QCM : Structure de la matière (27 questions)

Question 1

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

Elle sert à déterminer si les molécules d’une substance sont identiques ou différentes.

Elle aide à comprendre leurs interactions, leurs effets biologiques et leurs applications médicales.

Elle permet d’expliquer les changements entre les états solide, liquide et gazeux.

Elle permet de décrire la formation des molécules à partir d’atomes identiques.

Explication

Les rayonnements ionisants proviennent de la matière et interagissent avec elle ; connaître la structure de l’atome et du noyau aide donc à comprendre leurs interactions, leurs effets biologiques et leurs applications médicales. Les états physiques et la composition moléculaire ne résument pas cet intérêt.

Answer

Elle aide à comprendre leurs interactions, leurs effets biologiques et leurs applications médicales.

Question 2

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 ?

À l’hypothèse antique des atomes indivisibles

Au modèle de Thomson de 1904

À la découverte de l’électron par Thomson en 1897

Au modèle de Rutherford de 1910

Explication

Le modèle de Thomson, proposé en 1904, représente l’atome comme une sphère uniformément positive contenant des électrons au repos. Le noyau central et les électrons en mouvement relèvent du modèle de Rutherford, tandis que 1897 date la découverte de l’électron.

Answer

Au modèle de Thomson de 1904

Question 3

3. Un schéma montre une petite région centrale positive qui concentre l’essentiel de la masse, avec des électrons en mouvement autour d’elle. Quel modèle décrit-il ?

Le modèle planétaire de Rutherford

Le modèle de Thomson en sphère positive

La découverte de l’électron par Thomson

L’hypothèse antique des particules indivisibles

Explication

Le modèle de Rutherford place l’essentiel de la masse dans un noyau central positif autour duquel gravitent les électrons. La sphère positive contenant des électrons au repos caractérise Thomson, et l’idée de particules indivisibles appartient aux conceptions antiques.

Answer

Le modèle planétaire de Rutherford

Question 4

4. Dans un atome, un électron reste sur une orbite permise sans changer d’état, puis passe sur une autre orbite. À quel moment le modèle de Bohr prévoit-il une émission ou une absorption de lumière ?

Lorsqu’une orbite quelconque devient permise

Lors du passage d’une orbite permise à une autre

Pendant le maintien de l’électron sur son orbite

Après la transition, sans lien avec le changement d’orbite

Explication

Dans le modèle de Bohr, les orbites permises sont quantifiées et l’échange de lumière se produit lors d’un saut entre deux orbites. Le maintien sur une orbite confond état stationnaire et transition, l’orbite quelconque contredit la quantification, et un échange sans lien avec le saut nie le mécanisme décrit.

Answer

Lors du passage d’une orbite permise à une autre

Question 5

5. Un électron passe d’une couche externe vers une couche interne. Comment caractériser ce changement ?

Une émission

Une absorption

Une excitation vers une couche externe

Une ionisation

Explication

L’émission correspond au saut discret d’une couche externe vers une couche interne, tandis que l’absorption se produit dans le sens inverse. L’absorption et l’excitation vers une couche externe inversent la direction du saut; l’ionisation désigne une absorption d’énergie supérieure à l’énergie de liaison.

Answer

Une émission

Question 6

6. Dans un atome, deux électrons ont les mêmes nombres quantiques $n$ , $l$ et $m$ , mais des spins $s$ différents. Cette configuration respecte-t-elle le principe d’exclusion de Pauli ?

Oui, car les quatre nombres quantiques ne sont pas tous identiques

Non, car deux électrons ne peuvent partager la même couche

Non, car trois nombres quantiques identiques sont interdits

Oui, car le spin différent rend les quatre nombres identiques

Explication

Le principe de Pauli interdit que deux électrons d’un même atome aient les quatre nombres quantiques identiques; ici, les spins diffèrent. L’interdiction fondée sur trois nombres quantiques ajoute une condition absente, celle portant sur la même couche confond couche et quadruplet, et des spins différents empêchent précisément l’identité des quatre nombres.

