Suposition sur la structure atomique electron/noyau

[hterrolle]

Bonjour,

Si ont supposait que l'electron soit coller aux proton. Qu'elle approche faudrait 'il avoir.

Je vais essayé de presenter mon approche pour cette SUPOSITION.

Pour:

1)Le principe d'intertermination de la position de l'electron. Il peut donc lorsque q'aucune mesure n'est effectué être coller au proton. Sous l'effet de la mesure ou d'une interaction electromagnétique être a une certaine distance du proton(orbitales).

2)si Aucun fonction de répulsion existe de la par du proton. L'electron peut donc être coller au proton tant q'aucune interaction exterieur ou interieur n'est exercé sur celui -ci

3)les mesure d'ionisation depande uniquement de Z. La premiere ionisation doit donc demandé moins d'energie que les suivantes. Se qui implique une difference de potentiel croissant entre le noyau et les electrons a fur et a mesure que l'ont extrait des electron de l'atome. Plus cette difference de potentiel augmente plus l'ionisation doit demander de l'energie. Il sera donc baucoup plus difficile d'ionisation le dernier electron. Cela n'invalide pas la possibilité que les electrons soient coller au proton.

4)Les atomes non stable se degrade par reaction nucléaire. Tandis que les atomes stables reste stable même ionisé. Les electron n'ont donc aucun effet sur les reactions nucléaire. La desintégration nucléaire depends uniquement de la structure du noyau.Donc un electron coller au noyau ne devrait pas modifier la stabilité de l'atome.

5)L'activité des quarks au sien du proton et du neutron (chromodynamique quantique) modifie temporairement la configuration des charges au sien des baryons. Il pourrait s'envrivre que pendant un certain lapse de temp l'electron soit repulsé du noyau pour y être attiré l'instant suivant. Ce qui pourait expliqué les orbitale stationaires et valider la fonction d'onde.


6)toutes mesures effectué sur l'atome perburbe la configurations electronique (position et vitesse des electron). Donc a la temperature de zero et dans un environement non eclairé et vide. Il y toutes les chance que les electron soit collé aux proton.


Qu'est ce qui pourrait invalider cette SUPOSITION.
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[deep_turtle]

C'est dans l'autre sens que ça marche : quels sont les faits que ta supposition éclaire d'un jour nouveau ? Comment pout-on tester cette supposition ?

L'approche usuelle permet de calculer explicitement les énergies d'ionisation de l'tome d'hydrogène, par exemple. Le peux-tu ?

[hterrolle]

Merci Deep,

C'est clair que si le rayon diminue l'energie d'ionisation necessaire augmente.

Donc a titre d'information. Est ce que l'energie d'ionisation augmente si la temperature de l'atome diminue et inversement l'enegie d'ioisation diminuerait'elle si la temperature de l'atome augmente ?

merci

[deep_turtle]

On a déjà parlé de ça, la température est une quantité qui n'a pas de sens pour un atome isolé. On peut parler de la température d'une assemblée d'atomes, par contre, et l'energie d'ionisation n'en dépend pas, étant une proprité individuelle !

C'est clair que si le rayon diminue l'energie d'ionisation necessaire augmente.

Peut-être, mais entre dire "ça augmente" et calculer une énergie , il y a une grosse différence, non ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[hterrolle]

OK,

Je reprends par un autre exemple mon histoire d'ionisation et de temperature.

imaginons une element photoelectrique qui genere une intensité I1 pour un type precis d'energie E1. Si ont place le detecteur photoelectrique et le generarteur d'electron dans un caisson ou la temperature Tx peut être dinimué ou augmenté.

Qu'elle sera la variation de l'intensité en sortie du detecter photoelectrique si E1 reste constant tandis que Tx varie de 0 a 300 degres.

merci

[deep_turtle]

A l'équilibre thermique, les niveaux seront occupés selon la statistique de Boltzmann,

Maintenant je ne vois pas où une intensité intervient là-dedans : dans une enceinte à l'équilibre thermique, il y a plein de transitions entre niveaux, qui donnent la distribution ci-dessus.

