X-Git-Url: https://melusine.eu.org/syracuse/G/git/?p=pst-eqdf.git;a=blobdiff_plain;f=gravitation%2Fpotentiel_coulombien_distiller.tex;h=c9121b717b9c8dba2a4d3a67d94943a73e99b140;hp=78c4fd101ec834c092d202b79fd6228c8d1654e3;hb=7e364648d4b4d1d2f61a18e927fd3ece40621d50;hpb=f6b47355c8a7ccc0647bc460c5f06ddd2f7bc50f diff --git a/gravitation/potentiel_coulombien_distiller.tex b/gravitation/potentiel_coulombien_distiller.tex index 78c4fd1..c9121b7 100644 --- a/gravitation/potentiel_coulombien_distiller.tex +++ b/gravitation/potentiel_coulombien_distiller.tex @@ -1,9 +1,14 @@ \documentclass[fleqn]{article} \usepackage[a4paper,margin=2cm]{geometry} \usepackage[latin1]{inputenc} +\usepackage[T1]{fontenc} +\usepackage[]{kpfonts}% f\"{u}r Mathezeichen +\usepackage{libertine}% f\"{u}r rm und sf \usepackage[distiller]{pstricks} +\usepackage{pst-slpe} \usepackage{pstricks-add,pst-eqdf,pst-func,pst-solides3d} \usepackage{array,amsmath} +\usepackage{url} %%%%%%%%%%%%%%%%%% \def\datRoot{C:/Users/J\"{u}rgen/Desktop/gravitation/} @@ -11,9 +16,38 @@ \begin{document} \section{La d\'{e}couverte de la diffusion des particules $\alpha$ par le noyau d'or} + \subsection{L'exp\'{e}rience d'Ernest Rutherford en 1909} Rutherford bombarde avec des particules $\alpha$ (noyau d'h\'{e}lium : 2 neutrons et 2 protons) une mince feuille d'or. +\begin{center} +\begin{pspicture}(-1,-1)(1,1) +\def\Kernradius{7.5pt} +\def\KernabstandHe{7.5pt} +\def\ColorProton{red} +\def\ColorNeutron{gray!20} + +\newpsstyle{proton}{linecolor={[rgb]{0.72 0 0}},slopebegin=red!50,sloperadius=0.15,linewidth=0.1pt,slopecenter=0.65 0.6,linestyle=solid} +\newpsstyle{neutron}{linecolor=gray!50,slopebegin=white,sloperadius=0.11,linewidth=0.1pt,slopecenter=0.65 0.6,linestyle=solid} + +\def\Proton{\psBall[style=proton](0,0){\ColorProton}{\Kernradius}} +\def\Neutron{\psBall[style=neutron](0,0){\ColorNeutron}{\Kernradius}} + +\def\AtomKernHe{% +\multido{\iAngle=40+180}{2}{% +\rput(\KernabstandHe;\iAngle){\Proton}% +}% +\multido{\iAngle=130+180}{2}{% +\rput(\KernabstandHe;\iAngle){\Neutron}% +}% +}% +\rput(0,0){\AtomKernHe} +\rput(1.5,0){$^{4}_{2}$He$^{2+}$} +\end{pspicture} +\end{center} + +\subsection{Montage exp\'{e}rimental} + \begin{center} \begin{pspicture}(-6,-4)(6,5) \psset{lightsrc=10 -20 50,viewpoint=10 -10 10,Decran=20} @@ -46,6 +80,21 @@ Rutherford bombarde avec des particules $\alpha$ (noyau d'h\'{e}lium : 2 neutron \end{pspicture} \end{center} + +\textbf{Observation :} + +L'exp\'{e}rience est r\'{e}alis\'{e}e sous vide. De la mati\`{e}re radioactive \'{e}mettant des particules $\alpha$ (noyaux d'h\'{e}lium, He$^{2+}$) est plac\'{e}e dans une bo\^{\i}te et le faisceau de particule $\alpha$ est orient\'{e} en direction d'une fine feuille d'or (6000~{\AA}). Derri\`{e}re cette couche d'or, un \'{e}cran est plac\'{e} ; il est enrichi d'une substance chimique (sulfure de zinc: ZnS) permettant de visualiser, par un scintillement lumineux, la collision par les particules $\alpha$. + +Plusieurs minutes apr\`{e}s la disposition du mat\'{e}riel, diff\'{e}rents points lumineux apparaissent sur l'\'{e}cran et ces points ne sont pas dans l'orientation du faisceau, mais \'{e}tal\'{e}s sur de grands angles.\footnote{\textit{http://fr.wikipedia.org/wiki/Exp\'{e}rience\_de\_Rutherford}} + +\textbf{Interpretation :} + +La majorit\'{e} des particules $\alpha$ traversent la feuille d'or, sans \^{e}tre d\'{e}vi\'{e}es mais une partie de ces particules, de l'ordre de 0,01~\%, a \'{e}t\'{e} d\'{e}vi\'{e}e. De cette exp\'{e}rience, nous pouvons d\'{e}duire que la mati\`{e}re est une structure lacunaire. Elle est constitu\'{e}e essentiellement de vide c'est pour cela que la plupart des particules ne sont pas d\'{e}vi\'{e}es. Il existe de m\^{e}me des \^{\i}lots de charge positive qui repoussent les particules $\alpha$. L'ordre de grandeur de ces \^{\i}lots est tr\`{e}s petit par rapport \`{a} l'atome (de l'ordre de 100 000 fois plus petit). + +En fait, Rutherford a observ\'{e} la diffusion in\'{e}lastique en pensant que c'\'{e}tait la diffusion \'{e}lastique. Le taux de diffusion \'{e}lastique est supprim\'{e} par un facteur de forme qui prend en compte le mouvement du noyau comme un nuage positif (ou bien \emph{p\^{a}te}). En plus, la transmission de l'\'{e}nergie aux \emph{noyaux} li\'{e}s excite les atomes (diffusion in\'{e}lastique). Seulement la somme de tous les diff\'{e}rents \'{e}v\'{e}nements (avec participation des voisins donc) cr\'{e}e l'image d'un noyau ponctuel.\footnote{\textit{http://fr.wikipedia.org/wiki/Exp\'{e}rience\_de\_Rutherford}} + + + \def\eqRuth{% y[2]|y[3]|COU*y[0]/((sqrt(y[0]^2+y[1]^2))^3)|COU*y[1]/((sqrt(y[0]^2+y[1]^2))^3)}% @@ -252,7 +301,7 @@ r_C=\frac{k}{E_0} \psdot(0,0) \uput[135](0,0){$F$} \psdot(-1,0) -\uput[135](-1,0){$A$} +\uput[135](-1,0){$C$} \psline(-2,-3)(-2,3) \uput[90](-2,3){Directrice $d$} \psline[linestyle=dashed,linecolor=lightgray](0,0)(0,-3)