ÉLECTRON

Articles associés

• ANTIMATIÈRE

  • Écrit par Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD
  • 6 099 mots
  • 4 médias
  À l'époque des premières spéculations sur les antiparticules, la matière pouvait être décomposée en trois constituants primordiaux : l'électron, le proton et le neutron, dont on soupçonnait l'existence et que l'on s'apprêtait à découvrir. Toutes les expériences d'électricité confirment une...

• AROMATICITÉ

  • Écrit par André JULG
  • 4 141 mots
  • 2 médias
  Dans un atome, les électrons ne peuvent avoir une énergie arbitraire, mais se placent au contraire sur des niveaux atomiques auxquels correspondent des énergies et des fonctions d'onde d'espace, appelées orbitales atomiques, bien déterminées. L'électron étant aussi caractérisé par...

• ATOME

  • Écrit par José LEITE LOPES
  • 8 043 mots
  • 13 médias
  ...électriques dans les gaz raréfiés et l'étude des rayons cathodiques ont amené à la découverte de très légères particules, chargées électriquement, les électrons. Dotés d'une charge négative, la plus petite déterminée expérimentalement jusqu'à nos jours, et d'une masse environ 2 000 fois plus petite...

• ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par Philippe BOUYER, Georges LÉVI
  • 5 853 mots
  • 1 média
  ...l'essentiel de la masse et possède une charge positive égale au numéro atomique Z multipliée par la valeur absolue de la charge électrique (q_e) de l'électron ; le noyau est entouré par un nombre d'électrons égal au numéro atomique, ce qui assure la neutralité électrique de l'ensemble. Deux conséquences...

• AURORE POLAIRE

  • Écrit par Jean-Jacques BERTHELIER
  • 4 860 mots
  • 4 médias
  ...éventuellement ionisé, résulte de l'impact d'une particule énergique ou d'une réaction chimique telle qu'une recombinaison radiative :

  

  ou dissociative :

  

  Ce sont surtout les électrons primaires incidents, d'énergie comprises entre une centaine d'électronvolts (eV) et quelques centaines de kiloélectronvolts,...

• BÊTA RAYONNEMENT

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 152 mots

  Forme de radioactivité dans laquelle un noyau émet un électron et un antineutrino (rayon bêta moins) ou un positron et un neutrino (rayon bêta plus). Ce processus donne naissance à un autre noyau ayant un neutron de moins et un proton de plus que le noyau initial. Les travaux de...

• BANDES D'ÉNERGIE THÉORIE DES

  • Écrit par Daniel CALÉCKI
  • 833 mots

  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 ∼ 10²³) pour construire un solide et qu'on oublie l'interaction...

• BOHR ATOME DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 325 mots
  • 1 média

  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...

• BOHR NIELS (1885-1962)

  • Écrit par Léon ROSENFELD
  • 2 741 mots
  • 1 média
  La découverte des électrons, particules environ 2 000 fois plus légères que l'atome d'hydrogène et portant toutes la même quantité de charge électrique négative, avait conduit les physiciens, dès le début de ce siècle, à concevoir l'atome comme un système complexe, formé d'une distribution de...

• BROGLIE LOUIS DE (1892-1987)

  • Écrit par Marie-Antoinette TONNELAT
  • 1 952 mots
  • 1 média
  C'est donc seulement pour les particules de masses et de vitesses assez faibles – par exemple pour les électrons libres diffusés – que pourrait se manifester la présence de l'onde associée imaginée par Louis de Broglie. Effectivement, en 1927, les ondes de Louis de Broglie permettaient d'expliquer parfaitement...

• CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 3 928 mots
  • 1 média
  ...Albert Einstein des lois décrivant le comportement statistique d'ensemble de champs quantiques de moment angulaire intrinsèque multiple de h/2π. L'électron est quant à lui un fermion, car les ensembles de particule de moment angulaire intrinsèque multiple impair de h/4π obéissent à des...

• CHIMIE - La chimie aujourd'hui

  • Écrit par Pierre LASZLO
  • 9 553 mots
  • 3 médias
  Les formules de structure qu'écrivent les chimistes dérivent d'une aporie, la localisation desélectrons, par paires, entre les atomes. Tout électron est au contraire délocalisé sur l'ensemble d'une molécule. La chimie quantique a comme objectif de déterminer cette distribution électronique,...

• CHIMIE THÉORIQUE

  • Écrit par Lionel SALEM, François VOLATRON
  • 3 773 mots
  • 10 médias
  La chimie théorique est, à ses débuts, un exercice passager pour physiciens. Après la découverte de la dualité onde-corpuscule de l'électron par de Broglie en 1924 et de l'équation de Schrödinger en 1926, les savants de l'époque souhaitent vérifier la validité et l'applicabilité de ces nouveaux...

• CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 5 650 mots
  • 6 médias
  Les collisions d’électrons sur les protons révèlent, à la fin des années 1960, la richesse de la structure des nucléons. Il apparaît d’abord que le proton et le neutron ne sont pas des particules ponctuelles mais qu’ils ont un rayon de l’ordre du femtomètre (1 fm = 10^–15 m). L'expérience...

• COMPTON EFFET

  • Écrit par Michel BAUBILLIER, Bernard PIRE
  • 2 247 mots
  • 4 médias

  Les rayonnements électromagnétiques de haute énergie (rayons X et γ) interagissent avec la matière selon trois processus : effet photoélectrique ; création de paires électrons-positrons ; enfin, diffusion élastique des photons sur des électrons libres ou peu liés, appelée effet...

