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APRÈS un bref historique des idées depuis l'Antiquité, on apprend comment on a réussi, depuis très peu de temps, à voir et à manipuler individuellement les atomes.On explore ensuite leur structure interne, électronique et nucléaire, à travers les expériences célèbres qui ont conduit à sa connaissance.Puis les découvertes [...] [lire le résumé du livre]
APRÈS un bref historique des idées depuis l'Antiquité, on apprend comment on a réussi, depuis très peu de temps, à voir et à manipuler individuellement les atomes.
On explore ensuite leur structure interne, électronique et nucléaire, à travers les expériences célèbres qui ont conduit à sa connaissance. Puis les découvertes récentes sur les particules élémentaires nous mènent jusqu'au niveau ultime, celui des quarks.
Ainsi ce parcours nous livre-t-il, par une descente progressive dans l'infiniment petit, les clefs de l'admirable diversité de la matière.
Sommaire et contenu du livre "Anatomie des atomes"
TABLE DES MATIÈRES
Introduction 3
1.
L'atome indivisible et invisible .5
• Partons en Grèce réinventer l'atome
1.
Les atomes sont-ils crochus? 5
2.
Naissance d'une philosophie de la nature 6
• L'atome ressuscite après l'entracte 7
1.
Dieu devient propriétaire des atomes 8
2.
L'atome selon Newton 9
• De la philosophie à la scîence
1.
Disciplinés, les atomes s'alignent dans les cristaux 10
2.
Le mariage atomique des éléments chimiques 12
3.
Les molécules des gaz sont de perpétuelles agitées 14
• L'atome s'impose, mais va bientôt perdre
son indivisibilité
II.
L'atome devient divisible 17
• Quelles sont les dimensions des atomes? 17
• L'existence des atomes est enfin reconnue 19
1.
La figure de diffraction d'un cristal
2.
La relation de Bragg 21
• À la découverte de l'électron 22
1.
Le mystère des rayons cathodiques 22
2.
Sans le savoir, il invente le récepteur de télévision 23
3.
La première recette atomique a un goût de pudding 24
4.
Les électrons sont dans le brouillard
• Le rayonnement alpha 26
• Comme la cerise, l'atome a un noyau 29
1.
Un lord découvre les noyaux 29
2.
L'atome est plein de vide 31
3.
Après le pudding, l'atome devient plus digeste 32
III.
L'atome devient visible 33
• Les électrons servent à voir les atomes 33
1.
Les électrons remplacent la lumière 34
2.
Les microscopes électroniques à haute résolution 36
3.
Des images après réflexion 37
• Voir et manipuler les atomes un à un 38
1.
Les électrons sortent du tunneL 38
2.
Comment attraper un atome .40
• Les atomes pris au piège .41
1.
Le piège de Penning 41
2.
Le piège de Paul ' 43
• Les atomes prennent un coup de froid 44
IV.
Les modèles atomiques .47
• La spectroscopie atomique .48
1.
Les spectres de raies 48
2.
La formule magique de Balmer .49
• Le photon 50
• Le modèle de Bohr 51
1.
Des hypothèses révolutionnaires 51
2.
Confrontation avec les données expérimentales 53
3.
L'immense succès du modèle : 54
• L'atome de Bohr-Sommerfeld · 55
• L'aspect ondulatoire de la lumière 57
• L'hypothèse de Louis de Broglie 59
1.
Le photon a-t-il une masse? 59
2.
Le premier postulat de la mécanique quantique 60
3.
Confirmation de l'hypothèse ondulatoire 61
4.
Premiers prix Nobel pour la mécanique quantique 63
• L'équation de Schrodinger 64
• L'atome d'hydrogène 65
1.
Les nombres quantiques 65
2.
Les états quantiques de l'électron 66
3.
Probabilités de présence de l'électron 67
4.
Le spin de l'électron 68
• L'équation de Dirac 69
1.
L'apparition du spin 70
2.
L'apparition de l'antimatière 70
• Les atomes 72
1.
Répartition des électrons d'un atome 72
2.
Le tableau périodique de Mendeleïev 75
3.
Les nouveaux éléments trouvent leur pJace 76
4.
Mécanique quantique et propriétés chimiques 78
V.
Le noyau atomique 79
• La découverte du proton 79
1.
Des noyaux de l'atome d'hydrogène apparaissent 79
2.
Une chambre pleine de brouillard 80
• La découverte du neutron 81
1.
Le rêve des alchimistes 81
2.
Le neutron est découvert 82
3.
Constitution du noyau 83
• L'artillerie des atomistes 83
1.
Structure d'un accélérateur 84
2.
Les détecteurs 85
• Les types d'accélérateurs 87
1.
Accélérateurs linéaires 87
2.
Accélérateurs circulaires 88
3.
Les anneaux de stockage 90
• Le tir au but. 91
1.
Les transmutations 91
2.
La fission nucléaire 92
• La structure des noyaux 94
1.
La petitesse des noyaux 94
2.
L'interaction nucléaire 95
3.
Les noyaux magiques 97
VI.
Les particules élémentaires 99
• Les interactions entre les particules 99
1.
Les forces de la nature 99
2.
Les bosons vecteurs 100
3.
Les leptons et les quarks 102
• Le neutrino de Pauli 102
1.
La radioactivité bêta , 103
2.
Le neutrino électronique 103
• Les leptons 105
• Les hadrons 107
1.
Les hadrons prolifèrent 108
2.
La charge baryonique 109
3.
Les multiplets d'isospin 110
4.
Les supermultiplets 111
• Les quarks 114
1.
Des particules hypothétiques 115
2.
Les quarks forment les hadrons 116
3.
Les quarks laissent deviner leur présence 117
4.
Les quarks prennent des couleurs 118
• Au-delà des quarks 119
Bibliographie 121
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