LE DANOIS EN OR
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atomiques de tous les autres éléments furent alors fixés par
rapport à celui de l'hydrogène.
Thomson comprit que son modèle était erroné après avoir
étudié les résultats d'expériences impliquant la diffusion par
les atomes de rayons X et de particules bêta. Il avait surestimé
le nombre d'électrons. D'après ses nouveaux calculs, un atome
ne pouvait contenir plus d'électrons que ne le prescrivait son
poids atomique. Le nombre précis d'électrons présents dans
les atomes des différents éléments était inconnu, mais cette
limite supérieure fut rapidement acceptée comme un premier
pas dans la bonne direction. L'atome d'hydrogène, de poids
atomique un, ne pouvait avoir qu'un seul électron, tandis que
l'atome d'hélium, de poids atomique quatre, pouvait en avoir
deux, trois ou quatre, et ainsi de suite pour les autres éléments.
Cette réduction drastique du nombre d'électrons indiquait
que l'essentiel du poids de l'atome était dû à la sphère diffuse
de charge positive. D'un coup, ce que Thomson avait initialement invoqué comme rien de plus qu'un artifice indispensable pour produire un atome stable et neutre avait acquis
une réalité autonome. Mais même ce modèle nouveau et
amélioré ne pouvait expliquer la diffusion des particules
alpha ni fixer le nombre exact d'électrons dans un atome
particulier.
Rutherford croyait que les particules alpha étaient diffusées
par un champ électrique d'une puissance gigantesque à
l'intérieur de l'atome. Mais à l'intérieur de l'atome de
J.J. Thomson, avec sa charge positive uniformément répartie,
pareil champ électrique intense n'existait pas. L'atome de
Thomson était carrément incapable de repousser les particules alpha. En décembre 1910, Rutherford réussit enfin à
«concevoir un atome très supérieur à celui deJ.J. 45 ».«Maintenant, dit-il à Geiger, je sais à quoi ressemble l'atomé 6 • » Il
ne ressemblait en rien à celui de Thomson.
L'atome de Rutherford consistait en un minuscule noyau
central de charge positive, qui contenait pratiquement toute
la masse de l'atome. Il était cent mille fois plus petit que lui
et n'occupait qu'un volume infime «comme une mouche
dans une cathédrale 47 ». Rutherford savait que les électrons à
l'intérieur d'un atome ne pouvaient pas être responsables de
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