• CONDUCTIVITÉ ou CONDUCTIBILITÉ, physique

  • Écrit par Viorel SERGIESCO
  • 588 mots

  Grandeur physique caractérisant la propagation, dans un milieu matériel, d'un flux d'électrons (conductivité électrique), d'un flux de chaleur (conductivité thermique) ou d'une perturbation mécanique (conductivité acoustique). Les milieux dans lesquels la propagation...

• COORDINATION (chimie) - Composés de coordination

  • Écrit par Jean AMIEL, Jean-Pierre SCHARFF
  • 4 307 mots
  • 4 médias
  ...cas d'un complexe octaédrique, l'établissement de six liaisons datives entre le cation métallique central jouant le rôle d' accepteur d' électrons, c'est-à-dire d'acide de Lewis, et six doublets électroniques de ligand(s) jouant un rôle de donneur d'électrons, c'est-à-dire...

• CROOKES sir WILLIAM (1832-1919)

  • Écrit par Christian BRACCO
  • 1 042 mots
  • 2 médias
  ...électriques – qui deviendront « tubes de Crookes » – lui assure une notoriété supplémentaire. En mettant en évidence le caractère matériel de ces « rayons », il préfigure la découverte del’électron par Joseph John Thomson et le principe des tubes cathodiques des écrans de télévision.

• DÉCOUVERTE DE L'EFFET JOSEPHSON

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 204 mots

  Alors qu'il est encore étudiant à l'université de Cambridge (Grande-Bretagne), le jeune théoricien gallois Brian D. Josephson (né en 1940) comprend en 1962 comment se comportent les électrons d'une jonction entre deux supraconducteurs. Il explique que, par un effet purement...

• DAVISSON CLINTON JOSEPH (1881-1958)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 364 mots

  Clinton Joseph Davisson est né le 22 octobre 1881 à Bloomington, dans l'Illinois (États-Unis). Fils d'un artisan, il obtient une bourse pour poursuivre ses études à l'université de Chicago en 1902, mais, faute d'argent, doit retourner un an plus tard à Bloomington pour y travailler pour une...

• DE LA RADIOACTIVITÉ À LA FISSION DE L'ATOME - (repères chronologiques)

  • Écrit par Robert DAUTRAY
  • 760 mots

  1896 Après la découverte des rayons X par le physicien allemand Wilhelm C. Röntgen en 1895, de nombreux savants recherchent des sources naturelles de rayons X. Le physicien français Henri Becquerel découvre fortuitement que des sels d'uranium émettent des rayons nouveaux, qu'il...

• DEHMELT HANS GEORG (1922-2017)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 262 mots

  Fils d'un officier d'artillerie, Hans Georg Dehmelt est né le 9 septembre 1922 à Görlitz (Allemagne) et passa son enfance à Berlin. Ses études furent interrompues par la guerre, durant laquelle il servit un temps sur le front russe avant d'être envoyé à Breslau suivre une année d'études militaires....

• DIRAC PAUL (1902-1984)

  • Écrit par Richard J. EDEN, Eduardo de RAFAEL
  • 1 326 mots
  • 2 médias
  En 1928, en combinant les principes de la relativité restreinte et ceux de la théorie quantique, Dirac découvre l'équation relativiste de l'électron, équation qui porte son nom. C'est l'une des plus originales et des plus importantes découvertes scientifiques de tous les temps ; elle introduit de...

• E.S.R.F. (European Synchrotron Radiation Facility)

  • Écrit par Jean-Louis LACLARE
  • 2 222 mots
  ...pour produire en laboratoire un rayonnement synchrotron puissant, et en particulier l'obtention d'une vitesse des particules infiniment proche de la vitesse de la lumière, sont plus faciles à réunir avec desélectrons, particules légères qui sont bien moins difficiles à accélérer que des protons.

• ÉLECTRICITÉ - Histoire

  • Écrit par Jacques NICOLLE
  • 5 454 mots
  • 11 médias
  ...électrodes. En 1833, Johann Wilhelm Hittorf (1824-1914) précisa que, dans ce cas, les ions des deux signes ont des vitesses différentes. G. Johnstone Stoney (1826-1911) indiqua alors qu'il devait exister une charge unitaire portée par chaque ion à laquelle il donna le nom d' électron.

• ÉLECTRICITÉ - Lois et applications

  • Écrit par Jean-Marie DONNINI, Lucien QUARANTA
  • 4 200 mots
  • 8 médias
  La matière est électriquement neutre puisqu'elle est composée d'atomes qui comportent autant d'électrons (chargés négativement) que de protons (chargés positivement). L'électrisation correspond à un gain ou à une perte d'électrons par rapport à la neutralité. Toute charge...

• ÉLECTRONIQUE INDUSTRIE

  • Écrit par Michel-Henri CARPENTIER
  • 12 643 mots
  • 7 médias
  Les équipements électroniques utilisent les propriétés de l'électron : sa charge électrique, les champs électromagnétiques que créent ses mouvements, et plus récemment son spin. Toutefois, le terme « électronique » est réservé en pratique aux applications où l'on contrôle le comportement...

• ÉTOILES

  • Écrit par André BOISCHOT, Jean-Pierre CHIÈZE
  • 11 841 mots
  • 8 médias
  Ce sont les propriétés quantiques du gaz d'électrons qui influent le plus profondément sur le cours de l'évolution stellaire. Parce que ce sont des fermions (particules de spin égal à 1/2 ℏ, où ℏ est la constante de Planck), il existe une limite supérieure au nombre d'électrons...

