Sto cercando di trovare comparazioni di oggetti di dimensioni quotidiane di elementi di scale atomiche, ad es. se una nuvola di probabilità di protoni fosse di dimensioni basket quanto sarebbero lontani i prossimi atomi?
il motivo è dare unidea dello spazio tra gli atomi e dare agli studenti unidea delle dimensioni relative degli oggetti atomici .
Cercare esempi di come la densità dei materiali può riflettersi in questo schema di confronto, ad esempio comparando un materiale denso con un materiale relativamente molto meno denso e molto più vicino i blocchi atomici delle dimensioni di una pallacanestro sarebbero relativamente più vicini gli uni agli altri.
PS: non verranno utilizzati modelli di oggetti di uso quotidiano per analogia con la struttura atomica, lobiettivo principale è solo le distanze relative delle strutture.
Commenti
- Il rapporto di dimensioni tra il protone e la nuvola atomica è 1: 100.000. Puoi capire il resto.
- @Ron: I numeri sono buoni, ma cosa può essere usato nella vita reale per trasmettere il rapporto di 1: 100.000? Il nocciolo di girasole e il campo da calcio di David ' aiutano più a visualizzare 1: 100.000.
- Sì, ma questo può essere calcolato con un righello e una calcolatrice . Perché dovremmo avere domande la cui risposta è così meccanica da produrre?
- @Ron: Cosè una procedura meccanica? La simulazione di girasole Kernel e Footbal Field? puoi usare la precisione meccanica per fornire altri esempi che si adattano a questa scala di 1: 100000 per favore? grazie
Risposta
È abbastanza facile cercare le dimensioni di un protone e di un tipico atomo e determinare il loro rapporto, quindi puoi usarlo per confrontarlo con oggetti del mondo reale. Ad esempio, lidrogeno ha un nucleo costituito da un singolo protone. Il raggio del protone è di circa $ 1 \ text {fm} $, e quello del la nuvola di elettroni in un atomo di idrogeno è di circa $ 25 \ text {pm} $ (sebbene ci siano alcune sottigliezze nella definizione di “raggio”, di cui non parlerò qui). Quindi latomo di idrogeno è circa 25000 volte la dimensione del protone. Quindi, se stai usando un pallone da basket, con un diametro di $ 24 \ text {cm} $, per rappresentare il protone, la nuvola di elettroni sarebbe rappresentata da qualcosa di 25000 volte più grande, o circa $ 6 \ text {km} $ di diametro – probabilmente il dimensione di una piccola città.
Un paragone che ho spesso sentito è quello di un chicco di mais in un campo di calcio. Un chicco di mais ha tipicamente un diametro di circa $ 5-7 \ text {mm} $ (secondo la mia stima), mentre un campo da calcio a 100 iarde è circa 13000 volte più grande. In realtà non è il rapporto giusto per un atomo di idrogeno, ma dà unidea dellenorme differenza di scala coinvolta.
Risposta
potrebbe essere che i video potrebbero aiutarti. Spero solo che come te.