Partie I - Le modèle de Thomson
En 1904, le physicien anglais Sir Joseph John Thomson (1856-1940) propose le
modèle suivant pour latome dhydrogène :
- Il est constitué dune sphère de centre et de rayon .
- La charge positive de latome est répartie uniformément dans le volume
intérieur de cette sphère. - La sphère est supposée fixe dans un référentiel galiléen propre à létude,
auquel on associe le repère orthonormé direct . - Lélectron se déplace librement à lintérieur de la sphère ; on repère par sa
position et on note r = OM son vecteur position. - On néglige linteraction gravitationnelle devant linteraction électromagnétique
- La force ressentie par l'électron est de la forme : F = -k.r (F et r sont des vecteurs)
Pour la partie I : Le modèle de Thomson.
2) Montrer que le mouvement est plan.
===> Théorème du moment cinétique : dL/dt = Moment de F = OM ^ F = 0 donc L = cte. Le mouvement est plan.
3) La loi de force précédente définit un modèle, analogue à trois dimensions de loscillateur harmonique, connu sous le nom doscillateur spatial. Donner la (ou les) équation(s) du mouvement de lélectron pour les conditions initiales suivantes : on suppose quà t=0, r_0 = r_0.Ex et v_0 =v_0.Ez (avec Ex et Ez des vecteurs unitaires)
===> Avec le PFD, on a une seule force F, ma = F (avec a = accélération)
En projetant sur ex, on a : r'' + kr = 0 (équation d'un oscillateur harmonique). Mais je trouve mon résultat bizarre...
Pouvez vous vérifier mes deux premières questions ?
Merci
