Les électrons

INTRODUCTION

Je vous propose aujourd’hui, un court voyage dans l’infiniment petit, dans ce qui est pour nous l’invisible.

L’atome est 10 000 000 000 fois plus petit que l’Homme.

Toute la matière, tous les objets qui nous entourent, et même l'air que nous respirons sont faits d'atomes.

1- DEFINITION DES ATOMES

Les atomes sont de minuscules particules invisibles à l'œil nu, qui possèdent :

- un noyau constitué de 2 types de particules : le neutron et le proton.

- et des électrons qui tournent autour du noyau.

Les électrons sont les plus petites particules de la matière. En effet les neutrons et les protons sont de loin beaucoup plus grosses (2000 fois).

Le noyau a une charge électrique positive.

Les électrons eux ont une charge électrique négative.

Comme l’atome comporte autant d'électrons (charges négatives) que de protons (positives), au global la charge électrique de l'atome est neutre, c’est-à-dire égale à 0.

La meilleure démonstration : vous ne ressentez pas de décharge électrostatique quand vous touchez les objets qui nous entourent : la table, votre stylo.

Si les atomes n’étaient pas neutres, vous recevriez à chaque fois que vous les touchez une décharge électrostatique.

Analogie :

Si le noyau de l’atome était une balle de foot posée dans la classe, l’électron serait à environ 3 km de nous.

Conclusions :

 La matière est essentiellement constituée de vide (contre intuitif)

 La matière est principalement constituée de charges électriques, mais à notre échelle d’homme, est neutre.

Certains électrons sont libres, c'est-à-dire qu'ils peuvent se séparer facilement de leur atome.

C'est ce qui arrive quand on frotte une règle en plastique sur un vêtement en laine. Les électrons libres de la règle sont arrachés et vont rejoindre les atomes du vêtement en laine. Il n'y a plus autant d'électrons dans l'atome que de charges dans le noyau, l'atome n'est donc plus électriquement neutre, c'est pourquoi on peut ressentir une petite décharge électrique.

Vous pouvez également réaliser des expériences sur l'électricité facilement avec un ballon que l'on frotte sur un pull en laine et que l'on passe sur ses cheveux.

2- HISTOIRE DE LA DECOUVERTE DE L’ELECTRON

Naissance 18 décembre 1856

Manchester (Angleterre)

Nationalité Anglais

Renommé pour Avoir découvert l’électron – a reçu le prix Nobel de physique

Vers la fin du XIXe siècle, Joseph John Thomson a découvert l’électron à partir d’expériences complexes utilisant un tube cathodique. (schéma)

Expérience en 1897 = l’époque de la construction de la Tour Eiffel

Je ne peux pas vous expliquer dans le détail le principe de ses expériences et comment il est parvenu à cette conclusion de l’existence de l’électron.

Cela met en œuvre des notions de physiques très compliquées pour nous.

Toutefois, la rigueur nécessitée par la science m’a beaucoup intéressé.

Devant un problème scientifique, on peut émettre des hypothèses mais on doit ensuite démontrer, trouver des preuves de ses intuitions à partir d’expériences.

Autre aspect intéressant c’est toutes les applications qui ont découlées de cette découverte.

Dans les années 1870 jusqu’à

...