Pour rechercher un mot dans la page, utilisez la fonction de votre navigateur
(Ctrl + F)
Les trois particules élémentaires sont le proton, le neutron et l'électron.
Le proton et le neutron sont des nucléons : ils sont situés dans le noyau de l'atome.
mproton = mneutron = 1.67*10-27 kg
mélectron = 9.31*10-31 kg
qproton = - qélectron = e = 1.6*10-19 C (Coulomb)
e est appelé charge élémentaire car c'est la plus petite charge électrique qui existe.
qneutron = 0 C
Les protons et les neutrons sont des nucléons donc situés dans le noyau de l'atome.
Les électrons constituent le cortège électronique situé tout autour du noyau de l'atome.
On utilise le numéro atomique Z, nombre de protons dans le noyau de l'atome.
On utilise le nombre de masse A, nombre de nucléons dans le noyau de l'atome.
Comme l'atome est électriquement neutre, s'il y a Z protons dans le noyau de l'atome, l'atome possède Z électrons dans son cortège électronique.
datome = 10-10 m
dnoyau = 10-15 m
La masse est concentrée dans le noyau de l'atome car mélectron << mnucléon
(<< = très inférieur = négligeable par rapport à).
Deux corps sphériques et homogènes A (masse m1) et B (masse m2) dont les centres O1 et O2 sont distants de d exercent l’un sur l’autre des forces attractives de même droite support (O1O2) et de même valeur.
La laine arrache des électrons à la tige de verre : la tige se retrouve chargée positivement à cause d'un défaut d'électrons, alors que la laine se retrouve chargée positivement à cause d'un excès d'électrons.
Si les deux charges sont de même signe, alors il y a répulsion.
Si le deux charges sont de signes contraires, alors il y a attraction.
La règle, par exemple chargée négativement, va polariser le morceau de papier, c'est à dire créé un déplacement de charge :
Les charges négatives du morceau de papier sont repoussées par la règle, donc à l'endroit où ces charges étaient, il y a un défaut de charge négative et cet endroit est chargé positivement.
Ainsi il y a attraction entre la règle, chargée négativement, et le "bout" du papier chargé positivement (du fait de la distance entre les charges, l'attraction l'emporte sur la répulsion).
Un objet est chargé électriquement lorsqu'il possède un excès d'électron (il est alors chargé négativement) ou un défaut d'électrons (il est chargé positivement).
La charge électrique d'un objet est notée q et s'exprime en Coulomb (C). La charge électrique est forcément un multiple de la charge élémentaire e, puisque ce sont des électrons qui sont en excès ou en défaut.
Deux objets quasi-ponctuels A (portant la charge électrique qA) et B (de charge qB) distants de d, exercent l’un sur l’autre des forces FA/B et FB/A de même droite de support (AB) et de même valeur F.
Si qA et qB sont de même signe, les forces sont répulsives, si qA et qB sont de signes contraires, les forces sont attractives.
Soit un corps conduit le courant et il est conducteur, soit il ne laisse pas passer le courant et il est appelé isolant.
Dans un conducteur, il existe des électrons peu liés au noyau des atomes qui constituent le corps, ce sont les électrons de conduction.
Ils peuvent être animés d'un mouvement d'ensemble qui permet de passage du courant électrique.
Dans un isolant, les électrons des atomes sont fortement liés au noyau et il n'y a pas de mouvement d'ensemble possible donc pas de conduction du courant.
Les liquides qui conduisent le courant sont des solutions appelées solutions électrolytiques ou électrolytes.
Ce sont les ions qui en, se déplaçant, permettent le passage du courant.
Entre ces deux protons s’exercent :
Une interaction gravitationnelle, négligeable au niveau microscopique.
Une force électrique répulsive d’un ordre de grandeur de 102 N.
Si on compare cette force, à la force qui lie un électron à un proton dans l’atome d’hydrogène, on remarque que cette force répulsive est dix milliards de fois plus intense.
En toute logique, le noyau d’un atome devrait donc exploser. D’où l’interaction forte !
C’est une force attractive d’une valeur mille fois plus grande que la force répulsive calculée ci-dessus.
Elle s’exerce indifféremment entre nucléons mais pas entre électron et nucléon.
Sa portée n’excède pas la taille du noyau.
C'est l'interaction électromagnétique.
Dans la liaison entre les électrons d’un atome et le noyau.
Dans la cohésion entre les anions et les cations d’un solide ionique (exemple du sel).
Dans la liaison chimique entre les atomes d’une même molécule.
La matière vivante est aussi cohérente grâce à cette interaction.
C'est l'interaction gravitationnelle.
C'est l'interaction forte.
L'application principale de celle-ci à l'échelle humaine est la production d'énergie par réaction nucléaire : comme l'intensité de l'interaction forte est beaucoup plus grande que celle de l'interaction électromagnétique, on libère beaucoup plus d'énergie en cassant des noyaux d'atomes qu'en cassant des molécules.
Il existe une 4ème intéraction fondamentale dont on ne parle pas ici :
Il s'agit de l'interaction faible, elle s'exerce, comme l'interaction forte, au niveau du noyau des atomes et est de très faible intensité.
Cette interaction concerne tout ce qu'on appelle les particules de matière : quarks, baryons (composés de quarks), mésons (composés de quarks, antiquarks et gluons), leptons (électron, positron, neutrino, muon ...).
Ce monde de particules est bien compliqué ... vous pouvez néanmoins en savoir un peu plus avec cette affiche.
Une manifestation courante de cette interaction est la radioactivité bêta.