Constituants de l'Univers et interactions fondamentalesFormulaire

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.

Particule Proton Neutron Électron
Ordre de grandeur de la masse m_{proton} \approx 10^{-27} kg m_{neutron} \approx 10^{-27} kg m_{électron} \approx 10^{-30} kg
Charge électrique qproton = e qneutron = 0 C qélectron = − e

e étant la charge élémentaire : e = 1{,}60 \times 10^{-19} C.

Par convention, le noyau d'un atome est noté _{Z}^{A}X, 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 _{Z}^{A}X est :

m_{noyau} = A \times m_{nucléon}

Avec :

m_{nucléon} = 1{,}67 \times 10^{-27} kg

Charge électrique d'un noyau

La charge électrique d'un noyau de représentation symbolique _{Z}^{A}X est :

q_{noyau} = Z \times e

Avec :

e = 1{,}60 \times 10^{-19} C.

Charge électrique du nuage électronique d'un atome

La charge électrique du nuage électronique d'un atome de représentation _{Z}^{A}X est égale à la somme de celle de ses électrons, elle peut donc s'écrire :

q_{nuage} = -Z \times e

Avec :

e = 1{,}60 \times 10^{-19} 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.
Interaction Corps concernés Portée Échelle où l'interaction est prédominante Attractive ou répulsive Expression de la valeur de la force entre deux corps A et B
Gravitationnelle

corps massiques

infinie Échelle astronomique Attractive F_{g A/B \left(N\right)} = F_{g B/A \left(N\right)} = G \times \dfrac{m_{A \left(kg\right)} \times m_{B \left(kg\right)}}{d_{\left(m\right)}^{2}}, où G est la constante de gravitation universelle : G = 6{,}67 \times 10^{-11} N.m2.kg−2
Électromagnétique Corps chargés électriquement infinie Échelles humaine et atomique Attractive ou répulsive F_{élA/B \left(N\right)} = F_{élB/A \left(N\right)} = k \times \dfrac{|q_{A \left(C\right)} \times q_{B \left(C\right)}|}{d_{\left(m\right)}^{2}}, où k est la constante de Coulomb : k = 9{,}0 \times 10^{9} N.m2.C−2 (dans l'air et dans le vide)
Forte les nucléons 10−15 m Échelle du noyau Attractive -
Faible les constituants des nucléons 10−18 m Aucune - -

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