Si ont place le detecteur photoelectrique et le generarteur d'electron dans un caisson ou la temperature Tx peut être dinimué ou augmenté.

Le « générateur d'électrons » il génère quoi ? Il envoie des électrons dans le milieu ? A quelle énergie ? Pourquoi tu veux envoyer des électrons là-dedans ? Qu'appelles-tu un détecteur photo-électrique, un truc qui détecte des électrons ou qui détecte des photons par l'effet photoélectrique (c'est plutôt ça en général, mais je ne vois pas où ça interviendrait dans ce que tu proposes) ?

[hterrolle]

excuse moi deep, je reconnais que tout n'est pas clair.

Je reprends doc mon histoire d'ionisation et de temperature.

imaginons une element photoelectrique qui genere une intensité I1 pour un type precis de longuer d'onde E1 (lumiére)et un flux constant de photon. Si ont place le detecteur photoelectrique et le laser dans un caisson ou la temperature Tx peut être dinimué ou augmenté.

Qu'elle sera la variation de l'intensité electrique fourni par le detecter photoelectrique si la longuer d'onde de E1 reste constante et que le flux de photon reste aussi constant tandis que la temperature du caisson (donc des composant du detecteur) Tx varie de 0 a 300 degres.

PS: je n'est pas tout compris sur ton equation

N(E1) c'est l'orbitale ?
le signe qui est avant EXP c'est quoi ?

merci

[deep_turtle]

Hello,

Pardon pour le jargon, le signe signifie "proportionnel à", ça évite de traîner des coefficients quand on s'en fiche... Sinon N(E1) c'est le nombre d'atomes qui sont dans l'état d'énergie E1.

Sinon, en ce qui concerne

Qu'elle sera la variation de l'intensité electrique fourni par le detecter photoelectrique si la longuer d'onde de E1 reste constante et que le flux de photon reste aussi constant tandis que la temperature du caisson (donc des composant du detecteur) Tx varie de 0 a 300 degres.

Si la radiation est en équilibre avec le caisson, son flux ne peut pas rester constant. Mais bon, imaginons que ce ne soit pas le cas. Quand la température augmente, le nombre d'atomes se trouvant dans l'état E1 augmente, conformément à l'équation précedente, et donc si la radiation est juste réglée pour éjecter des électrons de cet état (j'imagine que c'est ce que tu veux dire par "la longuer d'onde de E1", même si cette phrase n'a pas trop de sens), le courant augmentera aussi suivant la même loi (si j'ai bien compris le problème)...

[hterrolle]

Merci deep,

tu a tres bien compris le probème.

Donc si je reprends l'equation exp(-E1/kT). Lorsque T = 0 les niveau occupées devrait être egale a 0.

est ce que ce niveau zero impose que l'electron ne qoit pas coller au proton.

en tout cas merci pour ta patience.

[curieuxdenature]

Bonjour Hterrolle,

la loi de Boltzman en question est une loi statistique valable pour une grande population d'éléments. Pour un seul élement c'est la physique quantique qui prend la relève.
L'équation ne décrit pas une energie mais un rapport d'energies. Le terme du haut correspond à l'état d'énergie qu'on espère mesurer, et celui du bas correspond à l'énergie en rapport avec la température absolue de la population mésurée.

L'ensemble décrit l'évolution du rapport des populations entre ces 2 points de mesure. Que T soit égale à 0 n'indique qu'une limite inférieure où les atomes ne vibrent plus du tout.

ça ne permet pas de conclure sur une possible chute de l'electron sur le noyau. Même au zéro absolu un atome ne fusionne pas avec ses électrons.

[hterrolle]

Merci,

En fait je ne voulais pas en arrivé jusqu'a la fusion. Mais simplement a une neutralisation des charges si l'electron etait juste coller au proton et non absorber. l'association proton/electron donnerait une charge nulle a cette enssemble. Du coup se n'est pas une fusion auquel ont pourrait s'attendre mais a une fission. Les proton+electron et les neutron etant de charge nulle il aurait eté possible que les interaction proton neutron faiblissent pour donner une soupe de baryons. Si par la suite ont augmente la temperature de cette soupe. Une modification de la structure atomique aurait été possible.

