Titre : les modèles atomiques


Les différents modèles atomiques

Le mot « atome » est une notion découverte par les grecs et plus précisément par Leucippe de Millet vers 420 av. J-C. Son disciple, Démocrite, expliqua que la matière était constituée de minuscules, même microscopiques, corpuscules en mouvement. D’après Démocrite, ces corpuscules seraient :

- invisibles à cause de leur taille minuscule

- indivisible comme l’indique la signification du mot « atome » en grec

- remplies de l’intérieur

- de durée de vie éternelle

- existant sous une infinité de formes (ainsi Démocrite explique la diversité de formes existantes dans la nature).

Démocrite
Démocrite

Durant plus d’un millénaire, cette notion d’atome ne vit aucun développement notable. Ce n’est qu’en 1897, lorsque le physicien anglais John Thomson découvrit l’existence des électrons, que le premier modèle atomique apparut. Le « pudding de Thomson », ainsi nommé, décrit une sphère remplie d’une substance chargée positivement et dans laquelle baignent des électrons chargés négativement.

Le physicien anglais John Thomson
Le physicien anglais John Thomson

Modèle atomique de Thomson
Modèle atomique de Thomson

En 1912, le physicien Rutherford proposa un nouveau modèle atomique après sa découverte du noyau atomique. Son modèle montre que l’atome est constitué d’une charge électrique positive concentrée au centre de l’atome. Les électrons se déplaceraient alors autour du noyau grâce à l’attraction électromagnétique qui règne entre les électrons et le noyau. Toujours d’après le modèle de Rutherford, ce mouvement des électrons autour du noyau ressemblerait au mouvement des planètes autour du soleil, d’où le nom de modèle planétaire.

Le physicien Rutherford
Le physicien Rutherford

Modèle atomique de Rutherford
Modèle atomique de Rutherford

Un an plus tard, en 1913, le physicien danois Niels Bohr proposa un autre modèle atomique où les électrons décriraient des orbites précis mais pas alignés. Ces orbites circulaires stables sont appelées niveaux d’énergie. Le modèle de Bohr est le dernier modèle faisant partie des modèles de la physique classique.

Le physicien danois Niels Bohr
Le physicien danois Niels Bohr

Modèle atomique de Bohr
Modèle atomique de Bohr
Les modèles qui suivirent le modèle atomique de Bohr font partie de la physique quantique et sont difficiles à comprendre. Pour cela, nous nous contenterons des modèles les plus simples à représenter et à comprendre : les modèles de la physique classique que nous avons vu.