I NTRODUCTION À LA PHYSIQUE ATOMIQUE Chapitre X Physique III/IV Lucie Loperetti.

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1 I NTRODUCTION À LA PHYSIQUE ATOMIQUE Chapitre X Physique III/IV Lucie Loperetti

2 Modèles atomiques  Modèle de J.J. Thomson (pudding model)  Expérience de Rutherford Les particules  émises du Radon sont envoyées sur une feuille métallique, où quelques particules sont renvoyées vers l’arrière. 2

3 Expérience de Rutherford 3

4 4

5 Modèles de l’atome 5

6 Limite du modèle de Rutherford 6

7 5800 K (Sun) 2000 K Raies spectrales 7  Spectre d’émission selon température  Le soleil : 10’000 raies spectrales (1868)  http://clemspcreims.free.fr /Simul_colorado/Simulation /blackbody.swf http://clemspcreims.free.fr /Simul_colorado/Simulation /blackbody.swf

8 Raies spectrales 8 Spectre continu Hydrogène Lithium Sodium Mercure Hydrogène Sodium (1752)  Spectre d’émission  Spectre d’absorption Spectre d’absorption NO 2 (dioxyde d’azote) Crédit : CETI/Observatoire de Paris

9 Postulats de Bohr 9

10 1 er Postulat de Bohr L’électron (de l’atome d’hydrogène) se déplace sur une orbite circulaire autour du proton sans émettre de rayonnement F Centripète = F Coulomb 10

11 2 ème Postulat de Bohr Quantification: Les orbites sont stables, le moment cinétique d’un électron est quantifié ! 11

12 L’électron peut passer d’une orbite à une autre en absorbant ou en émettant un photon (onde él.magn.). 12 3 ème Postulat de Bohr

13 Raies spectrales Lors d’un changement d’orbite, l’atome émet de la lumière de longueur d’onde bien définie. 13

14 Emissionsspektren Spectres d’émission 14

15 Effet photoélectrique 15

16 Effet photoélectrique

17 Effet Compton

18 Dualité de la lumière 18

19 Dualité

20 20 Figure d’interférence

21 21 Dualité

22 22 Onde de particules Figure de diffraction produite par des rayons X traversant une feuille d’aluminium composée de nombreux cristaux orientés au hasard. Les particules non diffractées se trouvent au centre de l’image. Sur cette image on distingue 4 cercles complets.

23 23 Ondes d’électrons

24 24 Dualité

25 25 Bremsstrahlung Exercice Déterminez la plus petite longueur d’onde des rayons X qui peuvent être émis par un électron frappant la couche métallique de l’écran d’un téléviseur fonctionnant sous une tension d’accélération de 20kV

26 26 Le Laser

27 27 Le rayonnement stimulé augmente en intensité dans un axe parallèle à la cavité jusqu’à ce qu’une courte impulsion pratiquement unidirectionnelle et monochromatique soit émise à la sortie du miroir semi- réfléchissant. Le Laser

28 Microscope STM 28

29 29

30 30 Conseil de Solvay, Belgique (octobre 1927)

31 31 «Je pense que je peux dire sans grande crainte de me tromper que personne ne comprend la mécanique quantique» Richard P. Feynman (1967)