Cours de sience '' Atome ''

Invité

Isuzu voulais se forcer et devenir scientifique , meme malgres les gens qui croivent qu'elle ne pourrait reussir . Elle souria et rougit un peu avant de me dire que je pouvais continuer , mais elle avais une derniere question , combien faut-il d'année d'etude pour devenir scientifique ?

'' En fait , tu peut devenir scientifique avec un diplome universitaire , mais si tu a les competence et le budget de recherche , tu peut le devenir quand tu le veut a ton propre compte , le but d'un scientifique est de trouver des nouvelles choses qui serait utilise a l'etre vivant , donc si tu reussit malgres sa a trouver , tu pourrait devenir asser connue et pouvoir avoir un budget gouvernemental ... ''

Je lui souriat et retourna a ma place pour reprendre :

'' Alors c'est bien , je reprend : Imaginons que hors de l'atome, l'électron soit une petite bille. Lorsque l'électron est capturé par l'atome, il se « dissout » et devient un nuage diffus, il s'« évapore ». Quand on l'arrache de l'atome, il redevient une petite bille, il se « recondense ». Il existe d'autres exemples d'objet qui changent de forme, par exemple, hors de l'eau, le sel est sous forme de cristaux ; mis dans l'eau, il se dissout, et si l'on fait s'évaporer l'eau, on retrouve des cristaux. Le sel change de forme (cristal compact ou dissous dans l'eau), mais on a tout le temps du sel. De manière un peu plus exacte : un électron, hors d'un atome, est représenté par un paquet d'ondes, qui peut être considéré, dans certaines limites, comme une petite bille. La mécanique quantique démontre qu'un tel paquet d'ondes s'étale au cours du temps ; au contraire, un électron d'un atome conserve la structure de la fonction d'onde associée à l'orbite qu'il occupe (tant qu'il n'est pas éjecté de l'atome). La mécanique quantique postule donc, non la conservation de la forme (non connue) de l'électron, mais l'intégrale de la probabilité de présence.

Dans le modèle de Schrödinger, les nuages correspondant aux différents électrons s'interpénètrent ; il n'est pas question de se donner une représentation individuelle des électrons chacun sur son orbite, comme cela était dans le cas du modèle de Bohr. Cela est d'autant plus vrai que les électrons sont des particules identiques indiscernables. Les effets d'échange amènent à considérer que chaque électron de l'atome est à la fois sur chaque orbitale occupée (correspondant à une configuration électronique donnée). L'ionisation de l'atome (l'arrachement d'un électron de l'atome) peut alors être représentée par le schéma simplifié ci-dessous.

le nuage électronique associé à l'état fondamental, révélant (comme d'autres états) la possibilité pour l'électron d'être au sein du noyau, ce qui a des conséquences en physique nucléaire : capture électronique.
le nuage électronique associé à une combinaison linéaire de deux orbitales associées au premier niveau excité. Cet exemple montre la possibilité d'obtenir des nuages électroniques pointant vers l'extérieur de l'atome… nous sommes ainsi préparés aux liaisons moléculaires.
Soit ρ(r,θ,φ) la densité de probabilité de présence au point de coordonnées sphériques (r,θ,φ). Pour l'état fondamental, la densité de probabilité, ρ, est maximale au centre de l'atome. Considérons maintenant la densité radiale de probabilité de présence (à la distance r du noyau, toutes les directions confondues) :

cette densité radiale est maximale pour r = r1 de la première orbite du modèle de Bohr (dans l'expression ci-dessus, on a tenu compte de la symétrie sphérique de ρ, identique pour toutes les directions). on a en fait :

ρ(0,0,0) > ρ(r1,0,0), mais P(0) < P(r1).

Densité de probabilité de présence de l'électron, état fondamental de l'hydrogène — la densité, dans un plan xy, section droite passant par le centre de l'atome, est indiquée par des niveaux de gris (elle est maximale au centre). La courbe en superposition (axe 0r) donne la densité de probabilité radiale en fonction de la distance r, c'est-à-dire la probabilité d'être en r toutes directions confondues : elle est maximale pour le premier rayon de Bohr (0,0529 nm).
En fonction de l'état quantique de l'électron (fondamental, excité …) ces nuages peuvent prendre différentes formes, qui sont décrites en particulier par les harmoniques sphériques. La forme la plus simple est la symétrie sphérique, montrée en particulier, ci-dessus, dans le cas de l'état fondamental, |1s>.

