Première S 2015-2016
Kartable
Première S 2015-2016

Constituants de l'univers et interactions fondamentales

Ordre de grandeur

L'ordre de grandeur d'un nombre est la puissance de 10 la plus proche de ce nombre.

Une particule élémentaire est une particule qui ne peut être divisée en particules plus petites.

ParticuleProtonNeutronElectron
Ordre de grandeur de la massemproton1027 kgmneutron1027 kgmélectron1030 kg
Charge électriqueqproton = eqneutron = 0 Cqélectron = − e

e étant la charge élémentaire : e=1,60×1019 C.

Par convention, le noyau d'un atome est noté AZX, où :

  • X est le symbole de l'élément chimique.
  • A est le nombre de nucléons, appelé aussi "nombre de masse".
  • Z est le nombre de protons, appelé "numéro atomique" ou aussi "nombre de charge".

Si on note N le nombre de neutrons, on peut écrire : N = A – Z.

Masse d'un noyau

La masse d'un noyau de représentation symbolique AZX est :

mnoyau=A×mnucléon, avec : mnucléon=1,67×1027 kg.

Charge électrique d'un noyau

La charge électrique d'un noyau de représentation symbolique AZX est :

qnoyau=Z×e, avec : e=1,60×1019 C.

Charge électrique du nuage électronique d'un atome

La charge électrique du nuage électronique d'un atome de représentation AZX est égale à la somme de celle de ses électrons, elle peut donc s'écrire :

qnuage=Z×e, avec : e=1,60×1019 C.

Ion monoatomique

Un atome peut perdre ou gagner un ou plusieurs électrons : il devient alors un ion.

  • Un cation est un ion de charge positive, formé par un atome qui a perdu un ou plusieurs électrons.
  • Un anion est un ion de charge négative, formé par un atome qui a gagné un ou plusieurs électrons.
InteractionCorps concernésPortéeEchelle où l'interaction est prédominanteAttractive ou répulsiveExpression de la valeur de la force entre deux corps A et B
Gravitationnelle

corps massiques

infinieEchelle astronomiqueAttractiveFgA/B(N)=FgB/A(N)=G×mA(kg)×mB(kg)d2(m), où G est la constante de gravitation universelle : G=6,67×1011 N.m2.kg−2
ElectromagnétiqueCorps chargés électriquementinfinieEchelles humaine et atomiqueAttractive ou répulsiveFélA/B(N)=FélB/A(N)=k×|qA(C)×qB(C)|d2(m), où k est la constante de Coulomb : k=9,0×109 N.m2.C−2 (dans l'air et dans le vide)
Forteles nucléons10−15 mEchelle du noyauAttractive-
Faibleles constituants des nucléons10−18 mAucune--
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