Answer

Oui, car les quatre nombres quantiques ne sont pas tous identiques

Question 7

7. Quelle description caractérise un atome électriquement neutre ?

Un noyau et un cortège de masses égales et de charges opposées

Un noyau positif équilibré par la charge du cortège électronique

Un noyau positif entouré d’un cortège électronique positif

Un noyau neutre entouré d’un cortège électronique négatif

Explication

Un atome neutre possède un noyau central positif dont la charge est équilibrée par celle du cortège électronique. Un noyau neutre nie sa charge positive, un cortège positif ne peut pas la compenser, et la neutralité dépend de l’équilibre des charges, non des masses.

Answer

Un noyau positif équilibré par la charge du cortège électronique

Question 8

8. De quelles particules le noyau atomique est-il constitué ?

De protons seulement

De protons et de neutrons

De neutrons et de couches électroniques

De protons et d’électrons

Explication

Le noyau est un assemblage de nucléons, c’est-à-dire de protons et de neutrons. Les électrons appartiennent au cortège électronique, les protons seuls omettent les neutrons, et les couches électroniques ne sont pas des constituants du noyau.

Answer

De protons et de neutrons

Question 9

9. Un noyau contient $12$ protons et $13$ neutrons. Quelle est sa valeur du numéro atomique $Z$ ?

25

-1

12

13

Explication

Le numéro atomique $Z$ est le nombre de protons du noyau; il vaut donc $12$ . La valeur $25$ correspond au total des nucléons, $13$ est le nombre de neutrons, et $-1$ provient d’une soustraction inappropriée.

Answer

Ce sont des isotopes

Answer

Comme des isotones

Answer

Ce sont des isomères

Answer

$$2.4\,\mathrm{fm}$$

Answer

$$\Delta m=(Zm_p+Nm_n)-M$$

Answer

L’énergie nécessaire pour séparer ses nucléons

Answer

$$E_l/A=\Delta mc^2/A$$

Answer

Le modèle en couches

Answer

Le modèle de la goutte liquide

Answer

Les protons se repoussent électrostatiquement, tandis que les nucléons s’attirent par une force nucléaire de courte portée.

Answer

Environ 20 neutrons, car les noyaux de faible $$Z$$ se placent près de la première bissectrice.

Answer

Un corps pur contient des molécules identiques, tandis qu’un mélange en contient de différentes.

Answer

Elle est constituée de particules indivisibles appelées atomes.

Answer

Le noyau, bien plus petit, concentre environ 99,95 à 99,98 % de la masse.

Answer

Les noyaux de masse moyenne sont les plus stables.

Question 10

10. Un noyau possède $Z=8$ protons et $N=9$ neutrons. Quel est son nombre de masse $A$ ?

9

8

-1

17

Explication

Le nombre de masse est le nombre total de nucléons, soit $A=Z+N=8+9=17$ . $8$ est le numéro atomique, $9$ le nombre de neutrons, et $-1$ résulte d’une soustraction plutôt que de l’addition des nucléons.

Question 11

11. Deux noyaux ont respectivement $Z=8, N=8$ et $Z=8, N=10$ . Quelle relation les unit ?

Ce sont des isobares

Ce sont des isotones

Ce sont des isomères

Ce sont des isotopes

Explication

Des isotopes ont le même nombre de protons et des nombres de neutrons différents. Les isobares partagent le nombre de masse, les isotones le nombre de neutrons et les isomères diffèrent par leur énergie nucléaire.

Question 12

12. Deux noyaux possèdent chacun $N=12$ neutrons, mais leurs nombres de protons et leurs nombres de masse diffèrent. Comment les classe-t-on ?

Comme des isomères

Comme des isotones

Comme des isobares

Comme des isotopes

Explication

Des isotones ont le même nombre de neutrons, tandis que leurs nombres de protons et de masse diffèrent. Les isotopes ont le même nombre de protons, les isobares le même nombre de masse et les isomères diffèrent par leur niveau d’énergie.

