L'atome est constitué d'électrons et d'un noyau central. Le noyau peut être représenté par une sphère de rayon rn. Dans cette représentation, l'atome peut être assimilé à une sphère de rayon ra= 10000 rn (Ordre de grandeur : ra ≈ 1010 m) : la matière est faite essentiellement de vide.

• Le noyau : Il est constitué de protons, de masse mp =1,67×10-27 Kg et de charge électrique élémentaire e=+1,6×10-19 C, et de neutrons, de masse mn ( mn ≈ mp ) et non chargés. Protons et neutrons sont appelés nucléons.

• Les électrons : Ce sont des particules de masse me = 0,9×10-30 Kg et de charge électrique élémentaire -e = -1,6×10-19 C.

Les électrons d'un atome gravitant autour du noyau sont assujettis à occuper des niveaux discrets E1, E2,..., En qui définissent chacun une couche électronique. Plus le niveau est élevé, plus la couche qui lui correspond est éloignée du noyau. Si l'on choisit comme origine des énergies ( E = 0 eV , 1 eV représentant 1,6×10-19 Joule ) celle d'un électron soustrait à l'influence du noyau (C'est à dire porté à une distance infinie), toutes les valeurs de En sont négatives. Cela se traduit par le fait qu'il faut produire un travail pour éloigner un électron.

   

Figure 1.1: (a) Schéma des bandes, (b) Atomes du Silicium et du Germanium.

 

Exemple : L'atome de germanium possède 32 électrons qui sont répartis sur quatre couches : (K) avec 2

électrons, (L) avec 8 électrons, (M) avec 18 électrons et (N) qui possède 4 électrons. Contrairement aux trois

premières, la couche (N) est incomplète, en effet elle peut accueillir 4 électrons supplémentaires.

Modifié le: samedi 15 août 2026, 18:50