Sammenligning av skalaer på atomnivåobjekter med skalaer av hverdagsstørrelsesobjekter

Jeg prøver å finne på hverdagsstørrelsesobjekter sammenligninger av atomskalaer, f.eks. hvis en protonsannsynlighetssky var av størrelse basketball, hvor langt ville de neste atomene være?

Årsaken er å gi en ide om mellomrommet mellom atomene og gi studenten en ide om relative atomstørrelser. .

På jakt etter eksempler på hvordan materialets dnsity kan reflekteres i dette sammenligningsskjemaet, for eksempel å kombinere et tett materiale til et relativt langt mindre tett materiale, og mye nærmere at atomklossene i basketballstørrelsen relativt sett ville være nærmere til hverandre.

PS: Ingen modeller av hverdagsobjekter som analogi med atomstruktur vil bli brukt, bare relative avstander til strukturene er hovedmålet.

Kommentarer

  • Forholdet mellom størrelser mellom proton og atomsky er 1: 100.000. Du kan finne ut av resten.
  • @Ron: Tall er gode, men hva i det virkelige liv kan brukes til å formidle forholdet 1: 100.000? David ' s solsikkekerne og fotfelt hjelper mer til visualiseringer enn 1: 100.000.
  • Ja, men dette kan du finne ut med en linjal og en håndkalkulator . Hvorfor skal vi ha spørsmål hvis svaret er så mekanisk å produsere?
  • @Ron: Hva er en mekanisk prosedyre? Simuleringen av solsikkekerne og Footbal Field? kan du bruke den mekaniske forspenningen til å gi noen flere eksempler som passer til skalaen 1: 100000 takk? takk

Svar

Det er lett nok å slå opp størrelsene på et proton og et typisk atom og bestem forholdet deres, så kan du bruke det til å sammenligne med virkelige objekter. For eksempel har hydrogen en kjerne som består av et enkelt proton. Protonens radius er omtrent $ 1 \ text {fm} $, og den til elektronsky i et hydrogenatom er omtrent $ 25 \ text {pm} $ (selv om det er noen finesser i definisjonen av «radius», som jeg ikke vil gå inn på her). Dermed er hydrogenatomet omtrent 25000 ganger størrelsen på protonen. Så hvis du bruker en basketball med en $ 24 \ text {cm} $ diameter, for å representere protonet, vil elektronskyen bli representert med noe 25000 ganger større, eller omtrent $ 6 \ text {km} $ på tvers – sannsynligvis størrelse på en liten by.

En sammenligning som jeg ofte har hørt, er en kornkorn til en fotballbane. En korn av korn er vanligvis rundt $ 5-7 \ text {mm} $ på tvers (etter min vurdering), mens en fotballbane på 100 meter er omtrent 13000 ganger større. Det er egentlig ikke det rette forholdet for et hydrogenatom, men det gir en følelse av den enorme skalaen som er involvert.

Svar

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *