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Particules, ondes et atomes
Particules, ondes et atomes<o:p></o:p>
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I) Introduction<o:p></o:p>
· 3 types de radiations ionisantes<o:p></o:p>
- Les rayons X proviennent du cortège électronique et sont utilisé en radiologie<o:p></o:p>
- Les ondes électromagnétiques sont utilisées en IRM<o:p></o:p>
- La radioactivité provient du noyau et est utilisée en médecine nucléaire<o:p></o:p>
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· 3 découvertes importantes<o:p></o:p>
- William Roentgen è Rayon X<o:p></o:p>
- Henri Becquerel, Pierre et Marie Curie è Rayons α, β et γ<o:p></o:p>
- Cédric et Irène Curie è Radioactivité artificielle<o:p></o:p>
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II) Masse et énergie<o:p></o:p>
Il existe deux systèmes de mesure :<o:p></o:p>
Le SI (système international) et le MKSA (mole, kilo, seconde, ampère)<o:p></o:p>
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La masse relativiste est constante <o:p></o:p>
Quand v < c alors m = m0
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La notation des atomes est <o:p></o:p>
A : nombre de nucléons (neutrons + protons)<o:p></o:p>
Z : nombre de protons (électrons quand l’atome est neutre)<o:p></o:p>
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· Le gramme (la masse [molaire] atomique)<o:p></o:p>
C’est la masse de N atome sachant que 1 mole de 12C = 12g<o:p></o:p>
Le nombre d’Avogadro est égal à 6,02.1023<o:p></o:p>
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· L’unité de masse atomique (u)<o:p></o:p>
Elle est adaptée à l’échelle des atomes<o:p></o:p>
La masse en u est égale à la masse en g<o:p></o:p>
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· Énergie de masse<o:p></o:p>
E = mc2<o:p></o:p>
E0 = m0c2 au repos<o:p></o:p>
Et = E0 + Ec è Ec = Δmc2 E0 est une particule en mouvement<o:p></o:p>
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III) Particules matérielles<o:p></o:p>
Nom<o:p></o:p>
Électron <o:p></o:p>
Proton <o:p></o:p>
Neutron<o:p></o:p>
Positron <o:p></o:p>
Neutrino <o:p></o:p>
Particule α<o:p></o:p>
Sigle<o:p></o:p>
e-<o:p></o:p>
p+<o:p></o:p>
n0<o:p></o:p>
β+<o:p></o:p>
ν<o:p></o:p>
α<o:p></o:p>
Masse au repos<o:p></o:p>
me = 9,109.10-28 g<o:p></o:p>
mp = 1,007u<o:p></o:p>
mn = 1,009u<o:p></o:p>
m = 1/2000u<o:p></o:p>
Quasi nulle<o:p></o:p>
m = 4,0015u <o:p></o:p>
(2mp + 2mn)<o:p></o:p>
Vitesse relativiste<o:p></o:p>
pour V = 0,5c <o:p></o:p>
me = 1,15 m0<o:p></o:p>
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Non relativiste<o:p></o:p>
Non relativiste<o:p></o:p>
/<o:p></o:p>
/<o:p></o:p>
/<o:p></o:p>
Charge<o:p></o:p>
-e = 1,602.10-19 C<o:p></o:p>
1eV = 1,602.10-19 J<o:p></o:p>
+e = 1,602.10-19 C<o:p></o:p>
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Nulle<o:p></o:p>
+e = 1,602.10-19 C<o:p></o:p>
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Nulle <o:p></o:p>
2e = 3,204.10-19 C<o:p></o:p>
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Stabilite<o:p></o:p>
/<o:p></o:p>
Stable<o:p></o:p>
Stable à l’intérieur du noyau mais pas à l’extérieur<o:p></o:p>
/<o:p></o:p>
/<o:p></o:p>
/<o:p></o:p>
…<o:p></o:p>
Électron quand il est autour du noyau <o:p></o:p>
Négaton quand il sort du noyau<o:p></o:p>
/<o:p></o:p>
/<o:p></o:p>
Antiparticule de l’électron (opposé au négaton β-)<o:p></o:p>
Explique la radioactivité β<o:p></o:p>
4 nucléons : noyau He / He++ / α / α++<o:p></o:p>
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IV) Rayonnements électromagnétiques (ou photons)<o:p></o:p>
· Représentation ondulatoire classique<o:p></o:p>
Mode de transport d’énergie<o:p></o:p>
Perturbation par propagation du champ électrique et magnétique en phase<o:p></o:p>
Perpendiculaire par rapport à la direction de propagation<o:p></o:p>
ν = c/λ<o:p></o:p>
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· Spectre des rayonnements magnétiques<o:p></o:p>
Fréquence inversement proportionnelle à la longueur d’onde<o:p></o:p>
On différencie les rayons X (cortège) des rayons γ en fonction de leur origine et pas de leur énergie<o:p></o:p>
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· Représentation quantique
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V) Dualité onde-particules<o:p></o:p>
Einstein découvre l’aspect corpusculaire (photon)<o:p></o:p>
De Broglie découvre l’aspect ondulatoire<o:p></o:p>
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VI) Structure électronique de l’atome<o:p></o:p>
· Modèle planétaire de Rutherford<o:p></o:p>
La diffusion d’une particule à travers une feuille métallique est incompatible avec le modèle sphérique<o:p></o:p>
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· Modèle de Bohr<o:p></o:p>
Le nombre d’électrons suivant le nombre de couche remplies est de 2n2 au maximum<o:p></o:p>
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Wk varie beaucoup d’un atome à l’autre mais Wext varie peu<o:p></o:p>
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