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L'atome
est la plus petite unité de matière qui ne puisse être divisée sans l'apparition
de particules électriquement chargées.
L'atome est compose pour sa plus grande partie d'espace vide. Le reste consiste
en un noyau chargé positivement de protons (+) et neutrons (neutre) entouré
par un nuage d'électrons chargés négativement. Le noyau contient plus que 99%
de la matière atomique. D'autre part, la taille du noyau par rapport à l'atome
est comparable à une balle de base-ball au milieu de 100 stades de base-ball!
En 430 avant Jésus-Christ, le philosophe grec Démocrite d'Abdera développa l'idée
que tout est constitué d'atomes, signifiant littéralement "indivisible".
Démocrite croyait que les atomes étaient uniformes, solides, durs, incompressibles,
et indestructibles et qu'ils se déplaçaient en nombres infinis à travers l'espace.
Les différentes formes de ces atomes et leurs dimensions déterminaient les propriétés
de la matière. Selon Démocrite, non seulement la matière mais aussi certaines
qualités telles que la perception et l'âme humaine étaient composées d'atomes.
Par exemple, l'aigreur était causée par des atomes en forme d'aiguilles, tandis
que la couleur blanche était composée d'atomes à surface lisse.
La théorie atomique grecque n'a aujourd'hui qu'une importance historique et
philosophique, mais pas de valeur scientifique. Elle ne se base ni sur l'observation,
ni sur la mesure. Les Grecs n'utilisaient en fait presque exclusivement que
les mathématiques et la raison dans leurs traités de physique.
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J.J Thompson
Credit:AIP |
En 1897, J.J.Thomson , en
découvrant l'électron, démontra que la vieille théorie qui considérait l'atome
comme une particule homogène était fausse après tout, et que l'atome était en
fait un système complexe. Cependant le terme "atome"(indivisible)
ne fut pas changé, bien que l'atome se soit avéré tout à fait divisible.
La découverte de l'électron, cette particule chargée négativement, posa des
problèmes théoriques aux
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physiciens, car l'atome est neutre. Ou était donc la charge positive qui neutraliserait l'atome? Entre 1903 et 1907, Thomson tenta de résoudre cette énigme en adaptant un modèle atomique qui avait été développé par Lord Kevin en 1902. D'après ce système théorique qu'on appelle souvent le modèle du "pain aux raisins", l'atome était représenté par une sphère de charges positives distribuées de façon uniforme et d'environ 1 Angström de diamètre. Les électrons étaient placés comme les raisins d'un pain aux raisins, de sorte qu'ils neutralisaient la charge positive. L'avantage de l'atome de Thomson était sa stabilité: si les électrons étaient déplacés, ils tendaient à retourner à leurs positions originales. Un autre modèle contemporain représentait l'atome comme un système solaire ou comme la planète Saturne avec des anneaux d'électrons autour d'une charge positive concentrée.
Rutherford raffina
considérablement notre connaissance de l'atome. Avec Hans Geiger, il réalisa
la fameuse expérience de la
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