L'ATOME QUANTIQUE
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ensemble unique de raies spectrales, de crêtes dans le spectre
de la lumière. Le nombre, l'espacement et les longueurs d'onde
des raies spectrales produites par les atomes d'un élément
donné sont uniques, constituant une sorte d'empreinte digitale
lumineuse qui permet de l'identifier.
Les spectres semblaient bien trop compliqués, vu la variété
immense des motifs exhibés par les raies des différents
éléments, pour qu'on puisse sérieusement croire qu'ils
permettent de révéler le mécanisme interne de l'atome. La
belle palette de couleurs sur l'aile d'un papillon était très
intéressante, dirait Bohr vers la fin de sa vie, «mais personne
ne croyait qu'on puisse arriver au fondement de la biologie à
partir des couleurs d'une aile de papillon 20 ». Il y avait manifestement un lien entre un atome et ses raies spectrales qu'il
produisait, mais lequel? Début février 1913, Bohr n'en avait
pas la moindre idée. Hansen lui suggéra de regarder la
formule de Balmer pour les raies spectrales de l'hydrogène.
Pour autant qu'il s'en souvienne, Bohr n'en avait jamais
entendu parler. Plus vraisemblablement, il l'avait simplement
oubliée. Hansen lui exposa les grandes lignes de la formule et
souligna que personne ne savait pourquoi elle fonctionnait.
Le Suisse Johann Balmer était professeur de mathématiques
dans un lycée de jeunes filles à Bâle et chargé de cours à temps
partiel à l'université. Sachant qu'il se passionnait pour l'architecture et la numérologie, un de ses collègues parla à Balmer des
quatre raies spectrales de l'hydrogène après qu'il se fut plaint de
n'avoir rien d'intéressant à faire. Intrigué, il entreprit de trouver
une relation mathématique entre les raies spectrales là où il
semblait ne pas y en avoir. Dans les années 1850, le physicien
suédois Anders Angstrôm avait mesuré les longueurs d'onde de
quatre raies dans les régions du rouge, du vert, du bleu et du
violet du spectre visible de l'hydrogène avec une précision
remarquable. ll les baptisa alpha, bêta, gamma et delta et trouva
pour leurs longueurs d'onde respectives 656,210, 486,074,
434,01 et 410,12 nanomètres 21 • En juin 1884, à près de soixante
ans, Balmer trouva une formule reproduisant la longueur
d'onde À de chacune des quatre raies : À= b[m 2 / (m 2 - n 2 )] dans
laquelle m et n sont des nombres entiers et b une constante, un
nombre déterminé par l'expérience comme étant 364,56 nm.
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ensemble unique de raies spectrales, de crêtes dans le spectre
de la lumière. Le nombre, l'espacement et les longueurs d'onde
des raies spectrales produites par les atomes d'un élément
donné sont uniques, constituant une sorte d'empreinte digitale
lumineuse qui permet de l'identifier.
Les spectres semblaient bien trop compliqués, vu la variété
immense des motifs exhibés par les raies des différents
éléments, pour qu'on puisse sérieusement croire qu'ils
permettent de révéler le mécanisme interne de l'atome. La
belle palette de couleurs sur l'aile d'un papillon était très
intéressante, dirait Bohr vers la fin de sa vie, «mais personne
ne croyait qu'on puisse arriver au fondement de la biologie à
partir des couleurs d'une aile de papillon 20 ». Il y avait manifestement un lien entre un atome et ses raies spectrales qu'il
produisait, mais lequel? Début février 1913, Bohr n'en avait
pas la moindre idée. Hansen lui suggéra de regarder la
formule de Balmer pour les raies spectrales de l'hydrogène.
Pour autant qu'il s'en souvienne, Bohr n'en avait jamais
entendu parler. Plus vraisemblablement, il l'avait simplement
oubliée. Hansen lui exposa les grandes lignes de la formule et
souligna que personne ne savait pourquoi elle fonctionnait.
Le Suisse Johann Balmer était professeur de mathématiques
dans un lycée de jeunes filles à Bâle et chargé de cours à temps
partiel à l'université. Sachant qu'il se passionnait pour l'architecture et la numérologie, un de ses collègues parla à Balmer des
quatre raies spectrales de l'hydrogène après qu'il se fut plaint de
n'avoir rien d'intéressant à faire. Intrigué, il entreprit de trouver
une relation mathématique entre les raies spectrales là où il
semblait ne pas y en avoir. Dans les années 1850, le physicien
suédois Anders Angstrôm avait mesuré les longueurs d'onde de
quatre raies dans les régions du rouge, du vert, du bleu et du
violet du spectre visible de l'hydrogène avec une précision
remarquable. ll les baptisa alpha, bêta, gamma et delta et trouva
pour leurs longueurs d'onde respectives 656,210, 486,074,
434,01 et 410,12 nanomètres 21 • En juin 1884, à près de soixante
ans, Balmer trouva une formule reproduisant la longueur
d'onde À de chacune des quatre raies : À= b[m 2 / (m 2 - n 2 )] dans
laquelle m et n sont des nombres entiers et b une constante, un
nombre déterminé par l'expérience comme étant 364,56 nm.