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Lexpérience de Rutherford (1910) Un émetteur radioactif émet des particules α (alpha) chargées positivement. Cet émetteur bombarde une feuille dor constituée.

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1 Lexpérience de Rutherford (1910) Un émetteur radioactif émet des particules α (alpha) chargées positivement. Cet émetteur bombarde une feuille dor constituée denviron 1000 couches datomes. Un détecteur enregistre le choc des particules après la traversée de la feuille.

2 Les particules alpha sont des particules beaucoup plus petites que les atomes dor. Le noyau est fois plus petit que latome mais il est très dense : les particules α traversent les atomes sans problème, sauf celles qui frappent directement le noyau. Les électrons sont si légers quil sont incapables de dévier les particules α. Illustrations de lexpérience de Rutherford en 1910.

3 Atomes dor observés au microscope à effet tunnel. (échelle:1 cm représente 1,5 nm) Atomes de cuivre observés au microscope à effet tunnel. (échelle:1 cm représente 0,5 nm) Atomes de platine observés au microscope à effet tunnel. (échelle:1 cm représente 1 nm)

4 2- Carte didentité des atomes a – Dimension de latome Les dimensions de latome dépendent de latome considéré. La taille de latome est de lordre du dixième de nanomètre (0,1nm) soit m. (1nm <=> m). (Il faut imaginer un millimètre que lon coupe en 10 puis il faut couper en 1million le petit morceau obtenu.) Le diamètre du noyau est de lordre de 10-15m soit fois inférieur à celui de latome. On peut imaginer une mouche posée au centre dun terrain de foot. Si on arrivait à concentrer tous les noyaux de tous les atomes constituant la Terre, ils noccuperaient pas plus que le volume dun dé à coudre car latome est formé essentiellement de vide. On dit que latome a une structure lacunaire.

5 b - Charges électriques Le noyau possède des charges positives notées + (appelées protons) et chaque électron possède un charge négative notée -. Atome de carbone : 6 électrons - 6 protons + (dans le noyau) Bilan électrique: 6-; 6+ = 0 => neutre Le nombre de charges positives dans le noyau est égal au nombre de charges négatives des électrons. La charge totale est donc nulle : un atome est électriquement neutre. Les molécules, étant formées datomes, sont électriquement neutres

6 c - Caractérisation dun atome Tous les électrons sont identiques, quel que soit latome auxquels ils appartiennent. Tous les noyaux ne sont pas les mêmes : leur masse et leur charge varient selon le type datome. Chaque atome est caractérisé par le nombre de charges positives contenues dans son noyau et donc par le nombre délectrons quil contient. Ce nombre se note Z : on lappelle le numéro atomique. On compte aujourdhui une centaine de sortes datomes répertoriés dans la classification périodique des éléments. Celle – ci classe les atomes par numéro atomique croissant.

7 III- Interprétation de la conduction électrique dans les métaux Dans un métal certains électrons peu liés au noyau se déplacent dun atome à lautre : on les appelle les électrons libres. - Dans un circuit électrique ouvert les électrons libres présents dans le métal se déplacent de manière désordonnée : il ny a pas de courant électrique. - Dans un circuit électrique fermé, les électrons libres acquièrent un mouvement densemble de la borne (-) à la borne (+) du générateur. Le sens de déplacement des électrons est donc opposé au sens conventionnel du courant électrique.

8 . - + Dans les matériaux isolants, il y a aussi des électrons mais ils ne peuvent pas se déplacer ; ils ne peuvent donc pas conduire le courant. Sens conventionnel du courant Sens de déplacement des électrons. - +


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