C'est un peux se qui cherche a être fait par le projet iter.

Ce n'est bien sur qu'une reflexion et cela reste du domaine de la suposition.

[curieuxdenature]

Je comprends bien, le hic c'est que l'electron a tout l'air de ne pas être immobile mais il a la bougeotte, de plus, à priori un neutron n'est pas un proton + un electron, on constate qu'ils ne se collent pas l'un l'autre.
T'imagines bien que si c'était le cas l'atome n'existerait pas sous cette forme.

Sinon je ne comprends pas ton propos avec la température à ce niveau de dimensions là ?
Est-ce que tu sais à quoi correspond l'energie de liaison d'un electron dans l'atome d'hydrogène ?
13.6 eV c'est l'équivalent de 158 000 degrés !

ça n'a pas de sens de parler de température là.
Par exemple, un proton est lié à un neutron avec un énergie qui équivaut à 8 MeV, est-ce qu'on peut parler d'une température de 93 milliards de degrés dans le noyau ?
On peut, bien sûr, mais ça n'a pas de sens physique réel à moins de parler d'une supernovae, et encore.

Quel que soit le problème, la notion de température, au zéro absolu, n'agit que sur les propriétés physique et mécaniques des corps, pas sur les propriétés des orbitales elctroniques.
ça répond un peu à tes intérrogations ?

[hterrolle]

Merci la reponse a l'avantage d'être clair.

En fait c'est cela qui m'interresait etait de savoir si la temperature agissait sur la distance proton electron.

A priori non.

[hterrolle]

il y a quand même quelque chose que j'ai du mal a integere sur la notion de travail et de temperature.

Je comprends que vous puissiez vous demander si je comprends quelque chose a la physique. Voici comment je resonne.

lorsque je chauffe une cathode. A partir d'une certaine temperature elle va emmettre des electron.

admetons qu la cathode soit en fer. le premier electron a ioniser est a 7.87 eV.

se qui represente une temperature de 91360 degres.


c'est cela que je n'arrive pas a integrer. Est ce que quelqu'un aurait la patience de m'expliquer la ou je BUG.

merci

[deep_turtle]

A une température donnée d'un système physique comprenant plein de constituants correspond une distribution des énergies. Certains constituants ont une faible énergie, d'autre une énergie élevée, etc...

Quand on augmente la température, il est de plus en plus probable de trouver des constituants ayant une énergie élevée. La température que tu as calculée correspond à celle pour laquelle on commence à avoir beaucoup d'électrons qui ont une énergie suffisante pour s'échapper.

Toutefois, même à température plus basse, il y a des électrons qui ont assez d'énergie pour s'échapper (mais il y en a moins)...

[hterrolle]

merci deep,

Si j'ai bien compris je commence a rentrer dans le monde du statistique et du quantique ?

[hterrolle]

En reflechissant un peux j'en arrive a :

Si ont pouvait considerer que la temperature est un moyenne d'onde infra-rouge. C'est a dire qu'une temperature de 1 degrée peux être composé de
60% de longuer d'onde L1 de 15% de longeur d'onde L2 et de 25%de longuer d'onde L3 (ceci n'est qu'un example sans aucun fondement experimentale). Et qu'une même temperatue de 1 degre puisse être composé de 80% de longuer d'onde L4 et 20% de L5.

Il est beaucoup plus facile apres se genre d'example de comprendre l'approche statistique de la physique moderne et quantique.

Il me semble que la thermodynamiqu cher a Einstein se trouve alors dans se cas en accord avec la physique quantique.

Se qu'il nous reste a definir est la valeur moyenne en loguer d'one de 1 degre ?

pour cela la spectrometrie peut nous aider. Puisqu'elle est capable de nous donner les longuer d'onde emisse pour chaque atome d'une moniére statistique(flux en fonction des frequences).

se qui implique que chaque type d'atome constituant la cathode ne peut emmettre est recevoir qu'un type de longuer d'onde.

