Corrigé Des Activités 2 Et 3
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Seconde
Activité 2 A TRAVERS LE TEMPS - CORRIGE
1) Si l’atome était une sphère pleine comme le propose DALTON (chimiste et physicien anglais connu pour ses
recherches sur l’atome et le daltonisme), ou si l’atome était une sphère de matière positive piquée d’électrons
comme le propose THOMSON, alors l’expérience de Rutherford n’aurait pas donné le même résultat.
Dans son expérience, Rutherford montre qu’un noyau d’hélium peut traverser un atome d’or.
L’atome n’est donc pas une sphère pleine de matière.
Il est constitué d’un noyau très petit qui repousse d’ailleurs certains noyaux d’hélium incidents et dévie leur
trajectoire. Autour du noyau, il y a présence d’électrons mais surtout essentiellement du vide, ce qui permet à la
majorité des noyaux d’hélium de traverser les atomes d’or sans être déviés.
Viendra ensuite le modèle de Bohr (1913) : un noyau et un nuage électronique structuré en couches électroniques
Puis le modèle de Schrödinger (1925) : il n’est pas possible de définir précisément la position des électrons autour
du noyau, on peut seulement définir la probabilité de présence en un lieu.
« Lorsque j'entrai au laboratoire dirigé par Joliot au Collège de France, la connaissance que j'avais de la structure de la matière ne
devait guère dépasser celle acquise par un lycéen de 1993 abonné à de bonnes revues de vulgarisation. Je les résume rapidement : la
matière est composée d'atomes, eux-mêmes constitués de noyaux entourés d'un cortège d'électrons. Les noyaux portent une charge
électrique positive qui est de même valeur et de signe opposé à la charge des électrons qui gravitent autour du noyau. La masse d'un
atome est concentrée dans le noyau. (...)
Le noyau de l'hydrogène, ou proton, porte une charge électrique positive. Celui-ci a un compagnon, le neutron, qui est neutre
électriquement et a sensiblement la même masse. Tous deux s'associent de façon très compacte pour constituer les noyaux qui sont au
cœur des atomes peuplant notre univers. Ils s'entourent d'un cortège d'électrons dont la charge compense exactement celle des
protons. En effet, la matière est neutre, sinon elle exploserait en raison de la répulsion qu'exercent l'une sur l'autre des charges de
même signe, positif ou négatif.
Il faut avoir en tête l'échelle des dimensions. Le diamètre d'un atome est voisin d’un centième de millionième de centimètre. Celui d'un
noyau est cent mille fois plus petit. On voit donc que presque toute la masse d'un atome est concentrée en un noyau central et que,
loin sur la périphérie, se trouve un cortège qui est fait de particules de charge électrique négative, les électrons. C'est ce cortège seul
qui gouverne le contact des atomes entre eux tandis que les noyaux, tapis au cœur des atomes, en constituent la masse. »
Georges CHARPAK (Prix Nobel de Physique 1992), Extrait de La vie à fil tendu
1) Quels sont les constituants d’un atome ? Les protons, les neutrons et les électrons.
2) Compléter le tableau ci-dessous :