Question 13

13. Deux noyaux ont le même nombre de protons et le même nombre de masse, mais l’un se trouve dans un niveau d’énergie nucléaire différent. Quelle relation existe entre eux ?

Ce sont des isobares

Ce sont des isotones

Ce sont des isomères

Ce sont des isotopes

Explication

Des isomères ont les mêmes nombres de protons et de masse, mais diffèrent par leur niveau d’énergie nucléaire. Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, les isotones par leur nombre de protons et les isobares ont des nombres de protons différents.

Question 14

14. Un noyau a un nombre de masse $A=16$ . Si le volume d’un nucléon vaut $V_0$ , quel est le volume nucléaire prévu par la relation de proportionnalité ?

256V_0

\sqrt[3]{16}V_0

V_0

16V_0

Explication

Le volume nucléaire vérifie $V=AV_0$ ; pour $A=16$ , on obtient donc $V=16V_0$ . Le carré et la racine cubique correspondent à des transformations erronées de la relation, tandis que $V_0$ omet le facteur $A$ .

Question 15

15. Pour estimer le rayon d’un noyau de nombre de masse $A=8$ , quelle valeur obtient-on avec $r=r_0A^{1/3}$ et $r_0=1.2\,\mathrm{fm}$ ?

3.4\,\mathrm{fm}

9.6\,\mathrm{fm}

2.4\,\mathrm{fm}

0.6\,\mathrm{fm}

Explication

La racine cubique de $8$ vaut $2$ , donc $r=1.2\times2=2.4\,\mathrm{fm}$ . Multiplier directement par $8$ oublie la racine cubique, utiliser la racine carrée donne environ $3.4\,\mathrm{fm}$ , et diviser par la racine cubique inverse la relation.

Question 16

16. Un noyau contient $Z$ protons et $N$ neutrons, et sa masse mesurée est $M$ . Quelle expression donne son défaut de masse à partir des masses des nucléons libres ?

\Delta m=Zm_p-M

\Delta m=(Zm_p+Nm_n)+M

\Delta m=M-(Zm_p+Nm_n)

\Delta m=(Zm_p+Nm_n)-M

Explication

Le défaut de masse est la somme des masses des nucléons séparés diminuée de la masse du noyau lié. L’expression $M-(Zm_p+Nm_n)$ inverse la différence, $Zm_p-M$ omet les neutrons et l’addition de $M$ ne calcule pas un écart.

Question 17

17. Pour dissocier un noyau lié en protons et neutrons séparés, quelle grandeur physique faut-il lui fournir ?

L’énergie nécessaire pour séparer ses nucléons

L’énergie libérée quand ses nucléons se regroupent

La masse totale de ses nucléons liés

L’énergie nécessaire pour exciter ses électrons

Explication

L’énergie de liaison est l’énergie à fournir pour séparer un noyau en ses nucléons. L’énergie libérée à la formation décrit le processus inverse, l’excitation électronique concerne l’atome et la masse n’est pas une énergie.

Question 18

18. Deux nucléides ont des énergies de liaison totales différentes. Pour comparer leur liaison moyenne par nucléon, quelle grandeur faut-il calculer pour chacun, où $A$ est le nombre de masse ?

E_lA=\Delta mc^2

E_l/A=\Delta m/c^2

E_l=\Delta mc^2

E_l/A=\Delta mc^2/A

Explication

L’énergie de liaison par nucléon s’obtient en divisant l’énergie de liaison totale par $A$ , soit $\Delta mc^2/A$ . Comparer les énergies totales ignore la taille des noyaux, les multiplier par $A$ inverse la normalisation et diviser par $c^2$ ne donne pas une énergie.

Question 19

19. Dans une description du noyau, chaque nucléon occupe un niveau énergétique défini et est caractérisé par quatre nombres quantiques. Quel modèle est utilisé ?

