Lorsque j'entrai au laboratoire dirigé par Joliot au Collège de France, la connaissance que j'avais de la
structure de la matière ne devait guère dépasser celle acquise par un lycéen de 1993 abonné à de bonnes
revues de vulgarisation. Je les résume rapidement: la matière est composée d'atomes, eux-mêmes constitués
de noyaux entourés d'un cortège d'électrons. Les noyaux portent une charge électrique positive qui est de
même valeur et de sens opposé à la charge des électrons qui gravitent autour du noyau. La masse d'un atome
est concentrée dans le noyau. Peut-être, sans prétendre faire un cours de vulgarisation, puis-je donner
quelques précisions en me fondant sur les notions qui sont intuitives chez presque tous les lecteurs ?
Un litre d'eau contient environ trente millions de milliards de milliards d'atomes d'oxygène et deux fois plus
d'atomes d'hydrogène. Or le litre d'eau pèse un kilogramme. Si je devais exprimer la masse de chaque
atome avec les unités familières dans la vie courante, comme le kilogramme, je trainerai des chiffres avec
une quantité quasi insupportable de zéros après la virgule ! [...]
Le diamètre d'un atome est voisin d'un centième de millionième de centimètres. Celui d'un noyau est cent
mille fois plus petit. On voit donc que presque toute la masse d'un atome est concentrée en un noyau central
et que, loin sur la périphérie, se trouve un cortège qui est fait de particules de charge électrique négative, les
électrons. C'est ce cortège seul qui gouverne le contact des atomes entre eux et donc tous les phénomènes
perceptibles de notre vie quotidienne, tandis que les noyaux, tapis au cœur des atomes, en constituent la
masse.
Extrait du livre « La vie à fil tendu» de Georges Charpak, 1993
1- Relever une citation qui mette en évidence le fait que l'atome appartient au domaine de l'infiniment
petit.
2- Quelles sont les deux parties principales de l'atome?
3- Quel est l'ordre de grandeur du diamètre de l'atome?
Exprimer cet ordre de grandeur sous forme de puissance de dix.
4- Quel est l'ordre de grandeur d'un atome par rapport à son noyau ?
5- Analogie: Considérons une cerise, parfaitement sphérique et ayant également un noyau sphérique.
Le diamètre de son noyau est d'environ 0,5cm. Si l'ordre de grandeur du noyau par rapport à la
cerise était le même que dans le cas de l'atome, quel serait alors le diamètre de la cerise ?
6- Quel type de charge est porté par le noyau ?
7- Où se trouve concentrée la masse ?
8- Quel type de charge est porté par l'électron ?
9- Comment sont les nombres de charges positives et d'électrons ?
10-Comment est l'atome d'un point de vue électrique ?