Bonjour.

Je suis un élève de 2nde et je suis totalement bloque sur un dm de physique portant sur l'expérience de Rutherford.
J'ai déjà vu qu'il existait plusieurs réponses a ce sujet mais je n'en comprend aucune.
voila les quelques questions auxquelles je n'arrive pas a répondre:

Enoncé :
En 1909, Marsden, Geiger et Rutherford entreprirent d'utiliser des particules alpha (noyaux d'hélium), 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 µm, placée dans une enceinte à vide, par une faisceau de particules alpha focalisées par deux diaphragmes D1 et D2.
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 témoigne les impacts fluorescents sur l'écran.
Leur surprise fut de constater que certaines particules alpha (une sur 20 à 30000) subissent de grandes déviations (supérieures à 90 degrés) et sont donc renvoyées vers l'arrière.
Rutherford en déduisit (mais cela lui prit 2 ans de réflexion), que l'atome est constitué d'un noyau très petit par  rapport à 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.

Questions :
1. Quel est le rapport de masse d'une particule a à celle d'un noyau d'or ?  Cela permet il de comprendre pourquoi certaines particules sont déviées?

2. Que pensez vous de la phrase de Rutherford "il es aussi surprenant de voir des particules a réfléchies par une mince feuille d'or, qu?un boulet de canon renvoyé par une vitre" ?

3. Quelle est la masse volumique d'une feuille d'or ?

4. Une telle masse volumique se rencontre t-elle ailleurs que dans les noyaux atomiques ?

5. Que pensez vous de la phrase de Frederick Joliot Curie " les noyaux de toute l'humanité, accolés, occuperaient un volume inférieure a celui d'un dès a coudre"? on admettra que tous les noyau ont la même masse volumique .

6. En quel sens peut-on dire que le remplissage de l'espace par la matière est lacunaire ?

Informations complémentaires :
On nous donne les informations suivantes:

* le noyau d'un atome d'or contient 197 nucléons et possède 79 protons
* le rayon d'un atome d'or est de 0.144nm
* le rayon du noyau d'un atome d'or est de 7fm(1fm=10puissance-15m)
* le volume d'une sphère est de 4/3*pi*(r puissance 3)
* particule a est constitué de 2 protons et de 2 neutrons
* masse d'un neutron:1.673*10 puissance-27 kg
* masse neutron:1.675*10 puissance-27 kg
* masse électron:9.1*10 puissance-31 kg



Interprétation de l'expérience de Rutherford
On considère le schéma ci-contre:
1, 2, 3, 4, ? 13,14,15, représentent les traces des particules alpha lorsqu'elles traversent la feuille d'or.



***Topic entièrement remanié suite aux compléments d'information fournis***