Le modèle collectif

Le modèle de la goutte liquide

Le modèle à quatre constituants

Le modèle en couches

Explication

Le modèle en couches répartit les nucléons sur des niveaux énergétiques définis, caractérisés par quatre nombres quantiques. Le modèle de la goutte liquide représente plutôt le noyau comme une goutte, tandis que le modèle collectif associe les descriptions en goutte et en couches.

Question 20

20. Un noyau lourd se scinde spontanément en plusieurs fragments. Quel modèle nucléaire permet d’expliquer ce phénomène ainsi que la radioactivité α ?

Le modèle collectif

Le modèle en couches

Le modèle de la goutte liquide

Le modèle des transitions γ

Explication

Le modèle de la goutte liquide explique la fission spontanée et la radioactivité α en assimilant le noyau à une goutte dont la tension superficielle peut être insuffisante. Les transitions entre niveaux du modèle en couches expliquent plutôt l’émission de photons γ.

Question 21

21. Dans un noyau, quelle combinaison décrit correctement les interactions entre protons et nucléons ?

Les protons s’attirent électrostatiquement, tandis que les nucléons se repoussent par une force nucléaire de courte portée.

Tous les nucléons se repoussent électrostatiquement, tandis que seuls les protons s’attirent par la force nucléaire.

Les protons se repoussent électrostatiquement, tandis que les nucléons s’attirent par une force nucléaire de courte portée.

Les protons se repoussent électrostatiquement, tandis que les nucléons s’attirent par une force nucléaire de longue portée.

Explication

Les forces électrostatiques repoussent les protons, alors que la cohésion nucléaire attire les nucléons indépendamment de leur charge et n’agit que sur quelques fermis. L’attraction électrostatique inverse le premier effet, l’action électrostatique sur tous les nucléons oublie leur charge, et la longue portée contredit la portée nucléaire indiquée.

Question 22

22. Un noyau stable a un nombre de protons $Z=20$ . Quelle composition approximative en neutrons est attendue ?

Environ 10 neutrons, en plaçant les neutrons à la moitié du nombre de protons.

Environ 20 neutrons, car les noyaux de faible

Z

se placent près de la première bissectrice.

Environ 40 neutrons, car les noyaux de faible

Z

se placent près de la première bissectrice.

Environ 50 neutrons, en appliquant la relation des éléments lourds.

Explication

Pour $Z<30$ , les noyaux stables ont à peu près autant de neutrons que de protons : avec $Z=20$ , on attend donc environ 20 neutrons. La valeur 50 provient de la relation destinée aux éléments lourds, tandis que 40 et 10 résultent d’un rapport inversé ou doublé.

Question 23

23. Pour un élément lourd de numéro atomique $Z=40$ , combien de neutrons prévoit la relation de stabilité indiquée ?

N=60

N=70

N=50

N=75

Explication

La relation pour les éléments lourds est $N=1.5Z+10$ ; pour $Z=40$ , elle donne $N=1.5\times40+10=70$ . La valeur 60 oublie le terme constant, 50 suppose un rapport égal à 1, et 75 inverse l’ordre des opérations.

Question 24

24. Un échantillon contient plusieurs molécules formées d’atomes identiques ou différents. Quelle description distingue correctement un corps pur moléculaire d’un mélange ?

Un corps pur contient des atomes identiques, tandis qu’un mélange en contient de différents.

Un corps pur contient des molécules différentes, tandis qu’un mélange en contient d’identiques.

Un corps pur contient des atomes isolés, tandis qu’un mélange contient des molécules associées.

Un corps pur contient des molécules identiques, tandis qu’un mélange en contient de différentes.

Explication

Les molécules peuvent associer des atomes identiques ou non ; c’est l’identité des molécules qui distingue ici un corps pur moléculaire d’un mélange. La diversité des atomes ne définit pas cette distinction, et un corps pur moléculaire n’est pas constitué d’atomes isolés.

Question 25

25. Quelle conception de la matière Leucippe et Démocrite proposent-ils au Ve siècle avant J.-C. ?

Elle est constituée de particules divisibles appelées molécules.

Elle est constituée de particules indivisibles appelées atomes.

