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Electron rotation nom d'experience ?



  1. #1
    oxycryo

    Electron rotation nom d'experience ?


    ------

    bonjour à tous,

    je suis ennuyé, je suis à la recherche du nom (mais ne trouve pas) de l'expérience qui démontra le mouvement de l'electron "autour" du noyau atomique au temps de rutherford et des premier rayon cathodique.. (qui démontre le mouvement de celui-ci à l'extérieur du noyau) ...

    merci d'avance...

    -----

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  3. #2
    XK150

    Re : electron rotation nom d'experience ?

    Bonjour ,
    Non pas la rotation , disons " la disposition " , " expérience de la feuille d'or " 1909 , invalidant le modèle de Thomson ..
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Modèle..._de_Rutherford

  4. #3
    oxycryo

    Re : electron rotation nom d'experience ?

    hm, pas extactement... l'expérience de la feuille d'or permit de démontrer l'existence du noyau, et que les electrons n'étaient pas englobé comme dans le modèle de thomson dans un plum-pudding.

    autant rutherford que borh ont supposé l'existence d'electron/charge négative autour du noyau, ce mouvement impliquant le modèle de borh permettant de résoudre le problème de la radiation de celui-ci quand il orbite autour du noyau... toutefois (et je revient à ma question)

    qu'elle expérience permit à ceux-là de s'assurer que les électrons étaient en rotation autour de celui-ci... (hormis l'idée simple d'un modèle planétaire, mais largement revu depuis)... les idées de Borh/Rutherford reste fondatrice, mais quid de cette fameuse rotation, qui implique tout une somme de calcul pour l'expliquer...

  5. #4
    mach3

    Re : Electron rotation nom d'experience ?

    qu'elle expérience permit à ceux-là de s'assurer que les électrons étaient en rotation autour de celui-ci... (hormis l'idée simple d'un modèle planétaire, mais largement revu depuis)... les idées de Borh/Rutherford reste fondatrice, mais quid de cette fameuse rotation, qui implique tout une somme de calcul pour l'expliquer...
    ça m’entonnerait qu'une telle expérience existe étant donné que la phrase "les électrons tournent autour du noyau" n'a pas de sens dans le contexte quantique.

    A la rigueur, il y a une expérience démontrant l'existence d'un moment magnétique (Stern et Gerlach), et donc d'un moment cinétique pour certains atomes, mais on ne peut pas parler de rotation des électrons.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  6. #5
    oxycryo

    Re : Electron rotation nom d'experience ?

    hm, il me semble pourtant que pour Borh, son intérêt premier était de résoudre le problème de la chute de l'électron sur le noyau du modèle atomique de Rutherford, donc de sa radiation énergétique du a son mouvement... et que la notion d'orbitale quantique, ou leur quantification (Ière quantification) découle précisément de ce "postulat" né du modèle planétaire...

    l'électron en tournant doit rayonner,(hormis sur des orbitale stable)... j'en déduis que se sont des hypothèse ad-hoc et que la rotation stricto-sensu de l'électron ne fut jamais démontré, bien qu'elle soit pour Bohr l'origine de la Ière quantification... la physique quantique avec Heisenberg en feras son lit à sa suite, en reprenant ces concepts fort douteux, et aboutissant toutefois à la négation même de l'électron-bille stricto-sensu...

    alors qu'est-ce l'électron si il n'est pas bille, et seulement la probabilité d'un état énergétique d'une orbitale ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Deedee81

    Re : Electron rotation nom d'experience ?

    Salut,

    Cette idée de Bohr résulte simplement de la tentative ratée de construire un modèle classique de l'atome. Il y avait deux possibilités :
    - soit un modèle du type pain fourré au raisin (masse positive fourrée d'électrons)
    - soit un modèle de type orbital, des électrons autour du noyau comme les planètes autour du Soleil

    L'expérience de Rutherford ayant invalidé la première idée, cela conduisait à penser à des électrons en mouvement. Comme ça ne pouvait pas marcher, Bohr construisit un modèle "hybride", en partie classique plus quelques éléments typiquement quantiques (orbites quantifiées).

    Son modèle très insuffisant a rapidement été abandonné mais il a une grande importance historique et pédagogique (il a l'avantage d'être simple, une bonne étape pour attaquer le sujet difficile de la MQ).

    Donc, si, on peut vraiment dire que l'expérience que tu cherches est bien celle de Rutherford puisqu'elle avait éliminé l'idée d'un électron immobile.

    Peu de temps après naissait la mécanique quantique ondulatoire (Heisenberg, Schrödinger, Dirac, etc...).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

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  10. #7
    mach3

    Re : Electron rotation nom d'experience ?

    Citation Envoyé par oxycryo Voir le message
    alors qu'est-ce l'électron si il n'est pas bille, et seulement la probabilité d'un état énergétique d'une orbitale ?
    un électron lié est une onde stationnaire.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  11. #8
    oxycryo

    Re : Electron rotation nom d'experience ?

    onde stationnaire ? mais alors qu'est-ce qui varie autour du noyau, la charge négative de l'orbitale ??

