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La structure lacunaire de la matière

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La structure lacunaire de la matière

Message par makavelia le Dim 22 Jan 2006 - 14:03

Bonjour tlm, voilà je n'arrive pas à faire cet exercice sur l'expérience de Rutherford et je voudrais savoir si quelqu'un pourrait m'aider svp!

En 1909, Marsden, Geiger et Rutherford entreprirent d'utiliser des
particules α (noyaux d'hélium) produites lors de la désintégration
de noyaux radioactifs de radium. Ils bombardèrent une feuille d'or de
0,6 μm d'épaisseur, placée dans une enceinte sous vide, par un faisceau
de particules α, focalisées par deux diaphragmes (D1 et D2).
Les particules α sont détectées lors de leur impact sur un écran
fluorescent. Ils constatèrent que la majorité des particules
traversent la feuille d'or sans être déviées. Quelques particules sont
légèrement déviées. Leur surprise fut de constater que certaines
particules α (1 sur 20000) sont renvoyées vers l'arrière !

3. Sachant que le rayon d'un atome d'or est de 0,144 nm et celui d'un
noyau d'or est de 7 fm, quel est le rapport des volumes du noyau et de
l'atome ?
4. Combien faut-il de couches d'atomes, empilés les uns sur les
autres, pour obtenir une feuille d'or de 0,6 μm d'épaisseur ?
5. Quel est le rapport de la masse d'une particule α à celle d'un
électron ? Cela permet-il de comprendre pourquoi la majorité des
particules α ne sont pas déviées ? On pourra s'aider de ce qui se
passe à la pétanque.
6. Que se passe-t-il pour les particules 5, 9 et 12 ? (ils sont déviés)
7 Quel est le rapport de masse d'une particules α à celle d'un
noyau d'or ? Cela permet-il de comprendre pourquoi les particules 5, 9
et 12 sont déviées ?
8 Comment peut-on expliquer que certaines particules α soient
renvoyées en arrière ? Faire un schéma.
9. Choisir la meilleure analogie avec l'expérience de Rutherford :
a) des enfants qui jettent dusable à travers un grillage à larges
mailles.
b) des joueurs de tennis qui envoient des balles contre un mur.
c) un chasseur qui tire des balles de chevrotine à travers une feuille
de papier.
d) une planète bombardée par une pluie de météorites.
10 Que penser de la phrase de Rutherford : "il est aussi surprenant de
voir des particules α réfléchies par une mince feuille d'rror,
qu'un boulet de canon renvoyé par une vitre" ?
11. Quelle est la masse volumique d'un noyau d'or ?
12. Que penser de la phrase : "les noyaux de toute l'humanité, accolés,
occuperaient un volume inférieur à celui d'un dé à coudre" ? On
supposera que tous les noyaux ont la même masse.
13. Pourquoi dit-on que le remplissage de l'espace est "lacunaire" ?
14. L'or est un métal ductile et malléable. Que signifient ces termes ?
15. Comment fabriquer simplement une feuille d'or de 0,6 μm d'épaisseur?

Données : me = 9,1.10-31 kg, mp = 1,67.10-27 kg, mα = 4 mp, mAu = 197xmp
et MT = 6 1024 kg.

Merci d'avance pour votre aide
Bonne journée à tous
Makavelia.

makavelia
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Re: La structure lacunaire de la matière

Message par Blad le Dim 22 Jan 2006 - 15:20

3; Pour faire le rapport tu as juste à calculer les volumes à partir des rayons qu'on te donne, puis tu divises celui du noyau par celui de l'atome.
4; il faut supposer que chaque couche d'atomes à une epaisseuer egale au diamètre de l'atome. Tu divise l'epaisseur de ta feuille par le diamètre et tu obtiens le nombre de couches. ( Remarque, il te faudra mieux donner un nombre entier sans virgules)
5et 7;Tu doit connaitre la masse de la particule et celle de l'electron a priori dans le cours.
9; Je pense que la meilleure analogie et celle du sable contre le grillage une petite partie du sable est rejetée vers l'arriere mais très peu.
11; la masse volumique d'un noyau d'or est son poids divisé par son volume (calculé un 3)
13; lacunaire=avec du vide
14; l'or pur est ductile et malléable en fait il est mou et peut se déformer facilement.

Voilà là comme ça c'est tous ce que je peut te dire. Il faut faire les calculs pour le reste.
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