• FORMULATION DES BASES DE LA MÉCANIQUE QUANTIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 441 mots

  Louis de Broglie (1892-1987) publie en 1923 trois notes dans les Comptes rendus de l’Académie des sciences (t. 177) : la première, sobrement titrée « Ondes et quanta » ; la deuxième sur la diffraction et les interférences des quanta de lumière ; la troisième sur les quanta, la...

• FROID, physique

  • Écrit par Jean MATRICON, Georges WAYSAND
  • 3 557 mots
  • 2 médias
  ...satisfaisante du phénomène soit proposée, par John Bardeen, Leon Cooper et John Schrieffer (1957) : leur théorie, dite B.C.S., repose sur l'idée que les électrons qui assurent normalement la conduction électrique s'associent deux à deux, de vitesse et de moment magnétique opposés ; la paire ainsi formée...

• FULDE-FERRELL-LARKIN-OVCHINNIKOV PHASE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 578 mots

  L’état FFLO (initiales des physiciens Peter Fulde, Richard Ferrell, Anatoly Larkin et Yuri Ovchinnikov, qui ont prédit son existence en 1964) est un état supraconducteur qui résiste à la présence d’un champ magnétique élevé. Sa mise en évidence, plus de cent ans après que l’équipe du physicien...

• GALAXIE LA ou VOIE LACTÉE

  • Écrit par James LEQUEUX
  • 5 297 mots
  • 4 médias
  ...électronique des rayons cosmiques une émission radio continue intense dans le domaine des longueurs d'onde métriques et décamétriques, émission produite par le freinage des électrons ultrarelativistes (c'est-à-dire d'énergie très largement supérieure à m ₀ c ², où m ₀ est la masse de l'électron...

• GRAPHÈNE

  • Écrit par Jean-Marc BERROIR, Bernard PLAÇAIS
  • 1 673 mots
  • 5 médias
  ...non dopé, il ne possède pas, à basse température, de porteurs de charge libres de se mouvoir sous l'action d'un champ électrique. Des porteurs mobiles, électrons de charge négative ou trous de charge positive, peuvent cependant être créés par dopage chimique comme dans les semiconducteurs usuels ou...

• HEISENBERG WERNER KARL (1901-1976)

  • Écrit par Léon ROSENFELD
  • 3 061 mots
  • 2 médias
  ...Bohr et Kramers consacraient leurs efforts à l'examen de la portée du principe de correspondance. On peut analyser le mouvement classique des électrons d'un atome en ses composantes périodiques et leurs harmoniques (multiples entiers mω des fréquences ω) et calculer les amplitudes ...

• HYDROGÈNE (physique)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 5 419 mots
  • 9 médias
  ...quasi-totalité de la masse atomique. Cette représentation souffre cependant elle aussi d’un défaut majeur : la configuration proposée ne peut pas être stable, les électrons étant – selon les lois de l’électromagnétisme – incapables de conserver leur énergie dans un tel mouvement, ce qui devrait les entraîner...

• HYPERFRÉQUENCES

  • Écrit par Louis DUSSON
  • 8 710 mots
  • 17 médias
  ...possèdent actuellement des cavités cylindriques. Un champ magnétique de plusieurs dixièmes de tesla est appliqué parallèlement à l'axe de symétrie ; les électrons issus de la cathode se déplacent dans le vide et sont soumis à l'action d'un champ électrique H.F. et d'un champ magnétique qui lui est perpendiculaire....

• HYPERSONS

  • Écrit par Pierre TOURNOIS
  • 2 415 mots
  • 3 médias
  ...les hypersons beaucoup plus que les isolants. En effet, un champ électrique accompagne l'onde élastique par suite du déplacement relatif des ions et des électrons. Il en résulte des pertes par effet Joule et, tant que le libre parcours moyen des électrons reste inférieur à la longueur d'onde hypersonore,...

• INTERACTIONS (physique) - Électromagnétisme

  • Écrit par Bernard DIU
  • 3 914 mots
  • 6 médias
  Certains corps ou objets, dans certaines situations, acquièrent une charge électrique. Elle leur est conférée par apport ou retrait d'électrons. Depuis la découverte de l'électron par J. J. Thomson en 1897, on ne connaît toujours pas la nature physique de la charge, qui accompagne toutes les particules...

• INTERACTIONS (physique) - Interaction électrofaible

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 854 mots
  • 4 médias
  ...fois supérieures à celle du proton) sont la cause de la faiblesse de la portée de l'interaction faible. L'idée de base de cette théorie est de considérer l'électron et le neutrino comme deux états d'un doublet d'« isospin faible ». L'idée physique sous-jacente est que ce qu'on appelle en un...

• JOSEPHSON BRIAN DAVID (1940- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 329 mots

  Né le 4 janvier 1940 à Cardiff (Grande-Bretagne), Brian David Josephson fait ses études supérieures à l'université de Cambridge, où il soutient sa thèse en 1964. Après un court séjour à l'université de l'Illinois, il retourne à Cambridge en 1967 et y devient professeur en 1974. Ses...

