1eS - Chap 01 - Les particules élémentaires
I ) Caractéristiques des particules :
Le noyau est constitué de protons et neutrons, autour duquel gravitent les électrons.
Ces particules constituent toute forme de matière à toute échelle astronomique, humaine ou microscopique.
|
particule |
diamètre (m) |
masse ( kg ) |
charge ( en coulomb : C ) |
|
électron |
~ 10-15 |
me = 9,1.10 –31 |
qe = -e = - 1,6.10 –19 |
|
proton |
~ 10-15 |
mp = 1,672622.10 –27 |
qp = e = 1,6.10 –19 |
|
neutron |
~ 10-15 |
mn = 1,674927.10 –27 |
qn = 0 |
|
noyau |
~ 10-14 |
Z.mp + N.mn |
Z.qp + N.qn = + Z.e |
|
atome |
~ 10-10 |
Z.me + Z.mp + N.mn |
Z.qe + Z.qp + N.qn = 0 |
Les charges électriques de l’électron et du proton ont la même valeur e, appelée charge électrique élémentaire. e = 1,6.10-19 C
Les masses du proton et du neutron sont presque identiques et proches de 2000 fois celle de l’électron. La masse de l’atome se concentre presque totalement dans le noyau.
Toute charge électrique q est un multiple de la charge élémentaire e.
II ) L’atome :
Les particules
du noyau , neutrons et protons sont appelés nucléons.
Les électrons gravitent autour du noyau.
Le nombre de protons est noté Z et appelé numéro atomique.
Le nombre de nucléons est noté A et appelé nombre de masse.
Le nombre de neutrons est noté N . N = A - Z
Un élément chimique est caractérisé par son nombre de protons Z.
A chaque numéro Z, correspond un élément chimique, un nom
On désigne un noyau par : AZX ex : 3717Cl ; 126C ; 168O
Dans un atome, il y a autant de protons que d’électrons (Z).
La charge électrique totale d’un atome est nulle. Un atome est électriquement neutre.
La masse de l’atome se concentre presque totalement dans le noyau.
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noyau |
AZX |
3717Cl |
6529Cu2+ |
168O2- |
|
nb protons |
Z |
17 |
29 |
8 |
|
nb neutrons |
A-Z |
20 |
36 |
8 |
|
nb électrons |
Z |
17 |
27 |
10 |
III ) La matière :
L’essentiel de la matière (solide, liquide ou gaz ) sur Terre ou dans l’Univers est formé des 3 particules élémentaires, proton, électron et neutron.
Lire p12 Activité doc 2 Répondre aux questions 3 et 4
1) Une supernova est une étoile massive en fin de vie, le cœur s'est transformé en Nickel et il n'y a plus de fusion possible, le cœur s'effondre sur lui-même, les atomes sont détruits, les électrons et les neutrons se transforment en neutrons déclenchant une explosion titanesque.
2) Une étoile à neutrons est composée de neutrons, elle est donc neutre. Les atomes de fer sont composés de neutrons, protons et d'électrons.
3) dTerre-Soleil = 1 U.A. = 150.106 km ; p = 2 π . R = 2 x 3,14 x 150.106 = 9,42.108 km
vTerre = d / t = 9,42.108 / (365,25 x 24 x 60 x 60) ≈ 30 km.s-1 < vétoile à neutrons
4) ρcoeur étoile = m / V = 109 x 103 / 10-6 = 1018 kg.m-3 ( V = 1 cm3 = 10-6 m3)
ρcœur etoile >> ρOr ; ρcœur etoile / ρOr = 1018 / 19,3.103 = 5,2.1013 ≈ 50 000 milliards
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