Modèle atomique de Rutherford

Le modèle atomique de Rutherford est un modèle physique proposé en 1911 par Ernest Rutherford pour décrire la structure d'un atome. Ce modèle fait suite au modèle atomique de Thomson (ou « modèle du plum pudding »), proposé en 1904 par Joseph John Thomson (dont Rutherford était l'élève), et qui fut invalidé à la suite de l'expérience de Rutherford ou « expérience de la feuille d'or » en 1909. Le modèle de Rutherford est dans la continuité du modèle « saturnien » de l'atome développé par le physicien japonais Hantarō Nagaoka en 1904, mais en diffère quelque peu, et de celui du physicien Jean Perrin qui comparait l'atome à un système solaire en 1901.

Modèle atomique de Rutherford : électrons (vert) et noyau (rouge)

Animation 3D d'un atome selon le modèle atomique de Rutherford.

Expérience de Rutherford

On bombarde avec des particules α une feuille d'or ultra-fine, et on observe que la majorité des particules traversent la feuille d'or sans déviation, ni absorption. Par contre, certaines particules sont légèrement déviées et d'autres sont même rejetées en arrière.

Interprétation de Rutherford

Pour lui, le modèle de Thomson n'expliquant pas les observations de l'expérience, un nouveau modèle dans lequel l'atome n'est pas plein devenait nécessaire.

Rutherford imagina alors un atome constitué d'un noyau chargé positivement et contenant la majorité de la masse de l'atome, et séparé par du vide, des électrons tournant autour comme des planètes autour d'une étoile. C'est le modèle planétaire de l'atome.

Ce modèle sera adapté en 1913 par le physicien danois Niels Bohr pour donner le modèle de Bohr, reprenant l'aspect « planétaire » du modèle de Rutherford, tout en permettant d'expliquer les raies spectrales des éléments hydrogénoïdes.

Liens externes

• (en) Rutherford's Model sur le site du Raymond College
• (en) Rutherford's Model sur le site de l'Université de Kyūshū