L'image donnée par Bohr est totalement fausse de nos jours car elle maintient la notion d'électron localisé sur une orbite dans un atome presque vide, alors que l'électron est sous forme d'onde entourant le noyau et remplissant l'espace disponible.
Le modèle de Bohr ne fonctionne pas pour les systèmes ayant plus d'un électron.
Mais alors, pourquoi l'électron ne tombe-t-il pas sur le noyau? Parce que l'électron est en mouvement: la force centrifuge qui en résulte compense exactement la force d'attraction électrique. Au delà de cette orbite, l'électron n'est plus lié à l'atome: il est libre.
Les limites de l' analogie du modèle planétaire.
Cette loi est fausse, car à part les éléments radioactifs, les atomes sont stables. De plus, le modèle n'explique pas pourquoi les électrons gravitant à des endroits différents ont cependant des réactions chimiques identiques.
Le modèle de Démocrite
Démocrite affirme que la matière est constituée de particules très petites qu'il est impossible de briser ou de diviser. Il appelle ces particules atomes (atomos en grec, qui signifie indivisible). Il pense que ces particules sont séparées par du vide.
Les origines philosophiques de la notion d'atome
On l'attribue à Empédocle, Démocrite, Leucippe, puis Épicure. Leurs conceptions d'une structure atomique de la matière ne procédaient pas d'observations ni d'expériences scientifiques au sens actuel, mais d'intuitions.
Niels Bohr, le père de l'atome.
Le modèle fut invalidé par l'expérience de la feuille d'or de 1909, qui fut interprétée par Ernest Rutherford en 1911 comme montrant l'existence d'un très petit noyau dans l'atome de charge positive très élevée (assez pour contrebalancer les 79 charges négatives des électrons), ce qui le conduisit par la suite à ...
Ramené au niveau de l'atome de Rutherford, l'électron devrait décrire une spirale concentrique, et non un cercle, pour finir par s'écraser sur le noyau au bout de quelques millions de révolutions, ce qui correspond à une nanoseconde. Les orbites ne sont donc pas stables.
Caractéristiques physiques. L'atome a une structure lacunaire, c'est-à-dire qu'il est constitué essentiellement de vide quantique puisque son volume est très supérieur au volume cumulé des électrons et du noyau qui le constituent.
Les protons et les neutrons sont eux-mêmes formés de quarks. Dans l'état actuel de la science, les quarks ne sont pas formés d'autres composantes, de sorte que ce sont les choses les plus petites que nous connaissions.
Cela signifie qu'il est constitué de 6 électrons. Or comme un atome est électriquement neutre il possède 6 protons, la charge électrique d'un proton étant positive.
La cohésion de l'ensemble est assurée par l'interaction forte, dont les gluons sont les médiateurs. Une particularité de l'interaction forte est qu'elle interdit qu'un quark soit isolé. Il en résulte un effet de confinement qui empêche un quark de sortir du proton, ce qui assure la stabilité de ce dernier.
Limites du modèle: Le modèle de Bohr reproduit bien les spectres de raies des espèces atomiques à un seul électron mais échoue pour les atomes et ions polyélectroniques. Le modèle n'explique pas l'origine de la quantification de l'énergie des atomes.
Je me suis demandé pourquoi le modèle planétaire de Rutherford est il faux? L'énergie de liaison électrons devrait en effet être continue et non pas discrete car: l'électron gravite autour du noyau , et étant accéléré , il devrait perdre de l'énergie par émission de rayonnement électromagnétique.
Les atomes qui composent la matière sont constitués d'électrons qui gravitent autour d'un noyau de charge positive. Habituellement, un atome est électriquement neutre puisqu'il comporte autant de charges négatives (électrons) que de charges positives (protons).
Cette théorie présente l'atome comme un noyau autour duquel gravitent des électrons, qui déterminent les propriétés chimiques de l'atome. Les électrons ont la possibilité de passer d'une couche à une autre, émettant un quantum d'énergie, le photon. Cette théorie est à la base de la mécanique quantique.
Ernest Rutherford propose alors un modèle en accord avec cette observation : le modèle planétaire. Il postule une représentation lacunaire de la matière où les électrons sont satellisés autour d'un noyau chargé positivement.
Le noyau contient des nucléons, c'est à dire des protons et des neutrons. Il a donc une charge électrique positive. La cohésion du noyau atomique est assurée par l'interaction forte, qui attire les nucléons entre eux et empêche ainsi les protons de se repousser.
Rutherford imagina alors un atome constitué d'un noyau chargé positivement et contenant la majorité de la masse de l'atome, et séparé par du vide, des électrons tournant autour comme des planètes autour d'une étoile. C'est le modèle planétaire de l'atome.
L'expérience de J.J. Thomson sur les tubes cathodiques démontra que tous les atomes contiennent de minuscules particules chargées négativement : les électrons. Thomson proposa le modèle atomique du pudding aux raisins, dans lequel les électrons chargés négativement flottent dans une "soupe" chargée positivement.
L'article « Rutherford, transmutation and the proton » relate les événements historiques qui ont mené à la découverte du proton, publiée en 1919 par Ernest Rutherford.
L'atomisme de Leucippe et Démocrite revu et corrigé
Bien que l'atomisme ait ses partisans en Grèce antique, il est rejeté plus tard par des philosophes influents, comme Platon et Aristote, et ne redevient populaire qu'à la révolution scientifique des XVIIe et XVIIIe siècles.
8. Il est impossible de diviser une goutte d'eau à l'infini puisqu'à la fin on tombera sur une molécule d'eau.
Pendant plus de 2000 ans, la théorie des 4 éléments fut celle communément admise et reconnue. Il faudra attendre le 19ème siècle et les travaux expérimentaux de John Dalton père de la théorie atomiste pour prouver que la théorie des 4 éléments était fausse et que la matière était constituée d'atomes.