Elle est constituée de particules indivisibles appelées noyaux.

Elle est constituée d’une substance continue dépourvue de particules.

Explication

Au Ve siècle avant J.-C., Leucippe et Démocrite supposent que la matière est constituée de particules indivisibles, les atomes. La matière continue écarte cette conception particulaire, les molécules ne sont pas les particules nommées dans cette proposition historique, et le noyau désigne une notion différente.

Question 26

26. Dans un modèle où le cortège électronique s’étend sur environ $10^{-10}\,\mathrm{m}$ et le noyau sur environ $10^{-15}\,\mathrm{m}$ , quelle description de l’atome est correcte ?

Le noyau, bien plus étendu, concentre environ 99,95 à 99,98 % de la masse.

Le noyau, bien plus petit, concentre environ 99,95 à 99,98 % de la masse.

Le cortège, bien plus étendu, concentre environ 99,95 à 99,98 % de la masse.

Le cortège, bien plus petit, concentre environ 99,95 à 99,98 % de la masse.

Explication

La taille caractéristique du noyau est de l’ordre de $10^{-15}\,\mathrm{m}$ , contre $10^{-10}\,\mathrm{m}$ pour le cortège, mais le noyau concentre presque toute la masse de l’atome. Attribuer cette masse au cortège inverse la répartition de masse, tandis que les réponses qui inversent les dimensions confondent taille nucléaire et taille électronique.

Question 27

27. En comparant des noyaux légers, moyens et lourds à l’aide de la courbe d’Aston, quelle conclusion peut-on tirer sur leur stabilité ?

Les noyaux légers sont les plus stables.

Les noyaux de masse moyenne sont les plus stables.

Les noyaux ont une stabilité identique quelle que soit leur masse.

Les noyaux lourds sont les plus stables.

Explication

La courbe d’Aston compare l’énergie de liaison par nucléon selon le nombre de masse et montre que les noyaux de masse moyenne sont les plus stables. Placer le maximum chez les noyaux légers ou lourds inverse cette conclusion, et supposer une stabilité identique ignore les différences d’énergie de liaison.

QCM : Structure de la matière (27 questions)

Questions et réponses du QCM

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 ?

3. Un schéma montre une petite région centrale positive qui concentre l’essentiel de la masse, avec des électrons en mouvement autour d’elle. Quel modèle décrit-il ?

4. Dans un atome, un électron reste sur une orbite permise sans changer d’état, puis passe sur une autre orbite. À quel moment le modèle de Bohr prévoit-il une émission ou une absorption de lumière ?

5. Un électron passe d’une couche externe vers une couche interne. Comment caractériser ce changement ?

6. Dans un atome, deux électrons ont les mêmes nombres quantiques $n$ , $l$ et $m$ , mais des spins $s$ différents. Cette configuration respecte-t-elle le principe d’exclusion de Pauli ?

7. Quelle description caractérise un atome électriquement neutre ?

8. De quelles particules le noyau atomique est-il constitué ?

9. Un noyau contient $12$ protons et $13$ neutrons. Quelle est sa valeur du numéro atomique $Z$ ?

10. Un noyau possède $Z=8$ protons et $N=9$ neutrons. Quel est son nombre de masse $A$ ?

11. Deux noyaux ont respectivement $Z=8, N=8$ et $Z=8, N=10$ . Quelle relation les unit ?

12. Deux noyaux possèdent chacun $N=12$ neutrons, mais leurs nombres de protons et leurs nombres de masse diffèrent. Comment les classe-t-on ?

13. Deux noyaux ont le même nombre de protons et le même nombre de masse, mais l’un se trouve dans un niveau d’énergie nucléaire différent. Quelle relation existe entre eux ?

14. Un noyau a un nombre de masse $A=16$ . Si le volume d’un nucléon vaut $V_0$ , quel est le volume nucléaire prévu par la relation de proportionnalité ?

15. Pour estimer le rayon d’un noyau de nombre de masse $A=8$ , quelle valeur obtient-on avec $r=r_0A^{1/3}$ et $r_0=1.2\,\mathrm{fm}$ ?

