Salut à tous

voilà c'est une question que je m'étais posé il y a longtemps , mais j'ai oublié d'en parler ,j'espère qu'elle est pas trop stupide.

Alors on sait que dans l'atome , les protons du noyau restent stables/soudés grâce à l'interaction forte , on sait évidemment que les charges de même signes se repoussent et que les charges opposés s'attirent.

bref voici ma question , comment les électrons font ils pour garder une certaine distance avec le noyau ? Etant donné qu'ils ont une charge négative , ils devraient s'écraser sur le noyau , et aussi comment fait le nuage électronique pour garder une certaine cohérence , les électrons devraient se repousser entre eux non?

Je sais qu'à cette échelle , la force gravitationnelle est insignifiante donc existerait-il une sorte d'orbite quantique/électronique?

Merci d'avance.

Personne?

Je ne suis pas expert en physique quantique, je ne veux pas te dire de bêtise.

Mais si on fait une analogie avec un satellite en orbite autour de la Terre, tu peux poser la même question : avec la gravité, pourquoi le satellite ne s'écrase-t-il pas, puisque la gravité est nécessairement une force qui va l'attirer ?
La réponse : le satellite est sur un équilibre stable de potentiel d'énergie (à cause de la force de gravité en 1/r^2). Je ne me souviens plus de comment ça se démontre (ça remonte à mes années prépas, un peu lointaines), mais ça se fait bien. La force d'attraction des charges (loi de Coulomb) est analogue à la gravité (elle est aussi en 1/r^2).

Mais attention, le modèle planétaire des électrons a été abandonné il y a bien longtemps. On sait que les électrons se comportent comme un nuage, qu'il y a des couches spécifiques (des quantums d'énergie) qui dépendent de plusieurs caractéristiques de l'électron (son moment cinétique orbital, son spin, etc.). Donc c'est beaucoup plus compliqué qu'une simple orbite avec un loi de Coulomb, mais c'était juste pour te donner une première idée.

"existerait-il une sorte d'orbite quantique/électronique?"

C'est tout à fait ça, dans le cas polyélectronique on parle d'orbitales moléculaires.
Les premiers modèles de l'atome (modèle de Rutherford par exemple) posaient problème parce que le modèle n'était pas stable : l'électron était censé s'effondrer sur le noyau.

C'est le modèle de Bohr avec le début de la mécanique quantique qui vont résoudre le problème. Il part en fait de la quantification du moment cinétique : L = n*hbarre. Dans le cas le plus simple (atome d'hydrogène), et à partir de la seconde loi de newton tu peux montrer qu'il existe un rayon minimum entre l'électron et le proton, qu'on appelle rayon de Bohr.

Ok merci , je vais mieux dormir maintenant.

"Ok merci , je vais mieux dormir maintenant. "

Alors en fait si on fait le calcul exact il devrait s'ecraser, car une charge accélérée dans un champ magnetique rayonne (et perd de l'energie), dans il devrait ralentir et finir par se crasher.

En fait c'est seulement en mecanique quantique que ca devient stable, car le minimum d'energie dans ce cas pour l'electron n'est pas zero, ainsi l'electron va atteindre son energie minimal qui sera une certaine orbite, et il ne pourra plus perdre d'energie donc ralentir jusqu'a se crasher

Tu peux le voir avec le principe d'incertitude qui dit que plus une particule est localisée precisement plus l'incertitude sur son impulsion est grande : pour etre proche du noyau l'electron devrait être très localisé, donc avoir une grande impulsion, donc pour être en orbite sans se crasher.

C'est dur a comprendre dit comme ça mais si tu fait le calcul bien avec les fonction d'onde tu trouve qu'il ne se crashe pas et a un nombre discret d'orbites possibles

super explication merci

mais on sais pourquoi l'énergie d'un électron ne peut pas atteindre 0 ? Qu'est-ce qu'il en empêche ?

ça doit être hyper important comme principe , parce que sinon l'univers serait rempli de noyau sans interactions.

A partir de la quantification du moment cinétique tu trouves l'expression de l'énergie comme E = E0/n^2, n différent de 0, donc tu vois que l'énergie est non-nulle