Flashcards : Structure de la matière (64 cartes)

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1Question

Selon Thomson (1904), quelle charge uniforme possède la sphère atomique ?

Réponse

Une charge positive.

2Question

Selon le modèle de Thomson (1904), comment les électrons sont-ils distribués dans l’atome ?

Réponse

Ils sont au repos dans la sphère chargée positivement.

3Question

Qui propose le modèle atomique décrit par Rutherford en 1910 ?

Réponse

Rutherford.

4Question

Selon le modèle de Rutherford, où se concentre l’essentiel de la masse de l’atome ?

Réponse

Dans le noyau central positif.

5Question

Selon Rutherford, comment les électrons gravitent-ils autour du noyau ?

Réponse

Comme des planètes autour du Soleil.

6Question

Dans le modèle de Bohr, quand un électron émet-il ou absorbe-t-il de la lumière ?

Réponse

Lors d’un saut entre deux orbites quantifiées permises.

7Question

Quel saut électronique correspond à une émission ?

Réponse

Le saut d’une couche externe vers une couche interne.

8Question

Quel principe interdit quatre nombres quantiques identiques à deux électrons d’un même atome ?

Réponse

Le principe d’exclusion de Pauli.

9Question

Quelles sont les deux parties de l’atome ?

Réponse

Un noyau central positif et un cortège électronique.

10Question

Quelle est la charge électrique totale d’un atome ?

Réponse

Elle est nulle.

11Question

De quelles particules le noyau atomique est-il constitué ?

Réponse

De protons et de neutrons, appelés nucléons.

12Question

Que représente le numéro atomique ZZ ?

Réponse

Le nombre de protons du noyau.

13Question

Que représente le nombre de masse AA ?

Réponse

Le nombre total de nucléons.

14Question

Qu’est-ce qui distingue les isotopes des isobares ?

Réponse

Les isotopes ont le même nombre de protons, tandis que les isobares ont le même nombre de masse.

15Question

Quelle propriété des neutrons définit les isotones ?

Réponse

Ils ont le même nombre de neutrons.

16Question

Qu’est-ce qui différencie les isomères nucléaires ?

Réponse

Leur niveau d’énergie nucléaire.

17Question

Quelle formule relie le volume nucléaire au nombre de masse AA ?

Réponse

V=AV0V=AV_0, où V0V_0 est le volume d’un nucléon.

18Question

Quelle formule donne le rayon d’un noyau en fonction de AA ?

Réponse

r=r0A1/3r=r_0A^{1/3}.

19Question

Quelle est la valeur de r0r_0 dans la formule du rayon nucléaire ?

Réponse

1.2 fm1.2\,\mathrm{fm}.

20Question

Quelle est la somme des masses des nucléons séparés d’un noyau ?

Réponse

Zmp+NmnZm_p+Nm_n

21Question

Comment définit-on le défaut de masse d’un noyau ?

Réponse

La différence entre la somme des masses des nucléons séparés et la masse du noyau lié.

22Question

Quelle énergie faut-il fournir pour séparer un noyau en ses nucléons ?

Réponse

L’énergie de liaison.

23Question

Comment le modèle en couches décrit-il la répartition des nucléons ?

Réponse

Sur des niveaux énergétiques définis, caractérisés par quatre nombres quantiques.

24Question

Sur quels nucléons s’exercent les forces électrostatiques, et quel est leur effet ?

Réponse

Elles s’exercent sur les protons et sont répulsives.

25Question

Comment les forces de cohésion nucléaire agissent-elles entre les nucléons ?

Réponse

Elles sont attractives, indépendantes de la charge et agissent sur quelques fermis.

26Question

Pour Z<30Z<30, quel rapport approximatif les noyaux stables présentent-ils entre protons et neutrons ?

Réponse

Ils ont à peu près autant de protons que de neutrons.

27Question

Où se regroupent les noyaux stables de faible numéro atomique dans le diagramme neutron-proton ?

Réponse

Près de la première bissectrice.

28Question

Quelle relation relie NN et ZZ pour les éléments lourds ?

Réponse

N=1.5Z+10N=1.5Z+10

29Question

Que désigne la matière dans la nature ?

Réponse

L’ensemble des composantes inertes et vivantes de la nature.

30Question

D’où proviennent les rayonnements ionisants et avec quoi interagissent-ils ?

Réponse

Ils proviennent de la matière et interagissent avec elle.

31Question

Pourquoi étudier la structure de l’atome et du noyau ?

Réponse

Pour comprendre les interactions, les effets biologiques et les applications médicales des rayonnements ionisants.

32Question

Quel scientifique découvre l’électron en 1897 ?

Réponse

Thomson.

33Question

Quelle expérience Rutherford réalise-t-il en 1910 pour rejeter l’hypothèse de Thomson ?

Réponse

Il bombarde une mince feuille d’or avec des particules α.

