Conçu vers la fin du XIXe siècle, le tube cathodique permit à Joseph John Thomson de découvrir l'électron, cette particule qui compose l'atome avec le neutron et le proton. Retour en vidéo sur cette découverte qui bouleversa le monde de la connaissance scientifique.
Les électrons ont été découverts en 1899 par le physicien britannique Sir Joseph John Thomson, découverte couronnée en 1906 par le prix Nobel de Physique.
Certes, c'est le physicien britannique Joseph John Thomson qui, le 30 avril 1897, annonça la découverte de l'électron. Mais les chercheurs pressentaient depuis longtemps l'existence de minuscules particules contenant la charge électrique.
En 1897, Thomson prouve expérimentalement l'existence des électrons, qui avait été prédite par George Johnstone Stoney en 1874. Cette découverte est le résultat d'une série d'expériences sur les rayons cathodiques. La même année, il énonce son modèle de l'atome, le modèle de plum pudding.
En 1808, John Dalton reprend l'idée d'atomes afin d'expliquer les lois chimiques. Dans sa théorie atomique, il fait l'hypothèse que les particules d'un corps simple sont semblables entre elles, mais différentes lorsque l'on passe d'un corps à un autre.
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.
Niels Bohr (1885-1962).
La découverte de l'atome. 450 avant JC : l'idée atomique est née sur les bords de la mer Egee, iI y a presque 2 500 ans. Le philosophe grec Leucippe et son disciple Démocrite ont, les premiers, suggéré que toute matière était composée de particules infimes et invisibles à l'œil nu.
Ernest Rutherford (1871-1937) fut sans doute un des plus grands physiciens de la pre- mière moitié du XXe siècle. Ses dons d'expérimentateur et son intuition faisaient merveille. Attiré très tôt par le domaine alors naissant de la radioactivité, il reçut le prix Nobel de chimie en 1908.
Ernest Rutherford était un physicien et chimiste néo-zélandais qui, lors de ses recherches sur l'uranium, a découvert l'émission de rayons alpha et bêta. Cette découverte a apporté une contribution majeure à la théorie atomique moderne.
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.
Il fut proposé en 1904 avant la découverte du noyau simplifié. Dans ce modèle, l'atome est composé d'électrons plongés dans une « soupe » de charge positive pour équilibrer la charge négative des électrons, comme des prunes (en anglais : plum) dans un pudding.
C'est en 1811 que le chimiste et physicien italien Amedeo Avogadro émet, pour la première fois, l'idée que « le nombre de molécules dans les gaz est toujours le même à volume égal, ou est toujours proportionnel aux volumes ».
Il n'est pas étonnant que ce soit au laboratoire de Cambridge, dirigé par Ernest Rutherford que le neutron ait été découvert. Depuis 1920, Rutherford, en effet, avait émis l'hypothèse de l'existence du neutron comme une association proton-électron.
Le nom « ion » a été donné en 1834 par Michael Faraday, pour désigner les espèces chimiques responsables de la conductivité électrique dans les solutions. Faraday voulait expliquer le transport du courant dans les solutions d'électrolytes.
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.
Aristote s'appuyait sur le concept des quatre éléments de base de Thalès et affirmait que les atomos ne pouvaient exister puisque invisibles à ses yeux. La conception aristotélicienne de la matière reçut l'appui des religieux de l'époque et traversa les siècles qui suivirent jusqu'au 18ème.
L'uranium est l'élément naturel le plus lourd, son noyau possédant 92 protons. L'élément le plus lourd synthétisé à ce jour possède 118 protons, c'est l'oganesson. Il fait partie des éléments « transuraniens », ce qui signifie littéralement au-delà de l'uranium.
Le concept de molécule, sous sa forme actuelle, a été présenté la première fois en 1811 par Avogadro, qui a su surmonter la confusion faite à cette époque entre atomes et molécules, en raison des lois des proportions définies et multiples de John Dalton (1803-1808).
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.
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.
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.
Il est possible de dessiner les atomes selon le modèle atomique simplifié de manière abrégée. Il suffit de dessiner le noyau avec le nombre de protons et le nombre de neutrons et de dessiner des arcs de cercle à droite du noyau pour représenter les couches électroniques.
Aristote affirme que la matière est divisible à l'infini, contrairement à ce que disait Démocrite, qui pense qu'il existe des particules indivisibles, les atomes. Aristote pense aussi que la matière est constituée de quatre éléments : la terre, le feu, l'air et l'eau.