NOM :
Réponses question I.
Première partie:
1) dixième de micromètre = 10-1x 10-6 m = 1x 10-7 m = 10² x 10-9 m = 10² nm
2) Domaine visible ; de 400 à 800 nm ( à savoir)
3) Des objets de l’ordre du dixième de micromètre sont donc du même ordre de grandeur que la longueurs d’onde du domaine visible, donc la diffraction va être importante : l’image d’un point va être une tache, et donc deux points voisins vont être difficiles à distinguer. Si on diminue la dimension de l’objet, le phénomène de diffraction va être encore plus important, d’où l’impossibilité de voir
nettement l’objet.
Deuxième partie :
1) Le microscope classique utilise les rayons lumineux émis par l’objet ; ils passent par des lentilles ce qui permet d’avoir une image agrandie
Les microscopes à champ proche mesurent des grandeurs physiques comme l’intensité du courant tunnel pur en déduire la distance entre la pointe du microscope et la surface de l’échantillon, et donc le relief de celui-ci
2) Les couleurs observées sont des choix faits par le logiciel de traitement associé au microscope, qui traduit ainsi visuellement les données mesurées. Elles n’ont donc rien à voir avec les couleurs réelles.
3) dimensions accessibles à l'œil humain : :100 μm
dimensions accessibles à un microscope en champ proche : 0,1 nm rapport entre les deux : 100 x10−6
0,1 x 10−9 = 10−4
10−10
=
106 ; ces microscopes permettent de voir des objets un million de fois plus petits qu’à l’œil nu.4) Comme dit dans la question 1, l’image est une reconstruction à partir de grandeurs physiques mesurées, on ne voit pas vraiment les atomes dans le sens qu’on ne reçoit pas directement de rayons lumineux émis par l’atome pour former l’image sur notre rétine.
5) La barre représentant 1 nm mesure 25 mm.
Dimensions de l’image : largeur : 57 mm sur l’image donc 57/25 = 2,28 nm Hauteur : 53 mm soit 53/25 = 2,12 nm
Aire de l’image : 2,28 x 10-9 x 2,12 x 10-9 = 4,83 x 10 -18 m² .
6) On compte environ 120 atomes de tungstène sur l’image (à la louche, on vous demande de toute façon un ordre de grandeur), donc cela va faire 120 / (4,83 x 10 -18) = 2,5 x 1019 atomes, soit un ordre de grandeur de 1019 atomes.m-2 .
7) Si on prend une diagonale sur laquelle il y a 8 atomes, soit une longueur de 16 rayons atomiques, celle-ci mesure 43 mm sur l’image soit 43/25 = 1,72 nm
Donc 16 r = 1,72 nm donc r = 0,11 nm soit un ordre de grandeur de 10-10 m.
Juste pour le fun : tungstène est un nom suédois signifiant « pierre lourde » et le symbole
chimique du tungstène est W, initiale de Wolfram, qui est le minerai dont est tiré le tungstène (oui je sais, cela n’intéresse que moi, mais ce n’est pas grave).
