L`UNIVERS :DE L`ATOME AUX GALAXIES

Lycée Notre-Dame de grâce Cours de physique
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L’UNIVERS :DE L’ATOME AUX GALAXIES
Ce chapitre permet de mieux appréhender le monde dans lequel nous vivons, à l'échelle de l'univers et des
planètes mais également "à l'opposé", à l'échelle des atomes et des molécules.
A) L'INFINIMENT PETIT :
C'est principalement le domaine de la physique de l'atome dite ……………………………….
a) Les atomes :
L'atome est une notion très ancienne qui a vu le jour en ……………… (600 à 400 avant JC) et a pour origine le
mot grec ……………………….qui signifie "qu'on ne peut diviser".
C'est le constituant de base de la matière et l'une des plus petites particules.
On l'assimile à une sphère dont le rayon appelé rayon atomique est de l'ordre de 0,1 nanomètre
0.1 nm soit :
m10m0,1.10 109 
Il est formé d'un noyau central et d'électrons périphériques.
Le noyau a un rayon de l'ordre du femtomètre 1 fm soit
m10 15
Il est donc minuscule par rapport à l'atome : ……………………….. fois plus petit
Pour visualiser l'ordre de grandeur, si on estime que l'atome et son noyau peuvent être assimilés: à un grain de
riz (pour le noyau) au milieu d'un stade de foot, les électrons ( des grains de poussière ) gravitent à la périphérie
du stade: tout le reste est du vide.
On estime alors que la matière (formée d'atomes) a une structure ………………….. (principalement constituée
de vide).
• Les molécules :
Dans la nature, les atomes sont la plupart du temps regroupés en molécules.
Les plus petites: l'eau (H2O), le dihydrogène (H2 ) ou le dioxyde de carbone (CO2 ) ont des dimensions de
l'ordre du nanomètre
1nm = ………………m.
Certaines molécules organiques peuvent dépasser le millimètre.
1 mm = ……………..m.
• Les cellules :
Les cellules constituent la structure de base de la matière vivante.

Les globules blancs ont une dimension de l'ordre de 3 μm soit …………. m alors que les globules rouges
atteignent 7 μm soit ……………. m
Certaines cellules ont une dimension de l'ordre d'une dizaine de micromètre.
B) L'INFINIMENT GRAND :
C'est le domaine de l'astronomie.
a) Le système solaire :
Il est constitué de ………………. planètes qui tournent autour du soleil sur une orbite quasi-circulaire.
Ce système comprend par ordre d'éloignement par rapport au soleil :
………………………………………………….. (les 4 planètes telluriques),
……………………………………………………. (les 4 géantes) et un peu à part des 8 autres ……………
A cette échelle, on utilise une unité de distance particulière qui est l'unité ……………………………………..
Elle représente la distance ……………………………..
1 U.A = 150.10 6 km soit 1,5.10 11 m.
b) Notre galaxie :
Toutes les étoiles visibles à l'oeil nu font partie de notre galaxie, on en compte une centaine de milliards
(10 11 ).
On l'appelle la voie lactée.
Elle a la forme d'un disque aplati en rotation, essentiellement constitué d'étoiles (sensiblement 90%), de gaz
et de poussière.
Dans ce domaine, on utilise une autre unité de distance (l'unité astronomique n'étant plus adaptée) :
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
Notre galaxie a un diamètre de …………….. le système solaire étant situé à ……………………. du centre de
la galaxie.
c) L'univers :
L'univers contient des milliards de galaxies.
La plus proche est Andromède (M31) située à environ deux millions d'années de lumière (soit à peu près
2.10 22 m).
L'univers est en expansion, actuellement on peut l'observer jusqu'à …………… milliards d'années de lumière.
A l'échelle cosmique la matière est également lacunaire (principalement constituée de vide).

C) A L'ÉCHELLE HUMAINE :
On considère que les dimensions concevables à l'échelle humaine constituent tout le reste, ce qui va du
diamètre d'un grain de sable ou d'un cheveu (10 ème de mm) jusqu'à quelques milliers de km (distance que l'on
peut parcourir sur notre planète).
Compléments :
Pour les livres :
• Le destin de l'univers ou Le chaos et l'harmonie de Trin Xuan Thuan.
• Patience dans l'azur d'Hubert Reeves.
Pour les sites Web :
• http://systeme.solaire.free.fr
• http://www.pourlascience.com
• http://universe.gsfc.nasa.gov
• http://imagine.gsfc.nasa.gov
• http://www.insu.cnrs-dir.fr
• http://www.jpl.nasa.gov/galileo
• http://www.wdplus.com/cyber/systeme solaire.html
• http://graffiti.u-bordeaux.fr/MAPBX/roussel/astro.french.html
 Prière de me signaler les adresses qui ne sont pas à jour