D'ou le probleme de resonance est de supzerposition d'onde.

a mon avis en reglant le probleme de superposition d'onde les choses devrait devenir plus facile. En tous cas pour moi.

Je crois que je vais ouvrir un post la dessus.

[deep_turtle]

Si ont pouvait considerer que la temperature est un moyenne d'onde infra-rouge.

Stop dès la première phrase : non. Une température n'est pas une onde. Une onde ça varie dorcément dans l'espace et le temps, une température non.

Tu refuses de sortir de ton intuition (fausse) de la notion de température ! C'est tout l'intérêt des sciences et de la physique en particulier, normalement : nous révéler la nature des concepts et nous apprendre des choses. Si tu ne t'ouvres pas, tu n'avanceras pas.

Il est beaucoup plus facile apres se genre d'example de comprendre l'approche statistique de la physique moderne et quantique.

Pas du tout. C'est plus facile pour toi de faire des phrases qui semblent parler de physique moderne mais ça n'en est pas. D'une part, ta proposition n'est étayée par absolument aucun fait expérimental, d'autre part elle n'a rien de statistique, et enfin elle n'a rien de quantique non plus !

Il me semble que la thermodynamiqu cher a Einstein se trouve alors dans se cas en accord avec la physique quantique.

Merci pour lui, mais je crois qu'Einstein a su aborder les problèmes de la thermo en introduisant des concepts quantiques, à un moment où tu n'étais pas né...
Je ne vois rien dans ta proposition qui résoud des problèmes, et d'ailleurs je ne vois même pas de quel problème tu parles...

Excuse mon ton un peu agacé, mais prétendre révolutionner les concepts de la physique moderne alors que visiblement tu ne les maîtrises pas parfaitement (ce n'est pas un jugement, on passe tous par là, avant d'apprendre/comprendre), de trouve ça d'une outrecuidance sans borne. Tu devrais te prendre un bon bouquin de physique moderne, voir ce qui existe, comprendre tout ça, puis tu pourras jongler avec les notions de quantum, de température et d'énergie !

Je crois que je vais ouvrir un post la dessus.

Je crois que tu devrais plutôt suivre le conseil ci-dessus. Là, tu vas ouvrir un post, dire comment tu vois les choses, ne pas lire ce qu'on t'écrit et ça n'aura rien apporté à personne, encore une fois.

[hterrolle]

Merci deep,

C'est clair que je n'ais pas tous compris. Et que je bloque toujours sur certain concept. Mais mon objectif n'est pas de vous agacer même si parfois si semble que j'y arrive. En tout cas il y a un cap que je n'arrive toujours pas a depasser. Mais je ne desepere pas d'y arriver.

A une température donnée d'un système physique comprenant plein de constituants correspond une distribution des énergies. Certains constituants ont une faible énergie, d'autre une énergie élevée, etc...

Se que je comprends c'est que certain atome de la cathode seront plus excité que d'autre. Par contre je se sait pas comment definir la distribution statistiques de ernergies.

Quand on augmente la température, il est de plus en plus probable de trouver des constituants ayant une énergie élevée.

Jusque là je comprends que si ont augmente la temperature certain atome vont l'absorber est que leur energie va augmenter.

LA ou je bloque il semblerait c'est sur se qui est absorber lorsque l'on parle de temperature. La temperature correspond a une augmentetion de l'ernergie cinetique des electrons. Il sont plus agiter. cette agitation electronique augmenter leur quantité de mouvement vers les orbitale superieur d'ou une augmentation d'ernergie se manifestant par une distance orbitale plus elevé.

le tranfer de temperature peut donc être due aux collision entre electron ou a l'emmision d'OEM due aux rayonnement des electron retournant a leur etat d'ernergie anterieur.

J'espere ne pas être trop a coté de la plaque.