• JUPITER, planète

  • Écrit par André BOISCHOT, André BRAHIC, Universalis, Daniel GAUTIER, Guy ISRAËL, Pierre THOMAS
  • 9 928 mots
  • 60 médias
  ...de particules accélérées sous l'effet de l'activité solaire, Jupiter possède avec Io et son tore de plasma une source très importante d'ions et d'électrons. Io est le premier satellite connu sur lequel on a observé une activité éruptive. Les fontaines éruptives éjectent dans l'atmosphère de Io...

• KUSCH POLYKARP (1911-1993)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 369 mots

  Né le 26 janvier 1911 à Blankenburg (Allemagne), Polykarp Kusch était le fils d'un pasteur allemand qui émigra aux États-Unis avec sa famille en 1912. Après des études à Cleveland (Ohio) et à l'université de l'Illinois, où il soutint sa thèse en 1936 dans le domaine de la spectroscopie moléculaire,...

• LASERS À ÉLECTRONS LIBRES

  • Écrit par Jean-Michel ORTEGA
  • 1 953 mots

  Apparus en 1977, les lasers à électrons libres (LEL) ont suscité un vif intérêt dans la communauté scientifique. En effet, leur milieu actif utilise non pas des atomes et des molécules comme pour les lasers conventionnels, mais un faisceau d'électrons de haute énergie. Ce milieu amplificateur...

• LAUGHLIN ROBERT B. (1950- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 557 mots

  Né le 1^er novembre 1950 à Visalia (Californie), Robert B. Laughlin est le fils d'un juriste et d'une institutrice. Enfant introverti et bricoleur, il se passionne très tôt pour les manipulations scientifiques faites par jeu à la maison, en chimie et en électronique, mais aussi pour les mathématiques,...

• LENARD PHILIPP (1862-1947)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 286 mots

  Fils d'un marchand de vin, Philipp Lenard naquit à Pozsony (l'actuelle Bratislava en Slovaquie, alors en Hongrie) le 7 juin 1862 dans une famille d'origine tyrolienne. Ses études le menèrent de Budapest à Vienne, Berlin et enfin Heidelberg où il soutint sa thèse en 1886. Assistant de ...

• LIAISONS CHIMIQUES - Liaison et classification

  • Écrit par André JULG
  • 7 259 mots
  • 7 médias
  ...fonction d'espace, définie plus haut, par la fonction de spin. Cette dernière, comme la fonction d'espace, est fonction propre d'un certain opérateur. Pour unélectron, cet opérateur ne possède que deux fonctions propres, notées en général α et β, et correspondant à des valeurs propres opposées.

• LIBERTÉ ASYMPTOTIQUE, physique

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 558 mots

  Deux articles publiés dans le numéro du 25 juin 1973 des Physical Review Letters (organe de la Société américaine de physique), écrits par deux brillants étudiants américains, H. David Politzer (né en 1949) et Franck Wilczek (né en 1951), et le directeur de thèse du second, David...

• LORENTZ HENDRIK ANTOON (1853-1928)

  • Écrit par Sybren R. de GROOT, Leendert G. SUTTORP, Christiaan G. VAN WEERT
  • 1 306 mots
  .... Par ses travaux précédents, Lorentz était bien préparé à donner une explication de ce phénomène : la force électromagnétique subie par un électron en mouvement donne lieu à deux vibrations d'autres fréquences, qui se superposent à la vibration originale. On voit ainsi apparaître deux raies...

• LUMINESCENCE

  • Écrit par Séverine MARTRENCHARD-BARRA
  • 3 444 mots
  • 6 médias
  Selon les lois de la mécanique quantique, les atomes isolés, ou assemblés en molécules, puis en solides, possèdent des niveaux d’énergie. Pour comprendre les phénomènes de luminescence, il faut essentiellement considérer les niveaux d’énergies associés aux états électroniques.

• MÉTALLOGRAPHIE - Microscopie électronique

  • Écrit par Guy HENRY, Barry THOMAS
  • 5 359 mots
  • 6 médias

  Les appareils d' optique électronique – microscope électronique à balayage (M.E.B.), microanalyseur à sonde électronique (M.A.S.E.) et microscope électronique en transmission – occupent une position privilégiée dans le domaine de la caractérisation microstructurale des matériaux en ce...

• MAGNÉTISME

  • Écrit par Damien GIGNOUX, Étienne de LACHEISSERIE, Louis NÉEL
  • 13 743 mots
  • 14 médias
  À l'échelle atomique, il en va de même : tout électron possède d'abord un moment magnétique associé à son moment cinétique intrinsèque, le spin ; en outre, le mouvement d'un électron sur son orbite atomique peut créer un courant électrique, donc un moment magnétique orbital ; la combinaison...

• MAGNÉTOSPHÈRES

  • Écrit par Michel PETIT
  • 4 127 mots
  • 10 médias
  Les toutes premières mesures faites localement dans la magnétosphère au moyen de simples compteurs Geiger ont mis en évidence l'existence d'électrons et de protons d'énergie considérable atteignant plusieurs millions d'électronvolts, qui sont en quelque sorte pris au piège dans les lignes de...

• MATIÈRE (physique) - État solide

  • Écrit par Daniel CALÉCKI
  • 7 594 mots
  • 12 médias

  La matière se présente principalement sous trois états simples : gazeux, liquide et solide. Ce qui distingue l'état solide des deux autres états est l'incapacité d'une masse solide à épouser la forme du récipient dans lequel on la place ; en revanche, un gaz s'empresse d'envahir tout le volume...

