L’idée de l’atome -historique de l’infiniment petit-

Démocrite 450 avant JC. « L’idée de l’atome » La matière ne peut pas être divisée infiniment. Les plus petites choses que l’on obtient sont des entités insécables: les « atomos idea » Elles sont lisses ou pointues, séparées par du vide, douées de « rythme » c’est à dire de mouvement.

Empédocle 450 avant JC Les 4 racines La matière est un équilibre entre les différents éléments : Air-Eau-Terre-Feu La fièvre, par exemple, est due à un excès de feu.

Aristote, Platon et tant d’autres… 450 av JC au XVIIe siècle La gloire de l’Alchimie La théorie d’Empédocle est complétée et améliorée. Un cinquième élément est ajouté: la « quinte essence »

Les éléments d’Empédocle (+ la quinte essence). La terre L’air Le feu L’eau La quinte essence

Pierre Gassendi Vers 1650 La théorie élémentale d’Empédocle est en perte de vitesse. Gassendi choisit de revaloriser la théorie atomique de Démocrite

Georg Ernst Stahl 1700 Le phlogistique La théorie du phlogistique apparaît: elle semble fournir une explication satisfaisante aux principaux phénomènes physiques connus. Chaque fois qu’un corps brûle c’est parce que du phlogistique, le feu fixé dans la matière, s’en échappe.

Antoine Laurent De Lavoisier 1790 La théorie des éléments chimiques Toute combustion nécessite du « gaz vital »(dioxygène): Lavoisier ruine la théorie du phlogistique. Il montre que la masse se conserve au cours d’une réaction chimique en accord avec la théorie atomiste. Développe une théorie des éléments chimiques.

Joseph Dalton 1808 Premier modèle de l’atome Ces atomes, de forme sphérique pleine et qui ont la propriété d’être insécables, peuvent se combiner avec d’autres atomes. Cela explique bon nombre de réactions chimiques. Donne un tableau des différents éléments connus.

L’atome selon Dalton

Jean Perrin 1895 L’électron Découvre l’électron présent dans les rayons cathodiques.

Joseph Thomson 1897 L’électron (bis) Thomson montre que toute matière est constituée d’électrons et mesure le rapport e/m de la charge de l’électron à sa masse. Il représente l’atome comme un pain au raisin constitués d’électrons négatifs dans une matière positive.

Tube de Crookes. c'est un tube à vide contenant une cathode et une anode.Une haute tension est appliquée entre ces deux électrodes : il y a émission d'un "rayonnement cathodique". On observe l'ombre nette d'une croix métallique placée à l'intérieur du tube : les particules constituant les rayons cathodiques se propagent donc en ligne droite. Sous l'influence d'un aimant, l'ombre change de place : la direction de propagation des particules constituant le rayonnement est modifiée.Thomson en déduit que ces particules sont des grains d'électricité négative. Il propose alors comme modèle d'atome le "pudding" : une sphère positive dans laquelle sont dispersés des électrons ( comme des raisins dans un pudding ! ).

L’atome selon Thomson

Millikan 1908 L’électron (ter) Millikan mesure la charge e de l’électron

L’expérience de Millikan Millikan injecte des gouttes d’huile entre les plaques d’un condensateur. En ajustant la tension du condensateur, il réussit à freiner, stabiliser ou accélérer la goutte d’huile. Ses mesures de tension et de vitesse de la gouttes lui permirent de déterminer la charge de l’électron.

Ernest Rutherford 1911 Le noyau atomique Rutherford bombarde une feuille d’or avec des particules alpha. La plupart des particules traversent sans être déviées mais certaines cependant sont déviées ou ricochent. Rutherford interprète: les atomes sont constitués essentiellement de vide mais il y a un noyau, au centre de l’atome, de petite taille contre lequel certaines particules ricochent.

L’expérience de Rutherford

L’atome selon Rutherford

Niels Bohr 1913 Modèle planétaire

Werner Heisenberg 1927 Principe d’incertitude Il est impossible de déterminer avec précision et en même temps la position et la vitesse de l’électron dans un atome. Les électrons ne sont pas sur des orbites au sens de Bohr.

Erwin Schrödinger 1927 L’atome papillon Les électrons sont comme des papillons autour d’une lampe. Ils sont confinés dans une zone de l ’espace qu’on appelle orbitale.

L’atome selon Schrödinger

Un exemple de représentation de l’atome aujourd’hui. Le noyau se situe au centre de chacun des dessins. Les électrons de l’atome sont confinés à l’intérieur de ces orbitales (parties colorées) et s’y déplacent.