Quand jétais à lécole, jai appris (de Démocrite) quun atome était similaire à un système solaire, le noyau étant le soleil et les électrons étant les planètes. Bien sûr, il y a quelques différences:
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Le « soleil » nest pas « une seule entité, mais une collection de protons et de nuétrons.
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Deux planètes peuvent partager une orbite (ce qui peut être possible dans un système solaire aussi, mais cela ne se produit pas dans notre système solaire).
Ce modèle est-il toujours valable? Voici mes problèmes:
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Dans «Sûrement vous plaisantez, M. Feynman», Richard Feynman implique que les électrons sont plus un concept théorique que des objets réels.
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Jai du mal à comprendre les liaisons atomiques (ioniques et covalentes) dans ce modèle.
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Jai aussi du mal à comprendre le « saut dorbite » délectrons dans ce modèle, ainsi que plusieurs autres choses.
Y a-t-il un meilleur modèle pour quelquun qui apprend cela pour la première fois?
Commentaires
- 1er, ce nest pas de Demokrit. Parce que nous navons pas de textes originaux, nous ne savons pas sil avait des idées pour certains " structure " de ses " atomes ". Deuxièmement, ce modèle de Bohr na jamais été vraiment " valide ", (selon les normes daujourdhui) car il avait plus de défauts que de goodies. Ce nest quaprès les idées DeBroglies, que le modèle de Bohrs a gaine d un peu de respect. Et au reste: Avez-vous déjà entendu parler de la mécanique quantique? Pour la chimie, utilisez mieux léquation Schr ö dingers.
- Elle ' est valide dans le sens où elle ' est une image géométrique pour vous aider à visualiser son échelle. Cela ' nest pas valide dans le sens où tous les processus en cours à cette échelle sont décrits par la théorie quantique, qui ne ressemble pas du tout à la gravité.
- Comment est-ce que vous avez des problèmes pour comprendre la liaison ionique dans ce modèle?
- btw, ce nest certainement pas Demokrit. Ses atomes étaient sans taille, la structure était quelques propriétés internes " rithmos, diatigue, trop ". Les atomes dÉpicure avaient une taille infime, et Copernic fait la comparaison entre la taille dun atome et la taille du système solaire, mais sans impliquer aucune similitude, ni sous-structure.
Réponse
Oui, le modèle est aussi valide quil ne la jamais été et non il ny a pas de meilleurs modèles pour lexpliquer à quelquun la première fois (IMHO).
Comme le souligne Georg, le modèle n’a jamais été mathématiquement valide; il n’est tout simplement pas possible de traduire le modèle relativiste d’un système planétaire en structure atomique. Si l’auditoire est censé, ou a l’intention, d’utiliser réellement le modèle pour faire des prédictions quantitatives, le modèle planétaire est assez inutile …
Cependant, les personnes qui apprennent à connaître les atomes pour la première fois ne sont presque certainement pas censées utiliser le modèle pour faire des prédictions quantitatives. Les systèmes scolaires aux États-Unis introduisent le concept datomes avant lâge de 14 ans. Quand vous avez peut-être une heure par jour pendant quelques jours ys pour parler de structure atomique, il ne sera tout simplement pas possible daborder le sujet avec plus de détails.
Le modèle planétaire ne correspond ni à la réalité ni ne fait des prédictions valides, mais pour un enfant de 12 ans qui a une certaine idée de la façon dont les choses peuvent tourner autour les unes des autres, le modèle planétaire donne au moins quelques-unes des bonnes idées. Il permet à létudiant de visualiser et de différencier un noyau et des électrons [physique nucléaire]; conceptualiser la perte, le gain et le partage délectrons [chimie]; le mouvement délectrons le long dun matériau [électricité et magnétisme]; et finalement lémission et labsorption de photons [optique].
Considérant que seul un très petit nombre de ces étudiants continueront à apprendre la physique à un niveau supérieur, les avantages semblent lemporter sur les défauts. Cela est dautant plus vrai que ceux qui en apprennent davantage auront tendance à être les étudiants les plus capables dabandonner lancien modèle.