• MATIÈRE (physique) - Plasmas

  • Écrit par Patrick MORA
  • 6 705 mots
  • 4 médias
  ...neutres, h la constante de Planck et E_i l'énergie d'ionisation, c'est-à-dire l'énergie qu'il faut fournir pour arracher un électron à un atome. Soit n _e n _i/n ₀ = 2,4 × 10²¹T^3/2 exp(— 1,58 × 10⁵/T). Hors équilibre, le taux d'ionisation peut s'écarter sensiblement...

• MICROÉLECTRONIQUE

  • Écrit par Claude WEISBUCH
  • 12 054 mots
  • 23 médias
  ...semiconducteur situé entre deux électrodes, source et drain, est commandée en appliquant une tension sur une électrode de grille située au-dessus du canal. Cette tension crée un potentiel électrostatique qui attire les électrons dans le canal ou les repousse hors du canal suivant le signe du potentiel appliqué...

• MICROSCOPIE

  • Écrit par Christian COLLIEX, Jean DAVOUST, Étienne DELAIN, Pierre FLEURY, Georges NOMARSKI, Frank SALVAN, Jean-Paul THIÉRY
  • 17 343 mots
  • 15 médias
  ...radiations corpusculaires, seuls les microscopes électroniques sont très largement employés. Ils utilisent les propriétés ondulatoires des électrons accélérés auxquels peut être associée une longueur d'onde selon la relation de Louis de Broglie entre la longueur d'onde λ et la...

• MICROSONDE ÉLECTRONIQUE

  • Écrit par Françoise BALIBAR
  • 573 mots

  Les microscopes électroniques modernes ont un pouvoir de résolution (distance minimale séparant deux points vus comme distincts dans l'appareil) de l'ordre de quelques dixièmes de nanomètres. Cependant, l'information ainsi recueillie, information de nature morphologique...

• MILLIKAN ROBERT ANDREWS (1868-1953)

  • Écrit par Agnès LECOURTOIS
  • 247 mots

  Physicien américain né le 22 mars 1868 à Morrison (Illinois) et mort à San Marino (Californie) le 19 décembre 1953. Le prix Nobel de physique lui fut décerné en 1923 pour son étude de la charge élémentaire de l'électron et de l'effet photoélectrique.

  Après des études...

• MITOCHONDRIES

  • Écrit par Roger DURAND
  • 9 618 mots
  • 20 médias
  Le transfert des électrons depuis les cofacteurs réduits (NADH + H⁺ et FADH₂) jusqu'à l'oxygène de l'air se fait par l'intermédiaire d'enzymes constituées de protéines spécifiques et de groupements prosthétiques qui sont des couples redox (tabl. 3)Un seul couple...

• MOLÉCULE

  • Écrit par André JULG
  • 3 785 mots
  Quant aux électrons, ils suivent des trajectoires très compliquées qu'il n'est pas possible de décrire analytiquement. Étant donné leur vitesse, tout se passe à notre échelle comme si l'espace autour des noyaux était rempli par une densité continue d'électricité négative. C'est...

• MONOPÔLE MAGNÉTIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 757 mots

  Depuis la découverte du magnétisme par l'ingénieur français Petrus Peregrinus de Maricourt, tous les objets magnétiques étudiés jusqu'à présent, qu'il s'agisse de notre Terre ou d'un simple barreau aimanté, du microscopique proton (10^-12 mm) ou de l'électron pratiquement...

• MUON ET MODÈLE STANDARD EN PHYSIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 833 mots
  • 2 médias
  ...corps chargé en rotation est sensible à un champ magnétique, cette sensibilité étant caractérisée par l’intensité de son moment magnétique. Ainsi, un électron (de charge Q et de masse m) en rotation uniforme à une vitesse v sur une boucle de courant de rayon r a un moment magnétique proportionnel...

• NANOSOURCES DE COURANT

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 333 mots

  Pour que la spintronique (l'électronique de spin, qui remplace la charge de l'électron par son état de spin comme messagère d'information) révolutionne vraiment l'électronique jusque dans ses applications journalières, on doit mettre au point des sources de courants...

• NANOTECHNOLOGIES

  • Écrit par Claude WEISBUCH
  • 5 532 mots
  • 4 médias
  ...Certaines nouvelles propriétés nées de l'échelle nanométrique dans les composants électroniques sont exploitées depuis la fin des années 1970. Les transistors à gaz d'électrons bidimensionnels sont apparus au début des années 1980. Lorsque l'épaisseur de la couche semiconductrice d'un transistor...

• NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Noyau atomique

  • Écrit par Luc VALENTIN
  • 8 960 mots
  • 18 médias
  Les particules de prédilection pour entreprendre ces mesures sont les électrons de quelques centaines de mégaélectronvolts (λ < 1 fm). Ils permettent, en effet, une analyse très rigoureuse des résultats dans la mesure où, à ces énergies, ils ne subissent, avec les nucléons, que l'interaction électromagnétique...

• OPTIQUE CRISTALLINE - Diffraction par les cristaux

  • Écrit par André AUTHIER
  • 7 770 mots
  • 18 médias
  La première expérience de diffraction des électrons a été effectuée en 1926 par Davisson et Germer ; elle apportait la démonstration expérimentale de la relation de L. de Broglie (1) qui associe une onde à un faisceau de particules en mouvements.

• OPTIQUE - Optique électronique

  • Écrit par Albert SEPTIER
  • 4 243 mots
  • 5 médias

  L'optique électronique ou plus généralement l' optique corpusculaire s'intéresse aux trajectoires d'électrons libres accélérés, et à tous les procédés permettant de guider ces particules dans un espace où règne un vide poussé.

