Structure-Atomique | Dr. Goulu

Quelqu'un aurait il déjà entendu parler de l'apparition d'un moment électrique dipolaire dans les atomes plongés dans un champ de gravitation ?

Wed, 18 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Non, mais une petite recherche donne des choses comme ça : ou

Le premier est construit sur l’hypothèse que l’antimatière “tombe vers le haut” (Les expériences Alpha-G et GBAR du CERN vont confirmer si les premiers résultats montrant qu’elle tombe “normalement” sont corrects)

Le second part de l’idée intéressante que le centre de gravité d’une coque hémisphérique se déplace avec la vitesse de rotation par effet relativiste. Mais il ne mentionne pas le …

A première vue ça semble un peu “ ” …

Notes de bas de page

A quoi correspondent les petites colonnes de fumées juste après une explosion nucléaire ?

Mon, 16 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Merci pour cette très intéressante question (= une dont je ne connaissais pas la réponse…).

J’ai trouvé la réponse sur de que je me permets de traduire ici intégralement :

Dans les premières millisecondes d’une explosion nucléaire dans l’atmosphère, la boule de feu et l’onde de choc de l’explosion qui s’étendent rapidement ne font qu’un. La surface de la boule de feu en expansion est en fait l’avant de l’onde de choc.

Une fois la boule de feu refroidie à 300 000 degrés C (soit 15 millisecondes après la détonation pour une explosion de 20 kt), le front de choc et la boule de feu se séparent - un phénomène appelé “breakaway”. Après ce moment, le front de l’onde de choc devient rapidement invisible car il perd de sa force et ne rend plus l’air incandescent par compression.

Il est donc difficile d’enregistrer la progression du front de choc. Les manomètres à choc peuvent être utilisés, mais ils sont difficiles à déployer ailleurs que près du sol où les interactions entre l’onde de choc et la surface compliquent leur interprétation.

Une solution à ce problème a été suggérée par une observation fortuite lors du tout premier essai nucléaire, Trinity le 16 juillet 1945. Berlyn Brixner a photographié le câble du ballon de barrage (la ligne blanche verticale sur le bord droit de l’image) derrière la boule de feu qui était visible en raison de la fumée produite par la vaporisation du câble :

Lorsque le front de choc est passé devant le câble, qui était à l’arrière-plan, une rupture apparente est apparue dans le câble - une illusion d’optique causée par la réfraction de la lumière par l’air comprimé derrière le front de choc. La flèche dans les deuxième et troisième images montre le mouvement de cette rupture, qui coïncide avec l’emplacement du front de choc.

Plusieurs années plus tard, ce phénomène a été mis à profit à l’aide de roquettes fumigènes lancées depuis le sol quelques secondes avant la détonation. Cela créé un réseau vertical de lignes de référence par rapport auxquelles la progression du front de choc a pu être photographiée.

Notez que ce n’est pas l’interaction directe réelle de l’onde de choc entrant en collision avec la fumée qui est impliquée ici.

La première photo que j’aie où la fumée des fusées est visible est du 1er Avril 1952.

( d’autres photos sont disponibles sur la page )

Pourquoi le technétium, numéro atomique 43, est-il le seul élément radioactif dans une mer d'éléments non radioactifs sur le tableau périodique ?

Mon, 23 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le technétium et le sont des éléments chimiques légers inhabituels dans le sens où ils ne possèdent pas d’isotopes stables. L’explication de ce phénomène est quelque peu compliquée.

À partir du décrivant les , on peut établir une formule semi-empirique (la ) pour estimer l’ . Cette formule prédit l’existence d’une “vallée de la stabilité ” dans laquelle un ne va pas subir de . Les nucléides qui sont en haut de la paroi de la vallée vont se désintégrer pour « tomber » vers le centre de la vallée, en émettant un ou un , ou encore en capturant un électron.

Pour un nombre impair fixé de A, le graphe de l’ en fonction du (nombre de ) a la forme d’une orientée vers le haut, le le plus stable étant situé à la base de la parabole. Une seule émission bêta ou une simple capture d’électron transforme le de masse A en de masse A+1 ou A−1 si le produit a une plus faible et si la différence d’énergie est suffisante pour permettre la . Quand il existe une seule , il ne peut y avoir qu’un seul stable sur cette parabole : celui dont l’énergie de liaison nucléaire est la plus élevée.

Pour un nombre pair fixé de A, le graphe de l’ en fonction du est irrégulier et se représente plutôt par deux paraboles pour les numéros atomiques pairs et impairs, car les isotopes ayant un nombre pair de protons et de neutrons sont plus stables que ceux ayant un nombre impair de .

Dans le cas à deux , lorsque le nombre de nucléons est pair, il arrive exceptionnellement qu’il existe un noyau stable ayant un nombre impair de et de — c’est le cas pour quatre noyaux légers :

2H, 6Li, 10B, 14N. Dans ce cas, il ne peut y avoir d’isotopes stables ayant un nombre pair de neutrons et de protons.

