Le Big-Bang nous a livré son florilège de particules, découvrons :
- les constituants de la matière : molécules, atomes, noyau, électrons, protons, neutrons, quarks, bosons...
- les 4 forces fondamentales : faible, forte, gravitation, électromagnétique.
2. De la Terre aux étoiles
Les particules de la matière
3. Les constituants de la matière
molécule atome noyau / électrons
noyau protons / neutrons quarks
10-3m10-910-1010-1510-18m
millimètre nanomètre angström femtomètreattomètre
4. Une longue série de découvertes
Ves. avant J.-C. : théorie de l'atomisme : L'univers est
discontinu peuplé de matière indivisible et de vide
…
la théorie atomique moderne, scientifique,
est formulée par John Dalton à partir de 1807
…
jusqu'au
tableau
actuel
5. 1808 : quelques atomes John Dalton
CH3-CH2(OH)
C3H
OH
H
H2O
C
C6H12O6
C3HCO2
7. découverte de l'électron
1896 :découverte de la radioactivité
de l'uranium par H. Becquerel.
1895 :découverte des rayons X
par W. Röntgen.
1897 :découverte de l'électron
par J.J. Thomson.
8. 1898 :découverte du polonium
par Pierre et Marie Curie.
1903 :prix Nobel de Pierre et Marie Curie
pour la découverte du radium.
1905 : Baptême du photonpar Einstein
et nature corpusculaire de la lumière.
1911 :mise en évidence du noyauatomique
par Rutherford.
les découvertes progressent
9. 1924-27 :développement de la mécanique quantique,
compréhensiondu fonctionnement de l'atome.
1930 :hypothèse du neutrinopar Pauli.
1932 :mise en évidence du neutronpar Chadwick.
1933 :baptême du neutrino. Découverte de l'anti-électron.
et théorie de l'interaction faible de Fermi.
1934 :découverte de la radioactivitéartificielle
par Irène et Frédéric Joliot-Curie.
1937 :découverte du muon dans les particules issues du rayonnement cosmique.
les découvertes s'expliquent
10. L'atome
Le noyau est très petit devant l'atome.
La matière est essentiellement constituée de vide.
La masse est essentiellement concentrée dans le noyau.
Si l'atome était un stade
noyau = petite bille au centre
électrons = grains de poussière dans les gradins
12. Le proton / Le neutron
le proton est responsable :
-de la masse de la matière (neutron)
-du n°atomique des éléments
-radioactivité
-peut se transformer en neutron
-réactions acido-basiques
-avec l'électron forme l'hydrogène
le neutron est responsable :
-stabilité du noyau
-des isotopes
-acteur de la fission et fusion
-instable hors noyau
-des étoiles à neutrons
soumis aux forces :
-gravitationnelles
-faibles
-interactions fortes
-pas électro-magnétiquespour le neutron
13. La famille du proton / neutron
+ 6 anti quarks
Les
baryons
1 eV
16. Le photon
est responsable :
-de la lumière
-des ondes électromagnétiques
-quanta d'énergie
-laser
-polarisation
-spectroscopie
-…
responsable de la force :
-électromagnétique
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19. Le boson de Higgspour les nuls
http://youtu.be/3lzn3gnur6g
20. interaction faible
bosons W, Z : radioactivité
Les 4forces
force gravitationnelle
graviton : lie les masses
interaction forte
gluons : cohésion noyau
force électro-magnétique
photons : électricité