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L’histoire de
l’atome
1/ Démocrite
Démocrite, (- 460 / -370 ) un
philosophe grec, pensait
que la matière était
composée de minuscules et
invisibles particules: Les
atomes ( du grec
« atomos »: qu’on ne peut
diviser).
DEMOCRITE
« Atomos »
Voir diapo suivante
2/ Aristote et Empédocle
Aristote, (- 384 / -322 ) et Empédocle (- 490 / -435),
des philosophes grecs proposent que toute
matière soit composée de 4 éléments :
L'eau, l'air, la terre et le feu.
C’est la théorie des quatre éléments
Exemple: lors de la combustion d’un morceau de bois, il y a production de
fumée (« feu »), de fumée (« l’air »), de vapeur (« eau ») et de cendre (« la
terre »).
Cette théorie perdura
jusqu'au début du
19 ème siècle !!!
- 350
Imaginez vous :
La théorie
d’Aristote
règne pendant
2100 ans !!!
Et
elle
est
fausse
1808
3/ Dalton (1766 - 1844)
Le père de la théorie atomique, John
Dalton , physicien anglais, prouve
scientifiquement que la théorie de
Démocrite est vraie (il fait des
expériences.
En effet, il savait que la masse se conservait
lors d’une réaction chimique. En 1808, il
démontra que deux gaz (dihydrogène H2
et dioxygène O2 ) se combinent toujours
dans des proportions de poids simples,
comme les billes de Démocrite.
(8 g de O2 + 1 g de H2 = 9 g d’eau H2O )
Pour lui, la matière est donc constituée
d’atomes.
John Dalton(1766-1844)
4/ Joseph John Thomson
Pour expliquer les phénomènes électriques
comme la conduction, Joseph John Thomson
(1856-1940), physicien anglais, montre, en
1891, la présence de particules chargées
négativement dans l’atome qu’il appelle
électrons
Mais Thomson n’est pas fou! Il sait que les
atomes sont électriquement neutres: Il en
conclut que si l’atome contient des électrons
chargés négativement, il doit forcément
contenir des charges positives pour
compenser.
Voir diapo suivante
Joseph John Thomson (1856-1940)
Thomson établit donc en 1902 la théorie du «Plum pudding
(traduction: cake aux raisins):
Un atome serait, pour lui, comme une:
 sphère briochée chargée positivement,
et contenant des
 électrons éparpillés (raisins) chargés négativement.
Voir diapo suivante
»
5/ Ernest Rutherford (1871 – 1937)
Ernest Rutherford, physicien Néo-Zélandais:
Grâce à l’expérience de la feuille d’or , il
découvre, en 1911:
Un noyau chargé positivement au milieu
de l’atome, très très petit et très dense.
Il démontre aussi que:
-Les électrons « - » tournent (il utilise le
mot « gravitent ») autour du noyau.
-Un immense vide existe entre le noyau et
les électrons.
-La charge positive du noyau est portée
par une particule constituante du noyau:
Le proton (1916)
Ernest Rutherford (1871-1937)
Rutherford créa donc un nouveau modèle
le « modèle planétaire de l’atome. »
Le modèle planétaire de Rutherford
ENTRE LE
NOYAU ET LES
ELECTRONS:
Le VIDE
ELECTRONS:
•Charge: « - »
•Orbitent autour
de l’atome
comme les
planètes autour
du Soleil.
Autant de « + »
que de « - »
NOYAU:
•Charge: « + »
•Très petit
•Très dense
•Au milieu de
l’atome comme le
Soleil au milieu
du Système
Solaire.
L’atome est
électriquement
neutre
Mais le modèle de Rutherford
n’expliquait pas:
- L’émission de lumière
- Les allées et venues des
électrons.
- Pourquoi les électrons ne
s’écrasent pas sur le noyau.
Niels Bohr , en 1913, explique
ces points et crée le modèle
de Bohr.
6/ Niels Bohr (1885 / 1962)
Physicien danois.
Bohr , en 1913, découvre que les
électrons ont des orbites
particulières. Il complète le
modèle planétaire .
Niels Bohr (1885-1962)
Ce modèle est quasiment identique à celui de
Rutherford: il indique juste que les électrons ne Voir diapo suivante
peuvent appartenir qu’à des orbites particulières
Comparaison des modèles de Rutherford et Bohr
7/ L’apport de la mécanique quantique par
HEISENBERG et SCHRODINGER
• Einstein (1879-1955), physicien allemand, père
fondateur de cette MECANIQUE QUANTIQUE
superpuissante et jamais mise en défaut.
• En utilisant cette mécanique, Werner Heisenberg
(1901-1976), physicien allemand et Ernest
Einstein (1879-1955)
Shrodinger (1887-1961), physicien autrichien
démontrent, en 1925, qu'il est IMPOSSIBLE de
connaître en même temps la vitesse et la position de
l'électron. Ils établissent un modèle
probabiliste de l’atome.
Conséquences : l’atome est formé d’un noyau et d’un nuage
d’électrons. On ne connait pas précisément leur vitesse et
leur trajectoire mais seulement leur probabilité.
Cumul de probabilités de présence de
l’électrons autour du noyau
8/ Dernière découverte sur le noyau
En 1932, la découverte du neutron par
James Chadwick (1891– 1974),
permet de connaître la composition
totale du noyau:
– Des neutrons électriquement neutres
– Des protons électriquement positifs.
Ces neutrons assurent la stabilité et
l’immense cohésion du noyau par des
forces de liaisons gigantissimes.
James Chadwick (1891-1974)