Pour le technétium, (Z = 43), la “vallée de la stabilité bêta” est centrée autour de 98 . Cependant pour chaque nombre de entre 95 et 102, il existe déjà un stable de (Z = 42) ou le (Z = 44). Or le technétium ne peut avoir qu’un seul isotope stable, car il a un nombre impair de protons et ne peut donc avoir d’isotope stable qu’avec un nombre impair de neutrons, maximisant l’énergie de liaison nucléaire ; dans la mesure où il existe déjà des isotopes stables de molybdène ou de ruthénium ayant le même que chacun des isotopes « stables » possibles du technétium, ces derniers auront nécessairement tendance à se transformer en l’un de ces isotopes stables de molybdène ou de ruthénium en changeant un neutron en proton ou réciproquement, respectivement par émission bêta ou par émission de positron ou capture électronique

Merci d’avoir posé la question, je n’avais pas encore lu ce passage limpide de la Wikipedia.

D'où provient l'énergie circulaire "éternelle" des électrons ?

Tue, 04 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Les électrons n’ont pas d’ “énergie circulaire”, ils n’orbitent pas autour du noyau, sinon ils émettraient des ondes électromagnétiques qui leur feraient perdre cette énergie.

Autour du noyau, les électrons doivent être vus comme des ondes stationnaires remplissant les , chacune ayant un niveau d’énergie bien déterminé.

Rappel : , c’est juste le nombre qui reste constant lors des transformations d’un système isolé selon le théorème de Noether.

Est-on certain à cent pour cent que le quark est bien une particule élémentaire, car il n'y a encore pas si longtemps le proton et le neutron étaient aussi considérés comme tels ?

Mon, 29 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Non, on en est pas certains. Rien n’est certain à 100% en science. On en est certain “jusqu’à preuve du contraire”, et “jusqu’à preuve du contraire” les quarks, les leptons et les bosons sont les particules élémentaires du .

On en a pas vu d’autres dans les collisions au CERN qui reproduisent l’état de la matière un pouillème de seconde après le Big Bang, mais elles sont plus grosses que la longueur de Planck, donc il y a encore un peu de place en bas, pour paraphraser Feynman.

Qu'y a-t-il dans l'espace entre le noyau d'un atome et ses électrons ?

Tue, 16 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Oubliez le avec des électrons qui orbitent autour d’un noyau. Même Bohr savait que c’était faux, sinon les atomes émettraient de l’énergie sous forme d’ondes électromagnétiques.

Dans un atome, les électrons sont des ondes stationnaires dont la densité de probabilité est définie par les . Les électrons remplissent tout le volume de l’atome, ils ont même une probabilité non nulle de se retrouver à l’intérieur du noyau.

La mécanique quantique a des raisons que la raison ignore…

Qui a fait le premier modèle « planétaire » de l’atome ?

Mon, 25 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

fait référence à qui dit

Ce modèle planétaire avait été suggéré en 1904 par un Japonais, , mais était passé inaperçu — on y objectait que les électrons auraient dû rayonner en tournant autour du noyau central et donc y tomber. Les résultats de Rutherford montrèrent que ce modèle était sans doute le bon, puisqu’il permettait de prévoir avec exactitude le taux de diffusion des particules alpha en fonction de l’angle de diffusion et de la taille de l’atome. Les dernières objections théoriques sur le rayonnement de l’électron tombèrent avec le début de la et l’adaptation par du modèle de Rutherford à la théorie de , démontrant ainsi la stabilité de l’atome de Rutherford.

Donc c’est bien :

En , Nagaoka développe un de l’atome. Le modèle de Nagaoka était basée sur une analogie avec l’explication de la stabilité des anneaux de Saturne (les anneaux sont stables parce que la planète autour de laquelle ils orbitent est très massive). Ce modèle a permis deux prédictions :

un noyau très massif (par analogie à une planète très massive) ;

des électrons orbitant autour du noyau, maintenus par les forces électrostatiques (par analogie avec les anneaux orbitant autour de Saturne, maintenus par les forces gravitationnelles).

Les deux prédictions ont été confirmées avec succès par , qui signale le modèle de Nagaoka dans son article de 1911. Cependant, d’autres détails du modèle sont incorrects. En particulier, les charges des anneaux auraient dû être instables à cause de l’effet répulsif, ce qui n’est pas le cas des anneaux de Saturne et Nagaoka abandonne son modèle en .

et ont proposé un en .

Pourquoi les atomes vue au microscope ressemblent-ils à des étoiles ? Je ne fais pas référence au modèle de Bohr.

Fri, 15 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Vous voulez dire celle-là :

(source )

L’explication est dans la légende de l’image :

Lorsqu’il est éclairé par un laser de couleur bleue-violette, l’ion de strontium piégé dans l’expérience absorbe et réémet des photons rapidement. Avec un appareil photo ordinaire, une pause longue accumule ces grains de lumière en observant à travers une fenêtre de la chambre à ultra-vide qui abrite le piège à ions. La petite tache colorée qui apparaît alors ne montre bien sûr pas la taille de l’atome mais elle signale spectaculairement sa présence.

Donc la “photo” est en fait la superposition de nombreuses images dans lesquelles l’atome a envoyé un photon sur un des pixels de la caméra.

C’est en effet similaire à une photo astronomique où l’atmosphère disperse un peu la lumière. Le point commun est que la source est plus petite qu’un pixel …