Connaissances sur les atomes

[invite7534a64a]

Salut,
je me demandais si tout ce qu'on connaissait sur les atomes (nombre de nucléons, electrons...) n'était que supposition où si cela avait été vraiment vu (microscope super-puissant). Je ne comprends pas comment nous pourrions le voir sachant qu'ils appartiennent à "l' infiniment petit", et le fait que l'on suppose la composition de ces corps m'a parru evident car quand Mendeleiev à fait sa classification les microscopes électoniques n'existaient pas encore.
Je pense qu'à l'epoque actuelle les microscopes nous permettent de voir les atomes, mais comment fesaient t'on avant ?

MERCI
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[invite0c5534f5]

Salut,
Non, les atomes ne peuvent pas être observés par des moyens optiques et seuls quelques rares physiciens manipulent des atomes isolés. L'atome est un modèle essentiellement théorique. Bien que ce modèle ne soit plus aujourd'hui remis en cause, il a beaucoup évolué au cours du temps pour répondre aux exigences des nouvelles théories physiques et correspondre avec les différentes expérimentations effectuées.

[vanos]

Je pense qu'à l'epoque actuelle les microscopes nous permettent de voir les atomes, mais comment fesaient t'on avant ?

Bonsoir,
Les atomes ou les molécules que l'on peut "voir" ont plutôt l'aspect d'un cocon plus ou moins complexe selon le nombre d'atomes de la molécule, mais il n'est pas possible de distinguer les nucléons ni les électrons.
Avant on ne les voyait pas, les images n'étaient alors qu'issues de la théorie.
Salut.

[invitef0503bf7]

Le microsope électronique n'a, d'ailleurs, rien a voir avec un instrument d'optique...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0c5534f5]

On peut seulement distinguer les atomes grace aux microscopes à effet tunnel ou aux microscopes à force atomique.
Mais çe ne prouve aucunement que le modèle de l'atome actuel est réel.

[Pio2001]

On peut "voir" les noyaux des atomes en les bombardant avec des éléctrons, des photons, ou d'autres noyaux, je ne sais plus... L'expérience réalisée avec une feuille d'or est un cas d'école.

On ne voit pas chaque noyau, mais on voit que les atomes sont plein de vide avec quelque chose de compact au milieu.

La physique nucléaire, et le fonctionnement des réacteurs EDF découle directement de la structure interne des atomes. S'ils ne contenaient pas le noyau avec le nombre exact de neutrons et de protons que l'on sait, la production d'éléctricité par une centrale nucléaire serait de la magie !

Donc, bien que la lumière ne puisse pénétrer et éclairer l'intéreur d'un atome, la structure de ceux-ci est un fait bien concret.

[invitedc2ff5f1]

En gros, les physiciens ne sont pas dissiples de St Thomas, et ne voient pour ainsi dire "jamais avec leur yeux". Mais leur façon de "voir" la matière et de l'étudier est sans aucun doute beaucoup plus précise...

[invite2c62579a]

On peut en effet connaître les constituants d'un noyau par mesure indirecte telle que la spectroscopie par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN)... voir dans wikipedia pour d'autres détails.

L'utilisation du microscope à effet tunnel permet de visualiser la «surface» des atomes, ie leur nuage électronique si on veut.

[invited9d78a37]

quelle est la forme des particules elementaires, comme l'electron?
sont-ils spheriques?ont-ils une forme?je sais que l'electron est soumis a la dualite onde-corpuscule, mais cela m'aide pas trop a concevoir la forme de ce dernier!!

[Pio2001]

Difficile de définir leur forme, car ce ne sont pas des objets matériels solides, liquides, ou gazeux. Il faudrait qu'ils soient constitués d'atomes pour cela.
Ce sont des objets quantiques, dont la nature n'est pas intuitive.

Tu peux regarder les représentations des orbitales électroniques ici : http://fr.wikibooks.org/wiki/Structu...2.B4orbitale_s

C'est ce qui se rapproche le plus de ce que l'on peut appeler la "forme" d'un électron. C'est l'espace dans lequel sa présence est perceptible.
Par contre, on pourra toujours faire changer de forme un éléctron. Quand on mesure sa position, par exemple, il a toujours tendance à prendre une forme très compacte.

