Próbuję wymyślić codzienne rozmiary obiektów, porównując elementy skal atomowych, np. jeśli chmura prawdopodobieństwa protonów byłaby wielkości piłki do koszykówki, jak odległe byłyby następne atomy?
powodem jest, aby dać wyobrażenie o przestrzeni między atomami i dać uczniowi wyobrażenie o względnych rozmiarach obiektów atomowych .
Szukanie przykładów, w jaki sposób gęstość materiałów może zostać odzwierciedlona w tym schemacie porównawczym, na przykład połączenie gęstego materiału ze stosunkowo dużo mniej gęstym materiałem i znacznie bliżej atomowych kulek wielkości koszykówki byłoby stosunkowo bliżej do siebie nawzajem.
PS: Żadne modele przedmiotów codziennego użytku nie będą używane jako analogia do struktury atomowej, głównym celem są tylko względne odległości struktur.
Komentarze
- Stosunek rozmiarów między protonem a chmurą atomową wynosi 1: 100 000. Resztę możesz rozgryźć.
- @Ron: Liczby są dobre, ale co w prawdziwym życiu można wykorzystać do określenia stosunku 1: 100 000? Ziarno słonecznika i boisko Davida ' pomaga w wizualizacjach bardziej niż 1: 100 000.
- Tak, ale można to obliczyć za pomocą linijki i ręcznego kalkulatora . Dlaczego mielibyśmy mieć pytania, na które odpowiedź jest tak mechaniczna do wyprodukowania?
- @Ron: Co to jest procedura mechaniczna? Symulacja słonecznika Kernel and Footbal Field? czy możesz skorzystać z mechanicznego testu wstępnego, aby podać kilka innych przykładów, które pasują do tej skali 1: 100000? dziękuję
Odpowiedź
Dość łatwo jest sprawdzić rozmiar protonu i typowego atomu i określ ich stosunek, a następnie możesz go użyć do porównania z obiektami w świecie rzeczywistym. Na przykład wodór ma jądro składające się z pojedynczego protonu. Promień protonu wynosi około 1 $ \ text {fm} $, a promień chmura elektronów w atomie wodoru kosztuje około 25 $ \ text {pm} $ (choć definicja „promienia” zawiera pewne subtelności, do których nie będę się tutaj rozpisywać). Zatem atom wodoru jest około 25 000 razy większy od protonu. Więc jeśli użyjesz piłki do koszykówki o średnicy 24 $ \ text {cm} $ do reprezentowania protonu, chmura elektronów byłaby reprezentowana przez coś 25 000 razy większego lub około 6 $ \ text {km} $ szerokości – prawdopodobnie wielkości małego miasta.
Jednym z porównań, które często słyszałem, jest ziarno kukurydzy na boisko do piłki nożnej. Jądro kukurydzy ma zazwyczaj szerokość około 5-7 $ \ text {mm} $ (według moich szacunków), podczas gdy boisko do piłki nożnej na wysokości 100 jardów jest około 13 000 razy większe. To właściwie nie jest właściwy stosunek dla atomu wodoru, ale daje poczucie ogromnej różnicy w skali.
Odpowiedź
może być to, że filmy mogą ci pomóc. Mam tylko nadzieję, że tak jak Ty.