Lexprience de Rutherford (1910) Un metteur radioactif met des particules (alpha) charges positivement. Cet metteur bombarde une feuille dor constitue denviron 1000 couches datomes. Un dtecteur enregistre le choc des particules aprs la traverse de la feuille.

Les particules alpha sont des particules beaucoup plus petites que les atomes dor.Le noyau est 100 000 fois plus petit que latome mais il est trs dense : les particules traversent les atomes sans problme, sauf celles qui frappent directement le noyau. Les lectrons sont si lgers quil sont incapables de dvier les particules .Illustrations de lexprience de Rutherford en 1910.

Atomes dor observs au microscope effet tunnel. (chelle:1 cm reprsente 1,5 nm) Atomes de cuivre observs au microscope effet tunnel. (chelle:1 cm reprsente 0,5 nm)

Atomes de platine observs au microscope effet tunnel. (chelle:1 cm reprsente 1 nm)

2- Carte didentit des atomes

a Dimension de latome

Les dimensions de latome dpendent de latome considr. La taille de latome est de lordre du dixime de nanomtre (0,1nm) soit 10-10m. (1nm 10-9m).(Il faut imaginer un millimtre que lon coupe en 10 puis il faut couper en 1million le petit morceau obtenu.)

Le diamtre du noyau est de lordre de 10-15m soit 100000 fois infrieur celui de latome.

On peut imaginer une mouche pose au centre dun terrain de foot.

Si on arrivait concentrer tous les noyaux de tous les atomes constituant la Terre, ils noccuperaient pas plus que le volume dun d coudre car latome est form essentiellement de vide. On dit que latome a une structure lacunaire.

b - Charges lectriques

Le noyau possde des charges positives notes + (appeles protons) et chaque lectron possde un charge ngative note -.

Atome de carbone :

6 lectrons - 6 protons + (dans le noyau) Bilan lectrique: 6-; 6+ = 0 => neutre

Le nombre de charges positives dans le noyau est gal au nombre de charges ngatives des lectrons. La charge totale est donc nulle: un atome est lectriquement neutre.

Les molcules, tant formes datomes, sont lectriquement neutres.- - - - - - + ++ ++ +

c - Caractrisation dun atome

Tous les lectrons sont identiques, quel que soit latome auxquels ils appartiennent.

Tous les noyaux ne sont pas les mmes: leur masse et leur charge varient selon le type datome.

Chaque atome est caractris par le nombre de charges positives contenues dans son noyau et donc par le nombre dlectrons quil contient. Ce nombre se note Z: on lappelle le numro atomique.

On compte aujourdhui une centaine de sortes datomes rpertoris dans la classification priodique des lments. Celle ci classe les atomes par numro atomique croissant.

III- Interprtation de la conduction lectrique dans les mtaux

Dans un mtal certains lectrons peu lis au noyau se dplacent dun atome lautre: on les appelle les lectrons libres.

- Dans un circuit lectrique ouvert les lectrons libres prsents dans le mtal se dplacent de manire dsordonne: il ny a pas de courant lectrique.

- Dans un circuit lectrique ferm, les lectrons libres acquirent un mouvement densemble de la borne (-) la borne (+) du gnrateur. Le sens de dplacement des lectrons est donc oppos au sens conventionnel du courant lectrique.

- + Dans les matriaux isolants, il y a aussi des lectrons mais ils ne peuvent pas se dplacer; ils ne peuvent donc pas conduire le courant.

Sens conventionnel du courant Sens de dplacement des lectrons