[Pio2001]

Nota : les formes représentées dans les tableaux représentent un seul éléctron, qui peut sembler être coupé en deux, trois, ou quatre régions.

[invited9d78a37]

j'ai deja rencontré ces formes en chimie quantique. ce sont les formes des hydrogenoides selon les nombres quantiques de leur electron.
je demandais si l'electron avait une forme propre??

[invite9c9b9968]

En fait ta question est identique, conceptuellement, à celle-ci : qu'est ce qu'un point ?

L'électron n'a pas de forme propre, c'est une particule élémentaire donc sans sous-structure qui lui donnerait, en quelque sorte, une forme propre. On le représente, en mécanique classique, par un point, en physique quantique, par un vecteur d'état.

On ne peut donc pas se représenter réellement l'électron, tu peux toujours te l'imaginer comme une sorte de boule, mais c'est quand même assez erroné.

[invite0c5534f5]

Ne parlons pas trop vite, on va sûrement découvrir que les électrons et les quarks son constitué de choses encore plus petite.
Dans ce cas là on ne peut pas encore dire que les électrons ou les quarks son des objets ponctuels et qu'ils n'on donc pas de taille.

[invite9c9b9968]

En l'état actuel des connaissances, ce que je dis est "vrai".

Dès que l'on découvre une sous-structure, je modifierai alors mon propos

[invited9d78a37]

On ne peut donc pas se représenter réellement l'électron, tu peux toujours te l'imaginer comme une sorte de boule, mais c'est quand même assez erroné.

en fait je me doutais que l'electron n'avait pas de forme dite intuitive comme celle de la boule.
mais etant determiné spacialement, bref ayant un volume , ce volume doit sans doute avoir une certaine forme, mais ayant trouvé ca:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Electron:

Le volume occupé par cette particule est extrêmement petit. Quelle que soit son éventuelle forme, si ce mot a encore un sens pour ce genre d'objet, sa largeur est en tous les cas inférieure à 10-18 mètre, soit un millionnième de millionnième de millionnième de mètre.

j'ai aussi recherché la definition de la forme:configuration, aspect extérieur.
donc d'apres la MQ, la conception de l'electron echappe au conception intuitive et donc aux formes car on ne peut l'obsever sans le perturber.

mais cela semble etre paradoxale avoir un volume et pas de forme, justement pour une particule.

j'ai l'impression d'enfoncer des portes ouvertes

[Pio2001]

On ne peut pas attribuer une taille inférieure à 10^-18 mètres aux éléctrons en général
Deux contre-exemples :
Dans une expérience de fentes d'Young menées avec des éléctrons, l'éléctron passe par les deux fentes à la fois. "L'espace où l'électron existe" pour rester prudent avec les mots, est donc bien plus grand que 10^-18 mètres.
Dans un conducteur métallique, les éléctrons de la bande de conduction sont délocalisés dans tout le métal. Ils peuvent donc "occuper" (avec de gros guillemets) un volume de plusieurs litres, si le bloc métallique est aussi grand.

[Pio2001]

->Suite :
Les éléctrons sont confinés dans un espace inférieur à 10^-18 mètres (en théorie arbitrairement petit) dans des circonstances particulières : lorsqu'ils sont soumis à des mesures ou des interactions qui déterminent leur position spatiale.
Inversement, ils ne sont pas confinés dans ce volume lorsqu'ils sont soumis à des mesures ou à des interactions qui déterminent leur quantité de mouvement.

C 'est le principe d'indétermination de Heisenberg.

[invite2c62579a]

Bref, l'électron a une dualité onde-corpuscule. Selon l'expérience, on peut mettre en évidence sa nature corpusculaire. Donc on peut parler d'une particule de type «bille» très petite, tournant sur elle-même (spin), mais cela n'est qu'une image (fausse et incomplète) que l'on veut se donner car on a besoin de se l'imaginer .

On peut aussi mettre en évidence sa nature ondulatoire (expérience des fentes de Young, voir message de pio). À ce moment on se représente l'électron comme un «paquet d'ondes» caractérisé par une longueur d'onde. Cela a permis à de Broglie d'expliquer la nature quantique des niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène: l'onde - électron est sur des niveaux pour lesquels il forme une onde stationnaire!

Bref, on ne peut se représenter facilement l'électron, comme on ne peut le faire avec le photon.