  On peut en effet se servir d'électrons...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Accélérateurs de particules

  • Écrit par Michel CROZON, Jean-Louis LACLARE
  • 3 105 mots
  • 3 médias
  ...Ainsi, les physiciens se préoccupent déjà de la machine qui succédera au L.H.C. Selon la logique évoquée ci-dessus, tous s'accordent pour estimer que des collisions électron-positron constituent la meilleure voie pour des études détaillées et précises dans le domaine d'énergie et de masse situé entre 100...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

  • Écrit par Maurice JACOB, Bernard PIRE
  • 7 192 mots
  • 12 médias
  ...l'ordre de 10^—15 m. Les noyaux sont constitués de protons et de neutrons, liés entre eux d'une façon assez compacte. Dans l'atome, des électrons (de charge — e) compensent, par leur nombre, la charge Ze du noyau correspondant au nombre de protons qui s'y trouvent. Les électrons remplissent,...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Détecteurs de particules

  • Écrit par Pierre BAREYRE, Jean-Pierre BATON, Georges CHARPAK, Monique NEVEU, Bernard PIRE
  • 9 660 mots
  • 12 médias
  Une chambre à étincelles est faite d'un ensemble d'électrodes parallèles plongées dans un gaz noble à la pression atmosphérique. le passage d'une particule chargée éjectent des électrons d' ionisation des atomes du gaz. Ceux-ci peuvent acquérir suffisamment d'énergie dans un ...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

  • Écrit par Jean-Eudes AUGUSTIN, Michel PATY, Bernard PIRE
  • 14 209 mots
  • 13 médias
  L'électron est une particule élémentaire stable. Il possède une charge électrique négative, une très petite masse (près de 2 000 fois plus petite que celle de l'atome le plus léger : l'hydrogène), et un moment angulaire propre appelé spin, auquel est lié un moment magnétique...

• PAULI WOLFGANG (1900-1958)

  • Écrit par Charles P. ENZ
  • 1 960 mots
  • 1 média
  ...le conduisit, en janvier 1925, à la formulation du principe d'exclusion qui porte son nom, en réalisant que l'énergie et le moment cinétique orbital ne suffisent pas pour caractériser l'état d'unélectron dans l'atome mais que l'électron manifeste « une bivalence non explicable classiquement ».

• PERRIN JEAN (1870-1942)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 582 mots

  Né le 30 septembre 1870 à Lille, Jean Perrin était le fils d'un capitaine d'infanterie d'origine modeste qui mourut prématurément en 1880. Après des études à Lyon et au lycée Janson-de-Sailly à Paris, il entra à l'École normale supérieure en 1891. Il y devint préparateur...

• PHOTOÉLECTRIQUE EFFET

  • Écrit par Pierre VERNIER
  • 4 753 mots
  • 2 médias
  ...ultraviolette. Ce phénomène put être attribué, dès 1888, par Wilhelm Hallwachs, à l'émission de charges négatives que Philipp Lenard identifia en 1900 avec les électrons que l'on venait de mettre en évidence. Cette découverte de l'émission photoélectrique, et plus tard de ses lois, devait être l'un des arguments...

• PRIX NOBEL DE CHIMIE 2017

  • Écrit par Rémi FRONZES
  • 2 008 mots
  • 3 médias
  ...fait de la nature même du rayonnement utilisé (la lumière), ces microscopes ne sont pas capables de discerner des détails plus fins que cette résolution. Ruska a alors l’idée géniale de substituer un faisceau d’électrons au faisceau lumineux d’un microscope à transmission classique. En effet, ...

• PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2016

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 958 mots
  • 3 médias

  Le prix Nobel de physique 2016 distingue les travaux de trois théoriciens, pour la description de nouveaux états quantiques de la matière et des transitions de phase qui mènent à ces états. Les trois physiciens, David J. Thouless (né à Bearsden, en Écosse, en 1934 et mort à Cambridge, en Angleterre,...

• PROTON

  • Écrit par Nicole d' HOSE
  • 4 027 mots
  Le proton possède une charge électrique qui est égale en grandeur et opposée en signe à celle de l'électron. Par convention, cette charge (e) est considérée comme positive : e = 1,602 177 3 × 10^—19 C.

• QUANTIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par Claude de CALAN
  • 4 640 mots
  • 6 médias
  Un autre paradoxe apparaît dans l'étude des atomes, qu'on se représente comme de petits systèmes solaires, avec des électrons tournant autour d'un noyau :

• RÉSONANCE MAGNÉTIQUE

  • Écrit par Jacques COURTIEU, Maurice GOLDMAN
  • 6 466 mots
  • 1 média
  Chaque électron d'un atome possède une propriété analogue à ce que lui conférerait une rotation autour du noyau atomique, que l'on caractérise par une grandeur vectorielle appelée moment angulaire orbital. Il possède de plus un moment angulaire intrinsèque, analogue à celui d'un gyroscope, appelé...

• RADICAUX LIBRES

  • Écrit par Béatrice DESCAMPS-LATSCHA
  • 1 090 mots
  • 2 médias

  Dans la plupart des molécules organiques, les atomes voisins sont liés les uns aux autres par des liaisons covalentes, c'est-à-dire fondées sur l'appariement naturel des électrons de vecteur magnétique ou « spin » opposé. Lors d'une irradiation, de l'exposition à une source d'énergie lumineuse ou...

