2nd.
Thème : L’univers.
HISTORIQUE DU MODÈLE DE L’ATOME.
Activité documentaire : lire le texte et écrire 5 questions à
partir des mots en
caractères gras. Compléter
la légende et le titre de chacun des schémas.
Dès
420 avant JC, Démocrite (philosophe grec) a l’intuition de
l’existence des atomes et invente leur nom (« atomos » en grec qui signifie insécable).
Aristote
(philosophe grec) conteste cette existence et son prestige est tel qu’il
faut attendre le début du XIXème siècle pour
que cette idée reprenne vie.
· En 1805, John Dalton annonce au monde
l’existence des atomes.
· En
1881, J. J.Thomson découvre l’un des composants de
l’atome.
Il s'agit de particules
élémentaires négatives appelées électrons.
· Au
début du XXème siècle, l’ambition des
physiciens est de
proposer un modèle de
l'atome en précisant la répartition de la
charge électrique à
l’intérieur de celui-ci.
· En
1904, Thomson partant de l’idée que l’atome est
électriquement neutre,
pense qu'il doit contenir des charges
positives qui doivent
compenser les charges négatives des électrons.
Il suppose que la charge
positive est répartie dans un petit volume
(qui peut avoir la forme
d'une sphère) et qu'elle est parsemée
d'électrons (pudding
de Thomson).
· En
1910 Rutherford bombarde différents échantillons
de matiére
(cuivre, or, argent ) avec des particules et il déduit de son
expérience que la
charge positive doit occuper un tout petit volume
qu'il appelle « noyau ».
Après un petit calcul, il trouve que la majorité
de la masse de l'atome est
concentrée dans un noyau minuscule.
Les dimensions du noyau sont
de l'ordre de 10 -15 m (100 000 fois moins que les
dimensions de l'atome).
Rutherford pense alors au modèle planétaire pour décrire un atome. En effet la masse du système solaire est essentiellement concentrée dans le Soleil tout comme celle de l’atome est concentrée dans le noyau. Il propose donc comme modèle un tout petit noyau chargé positivement et comportant l’essentiel de la masse de l’atome, autour duquel se déplacent les électrons.
·
En 1913, Bohr propose un
modèle dans lequel les électrons se trouvent uniquement sur des
orbites bien définies autour du noyau.
·
Dans le modèle actuel, la
position des électrons ne peut pas être connue avec
précision. On définit seulement des zones où l’on a
de fortes chances de les trouver autour du noyau.
Le
modèle actuel de l’atome est l’aboutissement d’une
longue histoire au cours de laquelle les représentations qu’on
s’en fait ont profondément
évolué.
Nous retiendrons pour la
classe de troisième un modèle simple :
Un
atome est constitué d’un noyau autour duquel se déplacent
des électrons .
Il
est nécessaire d’élaborer un modèle pour
pouvoir expliquer différents phénomènes et en
prévoir les conséquences. Celles-ci, soumises à
l’expérience, permettent de valider le modèle, de
l’améliorer ou de le rejeter.