Des combinaisons linéaires de fonctions d'onde, utilisant des harmoniques sphériques distinctes, permettent l'apparition d'une anisotropie qui va devenir essentielle pour le passage de la notion d'atome à celle de molécule. Le schéma ci-contre montre une coupe de la densité de probabilité de présence de l'orbitale hybride |2spz > de l'atome d'hydrogène, coupe contenant Oz axe de symétrie de l'orbitale atomique. Pour cet exemple, l'axe Oz devient une direction privilégiée, mais de plus la densité de probabilité de présence s'étale plus loin pour une orientation donnée.

la stabilité de l'atome, les charges sont accélérées, mais elles sont contraintes par la mécanique quantique (relations d'incertitude) ;
la forme des molécules : orientation préférentielle des nuages électroniques ;
l'organisation des cristaux : le nuage électronique se comporte comme une coquille dure ;
les effets spectroscopiques (la quantification des échanges d'énergie) : le nuage ne peut prendre que des formes déterminées, notamment en ce qui concerne la distance r1 du maximum de densité au noyau.
On notera pour terminer que des corrections relativistes sont à apporter, dans le cas des atomes de numéro atomique élevé, pour la détermination des niveaux internes (les vitesses des électrons sur les orbites du modèle de Bohr sont alors importantes). ''

Invité

'' En fait , tu peut devenir scientifique avec un diplome universitaire , mais si tu a les competence et le budget de recherche , tu peut le devenir quand tu le veut a ton propre compte , le but d'un scientifique est de trouver des nouvelles choses qui serait utilise a l'etre vivant , donc si tu reussit malgres sa a trouver , tu pourrait devenir asser connue et pouvoir avoir un budget gouvernemental ... ''

*Ah bon, c'est quand meme pas facile mais bon...et l'argent des études, va falloir que je raque pour trouver ca...c'est pas vraiment un problème, je sais comment avoir de l'argent!*

"Ca fait quand meme beaucoup d'étude ca!
Etre connue,c'est pas ce qui m'importe aiko-sensei, c'est plutot faire le métier que j'aime qui me passionne pas la gloire!
Avec vous comme professeur, ca ne fais que renforcer mon désir de devenir scientifique!"

Isuzu se replongeais dans le regard de aiko-sensei l'écoutant reprendre le cours!

'' Alors c'est bien , je reprend : Imaginons que hors de l'atome, l'électron soit une petite bille. Lorsque l'électron est capturé par l'atome, il se « dissout » et devient un nuage diffus, il s'« évapore ». Quand on l'arrache de l'atome, il redevient une petite bille, il se « recondense ». Il existe d'autres exemples d'objet qui changent de forme, par exemple, hors de l'eau, le sel est sous forme de cristaux ; mis dans l'eau, il se dissout, et si l'on fait s'évaporer l'eau, on retrouve des cristaux. Le sel change de forme (cristal compact ou dissous dans l'eau), mais on a tout le temps du sel. De manière un peu plus exacte : un électron, hors d'un atome, est représenté par un paquet d'ondes, qui peut être considéré, dans certaines limites, comme une petite bille. La mécanique quantique démontre qu'un tel paquet d'ondes s'étale au cours du temps ; au contraire, un électron d'un atome conserve la structure de la fonction d'onde associée à l'orbite qu'il occupe (tant qu'il n'est pas éjecté de l'atome). La mécanique quantique postule donc, non la conservation de la forme (non connue) de l'électron, mais l'intégrale de la probabilité de présence.

Dans le modèle de Schrödinger, les nuages correspondant aux différents électrons s'interpénètrent ; il n'est pas question de se donner une représentation individuelle des électrons chacun sur son orbite, comme cela était dans le cas du modèle de Bohr. Cela est d'autant plus vrai que les électrons sont des particules identiques indiscernables. Les effets d'échange amènent à considérer que chaque électron de l'atome est à la fois sur chaque orbitale occupée (correspondant à une configuration électronique donnée). L'ionisation de l'atome (l'arrachement d'un électron de l'atome) peut alors être représentée par le schéma simplifié ci-dessous.

le nuage électronique associé à l'état fondamental, révélant (comme d'autres états) la possibilité pour l'électron d'être au sein du noyau, ce qui a des conséquences en physique nucléaire : capture électronique.
le nuage électronique associé à une combinaison linéaire de deux orbitales associées au premier niveau excité. Cet exemple montre la possibilité d'obtenir des nuages électroniques pointant vers l'extérieur de l'atome… nous sommes ainsi préparés aux liaisons moléculaires.
Soit ρ(r,θ,φ) la densité de probabilité de présence au point de coordonnées sphériques (r,θ,φ). Pour l'état fondamental, la densité de probabilité, ρ, est maximale au centre de l'atome. Considérons maintenant la densité radiale de probabilité de présence (à la distance r du noyau, toutes les directions confondues) :

cette densité radiale est maximale pour r = r1 de la première orbite du modèle de Bohr (dans l'expression ci-dessus, on a tenu compte de la symétrie sphérique de ρ, identique pour toutes les directions). on a en fait :

ρ(0,0,0) > ρ(r1,0,0), mais P(0) < P(r1).

