helium etant positif on pourrait penser qu il y aurait interaction avec les atomes d'or comportant protons neutrons et electrons de la matiere traversé; pas simplement qu ils se contentent de la traverser ??

Bonjour

c'est simple à comprendre, le fait qu'il y ait un certain nombre de particules alpha qui soit renvoyé à l'expéditeur démontre que leur énergie cinétique n'est pas suffisante pour pénétrer le noyau d'or.
S'il es parfaitement dans l'axe de l'atome d'or, le noyau chargé va ralentir jusqu'à l’arrêt, puis sera renvoyé en arrière sans avoir perdu son énergie d'origine.
Tout se passe comme s'il avait rebondi sur la cible (sans pouvoir y pénétrer).
Dans l'expérience, la distribution des alpha déviés ne se limite pas à une trace plus large que le faisceau d'origine, mais en un cercle complet autour des noyaux de la cible présumée.

[invite1196f7fc]

ok j vois
merci

[invite1196f7fc]

enfin je crois

ce qui est plus complique c'est de "comprendre un concept" , un model de la realité mais qui par definition n'est pas la réalite; et qui contredit tous mes sens.
Ce que nous percevons existe t il en dehors de notre perception et nos sens sont ils un etalon juste ? Notre faculté de conceptualisé (a l aune de nos capacités...pas les miennes celle du cerveau) nous ouvrent les portes de nouveaux mondes. Pour ceux qui ne sont pas familliers de ces concepts et des equations parfaites qui les verifient, il est difficile de s'abstraire completement de la realite de nos sens.
De ce dire que la matiere est composée de vide ! Balancé quasi tel quel au profane que je suis ca fait mal aux yeux. Il faut que j approfondisse le sujet

[Deedee81]

Salut,

ce qui est plus complique c'est de "comprendre un concept" , un model de la realité mais qui par definition n'est pas la réalite; et qui contredit tous mes sens.

Je te rassure. Tu n'est pas le seul dans ce cas. Quand Rutherford a découvert ça, il a dû certainement se morde la langue cent fois et refaire plus de mesure. Le modèle planétaire des électrons tournant autour du noyau était une idée simple et élégante (qui ne contredit pas les sens) si ce n'est qu'elle ne pouvait pas être correcte (les électrons auraient dû rayonner en tournant, comme avec une antenne). Et ça, Rutherford ne devait pas l'ignorer.

Il fallait le culot d'un Bohr pour poser comme postulat dans son célèbre modèle :
1) L'électron ne rayonne pas lorsqu'il est sur une orbite autorisée

Point barre. Na. Et puis zut à la physique

Ce n'est qu'après, avec Heisenberg et consor qu'on a compris pourquoi (même si l'explication est sans doute encore plus troublante. Vive la mécanique quantique est ses étranges étrangetés).

Idem, quand Einstein a découvert que la lumière était quantifiée (il a eut le prix Nobel pour ça). Il n'a pas rejeté le modèle électromagnétique (et il avait raison). Mais on se retrouvait avec deux choses incompatibles qui a fait couler autant d'encre que d'eau dans l'Amazone. Et même lorsque Heisenberg et Bohr, avec l'assise de la nouvelle mécanique quantique, ont introduit des explications (dualité onde-corpuscule, principe d'incertitude..... devenus plus tard dualité cinématique-dynamique et principe d'indétermination, comme Bohr les a appelés avec raison), Einstein n'a pas pu l'accepter. L'homme qui a foutu en l'air les notions classiques d'espace et de temps, pétri de remords peut-être , n'a pas pu accepter les nouveaux concepts (la discussion, presque une dispute, entre Einstein et Bohr au congrès de Solvay est restée dans les anales).

Plus on s'éloigne de la physique du quotidien, et plus elle est différente du quotidien. Lapalisse n'aurait pas mieux dit, même quand il était vivant juste avant de mourir. Mais pourtant c'est oooh combien vrai. Et c'est forcément déroutant.

[curieuxdenature]

De ce dire que la matiere est composée de vide ! Balancé quasi tel quel au profane que je suis ca fait mal aux yeux. Il faut que j approfondisse le sujet

Bonjour

ça aussi c'est facile à comprendre, si ce n'était pas le cas, la matière pèserait des milliards de fois plus en remplissant les vides.
Entre le noyau et ses orbitales électronique (limite externe de l'atome), il y a un rapport de distance (à la louche) d'environ 100 000 fois le diamètre du noyau.
Je te laisse calculer ce que donne ce rapport en surface, puis en volume.
Imagine ce que donnerait l'absence de vide pour une boule du rayon de la Terre : 13 000 000 m / 100 000 = environ 130 m

Fais une recherche sur les termes "structure atomique"
un exemple de résultat:
http://voyage.in2p3.fr/atome.html

[Deedee81]

Salut,

ça aussi c'est facile à comprendre, si ce n'était pas le cas, la matière pèserait des milliards de fois plus en remplissant les vides.

Oui, mais ça c'est connaissant la densité nucléaire. Chose inconnue avant Rutherford. C'est justement la découverte que le noyau est minuscule qui a montré que sa densité est phénoménale (à peu près la densité d'une étoile à neutrons, inconnues à l'époque aussi évidemment ) et l'atome composé essentiellement de "vide".

J'ai mis des guillemet car je trouve cette affirmation quelque peu abusive. Ce n'est pas vide puisqu'on y trouve les électrons dont la fonction d'onde remplit à peu de chose près cette zone (presque 100% de probabilité de présence dans cette zone, sauf les électrons de conduction qui évidemment peuvent se balader n'importe où vu qu'ils ont cassé leur laisse ).

Mais là aussi à l'époque de Rutherford, ils n'auraient pas pu le savoir. La mécanique quantique était encore dans l'oeuf. Et l'électron que l'on savait archi minuscule ne pouvait donc être vu que comme un petit corpuscule se baladant dans le grand vide autour du noyau. Idée assez perturbante il est vrai puisque le modèle planétaire était en totale contradiction avec la théorie de Maxwell. Rutherford n'a pas donné ses conclusions de gaieté de coeur. Je n'ai pas eut l'occasion de lui parler (je suis un rien trop jeune ) mais je parie qu'il m'aurait dit "je n'en croyais pas mes yeux, mais j'étais bien obligé de suivre les résultats expérimentaux". Enfin, il me l'aurait dit en anglais, évidemment

[curieuxdenature]

Bonjour

ça ne me semble pas plus abusif que de dire que notre système solaire est plein de vide.
Pour moi, ce n'est pas sur le concept que Tirando bute, c'est sur le manque d'informations.
Si on raisonne en ne prenant en compte que l'apparente densité d'un morceau d'or, c'est clair qu'on peut avoir du mal à imaginer comment on puisse prétendre que c'est majoritairement du vide.
L'expérience de Rutherford n'a pas été faite avec un lingot mais avec une feuille d'or quasiment translucide, là aussi, sans connaitre l’extrême ductilité de ce métal on est mal barré pour le comprendre.