« Le noyau atomique/Introduction historique : la découverte du noyau atomique » : différence entre les versions

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[[File:Rutherford atomic planetary model.svg|vignette|Modèle atomique planétaire de Rutherford.]]
 
AvecEn la1919, découverteRutherford dufi protonune nouvelle expérience, on ail enfinbombarda unedes particulenoyaux quid'Azote permetavec dedes rendreparticules comptealpha detrès laénergétiques. compositionLes dunoyaux noyause cassèrent sous le choc, en émettant une particule encore inconnue à l'époque : le proton. Les protons sont des particules chargées électriquement. Leur charge est positive, de même valeur absolue que celle de l’électron. Il a une masse de <math>1,67262 \times 10^{-27}</math> kg, ce qui est presque égal à 1836,15 fois celle de l’électron. La masse du noyau semble approximativement proportionnelle à la masse du proton. Il était donc naturelL'expérience de supposerRutherford montrait que le noyau estcontenait intégralementdes protons et il était naturel de supposer qu'il était composé uniquement de protons. C'est d'ailleurs à la suite de ces découvertes que Rutherford proposa, en 1920, un modèle de l'atome similaire au modèle de Nagaoka (qu'il cite dans son article), mais sans ses défauts.
 
Mais cette hypothèse a un défaut : elle ne rend pas compte de la charge du noyau. En effet, si on suppose que le noyau atomique est composé de protons, alors la charge calculée ne correspond pas. Si on mesure la masse en unité d'atomes d'hydrogène et la charge électrique, il y a un facteur 2 entre ces deux valeurs : il doit y avoir deux fois plus de protons que d’électrons du point de vue de la masse, mais autant de protons que d’électrons du point de vue de la charge. Prenons l'exemple de l'atome de carbone 12, qui contient 6 électrons : son noyau a une charge de 6 (ce qui correspond à 6 protons), mais sa masse est de 12 fois celle du proton. Et ce problème se rencontre pour tous les noyaux, excepté pour l'hydrogène (et plus précisément pour son isotope appelé le protium). Pour résoudre ce problème, les physiciens ont postulé que le noyau contenait des électrons qui compensaient la charge de la moitié des protons. Cette théorie des électrons nucléaires avait cependant de nombreux problèmes techniques et expliquait mal certaines données expérimentales.