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On doit sa mise en évidence à Rutherford. Il utilisa un émetteur radioactif de particules alpha(noyau d'hélium) pour bombarder une feuille métallique très fine. Le faisceau alpha traverse la feuille pratiquement sans subir d'atténuation. La tâche observée garde la même intensité avec ou sans feuille d'or. Une très faible partie des particules alpha sont déviés et provoque des impacts lumineux en divers endroits du document de la paroi de l'ampoule. À partir de ces observations, Rutherford postulat que la masse de l'atome se trouvait concentrée dans une sphère très petite par rapport au rayon de l'atome. Cette sphère est appelée noyau de l'atome.

On tire plusieurs constatations de ses observations :

  • la matière à une structure lacunaire
  • le noyau un rayon de l'ordre de 10-14 m
  • le noyau est chargé positivement créant un champ électrique très intense à son proche voisinage
  • autour du noyau, un angström environ, gravitent les électrons permettant à la tonne d'être globalement neutre électriquement.

Le proton

le proton a été découvert par Eugen Goldstein lorsqu'il travaillait sur les rayons anodiques encore appelés rayons canaux. En provoquant une décharge électrique dans un gaz raréfié, en l'occurrence l'hydrogène, les électrons accélérés par la différence de potentiel électrique, sont arrachés. Les molécules du gaz sont ionisés et on obtient des noyaux d'hydrogène ou proton. Le faisceau de protons est alors observé à l'arrière de la cathode on l'on a aménagé un canal. De cela vient le nom de rayons canaux. La mesure du rapport charge sur masse a permis de dégager les caractéristiques de ce dernier :

Charge du proton : q=+e=+1,6022.10-19C Masse du proton : mp=1,6726.10-27kg=1836me

Le neutron

il a été mis en évidence par James Chadwick par bombardement d'une cible de béryllium. Celle-ci émet alors un rayonnement qui par action sur la paraffine provoque l'expulsion de protons. On démontre par expérience que le rayonnement issu du béryllium n'est pas dévié par un champ électrique ou par un champ magnétique. Il s'agit donc d'un rayonnement de particules électriquement neutre. Chadwick démontra qu'il s'agissait d'un faisceau de neutrons formés au cours de la collision entre le béryllium et les noyaux d'hélium du faisceau alpha. Il permit de déterminer les caractéristiques du neutron :

Charge du neutron : q=0C ; Masse du neutron : mn=1,6749.10-27kg

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mercredi, août 16, 2017