1. Les interactions fondamentales

 

 

           La matière, que ce soit au niveau du noyau comme de la galaxie, obéit aux mêmes lois. L’une d’entre elles, énoncée par Newton, explique par exemple la rotation de la Lune autour de la Terre : c’est la force d’interaction gravitationnelle.

 

           Mais cette interaction dite fondamentale ne suffit pas à expliquer l’organisation de la matière à différentes échelles…

 

 

A– Les constituants de la matière

 

1. La matière à différentes échelles

 

           Dans l’univers, la matière se présente sous des formes et des dimensions bien différentes. Les protons et les neutrons (constitués tous les deux de 3 quarks) forment avec les électrons les « briques » : ils sont présents dans tous les objets de l’univers.

(d’autres particules plus exotiques continent des quarks, comme les mésons π,….)

 

 

 

2. Les particules élémentaires

 

           Le proton, le neutron et l’électron forment, à notre niveau d’étude, les particules élémentaires de la matière.

 

           Les protons et les neutrons se rencontrent notamment dans les noyaux et forment la famille des nucléons.

           Ainsi, le noyau d’un élément chimique se note , où A est le nombre de nucléons et Z le nombre de protons.

 

Exemple : préciser la constitution de l’ion

           Ce cation Fer II contient 26 protons, 56-26=30 neutrons et 26-2=24 électrons

 

           Ces particules élémentaires sont caractérisées par leur masse et leur charge électrique :

 

Particule élémentaire		Proton	Neutron	Electron
Masse m (kg)	Valeur	1,673.10-27	1,675.10-27	9,109.10-31
	Ordre de grandeur	10-27	10-27	10-30
Charge q (coulomb C)	Valeur	1,602.10-19	0	-1,602.10-19
	Charge élémentaire e	e	0	-e

 

 

Application : comparer la masse d’un nucléon avec celle d’un électron

            : un nucléon est environ 1000 fois plus lourd qu’un électron