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.
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.
Modèle de Nils Bohr : Amélioration du mode planétaire : "L'électron ne gravite autour du noyau que selon des orbites circulaires particulières, nommées couches électronique . Ce n'est que lorsque celui-ci saute d'une orbite à l'autre qu'il peut émettre (ou absorber) la lumière."
Lien entre le noyau et les électrons : cohésion de l'atome
Cette fois-ci, c'est l'interaction électromagnétique entre le noyau et les électrons qui est responsable des mouvements des électrons autour du noyau d'un atome. Cette force agit sur tous les éléments qui ont une charge électrique.
Dans le courant continu, les électrons voyagent toujours dans le même sens au sein du conducteur. Leur vitesse est de quelques mètres par heure, même si le courant se propage, lui, à la vitesse de la lumière. Il peut être produit par l'activité chimique d'une pile ou d'une batterie.
Les électrons ont donc des charges négatives, et se déplacent dans le sens contraire à celui du courant.
Des électrons qui « vibrent »
Ce que nous appelons communément électricité est en réalité de l'énergie électrique. Pour comprendre son comportement, il faut pénétrer dans la structure de la matière. L'atome est constitué d'un noyau entouré d'un nombre précis d'électrons.
L'atome d'hydrogène peut perdre son unique électron pour donner l'ion H+, désigné couramment par le nom de proton. En effet l'atome qui a perdu son seul électron est réduit à son noyau, et dans le cas de l'isotope le plus abondant 1H, ce noyau n'est constitué que d'un proton.
Les électrons et le noyau d'un atome sont liés par l'interaction électromagnétique. En effet, le noyau atomique a une charge électrique positive, grâce aux protons, alors que les électrons ont une charge électrique négative.
Un atome possède autant de protons que d'électrons. Il a une charge électrique nulle. Un ion est un atome dont la charge électrique n'est pas nulle. Son nombre de protons n'est pas égal à son nombre d'électrons.
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 (1885-1962).
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.
L'élément le plus stable d'une série de noyaux comportant le même nombre de nucléons est celui dont la masse est la plus petite. La famille de noyaux comportant 127 nucléons montre la relation entre masse et stabilité. L'élément stable en est le noyau d'iode-127, avec 53 protons et 74 neutrons.
C'est le fer. Au début de leur vie, les étoiles tirent leur énergie de la fusion de petits noyaux atomiques pour former des noyaux plus gros. Les étoiles fabriquent ainsi de l'hélium par fusion de noyaux d'hydrogène. Quand il est épuisé, l'hélium réagit et donne du carbone et de l'oxygène.
Les atomes sont stables lorsque le nombre de neutrons dans le noyau est à peu près équivalent au nombre de protons. Lorsqu'il y a un déséquilibre important entre le nombre de neutrons et celui de protons dans le noyau, l'atome devient instable.
Les atomes sont constitués d'un noyau de très petite taille, contenant des particules de très petite masse, les protons chargés positivement et les neutrons non chargés, autour duquel se trouvent des particules encore plus légères, les électrons chargés négativement.
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.
Rôle des neutrons dans la production d'énergie nucléaire
La matière qui nous entoure (donc les neutrons à 50%!) est un énorme réservoir d'énergie. Les centrales nucléaires exploitent ce potentiel en produisant de l'électricité par la fission de noyaux atomiques lourds.
L'or (noté Au) est l'élément chimique qui porte le numéro atomique 79 dans la classification périodique des éléments.
L'hydrogène est un gaz combustible, non toxique qui est beaucoup plus léger que l'air (densité relative = 0.07) et s'élève rapidement vers le haut en cas de fuite.
L'interaction entre le Soleil (le rayonnement et le vent solaires) et le champ magnétique terrestre génère un champ électromagnétique fluctuant, qui induit des courants dans la Terre, de la même façon qu'un électroaimant crée des courants dans le métal d'une casserole posée sur une plaque à induction.
Les électrons sont attirés par le noyau et donc restent avec lui, pour former les atomes. Donc c'est la force électrique qui explique pourquoi les atomes existent ! On dit d'ailleurs que les atomes sont neutres. En effet, si on prend un noyau avec un certain nombre de protons, il attire les électrons.
Le sens du courant électrique
Les électrons se déplacent donc dans le sens inverse du sens conventionnel. Dans un circuit, le courant (sens conventionnel) sort de la pile par la borne positive et se dirige vers sa borne négative.