01 · FAIRE CONNAISSANCE
Le soixante-dixième élément.
Un autre nom d’Ytterby.
L’ytterbium possède 70 protons. Son corps simple est un métal clair de la série des lanthanides. Il se trouve dans la même sixième période que les autres éléments de la ligne détachée.
Il ne faut pas le confondre avec l’yttrium Y, qui ne possède que 39 protons. Leur nom vient du même village, mais ils occupent deux cases différentes et ne sont pas des variantes isotopiques l’un de l’autre.
02 · LE SCHÉMA POUR COMPRENDRE
Yb-171 et Yb-174 :
la même identité, d’autres neutrons.
Le noyau d’ytterbium-171 contient 70 protons et 101 neutrons ; celui d’ytterbium-174 contient 70 protons et 104 neutrons. Ces deux isotopes sont stables. Un atome neutre de l’un ou de l’autre possède 70 électrons.
Des horloges optiques de recherche utilisent notamment des atomes Yb-171 refroidis et piégés par des dispositifs laser. La référence est une transition atomique, pas une désintégration radioactive. Le schéma compare seulement les noyaux : il ne dessine pas le fonctionnement de l’horloge.
03 · USAGES ET PROPRIÉTÉS
Amplifier la lumière.
Comparer des fréquences.
Des fibres dopées à l’ytterbium servent de milieux actifs dans certains lasers. L’énergie est fournie par un pompage ; le matériau aide à obtenir une émission adaptée au dispositif. La présence d’Yb ne suffit pas à définir la puissance ou la qualité d’un laser.
Dans les horloges optiques, les chercheurs comparent des fréquences avec une très grande précision. Ces travaux contribuent aux réflexions sur l’évolution de la définition de la seconde, actuellement fondée sur le césium-133. Une horloge expérimentale performante ne change pas automatiquement la définition internationale de l’unité.
Des milieux dopés pour des lasers à fibre.
Des transitions atomiques pour des horloges optiques.
Des mesures précises utiles à la métrologie et à la physique.
04 · HISTOIRE ET ÉTYMOLOGIE
Une séparation.
Puis une seconde surprise.
1878 : Marignac distingue l’ytterbine
Jean Charles Galissard de Marignac sépare une nouvelle fraction de matières associées à l’erbium. Il l’attribue à un élément nommé ytterbium.
Des résultats qui ne concordent pas
Les propriétés mesurées varient selon les échantillons. Cette incohérence devient une piste : la matière considérée comme pure peut encore contenir plusieurs constituants.
1907 : le lutécium se distingue
Les travaux de Georges Urbain et d’autres chercheurs permettent de distinguer le lutécium dans ces matières. Le nom ytterbium reste finalement attribué à l’élément 70, tandis que le voisin reçoit sa propre case.
Étymologie : Ytterby pour la quatrième fois
Le nom vient d’Ytterby, en Suède. Avec l’yttrium, le terbium et l’erbium, il forme un petit groupe de noms apparentés ; cette parenté linguistique ne doit pas être confondue avec l’identité chimique.
05 · POUR ALLER PLUS LOIN
Le coin du lycée.
Ouvre les encadrés à ton rythme pour relier la découverte aux modèles de la chimie.
Quelle configuration électronique ?
L’atome neutre possède [Xe] 4f¹⁴ 6s². La sous-couche 4f est pleine dans cette description.
Y et Yb sont-ils deux isotopes ?
Non. Y possède 39 protons et Yb en possède 70. Des isotopes doivent partager le même nombre de protons.
Une horloge plus précise redéfinit-elle seule la seconde ?
Non. Une définition d’unité relève d’une décision internationale fondée sur des comparaisons et des critères métrologiques. Les performances d’un laboratoire sont une contribution, pas une décision automatique.
06 · LE MINI-DÉFI
Yb-171 et Yb-174 ont-ils
des nombres de protons différents ?
Prends un instant pour chercher… puis découvre l’explication.
Découvrir l’explication
Non. Ils ont chacun 70 protons. Leur différence porte sur les neutrons : 101 pour Yb-171 et 104 pour Yb-174.
SI TU NE RETIENS QUE TROIS CHOSES
- 70 protons : l’identité de l’ytterbium.
- Yb et Y sont deux éléments distincts.
- Des transitions optiques servent à des mesures du temps très précises.
Pour les curieux… et pour vérifier.
Fiche pédagogique préparée avec l’aide d’un outil d’IA. Références consultées le 10 novembre 2026. Illustration d’ambiance générée par IA ; schéma explicatif réalisé pour cette fiche. Les modèles sont simplifiés et ne sont pas à l’échelle.