*bonjour,
j'ai un dm de physique qui est assez compliqué
je vous donne mon probleme:

La structure lacunaire de la matière
Description de l'expérience de Rutherford
En 1909, Marsden, Geiger et Rutherford entreprirent d'utiliser des particules (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 m, placée dans une enceinte à vide, par une faisceau de
particules 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 (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.


posté le 27/11/2006 à 18:35re : DM physique : l'atome de Rutherford
posté par : POU60
Interprétation de l'expérience de Rutherford
On considère le schéma ci-contre:
1,2,3,4,… 13,14,15, représentent les
traces des particules lorsqu'elles
traversent la feuille d'or.


posté le 27/11/2006 à 18:35re : DM physique : l'atome de Rutherford
posté par : POU60
Questions
1. Que représentent les cercles en contact les uns avec les autres ?
2. Que représente le point au milieu de chaque cercle ?
3. 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, quel est le
rapport des volumes du noyau et de l'atome ? Quel est le volume moyen occupé par un électron ?
4. Combien faut-il de couches d'atomes, empilées les unes sur les autres, pour obtenir une feuille d'or de 0,6
m d'épaisseur ? Le rayon d'un atome d'or est de 0,144 nm.
5. Quel est le rapport de la masse d'une particule à celle d'un électron ? Cela permet-il de comprendre
pourquoi la majorité des particules ne sont pas déviées ? On pourra s'aider de ce qui se passe lorsqu'une
boule de pétanque est lancée contre une balle de ping-pong.
6. Que se passe-t-il pour les particules 5, 9 et 14 ?
7. Lorsqu'une particule passe près d'un noyau, est-elle attirée ou repoussée par lui ? Sachant qu'une
particule porte une charge positive, que peut-on en déduire quant à la charge du noyau ?
8. Quel est le rapport de masse d'une particule à celle d'un noyau d'or ? Cela permet-il de comprendre
pourquoi les particules 5, 9 et 14 sont déviées ?
9. Comment peut-on expliquer que certaines particules soient renvoyées vers l'arrière ? Faire un schéma de
cette situation.
10. 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 à travers un grillage à larges mailles.
c) un chasseur qui tire des balles de chevrotine à travers une feuille de papier.
d) une planète bombardée par une pluie de météorites.
11. Que pensez-vous de la phrase de Rutherford : « il est aussi surprenant de voir des particules réfléchies
par une mince feuille d'or, qu'un boulet de canon renvoyé par une vitre » ?
12. Quelle est la masse volumique d'un noyau d'or ?
13. Une telle masse volumique se rencontre-t-elle ailleurs que dans les noyaux atomiques ?
14. Que pensez-vous de la phrase de Frédéric Joliot-Curie : « les noyaux de toute l'humanité, accolés,
occuperaient un volume inférieur à celui d'un dé à coudre » ? On admettra que tous les noyaux ont la
même masse volumique.
15. En quel sens peut-on dire que le remplissage de l'espace par la matière est lacunaire ?

J'ai vue quelqu'un en a déjà parler mais je trouve cela pas clair.

merci de votre aide*