Expérience de Rutherford
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L'expérience de Rutherford fut menée en 1911, et montra que la partie chargée positivement de la matière (que l'on appelle maintenant le noyau atomique) était concentrée en de petits points.

Auparavant, on savait juste que la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de...) comportait une partie chargée négativement (que l'on appelle maintenant électrons) que l'on pouvait arracher (rayons cathodiques), et une partie chargée positivement. On représentait la matière comme un " far aux pruneaux " (plum pudding), une " pâte " positive avec des inclusions négatives. L'expérience de Rutherford (L'expérience de Rutherford fut menée en 1911, et montra que la partie chargée positivement de la matière (que l'on appelle maintenant le noyau atomique) était concentrée en de petits points.) montra que c'était le contraire.

Observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...)

L'expérience est réalisée sous-vide. On place dans une boîte de la matière radioactive émettant des particules α que nous orientons en direction d'une fine couche d'or. Derrière cette couche d'or, un écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur et générées ou restituées par l'ordinateur, sous...) est placé, il est enrichi d'une substance chimique telle que quand les particules α vont se poser dessus, elles seront lumineuses.

Plusieurs minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le terrain. ...) après la disposition du matériel, nous voyons apparaître sur l'écran différents points lumineux qui ne sont pas du tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) dans l'orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil à l'équinoxe) et des points cardinaux (nord de la...) du faisceau...

Interprétation

La majorité des particules α traversent la feuille (La feuille est l'organe spécialisé dans la photosynthèse chez les végétaux supérieurs. Elle est insérée sur les tiges des plantes au niveau des...) d'or, sans être déviées mais une partie de ces particules , de l'ordre de 0,01 %, a été déviées.

De cette expérience, nous pouvons déduire que la matière est une structure lacunaire. Elle est constituée essentiellement de vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) c'est pour celà que la plupart des particules ne sont pas déviées. Il existe de même des îlots de charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui...) positive qui repoussent les particules α. L'ordre de grandeur de ces îlots est infiniment petit par rapport à l'atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se...).

En fait, Rutherford a observé la diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une information), voire de « vaporisation » (diffuseur...) inélastique en pensant que c'était la diffusion élastique (Une diffusion élastique (ou collision élastique) est une interaction au cours de laquelle la quantité d'énergie cinétique entre deux corps est conservée.). Le taux de diffusion élastique est supprimé par un facteur de forme qui prend en compte le mouvement du noyau comme un nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect d'un nuage dépend de la...) positif (ou bien " pâte "). En plus, la transmission de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) aux "noyaux" liés excite les atomes (diffusion inélastique). Seulement la somme de tous les différents événements (avec participation des voisins donc) crée l'image d'un noyau ponctuel (En géométrie, un point est le plus petit élément constitutif de l'espace de travail.) (cf. Discussion).

Implications

Suite à cette expérience, Ernest Rutherford proposa un modèle " planétaire " de l'atome : les électrons, portant les charges négatives, étaient satellisés autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) d'un noyau positif très petit. Ce modèle fut battu en brèche ( La Brêche ou Brèche est une rivière française située dans le département de l'Oise. La brèche est une roche. La Brèche est la place centrale de...) par deux considérations :

  • les lois de l'électromagnétisme (L'électromagnétisme est une branche de la physique qui fournit un cadre très général d'étude des phénomènes électriques et magnétiques dans leur...), et notamment les équations de Maxwell (Les équations de Maxwell, aussi appelées équations de Maxwell-Lorentz, sont des lois fondamentales de la physique. Elles constituent les postulats de base de l'électromagnétisme, avec l'expression de la force...), qui montraient qu'un électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge électrique élémentaire de signe négatif. C'est un des composants de l'atome.) tournant devait rayonner de l'énergie et donc ralentir au point (Graphie) de s'écraser sur le noyau ;
  • le fait que les interactions entre les rayonnements électromagnétiques étaient quantifiées (voir Corps noir et Effet photoélectrique).
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