SOS physique-chimie

Bonjour ,

J'ai un devoir facultatif en physique correspondant à l' EXERCICE II : LES DÉBUTS DE L’ÉLECTRON EN PHYSIQUE sortie en 2014 au Liban pour les terminales S que je souhaite rendre car c'est une bonne façon pour moi de m'entrainer. J'ai réalisé tout l'exercice, seulement, j'ai malheureusement dû aller sur internet pour essayer de répondre à deux questions dans la partie C mais je n'ai pas compris la correction. Je vous envoie cette partie :
Diffraction des électrons.
Davisson et germer réalisent en 1927 une expérience de diffraction des électrons sur un cristal constitué d'un arrangement  régulier d'atomes de nickel. De son côté G P Thomson fait une expérience analogue et réussit également à diffracter un faisceau d'électrons. Il reçoit en 1937 le prix Nobel de physique pour ses travaux, prix qu'il partagea avec Davisson.
1)Quelle information sur la nature de l'électron cette expérience donne-t-elle ?
2)Calculer la longueur d'onde de matière associée à un électron ayant cette vitesse ?
3)Quelle est l'ordre de grandeur de la distance entre les atomes dans un solide. Commenter cette valeur ?

J'ai répondu à la première question en disant que l'électron était considéré dans cette expérience comme une onde car celui-ci peut-être diffracté mais je n'ai pas réussi la 2) et la 3). En effet j'ai dû m'aider de la correction sur internet qui m'indique qu'il faut utiliser la relation de Broglie p= h/ λ . Seulement je ne l'ai pas encore vu en classe. Je voudrai alors savoir s'il existe une autre méthode pour répondre à la question 2) sans utiliser la relation de Broglie.
De même , pour la question 3), je n'ai pas compris la correction sur internet, celle-ci étant : Si les physiciens ont réussi à diffracter les électrons arrivant sur un arrangement régulier d’atomes de nickel, c’est que la distance entre les atomes est du même ordre de grandeur que la longueur d’onde des électrons. Cette distance est donc d’environ 10–10 m.
Pouvez-vous m'aider à comprendre en quoi la distance entre les atomes est du même ordre de grandeur que la longueur d’onde des électrons ?
Merci d'avance.

Bonjour Lola,

Effectivement, la relation de Louis de Broglie p = h/ λ c'est à dire m.v = h/ λ vous permet de trouver l'expression de la longueur d'onde en fonction de la vitesse, je ne vois pas comment faire autrement.

En ce qui concerne la question 3, vous devez savoir que le phénomène de diffraction existe uniquement lorsque l'ouverture est égale ou plus petite que la longueur d'onde (à savoir par cœur). Dans votre exemple, l'ouverture correspond à la distance entre les atomes de Ni, donc si vous arrivez à calculer la longueur d'onde correspondant aux électrons à la question 2, vous pouvez évaluer l'ordre de grandeur entre deux atomes de Ni.

Merci beaucoup , j'ai bien compris ce que vous avez noté mais du coup, pour la 2), je trouve 1.7*10^-10 m environ donc 1.7*10^-1 nm et ainsi, pour la question 3) je mets que l'ordre de grandeur correspond à 1.7*10^-10m ou uniquement 10^-10 m comme nous le dit la correction ? Pour moi il serait plus logique de mettre 1.7*10^-10m mais alors pourquoi sur la correction, on a 10^-10m uniquement?

Bonjour Lola
Un ordre de grandeur est un nombre qui permet une représentation simplifiée et approximative de la mesure d'une grandeur physique. Ce nombre, le plus souvent une puissance de 10,donc bien 10^-10 uniquement