  12. #9
    Sethy

    Re : Electron rotation nom d'experience ?

    Citation Envoyé par oxycryo Voir le message
    hm, il me semble pourtant que pour Borh, son intérêt premier était de résoudre le problème de la chute de l'électron sur le noyau du modèle atomique de Rutherford, donc de sa radiation énergétique du a son mouvement... et que la notion d'orbitale quantique, ou leur quantification (Ière quantification) découle précisément de ce "postulat" né du modèle planétaire...
    Non, Bohr a pris le problème dans l'autre sens. Il savait que le spectre de raies des atomes étaient composés de séries de raies, dont la formule était en gros égale à une constante multipliée par la différence de l'inverse du carré de 2 nombres premiers (exemple : 1/4-1/9, 1/4-1/16, 1/4-1/25, etc.) . Et il a essayé différente combinaison de théories pour tomber sur la bonne formule et la bonne constante.

    Il y a d'ailleurs une expérience qui montre que contrairement à la théorie de Bohr qui suppose les atomes "en permanence" à une certaine distance du noyau, la densité électronique est maximale à proximité du noyau.

  13. #10
    Deedee81

    Re : Electron rotation nom d'experience ?

    Salut,

    Citation Envoyé par oxycryo Voir le message
    mais alors qu'est-ce qui varie autour du noyau
    Rien.

    Si tu prends l'hydrogène dans son état de base par exemple, noté 1s, la fonction d'onde de l'électron est a symétrie sphérique, sans moment angulaire. On parle d'orbitale (pour ne pas confondre avec orbite).
    Tu as quelques représentation imagée ici : https://www.aclg.ulg.ac.be/Create/Co...CG/page_06.htm
    Mais en fait ce n'est pas juste une sphère pleine, l'amplitude (dont le carré donne la probabilité de présence de l'électron) diminue avec la distance, les bords sont "flous".
    Attention, il ne faut pas voir ça comme une simple zone de probabilité où la position de l'électron serait inconnue, sinon la fonction d'onde serait un simple nombre réel (la probabilité), alors que la fonction d'onde a une amplitude et une phase (comme une onde, et on le représente par un nombre complexe). La meilleure image qu'on puisse donner d'une particule est une onde (*) et dans le cas d'espèce, ici, une onde stationnaire (comme les vibrations d'une corde de guitare, c'est aussi des ondes stationnaires).

    Donc, pas de mouvement, pas de rotation (pas de moment angulaire).
    (pour être exact, la phase oscille au cours du temps, mais son carré étant égal à 1, ça ne change rien en réalité, du moins dans ce cas très "simple")

    Il n'y a variation que si l'électron est dans un état excité. Au bout d'un certain temps (variable, c'est aléatoire) il retombe dans l'état de base et évidemment pendant cette étape, ça varie, avec émission d'un photon (pour le plus simple).

    (*) Mais pas tout à fait des ondes classiques. Par exemple, la fonction d'onde de deux électrons n'est pas simplement la somme de deux ondes mais un truc plus complexes qui dépend de 7 paramètres (les six coordonnées spatiales plus le temps). Cela conduit à des comportements non classiques comme l'intrication quantique où le principe d'exclusion de Pauli (dans le cas des fermions comme l'électron, ce "truc plus complexe" doit être antisymétrique).

    Bref, la MQ c'est pas simple, tant dans sa description précise (beaucoup de math), que dans sa description vulgarisée (si on ne veut pas être trompeur).
    Et en plus c'est extrêmement vaste.
    C'est d'ailleurs pourquoi l'aspect historique ici avec Bohr, Rutherford, etc... est très utile d'un point de vue pédagogique :
    - approche par les expériences
    - premiers modèles simples
    Ca permet de commencer doucement
    Dernière modification par Deedee81 ; 07/11/2018 à 07h38.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  14. #11
    oxycryo

    Re : Electron rotation nom d'experience ?

    merci deedee pour les précisions

    toutefois ce que tu décris ne ressemble plus dut out à ce que j'avais put lire... maintenant après la "transformation" de l'electron bille en onde stationnaire, ma question serait de savoir si ce que l'on décrit n'est simplement pas une orbitale stationnaire, une modulation de l'espace autour du noyau du à sa présence... et l'electron juste un nombre quantifié (une sorte de Pi) marquant un état de charge (le mode libration de cette orbitale)

    de là, a quoi ressemble le spectre d'émmission de H- (hydron?) ou du proton tout seul ? toujours une orbitale ? des diffractions de lamb ? (là aussi j'ai cherché sur el net, mais autant il est facile de trouver le spectre de l'hydrogène, autant celui de H- est introuvable)

    mon gros problème est plutôt là en fait

  15. #12
    Deedee81

    Re : Electron rotation nom d'experience ?