34Question

Selon Maxwell, que devrait-il advenir d’un électron en orbite autour du noyau ?

Réponse

Il devrait émettre un rayonnement, perdre de l’énergie et finir par tomber sur le noyau.

35Question

Quelle couche électronique correspond au nombre quantique principal n=2n=2 ?

Réponse

La couche L.

36Question

Quelle condition énergétique provoque l’ionisation d’un atome ?

Réponse

L’énergie absorbée dépasse l’énergie de liaison de l’électron.

37Question

Quels nombres quantiques caractérisent la configuration électronique ?

Réponse

Les nombres principal nn, orbital ll, magnétique mm et de spin ss.

38Question

Combien d’électrons contient une couche complète de numéro principal nn ?

Réponse

2n22n^2 électrons.

39Question

Qui a découvert le neutron, et en quelle année ?

Réponse

J. Chadwick, en 1932.

40Question

Quelle charge porte le proton ?

Réponse

qp=+eq_p=+e

41Question

Quelle formule relie le nombre de neutrons NN au nombre de masse AA et au numéro atomique ZZ ?

Réponse

N=A−ZN=A-Z

42Question

Qu’est-ce qu’un nucléide ?

Réponse

Un noyau caractérisé par un nombre déterminé de protons et de neutrons.

43Question

Quelle est la durée moyenne d’un état excité ?

Réponse

Moins de 10−1210^{-12} s.

44Question

Quelle charge porte le positon β+\beta^+ ?

Réponse

+e+e.

45Question

Quelle est la charge du neutrino et de l’antineutrino ?

Réponse

Nulle.

46Question

De quoi est constitué un noyau d’hélium correspondant à une particule α ?

Réponse

De deux protons et de deux neutrons.

47Question

À combien de mètres correspond un femtomètre, ou fermi ?

Réponse

10−15 m10^{-15}\,\mathrm{m}.

48Question

Quelle équivalence relie l’unité de masse atomique à l’énergie ?

Réponse

1 uma=931 MeV/c21\,\mathrm{uma}=931\,\mathrm{MeV}/c^2.

49Question

Quelle masse volumique caractérise sensiblement tous les noyaux ?

Réponse

2.3×1017 kg/m32.3\times10^{17}\,\mathrm{kg/m^3}.

50Question

Quelle relation relie l’énergie de liaison au défaut de masse ?

Réponse

El=Δmc2E_l=\Delta mc^2

51Question

Quelle est l’énergie de liaison par nucléon en fonction de AA ?

Réponse

El/A=Δmc2/AE_l/A=\Delta mc^2/A

52Question

Quelle valeur approche l’énergie de liaison par nucléon de la plupart des nucléides ?

Réponse

Environ 8 MeV/nucleˊon8\,\mathrm{MeV/nucléon}.

53Question

Vers quels processus les noyaux légers et lourds peuvent-ils tendre ?

Réponse

Vers la fusion ou la fission.

54Question

À quoi le modèle de la goutte liquide assimile-t-il le noyau ?

Réponse

À une goutte dont la tension superficielle insuffisante peut provoquer sa fragmentation.

55Question

Quels phénomènes le modèle de la goutte liquide explique-t-il ?

Réponse

La fission spontanée et la radioactivité α.

56Question

Quel phénomène les transitions entre niveaux nucléaires expliquent-elles dans le modèle en couches ?

Réponse

L’émission de photons γ.

57Question

Quels modèles le modèle collectif associe-t-il au cœur et à la périphérie du noyau ?

Réponse

Le modèle de la goutte liquide au cœur et le modèle en couches à la périphérie.

58Question

À quelle interaction correspondent les forces de cohésion nucléaire ?

Réponse

À l’interaction forte.

59Question

Quelle transformation la force nucléaire faible provoque-t-elle entre neutron et proton ?

Réponse

Elle transforme un neutron en proton et inversement.

60Question

Combien de nucléides stables compte-t-on parmi environ 1 500 nucléides connus ?

Réponse

Environ 275 nucléides sont stables.

61Question

De quoi résulte une molécule ?

Réponse

De l’association d’atomes identiques ou différents.

62Question

Quelle fraction de la masse atomique est concentrée dans le noyau ?

Réponse

Environ 99,95 à 99,98 %.

63Question

À quelle époque Leucippe et Démocrite supposent-ils que la matière est constituée d’atomes ?

Réponse

Au Ve siècle avant J.-C.

64Question

Que représente la courbe d’Aston en fonction du nombre de masse A ?

Réponse

L’énergie de liaison par nucléon.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 27 questions sur Structure de la matière.

1. Pourquoi l’étude de la structure de l’atome et du noyau est-elle utile pour comprendre les rayonnements ionisants ?

2. Dans une représentation d’atome, des électrons au repos sont répartis dans une sphère uniformément chargée positivement. À quel modèle cette représentation correspond-elle ?

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