L`expérience de Rutherford (correction)
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Seconde – Sciences Physiques et Chimiques 1ère Partie : L’Univers – Chapitre 3 Activité 3.2 Correction L’expérience de Rutherford (correction) Pistes de réflexion 1. Les particules alpha sont des noyaux d’hélium chargés positivement ; ils sont repoussés par les noyaux des atomes d’or. 2. On rappelle que deux particules chargées s’attirent si elles sont de signes opposés et se repoussent si elles sont de même signe. Puisque les particules alpha (noyaux d’hélium) sont chargées positivement et qu’elles sont repoussées par les noyaux d’or, ces derniers doivent être chargés positivement. 3. Rutherford ne proposa qu’une explication à cela : la matière, et par conséquent l’atome d’or, doit être principalement constituée… de vide ! 4. Ce vide doit donc se retrouver à l’échelle de l’atome, et on peut supposer que la taille du noyau est beaucoup, beaucoup plus petite que celle de l’atome. Et aujourd’hui, est-il possible de « voir » un atome ? Les exemples ci-dessous montrent qu’à partir de l’échelle de l’atome, nous peinons à utiliser des moyens d’observation « directe » pour voir (au sens propre) du terme ; le pire, c’est que cela tient à la nature même des objets qui le constituent. Ces derniers ne sont plus décrits de façon classique, mais il faut utiliser une approche quantique, où la notion d’incertitude, reine, empêche toute représentation familière… En tout cas, la taille de l’atome (10–10 m) rend vain tout recours à la microscopie optique ! Atomes d’or vus au microscope électronique à balayage Des chercheurs de la société IBM ont réussi à recréer le sigle de la société à l’aide d’atomes de xénon déposés sur du nickel à l’aide d’un microscope à effet tunnel Ordre de grandeur des résolutions Microscopie optique (OM) : détails > 0,2 µm Microscopie électronique à transmission (MET, années 30) : détails > 0,1 nm Microscopie électronique à balayage (MEB, années 50) : détails > 1 nm Microscopie à effet tunnel (STM, 1981) : détails > 1 nm Microscopie à force atomique (AFM) : détails > 1 nm Atomes d’or observés en microscopie à force atomique 1
