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Niveau seconde
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DM de physique

Posté par
lolo56
09-12-07 à 15:29

Bonjour, j'ai un dm de physique assez compliqué. Pouvez vous m'aidez?

En 1909, Marsden, Geiger et Rutherford entreprirent d'utiliser des particules (noyaux d'hélium constitué de 2 protons et 2 neutrons), produites lors de la désintégration de noyaux radioactifs de radium, pour explorer la structure de l'atome. Ils bombardèrent pour cela une feuille d'or d'environ 0.6 nanomètre, placé dans une enceinte à vide, par un faisceau de particules focalisées par deux diaphragmes.
Ils constatèrent que la grande majorité des particules traversent la feuille d'or sans être déviées. En effet, la tache observée sur l'écran fluorescent garde la même intensité avec ou sans feuille d'or interposée. Quelques particules sont légèrement déviées, comme en témoignent les impacts fluorescents sur l'écran.
Leur surprise fut de constater que certaines particules (une sur 20000 à 30000) subissent de grandes déviations (supérieures a 90 degrès) et sont donc renvoyées ver l'arrière.
Rutherford en déduisit (après 2 ans de réflexion), que l'atome est constitué d'un noyau très petit par rapport a la taille de l'atome et qui concentre l'essentiel de la masse et toutes les charges positives, et d'un cortège électronique dont le volume est celui de l'atome.

DM de physique

Posté par
lolo56
DM de physique (suite) 09-12-07 à 15:55

On considère le shéma ci-dessous : 1,2,3,4 ... 13,14,15, représentent les traces des particules lorsqu'elles traversent la feuille d'or.

1.Que représentent les cercles en contact les uns avec les autres ? (celle-la j'y ai déja repondu)
2.Que représente le point au milieu de chaque cercle ? (pareil que la 1ere question)
3.Combien faut-il de couches d'atomes, empilées les unes sur les autres, pour obtenir une feuille d'or de 0.6 micromètre d'épaisseur? Le rayon d'un atome d'or est de 0.144 nm.
4.a) Quel est le rapport de la masse d'une particule à celle d'un électron?
b) En une phrase, expliquer la signification concrète du résultat obtenu au a).
c)Une particule peut-elle etre déviée par une collision avec un éléctron en mouvement autour du noyau d'un atome d'or? Justifier. (on pourra s'aider de ce qui ce passe lorsqu'une boule de pétanque est lancée contre une balle de ping-pong).
5.Sachant que le rayon d'un atome d'or est de 0.144 nm et celui d'un noyau d'or est de 7 fm = 7.10-15m, a quelle distance du noyau évolueraient les électrons d'un atome d'or dont le noyau serait de la taille d'une balle de ping-pong ( diamètre : 3.8 cm) ?
6.Comment expliquer que la grande majorité des particules traversent la feuille d'or sans être déviées par les noyaux des atomes d'or ?
7.Quel est le rapport de masse d'une particule a celle d'un noyau d'or? Cela permet-il de omprendre pourquoi les particules 5,9 et 14 sont déviées?
8.Comment peut-on expliquer que certaines particules soient renvoyées vers l'arrière? faire un schéma de cette situation.
9.Choisir parmi les analogies suivantes, celle qui pour vous traduit le mieux l'expérience de Rutherford :
   a) des joueurs de tennis qui envoient des balles contre un mur?
   b) un enfant qui jette du sable a travers un grillage a larges mailles?
   c) un chasseur qui tire des balles de chevrotine a travers une feuille de papier?
   d) une planète bombardée par une pluie de météorites?
10. Pourquoi l'expérience doit-elle se faire dans une enceinte a vide?


DONNEES : Me = 9.11.10-30kg          Mproton ~ Mneutron ~ 1.67.10-27kg
          Un neutron d'or est constitué de 79 protons et 118 neutrons.

DM de physique (suite)

*** message déplacé ***

Posté par
lolo56
DM de physique 09-12-07 à 16:57

S'il vous plait, pouvez vous m'aider. Je n'ai encore aucune réponse
Je ne comprends vraiment pas grand chose a cet exercice, j'ai vraiment besoin d'aide.
Merci d'avance !

*** message déplacé ***

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique 10-12-07 à 09:03

Bonjour,

L'énoncé est long mais ce n'est pas une raison pour le poster en deux topics, parce qu'on ne pourrait pas traiter chaque topic séparément.

Un grand principe du forum : avant de poster, faire une recherche pour vérifier que le sujet n'a pas déjà été traité !
Regarde : DM physique : l'atome de Rutherford

Pour apprendre à te servir du moteur de recherche : [lien]
Pour faire ta recherche :
Clique sur les maisons, ce sont des liens !

Posté par
lolo56
DM de physique 12-12-07 à 21:59

Merci pour votre aide concernant mes futures recherches sur l'île au maths.
Bonsoir

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique 13-12-07 à 08:14

Je t'en prie. Bonnes recherches et bonnes trouvailles dans l' aux nombreux trésors !
A une prochaine fois !



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