De l'infiniment petit à l'infiniment grand

Dans ce cours de physique-chimie, les profs Marion et Emmanuel propose un voyage dans l’Univers de l'infiniment petit à l'infiniment grand !

Retrouvez le support de cours en PDF.

Vers l’infiniment petit…

Le millimètre (mm) est 1 000 fois plus petit que le mètre. C’est, par exemple, la taille d’une fourmi.

Le micromètre (µm) est 1 000 fois plus petit que le millimètre. C’est par exemple, la taille d’une bactérie.

Le nanomètre (nm) est 1 000 fois plus petit que le micromètre.

Atomes et molécules

Un atome est une entité chimique microscopique qui constitue la matière, qu’elle soit solide, liquide ou gazeuse.

Un atome est de la taille de un dixième de nanomètre (ou un dix-milliardième de mètre de mètre ou 10^-10)

Pour représenter un atome, on attribue un symbole chimique (une lettre majuscule ou une lettre majuscule suivie d’une minuscule).

→ Exemple de symbole chimique d’atome

le fer : Fe

le carbone : C

l’oxygène : O

l’hydrogène : H

Les molécules sont constituées d’atomes et sont représentés par des formules chimiques. Pour les écrire, on utilise les symboles chimiques des atomes qui constituent la molécule.

→ Exemple de formules chimique de molécule

L’eau : H₂O

Le dioxyde de carbone : CO₂

Le tableau périodique des éléments

Il existe plus d’une centaine d’éléments différents qui ont été classés par Dimitri Mendeleïev, un chimiste russe, en 1869, en fonction de leur masse et de leurs propriétés chimiques.

Dans l’atome, on trouve des protons et des neutrons au sein d’un noyau puis également des électrons autour de ce noyau, ce dernier est environ 100 000 fois plus petit que l’atome.

Vers l’infiniment grand...

L’ordre de grandeur de la Terre est de 10⁷, soit 10 000 kilomètres.

Le diamètre de la Terre (12 750 km) est environ 100 fois plus petit que celui du Soleil (10⁹).

Le système solaire

Le système solaire est constitué d’une étoile, le Soleil, et de huit planètes qui sont en mouvement autour de lui.

Il est difficile de représenter correctement le système solaire dans son ensemble à l’échelle car les distances des planètes au Soleil sont très grandes devant leur diamètre.

Pour indiquer la distance des différentes planètes du système solaire par rapport au Soleil, on utilise l’unité astronomique (UA). Une unité correspond à la distance Terre-Soleil, soit 150 millions de km.

La valeur de l’année-lumière (al) correspond à la distance parcourue par la lumière dans le vide en une année.

365,25 jours x 24 heures x 60 min x 60 s = 31 557 000 s dans une année

31 557 000 s x 300 000 km/s = 9 467 100 000 000 km

L’année-lumière est une distance de 9 467 100 000 000 km.

L’Univers

L’Univers est constitué d’une multitude de galaxies constituées elles-mêmes de très nombreuses étoiles.

On utilise l’année-lumière (al) comme unité pour exprimer les distances dans notre galaxie, la Voie lactée et l’Univers.