Densité de probabilité de présence de l'électron, état fondamental de l'hydrogène — la densité, dans un plan xy, section droite passant par le centre de l'atome, est indiquée par des niveaux de gris (elle est maximale au centre). La courbe en superposition (axe 0r) donne la densité de probabilité radiale en fonction de la distance r, c'est-à-dire la probabilité d'être en r toutes directions confondues : elle est maximale pour le premier rayon de Bohr (0,0529 nm).
En fonction de l'état quantique de l'électron (fondamental, excité …) ces nuages peuvent prendre différentes formes, qui sont décrites en particulier par les harmoniques sphériques. La forme la plus simple est la symétrie sphérique, montrée en particulier, ci-dessus, dans le cas de l'état fondamental, |1s>.

Des combinaisons linéaires de fonctions d'onde, utilisant des harmoniques sphériques distinctes, permettent l'apparition d'une anisotropie qui va devenir essentielle pour le passage de la notion d'atome à celle de molécule. Le schéma ci-contre montre une coupe de la densité de probabilité de présence de l'orbitale hybride |2spz > de l'atome d'hydrogène, coupe contenant Oz axe de symétrie de l'orbitale atomique. Pour cet exemple, l'axe Oz devient une direction privilégiée, mais de plus la densité de probabilité de présence s'étale plus loin pour une orientation donnée.

la stabilité de l'atome, les charges sont accélérées, mais elles sont contraintes par la mécanique quantique (relations d'incertitude) ;
la forme des molécules : orientation préférentielle des nuages électroniques ;
l'organisation des cristaux : le nuage électronique se comporte comme une coquille dure ;
les effets spectroscopiques (la quantification des échanges d'énergie) : le nuage ne peut prendre que des formes déterminées, notamment en ce qui concerne la distance r1 du maximum de densité au noyau.
On notera pour terminer que des corrections relativistes sont à apporter, dans le cas des atomes de numéro atomique élevé, pour la détermination des niveaux internes (les vitesses des électrons sur les orbites du modèle de Bohr sont alors importantes). ''

*Je sais pas pourquoi, mais elle...cette femme...est vraiment génile!*

"Dites Professeur Aiko-sensei, qui c'est encore Bohr?"

*J'ai pas trop capté ce truc la!*

Isuzu attendit qu'elle lui explique ce que c'était tout ne décollant pas son regard d'elle et en lui souriant très chaleureusement.

*A la fin du cours, j'aimerais...enfin j'aimerais bien lui demander quelque chose de un peu particulier!*

Invité

Elle me dit quel que chose de si gentil , que son desir d'etre scientifique est encore plus grand avec moi comme professeur , sa me touchais enormement , puis elle me demanda qui etais Bohr .. je lui repondit avec le grand prenom de Niels Henrik David Bohr :

'' Et bien , Niels Henrik David Bohr (7 octobre 1885 à Copenhague, Danemark - 18 novembre 1962 à Copenhague, Danemark) est un physicien danois. Il est surtout connu pour son apport à l'édification de la mécanique quantique, pour lequel il a reçu de nombreux honneurs. ... c'est grace a lui que la science a pu avancer si rapidement et est devenu un peu plus facile ;p ''

J'etais contente qu'elle si interessent autant , elle me rappelais moi avant ...

Invité

'' Et bien , Niels Henrik David Bohr (7 octobre 1885 à Copenhague, Danemark - 18 novembre 1962 à Copenhague, Danemark) est un physicien danois. Il est surtout connu pour son apport à l'édification de la mécanique quantique, pour lequel il a reçu de nombreux honneurs. ... c'est grace a lui que la science a pu avancer si rapidement et est devenu un peu plus facile ;p ''

Isuzu lui souria et lui dis:

"Merci beaucoup professeur Aiko!"

Isuzu entendit la cloche sonner et elle rangea ses affaires.
Puis hésitant un peu, elle alla vers le professeur Aiko et lui demanda:

"Dites professeur Aiko, ca vous dirais d'aller vous promener avec moi?
Vous pourriez encore m'apprendre plein de choses agréable sur les sciences!
Dans un petit café en ville ca vous dirais? J'en connais un super bien!"

Isuzu la regarda et attendit sa réponse avec impatience.

Invité

Isuzu me remercia puis la cloche sonna elle ranga c'est affaire puis hesita pour venir me parler , elle elle se decida a venir , j'etais asser surprise qu'elle me demande d'aller a un café avec elle , mais elle etais si kawaiii que je ne pouvais resister ...

'' D'accord , j'accepte ... ouiii , au café , sa me fait plaisir Isuzu-chan , mais appelle moi Aiko XD ;p ''

Je finit de placer mes choses et me leva pour aller avec Isuzu au café , je n'avais jamais été inviter par une eleve , mais ca ne pourrait que me plaire , surtout Isuzu , elle est trop belle et kawaiii ;p

*Ouiiii , un café avec ma superbe eleve , que demander de mieu XD ;p *

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