[deep_turtle]

Jusque là je comprends que si ont augmente la temperature certain atome vont l'absorber est que leur energie va augmenter.

oui, mais ils peuvent aussi céder cette énergir. Augmenter la température, ça revient à augmenter le nombre d'atomes qui ont une énergie élevée.

Par contre je se sait pas comment definir la distribution statistiques de ernergies.

Tu prends ton tas d'atomes et tu en tires un au hasard, et tu mesures son énergie. La distribution statistique, c'est la probabilité de trouver une énergie donnée. Imagine un dé à 6 faces, le numéro indiquant l'énergie. C'est un dé pipé. 0 basse température, ton dé ne donne que des 1. A température plus élevée, il commence à donner des 2 et des 3. Puis si tu continues d'augmenter la température, il peut finir par donner des 6 (tout en continuant à pouvoir donner des 1, 2, 3, et 5).

Il sont plus agiter. cette agitation electronique augmenter leur quantité de mouvement vers les orbitale superieur d'ou une augmentation d'ernergie se manifestant par une distance orbitale plus elevé.

OK, je crois que je vois où ça bloque. Tu oublies un truc super important : certes à haute température les transitions vers des états d'énergie élevée sont plus probable, mais les transitions inverses, du coup, sont elles aussi plus probables ! Il y a plus de désexcitations à haute température qu'à basse température ! L'équilibre thermique est, comme le nom l'indique, un équilibre entre ces deux processus opposés.

[hterrolle]

merci deep,

je commence a entrevoir ma dificulté. Mais sa risque de prendre encore un peux de temps avant que tout cela soit clair.

Si j'ai bien compris. si ont arrive a maintenir un corp (cathode) a une certain temperature. Ont peux du coup avoir une bonne idée du nombre d'electron qui seront emis. la densité des electron est donc proportionnel a la temperature. Je crois que c'est la formule de richardson .

une augmentation de temperature implique que le corp qui y est soumis augmente son de volume molaire ou que la presion augmente si le volume reste constant.(pV =NkT)

C'est la que je bloque. est ce que le volume augmente parce que certain electron sont plus eloigné du noyau ou parce qu'il y a une augmentation de la distribition des vitesse. formule de maxwell-boltzman.

Il y a plus de désexcitations à haute température qu'à basse température

Pour qu'il y ais rayonnement EOM il faut donc imperativement que l'electron passe d'une orbitale E a E-1. A basse temperature les electron sont plus agité mais n'ont pas sufisament d'ernergie pour changer d'orbitale.

Comme tu peux le remarquer j'asseye vraiment de faire des effort, mais se ne sont pas eux qui me font

[deep_turtle]

Comme tu peux le remarquer j'asseye vraiment de faire des effort, mais se ne sont pas eux qui me font

la densité des electron est donc proportionnel a la temperature. Je crois que c'est la formule de richardson .

Non, pas proportionnelle. Regarde ici. Tu remarqueras une ressemblance troublante avec la formule donnée plus haut dans le fil !

C'est la que je bloque. est ce que le volume augmente parce que certain electron sont plus eloigné du noyau ou parce qu'il y a une augmentation de la distribition des vitesse. formule de maxwell-boltzman.

Ce n'est pas très évident de comprendre physiquement la loi des gaz parfaits en termes microscopiques, car dans ce modèle il n'y a aucune interaction entre les éléments du gaz. L'augmentation de volume n'a en tout cas rien à voir avec l'émission d'électrons, qui est un phénomène marginal (on ne le voit pas quand on fait une expérience toute bête de thermodynamique, ni quand on fait la pression des pneux de sa voiture). C'est en effet plutôt relié à la distribution des vitesses, d'une manière un peu compliquée (mais quelqu'un a peut-être une vision simple du truc ?).

Pour qu'il y ais rayonnement EOM il faut donc imperativement que l'electron passe d'une orbitale E a E-1. A basse temperature les electron sont plus agité mais n'ont pas sufisament d'ernergie pour changer d'orbitale.

