Qu’a montré Rutherford ?

Comme vu dans l'activité 2, Rutherford montre au début du XXème siècle :

  • que l’atome possède un centre très petit chargé positivement
  • que la masse de l’atome est concentrée en son centre
  • que la matière est surtout faite de vide.

Rutherford a alors découvert le noyau de l’atome.

Quelle expérience a-t-il réalisé pour aboutir à ces conclusions ?

Description de l’expérience :Une feuille d’or très fine (quelques atomes d’épaisseur) est situé dans une enceinte dans laquelle on a fait le vide. Elle est bombardée de particules positives : les particules alpha (petites particules chargées positivement et émises par certaines substances radioactives comme le radium).

Un écran révélant les particules alpha est situé derrière la feuille d’or.

Observations :

  • les particules alpha peuvent traverser la feuille d’or
  • la majorité des particules alpha ne sont pas déviées, seule une petite partie des particules a été « réfléchie »

Rutherford se pose alors les questions suivantes :

Comment les particules alpha peuvent traverser une fine feuille d’or sans avoir d’effet notable sur la feuille ?

De même, comment un atome d’or peut-il « réfléchir » une particule alpha ?

Interprétations :

  • La matière est essentiellement constituée de vide car la plupart des particules ne sont pas déviées.
  • Certaines particules sont cependant déviées. Or on sait que les charges positives repoussent les particules positives, comme les particules alpha. L’atome est donc en partie constitué d’un centre chargé positivement et très petit.

Lien vers une animation décrivant l’expérience de Rutherford