Modèle de Rutherford
22 November, 2023

Modèle de Rutherford

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Introduction :

Souvent, nous décrivons un verre vide comme ne contenant aucun liquide. Mais est-il vraiment vide ? En réalité, le verre est rempli d'air et n'est pas vide, tout comme les récipients que nous disons vides sont remplis d'air. Alors, qu'est-ce que l'air ? L'air est un mélange de gaz, dont l'azote et l'oxygène, qui sont des matières. Et la matière, comme définie, est tout ce qui a une masse et occupe de l'espace. Ainsi, l'air est une matière, bien que vous ne puissiez ni le voir ni le tenir dans vos mains. Alors, qu'en est-il des choses que vous pouvez voir, goûter, sentir et toucher ? La plupart d'entre elles sont également des matières. Regardez les objets autour de vous et déterminez lesquels sont considérés comme de la matière. La lumière a-t-elle une masse ou occupe-t-elle de l'espace ? La chaleur du soleil ou celle émise par un radiateur est-elle de la matière ? La chaleur et la lumière n'occupent pas d'espace et n'ont pas de masse, donc elles ne sont pas considérées comme de la matière. De même, les sensations et les pensées ne sont pas de la matière. Pourquoi l'air est-il considéré comme de la matière, mais pas la lumière ?

Éléments de l'article :

1.    Les composants de la matière :

2.    Anciennes idées :

3.    Contribution de Lavoisier :

4.    Modèle atomique de Dalton :

5.    Modèle de Thomson :

6.    Modèle de Rutherford :

7.    Modèle de Bohr :

8.    Le modèle atomique moderne :

9.    Conclusion :

 

Les composants de la matière :

Supposons que vous ayez cassé un morceau de bois en morceaux plus petits. Ces morceaux sont-ils composés de la même matière que le morceau de bois original ? Continuez à diviser le bois en morceaux de plus en plus petits. Les petits morceaux conservent-ils les caractéristiques du morceau de bois plus grand ? Si vous parvenez à la plus petite pièce de bois possible, ressemblera-t-elle au morceau de bois plus grand ? Y a-t-il une limite à la taille de la plus petite pièce ? À travers les siècles, les gens se sont posé des questions similaires sur la nature réelle de la matière.

 

Anciennes idées :

Démocrite, un philosophe grec qui a vécu vers 460-370 avant J.-C., croyait que l'univers était composé de vide et de minuscules particules de matière. Il pensait que ces particules étaient si petites qu'elles ne pouvaient pas être divisées en parties plus petites. Il a appelé ces petites particules des atomes, signifiant la chose qui ne peut pas être coupée. Actuellement, l'atome est défini comme la plus petite partie de la matière, composée de protons, de neutrons et d'électrons.

 

Contribution de Lavoisier :

Le chimiste français Lavoisier s'est intéressé à l'étude de la matière, en particulier à ses changements. Avant lui, les gens pensaient que la matière disparaissait ou apparaissait en raison des changements. Lavoisier a expliqué que la masse du bois et de l'oxygène avec lequel il réagit lors de la combustion équivaut à la masse du cendre, de l'eau, du dioxyde de carbone et des autres gaz produits par la combustion. De même, la masse d'un morceau de fer, d'oxygène et d'eau équivaut à la masse de la rouille produite par la réaction. À la suite des expériences de Lavoisier, le principe de conservation de la matière a émergé, affirmant que la matière ne peut ni disparaître ni être créée, sauf par la volonté divine, mais seulement être transformée d'une forme à une autre.

 

Modèle atomique de Dalton :

Vers 1800, le chimiste John Dalton a étudié les expériences de Lavoisier et d'autres. Il a réfléchi à la création d'un modèle atomique pour expliquer les résultats de ces expériences. Le modèle atomique de Dalton est une série d'idées plutôt qu'un modèle matériel. Dalton croyait que la matière était constituée de particules atomiques si petites qu'elles ne pouvaient pas être vues à l'œil nu. Il pensait également que chaque type de matière était composé uniquement d'un seul type d'atomes. Par exemple, les atomes d'or, qui composent le minerai d'or, sont ceux qui donnent à la bague en or son aspect brillant. De même, les barres de fer sont composées d'atomes de fer, et ces atomes confèrent au fer des propriétés uniques. Le modèle de Dalton a été adopté comme théorie atomique de la matière à l'époque.

 

Modèle de Thomson :

Par des expériences, Thomson a réussi à prouver l'existence de particules chargées négativement dans l'atome, qu'il a appelées électrons. L'expérience de Thomson, connue sous le nom d'expérience des rayons cathodiques, a conduit à la proposition d'un modèle atomique où l'atome est constitué d'une sphère uniformément chargée contenant des électrons chargés négativement.

 

Modèle de Rutherford :

Par la suite, Rutherford, à travers ses expériences révolutionnaires, a conclu que la plupart du volume de l'atome est vide et qu'il est composé d'un noyau extrêmement petit contenant des particules chargées positivement appelées protons. Il a également suggéré que les électrons sont dispersés dans l'espace entourant le noyau. Un autre scientifique, Chadwick, par des expériences scientifiques dont les résultats ont conduit à la découverte d'une particule neutre à l'intérieur du noyau, appelée neutron.

 

Modèle de Bohr :

Au début du XXe siècle, le scientifique Bohr a apporté la preuve que les électrons tournent autour du noyau de l'atome à des niveaux d'énergie différents. Le niveau d'énergie le plus proche du noyau peut contenir deux électrons, et les niveaux d'énergie supérieurs sont plus éloignés du noyau et peuvent contenir plus d'électrons. Pour illustrer ces niveaux d'énergie, certains scientifiques ont imaginé que les électrons orbitent autour du noyau à des distances spécifiques, similairement à l'orbite des planètes autour du soleil.

 

Le modèle atomique moderne :

Grâce à des recherches continues, les scientifiques ont conclu que les élect

 

rons ont des propriétés à la fois ondulatoires et matérielles, et que les niveaux d'énergie ne sont pas fixes. Les électrons existent autour du noyau sous forme d'un nuage électronique.

 

Conclusion :

1. L'évolution de la simple idée de la matière en tant que particules indivisibles vers des modèles complexes d'atomes, de noyaux et de nuages électroniques. Ce progrès démontre les limites de notre connaissance et l'importance de la découverte et de la recherche continues.

2. Continuons à poser des questions et à rechercher, car la science est le moteur de la progression humaine et de la compréhension du monde qui nous entoure. À chaque exploration, nous nous rapprochons davantage de la révélation des secrets de la nature et de la compréhension des profondeurs de la matière qui constitue la base de notre existence.

3. Cela montre comment notre compréhension de la nature de la matière a évolué au fil des siècles. Des idées anciennes sur les atomes et la divisibilité aux modèles précis tels que le modèle de Rutherford et le modèle de Bohr, en passant par le modèle atomique moderne qui indique la nature ondulatoire et matérielle des électrons autour du noyau.

4. Ce progrès montre comment la science et la recherche continues reflètent l'évolution continue de notre compréhension du monde qui nous entoure.

5. Comprendre la composition de la matière renforce notre admiration pour la complexité et la diversité de l'univers. L'horizon scientifique s'est éclairé grâce à l'évolution de notre compréhension de la matière et de la structure atomique, mais il y a toujours plus à découvrir et à comprendre dans ce domaine passionnant, riche en défis et en mystères


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