16. Un noyau contient $Z$ protons et $N$ neutrons, et sa masse mesurée est $M$ . Quelle expression donne son défaut de masse à partir des masses des nucléons libres ?

17. Pour dissocier un noyau lié en protons et neutrons séparés, quelle grandeur physique faut-il lui fournir ?

18. Deux nucléides ont des énergies de liaison totales différentes. Pour comparer leur liaison moyenne par nucléon, quelle grandeur faut-il calculer pour chacun, où $A$ est le nombre de masse ?

19. Dans une description du noyau, chaque nucléon occupe un niveau énergétique défini et est caractérisé par quatre nombres quantiques. Quel modèle est utilisé ?

20. Un noyau lourd se scinde spontanément en plusieurs fragments. Quel modèle nucléaire permet d’expliquer ce phénomène ainsi que la radioactivité α ?

21. Dans un noyau, quelle combinaison décrit correctement les interactions entre protons et nucléons ?

22. Un noyau stable a un nombre de protons $Z=20$ . Quelle composition approximative en neutrons est attendue ?

23. Pour un élément lourd de numéro atomique $Z=40$ , combien de neutrons prévoit la relation de stabilité indiquée ?

24. Un échantillon contient plusieurs molécules formées d’atomes identiques ou différents. Quelle description distingue correctement un corps pur moléculaire d’un mélange ?

25. Quelle conception de la matière Leucippe et Démocrite proposent-ils au Ve siècle avant J.-C. ?

26. Dans un modèle où le cortège électronique s’étend sur environ $10^{-10}\,\mathrm{m}$ et le noyau sur environ $10^{-15}\,\mathrm{m}$ , quelle description de l’atome est correcte ?

27. En comparant des noyaux légers, moyens et lourds à l’aide de la courbe d’Aston, quelle conclusion peut-on tirer sur leur stabilité ?

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Questions et réponses du QCM

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 ?

3. Un schéma montre une petite région centrale positive qui concentre l’essentiel de la masse, avec des électrons en mouvement autour d’elle. Quel modèle décrit-il ?

4. Dans un atome, un électron reste sur une orbite permise sans changer d’état, puis passe sur une autre orbite. À quel moment le modèle de Bohr prévoit-il une émission ou une absorption de lumière ?

5. Un électron passe d’une couche externe vers une couche interne. Comment caractériser ce changement ?

6. Dans un atome, deux électrons ont les mêmes nombres quantiques nnn, lll et mmm, mais des spins sss différents. Cette configuration respecte-t-elle le principe d’exclusion de Pauli ?

7. Quelle description caractérise un atome électriquement neutre ?

8. De quelles particules le noyau atomique est-il constitué ?

9. Un noyau contient 121212 protons et 131313 neutrons. Quelle est sa valeur du numéro atomique ZZZ ?

10. Un noyau possède Z=8Z=8Z=8 protons et N=9N=9N=9 neutrons. Quel est son nombre de masse AAA ?

11. Deux noyaux ont respectivement Z=8,N=8Z=8, N=8Z=8,N=8 et Z=8,N=10Z=8, N=10Z=8,N=10. Quelle relation les unit ?

12. Deux noyaux possèdent chacun N=12N=12N=12 neutrons, mais leurs nombres de protons et leurs nombres de masse diffèrent. Comment les classe-t-on ?

13. Deux noyaux ont le même nombre de protons et le même nombre de masse, mais l’un se trouve dans un niveau d’énergie nucléaire différent. Quelle relation existe entre eux ?

14. Un noyau a un nombre de masse A=16A=16A=16. Si le volume d’un nucléon vaut V0V_0V0​, quel est le volume nucléaire prévu par la relation de proportionnalité ?

15. Pour estimer le rayon d’un noyau de nombre de masse A=8A=8A=8, quelle valeur obtient-on avec r=r0A1/3r=r_0A^{1/3}r=r0​A1/3 et r0=1.2 fmr_0=1.2\,\mathrm{fm}r0​=1.2fm ?