• RADIOACTIVITÉ

  • Écrit par Bernard SILVESTRE-BRAC
  • 4 769 mots
  • 2 médias
  ...énergétiques s'y prêtent. Il en découle une désintégration du genre :

  

  Cette réaction survient plutôt pour les noyaux « riches en protons » qui veulent se séparer de leur surplus. Dans ces deux types de radioactivité β, lesélectrons e^— ou les positons e⁺ ont un spectre en énergie continu.

• RADIOASTRONOMIE

  • Écrit par André BOISCHOT, James LEQUEUX
  • 8 577 mots
  • 5 médias
  Dans le cas des gaz ionisés que l'on rencontre en astronomie, le rayonnement est physiquement produit au moment du freinage des électrons libres du milieu lors de leur interaction avec le champ électrique des ions auprès desquels ils passent. Le rayonnement dû à cette interaction électron-ion est appelé...

• RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons gamma cosmiques

  • Écrit par François LEBRUN, Robert MOCHKOVITCH, Jacques PAUL
  • 7 112 mots
  • 3 médias
  ...détecteur. Un photon gamma de très basse énergie (moins de 0,2 MeV) y est le plus souvent absorbé (effet photoélectrique), avec émission d'un électron emportant l'essentiel de son énergie. Un photon un peu plus énergétique (de 0,2 à 5 MeV) est plutôt diffusé, avec changement d'énergie (...

• RAYONS X

  • Écrit par André GUINIER
  • 5 272 mots
  • 12 médias
  D'après l'électromagnétisme classique, un électron en mouvement accéléré émet une radiation électromagnétique continue. Or, dans le tube de rayons X, l'électron du faisceau cathodique est décéléré brusquement ; sa vitesse au moment de l'impact est égal à √(2e/m)V, soit...

• SEMI-CONDUCTEURS

  • Écrit par Julien BOK
  • 4 172 mots
  • 8 médias
  ...noyaux est typiquement de l'ordre de 0,1 nm. La cohésion de cet édifice est assurée par l'ensemble des électrons participant à des liaisons chimiques. Dans l'atome isolé, ceux-ci se répartissent en niveaux d'énergie discrets ; dans le cristal, à cause de l'interaction entre atomes, ces niveaux s'élargissent...

• SINANOĞLU OKTAY (1935-2015)

  • Écrit par Universalis
  • 258 mots

  Oktay Sinanoğlu, chimiste turc, est né le 25 février 1935 à Bari, où son père était consul. Sa famille, qui prône le rapprochement de la Turquie avec l’Europe, retourne dans son pays avant la Seconde Guerre mondiale, en 1938. Sinanoğlu fait ses études à Ankara puis rejoint Berkeley (Californie) en...

• SOLUTION ÉQUILIBRES EN

  • Écrit par Claude COLIN, Alain JARDY
  • 8 432 mots
  • 16 médias
  Pour de nombreux couples redox, l'électron n'est pas la seule particule mise en jeu et le milieu influe sur les propriétés oxydoréductrices. Il est commode d'introduire alors la notion de potentiel normal apparent.

• SPECTROSCOPIE

  • Écrit par Michel de SAINT SIMON
  • 4 461 mots
  • 10 médias
  ...pu être compris dans le cadre de la physique atomique qui, se fondant sur la mécanique quantique, décrit les niveaux d'énergie occupés par les électrons du cortège électronique. Une raie d'émission correspond à la transition d'un électron d'un niveau vers un autre niveau de moindre...

• SPIN ou MOMENT CINÉTIQUE ou ANGULAIRE INTRINSÈQUE

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  • 4 697 mots
  • 1 média
  Historiquement, la notion de spin a d'abord été introduite pour les électrons, par George Eugene Uhlenbeck et Samuel Abraham Goudsmit en 1925, pour rendre compte de propriétés particulières des spectres atomiques, notamment les dédoublements de raies. Wolfgang Pauli dégagea cette idée de ses...

• STÉRÉOCHIMIE - Stéréochimie et liaison chimique

  • Écrit par André JULG
  • 1 801 mots
  • 1 média
  Pour étudier la localisation des paires d'électrons dans les molécules, on se placera dans le cadre de la méthode des orbitales moléculaires. Dans cette dernière, les électrons sont associés par paires, de spins antiparallèles, sur des niveaux moléculaires décrits par des fonctions d'onde,...

• STÖRMER HORST (1949- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 287 mots

  Le physicien allemand Horst Störmer est né à Francfort-sur-le-Main (Allemagne) le 6 avril 1949. Après des études à l'université Goethe à Francfort, il soutient sa thèse de doctorat en physique en 1977 à l'université de Stuttgart. Il rejoint alors les laboratoires de la compagnie Bell, d'abord comme...

• SUPRACONDUCTIVITÉ CONVENTIONNELLE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 617 mots
  • 1 média

  Les matériaux supraconducteurs sont très divers, et leur état supraconducteur est toujours difficile à atteindre. La température critique (T _c ) en dessous de laquelle ils n’opposent aucune résistance au passage d’un courant électrique est en général extrêmement basse, de l’ordre de...

• SUPRACONDUCTIVITÉ

  • Écrit par Julien BOK
  • 5 147 mots
  • 13 médias
  Cette condensation est impossible pour les électrons d’un métal qui sont des fermions. Ce problème a suscité la réflexion de nombreux physiciens dans le monde entier, pendant près de cinquante ans. La bonne idée pour interpréter la supraconductivité en termes quantiques vint du physicien américain ...

