ATOME
Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis
Atomes et forces atomiques
Tous les atomes et molécules neutres, suffisamment éloignés l'un de l'autre, s'attirent avec une force dont l'énergie potentielle varie comme l'inverse de la sixième puissance de la distance mutuelle. Ce sont les forces d'attraction de Van der Waals, responsables de la cohésion des atomes des liquides ou des gaz rares solidifiés, par exemple dans les cristaux moléculaires d'hydrogène solide.
Ces forces résultent de l'action que le système de charges d'un atome ou molécule neutre produit sur celui d'un autre atome ou molécule. La théorie classique a permis une description intuitive des forces d'attraction de Van der Waals ; on a ainsi classé ces interactions en différents types : a) attraction « dipôle-dipôle », qui agit entre les molécules polaires (possédant un moment électrique dipolaire permanent) ; b) attraction « polarisabilité-polarisabilité », entre les atomes et les molécules neutres et symétriques, c'est-à-dire homopolaires ; c) attraction « dipôle-polarisabilité », entre une molécule polaire et un atome sphériquement symétrique.
La théorie complète de ces forces a été formulée en mécanique quantique. Un modèle simple du système des forces de Van der Waals a été développé à cet égard par London. Cet auteur a étudié les forces qui se produisent entre deux oscillateurs linéaires constitués chacun d'une charge négative vibrant autour d'une charge positive très lourde elle-même en repos. Pour des distances entre les centres des deux oscillateurs, R, très grandes en comparaison avec les dimensions de chaque oscillateur, il apparaît que l'énergie du système se compose de la somme des énergies du point zéro des deux oscillateurs et d'un terme additionnel négatif et inversement proportionnel à la sixième puissance de R.
Quand il y a superposition des nuages de charge de deux systèmes atomiques, des forces d'un autre type entrent en action. Dans le cas de deux couches atomiques saturées, fermées, dans le sens du principe de Pauli, qui se superposent, une force de répulsion très intense apparaît : c' [...]
1
2
3
4
5
…
pour nos abonnés,
l’article se compose de 14 pages
Écrit par :
- José LEITE LOPES : professeur de physique nucléaire, université Louis-Pasteur, directeur du groupe physique théorique et hautes énergies du Centre de recherche nucléaire de Strasbourg
Classification
Autres références
« ATOME » est également traité dans :
DESCRIPTION DE L'ATOME
Ernest Rutherford (1871-1937) propose en 1911 un modèle planétaire de l'atome. L'interprétation des résultats expérimentaux obtenus par ses collaborateurs Hans Geiger et Ernest Marsden sur la déviation violente des rayons α une mince feuille d'or lui permet de comprendre qu'un atome est constitué d'un noyau ext […] Lire la suite
AGRÉGATS, physico-chimie
Dans le chapitre « Agrégats atomiques et moléculaires » : […] En laboratoire, les agrégats sont produits de diverses manières : condensation d'un gaz par détente, impact d'ions ou d'un faisceau laser sur une surface, évaporation thermique. Ensuite, ils peuvent être déposés sur un support, mais le plus souvent ils sont entraînés par un flux gazeux (ou accélérés, s'ils sont chargés) et dirigés vers une enceinte où on les étudie « en vol ». Parmi les nombreuses […] Lire la suite
ALLIAGES
Dans le chapitre « Modélisation des alliages » : […] Le problème permanent des métallurgistes est l'impossibilité, encore quasi totale, de prévoir théoriquement et économiquement un diagramme d'équilibres de phases. Les diagrammes connus ont tous été établis d'abord expérimentalement, en mettant les composants en contact et en suivant leur évolution au moyen de techniques diverses. L'exemple de la figure , dans laquelle les pointillés traduisent l' […] Lire la suite
BOHR ATOME DE
Deux ans après avoir soutenu sa thèse sur la théorie électronique des métaux, le physicien danois Niels Bohr (1885-1962) écrit en 1913 trois articles fondamentaux qui révolutionnent la compréhension de la structure de la matière. Le premier, paru le 5 avril dans le Philosophical Magazine , est titré « Sur la constitution des atomes et des molécules ». Bohr prend pour point de départ la découvert […] Lire la suite
ATOME HABILLÉ
La théorie de l'« atome habillé » est une méthode de mécanique quantique permettant de calculer de manière simple et facile à interpréter les phénomènes qui se produisent lorsqu'un atome interagit avec un champ électromagnétique très intense résonnant ou voisin d'une résonance (la résonance est le cas où l'énergie d'un photon h ν est égale à la différence d'énergie E 2 — E 1 entre deux états de […] Lire la suite
ATOMIQUE PHYSIQUE
Dans le chapitre « La nouvelle physique atomique » : […] Depuis le début du xx e siècle, la physique quantique n'a cessé de surprendre, d'intriguer et d'émerveiller. Elle permet, entre autres, de réconcilier les descriptions ondulatoires et corpusculaires, irréductiblement contradictoires en physique classique. Depuis le début du xxi e siècle, les physiciens savent désormais manipuler les atomes pour utiliser cette dualité. Ils parviennent à capturer […] Lire la suite
ATOMIQUE THÉORIE
Dans le chapitre « Les conjectures de Dalton » : […] La première conjecture, riche d'une longue tradition, remontant aux philosophes de l'Antiquité, tels qu'Épicure ou Lucrèce, pose la matière comme faite d'atomes. La deuxième conjecture est l'indiscernabilité de ces corpuscules. Les atomes d'un même élément sont tous identiques, mais les éléments se distinguent les uns des autres par des atomes différents. Les atomes de fer, par exemple, diffèrent […] Lire la suite
ATOMISME
Deux mille ans avant la naissance de la théorie atomique moderne, des penseurs grecs ont forgé la notion d'atome pour désigner les éléments premiers, insécables et indestructibles dont se compose toute réalité. La tradition voit dans Leucippe l'ancêtre mythique d'une philosophie qui, au v e siècle avant J.-C., tente de concilier l'être un et immobile des Eléates (Parménide, Xénophane, Zénon) a […] Lire la suite
BANDES D'ÉNERGIE THÉORIE DES
Dans un atome isolé, les électrons se répartissent, en obéissant au principe de Pauli, entre des niveaux d'énergie bien déterminés, pratiquement sans largeur. Quand on rapproche par la pensée N atomes (avec N ∼ 10 23 ) pour construire un solide et qu'on oublie l'interaction entre les atomes, on est en droit de dire que chaque niveau atomique d'énergie ε i donne naissance à N niveaux équivalents […] Lire la suite
BASES DE LA THÉORIE ATOMIQUE
Le physicien et chimiste anglais John Dalton (1766-1844) expose en 1808 l'hypothèse atomique dans son ouvrage A New System of Chemical Philosophy . Il y écrit que « du rapport des poids dans la masse du composé, on peut déduire les poids relatifs des particules ultimes, ou atomes, des corps, et avec cette donnée, le poids et le nombre de ces atomes vont se montrer dans d'autres combinaisons ». Dal […] Lire la suite
Voir aussi
Les derniers événements
France. Accord électoral et programmatique entre les socialistes et les écologistes. 15-19 novembre 2011
. Le volet programmatique de l'accord aborde diverses questions, telles que l'introduction d'une dose de proportionnelle aux élections législatives. Concernant le nucléaire, l'accord prévoit la réduction de 75 p. 100 à 50 p. 100 de la part de l'atome dans la production d'électricité et la fermeture […] Lire la suite
Pour citer l’article
José LEITE LOPES, « ATOME », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 22 septembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/atome/