Commentaires
- Honnêtement, il est ' possible dobtenir encore plus du modèle que ce que jai énuméré ci-dessus. À un niveau beaucoup plus profond, le modèle implique correctement que les électrons occupent un espace radialement plus éloigné du centre que les neutrons et les protons; cette distance tend à augmenter avec le nombre délectrons; les neutrons et les protons ne peuvent pas occuper le même espace physique; et les réactions chimiques sont plus probables que les réactions nucléaires. Sur le plan qualitatif, le modèle nest ' pas si mauvais.
- Cela signifie que le modèle est utile , comme Platon ' s « mensonge médicinal.» Cela nindique pas quil est valide . Jai rencontré un professeur de philosophie qui avait abandonné les sciences au lycée après avoir découvert que ses professeurs précédents lui avaient menti en utilisant ce modèle planétaire … et elle na pas ' t daccord avec Platon non plus ….
- Je pense que je suis daccord avec joseph ici: le modèle est utile , mais pas valide . À tout le moins, commencer par dire " Oui, le modèle est aussi valide quil la jamais été " est très trompeur (même bien que je vois comment cela pourrait techniquement être considéré comme une déclaration vraie).
- Et quel modèle proposez-vous alors est valide? Est-il possible davoir des degrés de validité? Si vous exigez une corrélation absolue entre la théorie et la réalité, le modèle standard de la physique des particules est sûrement invalide. La question posée si le modèle est " toujours valide. " Linterprétation du mot " valide " car vous suggérez que cela rendrait la question elle-même dénuée de sens.
- Tous les modèles sont invalides – certains modèles sont utiles. Cela ' est essentiellement la définition de la physique.
Answer
Le modèle est très invalide, et pour toutes les raisons que vous évoquez: les liaisons chimiques sont inexplicables au regard de ce modèle, etc. Et pour dautres raisons que vous ne mentionnez pas mais qui étaient comprises à lépoque: une particule chargée en rotation (telle comme lélectron est censé être dans ce modèle) génère une onde radio de la même manière que nos antennes, donc il perd de lénergie et doit tomber dans le noyau en quelques secondes.
La pédagogie na pas trouvé un modèle plus valide qui réussit dans toutes les choses que M. Redwine indique correctement que le modèle planétaire nest pas valide. Mais peut-être que si nous essayons, quelque chose peut être fait avec le modèle donde de matière de Broglie ou avec Schroedinger « s ( compréhension précoce, naïve et incorrecte) de londe électronique. Un tel modèle est plus valide, même si vous omettez toute mention de probabilités, donc ce n’est peut-être pas tout à fait valable, et je pense que quelque chose pourrait être fait avec. Voir ma réponse à la question liée.
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- Les détails des liaisons chimiques sont inexplicables – mais une grande partie de la chimie inorganique est assez bien prédite en gagnant ou en perdant simplement des électrons de valence. Au fur et à mesure des modèles ' est assez bon rapport qualité-prix!
Réponse
Oui, dans certains cas .
Près dun siècle après que le physicien danois Niels Bohr a offert sa planète modèle de latome dhydrogène, une équipe de physiciens dirigée par lUniversité Rice a créé des atomes géants de la taille dun millimètre qui lui ressemblent plus que toute autre réalisation expérimentale encore réalisée.
À laide de lasers, les chercheurs ont excité des atomes de potassium à des niveaux extrêmement élevés. série d’impulsions électriques courtes, l’équipe a ensuite pu amadouer les atomes dans une configuration précise avec un point, " localisé " électron en orbite loin du noyau
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- Puisque les électrons ne restent localisés que dans le orbite circulaire pendant plusieurs révolutions, ce ne sont pas des atomes car ils souffrent de linstabilité qui a conduit Bohr à inventer la théorie quantique en premier lieu: une particule chargée en rotation perd de lénergie par rayonnement électromagnétique et ne peut pas rester en orbite. Donc, euh, ça ' nest pas vraiment une orbite …