16. Un noyau contient ZZZ protons et NNN neutrons, et sa masse mesurée est MMM. Quelle expression donne son défaut de masse à partir des masses des nucléons libres ?

17. Pour dissocier un noyau lié en protons et neutrons séparés, quelle grandeur physique faut-il lui fournir ?

18. Deux nucléides ont des énergies de liaison totales différentes. Pour comparer leur liaison moyenne par nucléon, quelle grandeur faut-il calculer pour chacun, où AAA est le nombre de masse ?

19. Dans une description du noyau, chaque nucléon occupe un niveau énergétique défini et est caractérisé par quatre nombres quantiques. Quel modèle est utilisé ?

20. Un noyau lourd se scinde spontanément en plusieurs fragments. Quel modèle nucléaire permet d’expliquer ce phénomène ainsi que la radioactivité α ?

21. Dans un noyau, quelle combinaison décrit correctement les interactions entre protons et nucléons ?

22. Un noyau stable a un nombre de protons Z=20Z=20Z=20. Quelle composition approximative en neutrons est attendue ?

23. Pour un élément lourd de numéro atomique Z=40Z=40Z=40, combien de neutrons prévoit la relation de stabilité indiquée ?

24. Un échantillon contient plusieurs molécules formées d’atomes identiques ou différents. Quelle description distingue correctement un corps pur moléculaire d’un mélange ?

25. Quelle conception de la matière Leucippe et Démocrite proposent-ils au Ve siècle avant J.-C. ?

26. Dans un modèle où le cortège électronique s’étend sur environ 10−10 m10^{-10}\,\mathrm{m}10−10m et le noyau sur environ 10−15 m10^{-15}\,\mathrm{m}10−15m, quelle description de l’atome est correcte ?

27. En comparant des noyaux légers, moyens et lourds à l’aide de la courbe d’Aston, quelle conclusion peut-on tirer sur leur stabilité ?

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6. Dans un atome, deux électrons ont les mêmes nombres quantiques $n$ , $l$ et $m$ , mais des spins $s$ différents. Cette configuration respecte-t-elle le principe d’exclusion de Pauli ?

9. Un noyau contient $12$ protons et $13$ neutrons. Quelle est sa valeur du numéro atomique $Z$ ?

10. Un noyau possède $Z=8$ protons et $N=9$ neutrons. Quel est son nombre de masse $A$ ?

11. Deux noyaux ont respectivement $Z=8, N=8$ et $Z=8, N=10$ . Quelle relation les unit ?

12. Deux noyaux possèdent chacun $N=12$ neutrons, mais leurs nombres de protons et leurs nombres de masse diffèrent. Comment les classe-t-on ?

14. Un noyau a un nombre de masse $A=16$ . Si le volume d’un nucléon vaut $V_0$ , quel est le volume nucléaire prévu par la relation de proportionnalité ?

15. Pour estimer le rayon d’un noyau de nombre de masse $A=8$ , quelle valeur obtient-on avec $r=r_0A^{1/3}$ et $r_0=1.2\,\mathrm{fm}$ ?

16. Un noyau contient $Z$ protons et $N$ neutrons, et sa masse mesurée est $M$ . Quelle expression donne son défaut de masse à partir des masses des nucléons libres ?

18. Deux nucléides ont des énergies de liaison totales différentes. Pour comparer leur liaison moyenne par nucléon, quelle grandeur faut-il calculer pour chacun, où $A$ est le nombre de masse ?

22. Un noyau stable a un nombre de protons $Z=20$ . Quelle composition approximative en neutrons est attendue ?

23. Pour un élément lourd de numéro atomique $Z=40$ , combien de neutrons prévoit la relation de stabilité indiquée ?

26. Dans un modèle où le cortège électronique s’étend sur environ $10^{-10}\,\mathrm{m}$ et le noyau sur environ $10^{-15}\,\mathrm{m}$ , quelle description de l’atome est correcte ?