OK, c'est LE point délicat. Quand on parle d'un rayonnement à l'équilibre thermique, dans un corps noir par exemple, on veut dire que ce rayonnement est prisonnier d'une enceinte (il peut éventuellement s'échapper par un petit trou si on veut l'observer). Mais si l'enceinte est opaque, ça veut dire qu'elle peut absorber TOUTES les fréquences de l'onde EM. Pas seulement dans des niveaux d'énergie discrets. Or c'est bien ce qui se passe, dans un solide (celui dont est fait l'enceinte, par exemple), les niveaux d'énergie sont continus, distribués dans des bandes, si bien que des transitions sont possibles à toutes les énergies.

[hterrolle]

merci deep,

Concernant la loi de richardson. En effet cela montre que :

N(e1) = e^(-(E1/kT)) = e^(-(mv²/2kt)) boltzman (distribution ernergetique cinetique)

J = AT² e^(-(Wa/kT)) richardson (densité de courant fonction de T)
J = densité de courant des electrons
A= constante de richardson 6*10^-3 A/m²K²
J = A/m² = Ne/sm² (Nb electron par seconde par surface = NWa)
JAT² = e^(-(Wa/kT))

Ecin = hf -Wa eisntein (energie cinetique )

il y a une petite difference entre les deux equations puisque Wa < E1. Le travail de sortie(travail thermique) est inferieur a l'ernergie d'ionisation photoelectrique E1 = hf.

Si N(E1) (boltzman) est l'energie cinetique des particules. Dans le cas des gaz ont peut parfaitement conprendre. Par contre dans le cas d'un solide (metaux). Il serait possible que se soit les electron plus que les particule qui soit en mouvement, Le corp noir en est un bon example. J'avoue que cela serait interressant de bien comprendre c'est subtilité.

Dans le corp noir (corp metalique) la distribution des frequences varie en fonctions de la temperature. Si Le mouvement des particule reste negligeable. Il ne reste donc que le mouvement des electrons dans un solide.

est il possible de considerer que la distribution des frequences correspond a la distribution des distances proton-electron.

c'est encore un peux confus mais je vais potasser un peux;

PS: je n'arrive pas a reproduire la courbe pour la distribution de maxwell-botzman avec ma caculatrice de même pour Plank. J'ai les fonction sur mon bouquin mais cela ne donne qu'une exponentiel.

[invite395fb64a]

J'ai peut etre rate un passage, mais j'avoue que je ne comprends ce que vient faire la loi des gaz parfaits dans cette discussion. Il n'y a rien de quantique dedans pour autant que je me souvienne.
La loi des gaz parfaits s'applique pour des gaz (!) sans interactions, eventuellement dans une enceinte de volume V. Pour l'histoire de l'augmentation de volume, c'est simplement que lorsqu'on augmente la temperature, la vitesse d'une particule tiree au hasard a beacoup de chance d'avoit augmente, ce qui entraine egalement une augmentation de la pression sur la paroi. Si la paroi n'est pas rigide, l'enceinte va augmenter son volume.
Donc au risque de me repeter, je ne vois ce que ca vient faire dans cette histoire...

[hterrolle]

bonjour,

comment puis je faire pour tirer Wa = ? a partir de

J = 6E-3 * T2² * e^-(Wa/kT2)

merci pour votre aide. Je ne sais pas comment m'en sortie avec une EXP.

[invite395fb64a]

bonjour,

comment puis je faire pour tirer Wa = ? a partir de

J = 6E-3 * T2² * e^-(Wa/kT2)

merci pour votre aide. Je ne sais pas comment m'en sortie avec une EXP.

Il suffit d'utiliser le logarithme neperien, sachant que ln(exp(x))=x.

[hterrolle]

merci beaucoup

[hterrolle]

Je me suis creuse la tête pour arriver a cela:


si A = e^(x) donc Ln(A) = ln(e^(x)) = x

J = AT² e^(-Wa/kT)

j/AT² = e^(-Wa/kT)

-Wa/kT = Ln (J/AT²)

Wa = - kT Ln(J/AT²)

est ce que le resultat est bon

merci

[invite395fb64a]

A priori, il n'y a pas d'erreur de calcul