• SURFACE PHÉNOMÈNES DE

  • Écrit par Jean-François JOANNY, Jean SUZANNE
  • 5 513 mots
  • 4 médias
  ...du solide) et le niveau du vide proche de la surface, à l'intérieur du matériau et à une distance telle que la force image soit devenue négligeable. L'émission thermoïonique d'électrons suit la loi de Richardson-Dushman :

  

  où i est la densité de courant maximale (saturation) émise par...

• SURSAUT RADIO RAPIDE

  • Écrit par Fabrice MOTTEZ
  • 1 567 mots
  • 3 médias
  ...interstellaire et intergalactique. Ce phénomène est appelé dispersion. Il est lié au fait que l'espace n'est pas vide : il contient, entre autres, des électrons. Ceux-ci, en interagissant avec l'onde, ralentissent sa progression. Plus la source est éloignée, plus le nombre d'électrons rencontrés est grand,...

• SYNCHROTRON RAYONNEMENT

  • Écrit par Yves FARGE, Marie-Paule LEVEL, Paul MORIN, Yves PETROFF
  • 2 132 mots
  • 2 médias
  Lorsqu'un électron est accéléré dans un aimant de courbure et que sa vitesse est bien inférieure à celle de la lumière, il émet un rayonnement très peu énergétique dans presque toutes les directions (fig. 2a). En revanche, si sa vitesse est proche de celle de la lumière, le rayonnement est beaucoup...

• TABLEAU PÉRIODIQUE DES ÉLÉMENTS

  • Écrit par Séverine BLÉNEAU-SERDEL
  • 1 722 mots
  • 3 médias

  La classification périodique des éléments organise tous les éléments chimiques dans un tableau composé de dix-huit colonnes (ou groupes) et de sept lignes (ou périodes). Ils sont classés d’une part par numéro atomique (Z) croissant : un nombre entier, compris entre 1 et 118, qui indique le nombre...

• THERMO-IONIQUE ÉMISSION

  • Écrit par Arvind M. SHROFF
  • 1 880 mots
  • 6 médias

  L'émission thermo-ionique telle qu'elle est comprise aujourd'hui est une branche de la physique qui traite des divers phénomènes liés à l'éjection d'électrons d'un corps solide chauffé à une température suffisamment élevée. On substitue maintenant souvent à ce terme traditionnel...

• THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE

  • Écrit par Robert DAUTRAY, Pascal GARIN, Michel GRÉGOIRE, Guy LAVAL, Jean-Paul WATTEAU, Joseph WEISSE
  • 16 908 mots
  • 33 médias
  À la fréquence cyclotronique électronique, on sait depuis longtemps coupler efficacement l'énergie aux électrons. L'utilisation extensive de cette méthode a été jusqu'à ce jour retardée par le manque de sources de puissance aux très hautes fréquences mises en jeu (gamme de fréquences de 100 à 200 GHz)....

• THOMSON GEORGE PAGET (1892-1975)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 226 mots

  Né le 3 mai 1892 à Cambridge (Grande-Bretagne), George Paget Thomson était le fils de John Joseph Thomson, le découvreur de l'électron. Professeur à l'université de Cambridge de 1914 à 1922, il occupa ensuite la chaire de philosophie naturelle de l'université d'Aberdeen (Écosse). De 1930 à 1952,...

• THOMSON sir JOSEPH JOHN (1856-1940)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 401 mots
  • 1 média

  Né à Cheetham Hill, dans la banlieue de Manchester, le 18 décembre 1856, John Joseph Thomson entra au Trinity College de Cambridge en 1876 et y fit toute sa carrière. En 1884, il succéda à lord Rayleigh à la prestigieuse chaire Cavendish de physique expérimentale. Marié en 1890, il eut deux...

• TSUI DANIEL CHEE (1939- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 267 mots

  Né à Henan (Chine) le 28 février 1939, Daniel Chee Tsui émigre aux États-Unis en 1958 pour étudier à Rock Island (Illinois) puis à l'université de Chicago, où il soutient sa thèse de doctorat en physique en 1967. Il rejoint les laboratoires de la compagnie Bell en 1968. Il est nommé professeur d'électrotechnique...

• ULTRAVIOLET

  • Écrit par Jacques ROMAND, Boris VODAR
  • 3 916 mots
  • 2 médias

  L' ultraviolet est le domaine des radiations électromagnétiques s'étendant depuis la limite violette du spectre visible (400 nm) jusqu'à la région des rayons X mous, qu'il recouvre partiellement. Cette délimitation repose principalement sur des raisons techniques ; cependant, si l'on...

• UMKLAPP PROCESSUS

  • Écrit par Viorel SERGIESCO
  • 407 mots

  Processus d'interaction, d'un type particulier, ayant lieu entre particules (électrons) ou quasi-particules (phonons, photons, magnons, etc.) à l'intérieur d'un réseau cristallin. Tandis que, dans un processus « normal » (ou « N »), la conservation de l'impulsion ou de la quasi-impulsion...

• VALENCE, chimie

  • Écrit par Jacques GUILLERME
  • 1 952 mots
  • 1 média
  La mise en évidence de l'électron et la construction des modèles planétaires de l'atome par Joseph John Thomson, Ernest Rutherford et Niels Bohr conduisirent les théoriciens à considérer la valence comme l'expression chimique de propriétés électriques des atomes. Walther Kossel...

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