    Salut,

    Citation Envoyé par oxycryo Voir le message
    toutefois ce que tu décris ne ressemble plus dut out à ce que j'avais put lire...
    La MQ est souvent trèèèèèès mal vulgarisée.

    Citation Envoyé par oxycryo Voir le message
    maintenant après la "transformation" de l'electron bille en onde stationnaire
    Il ne se transforme pas. Il est toujours une onde, parfois stationnaire (autour d'un atome), parfois progressive (électron libre, un exemple type est l'utilisation des électrons dans les microscopes électroniques, la longueur d'onde étant très courte => grande précision).

    Citation Envoyé par oxycryo Voir le message
    une modulation de l'espace
    Cette expression n'a pas vraiment de sens.

    Citation Envoyé par oxycryo Voir le message
    et l'electron juste un nombre quantifié (une sorte de Pi)
    "Nombre" et "Pi" c'est des maths.
    On utilise les mats pour décrire quantitativement les phénomènes, mais l'électron est un objet physique, pas un objet matématique.

    Citation Envoyé par oxycryo Voir le message
    de là, a quoi ressemble le spectre d'émmission de H- (hydron?)
    Hydron c'est H+, pas H-, = un proton tout seul.
    L'ion H- je ne connais pas son spectre, il est sans doute semblable à celui de l'hélium.

    Citation Envoyé par oxycryo Voir le message
    ou du proton tout seul ?
    Un proton seul n'a pas de spectre. C'est absurde de parler de spectre dans ce cas.

    Citation Envoyé par oxycryo Voir le message
    toujours une orbitale ?
    On parle des orbitales pour un électron. Un proton seul n'a pas d'orbitale. Et une orbitale n'est pas un spectre.
    EDIT curieusement on n'emploie pas souvent le terme orbitale pour les nucléons dans un noyau, on dit plutôt "couche". Je ne sais pas trop pourquoi.

    Tu ne serais pas en train de tout mélanger là ???? Attention, les mots ont des sens précis. Si tu ne les maîtrises pas, regarde éventuellement dans un dico (ou mieux ici dans wikipedia).

    Citation Envoyé par oxycryo Voir le message
    des diffractions de lamb ?
    Cette expression n'a aucun sens.
    Dernière modification par Deedee81 ; 07/11/2018 à 09h52.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

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  17. #13
    Sethy

    Re : Electron rotation nom d'experience ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    L'ion H- je ne connais pas son spectre, il est sans doute semblable à celui de l'hélium.

    On parle des orbitales pour un électron. Un proton seul n'a pas d'orbitale. Et une orbitale n'est pas un spectre.
    EDIT curieusement on n'emploie pas souvent le terme orbitale pour les nucléons dans un noyau, on dit plutôt "couche". Je ne sais pas trop pourquoi.
    Ne serait-ce pas parce qu'on se place souvent dans l'approximation de Born-Oppenheimer ? Comme on considère le noyau comme ponctuel (puisque rien qu'un proton est déjà 1836x plus lourd qu'un électron), on peut éviter de s'intéresser à sa fonction d'onde.

    H-, c'est l'ion Hydrure et je pensais comme toi pour le spectre, mais selon wiki : "H− is unusual because, in its free form, it has no bound excited states, as was finally proven in 1977 (Hill 1977). It has been studied experimentally using particle accelerators (Bryant 1977).". Ce qui revient je pense à dire que l'énergie d'ionisation est inférieure à l'énergie du premier état excité.

    Source : https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_anion

  18. #14
    Sethy

    Re : Electron rotation nom d'experience ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Salut,

    (*) Mais pas tout à fait des ondes classiques. Par exemple, la fonction d'onde de deux électrons n'est pas simplement la somme de deux ondes mais un truc plus complexes qui dépend de 7 paramètres (les six coordonnées spatiales plus le temps). Cela conduit à des comportements non classiques comme l'intrication quantique où le principe d'exclusion de Pauli (dans le cas des fermions comme l'électron, ce "truc plus complexe" doit être antisymétrique).
    En chimie, la fonction d'onde qu'on utilise est à 8 coordonnées, 2x3 spatiales et 2x1 "spinorielles".

  19. #15
    Deedee81

    Re : Electron rotation nom d'experience ?

    Salut,

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    Ne serait-ce pas parce qu'on se place souvent dans l'approximation de Born-Oppenheimer ? Comme on considère le noyau comme ponctuel (puisque rien qu'un proton est déjà 1836x plus lourd qu'un électron), on peut éviter de s'intéresser à sa fonction d'onde.
    En effet, mais ici je pensais au modèle en couche des noyaux (donc non ponctuel).

    Merci pour le H-, c'est intéressant.

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    En chimie, la fonction d'onde qu'on utilise est à 8 coordonnées, 2x3 spatiales et 2x1 "spinorielles".
    Ah oui, j'oubliais le spin Bien vu.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

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