პროტონები, ნეიტრონები და ელექტრონები სამეცნიერო პროექტები

თქვენ და თქვენს გარშემო არსებული ყველა ობიექტი ატომებისგან ხართ. ეს ატომები, თავის მხრივ, შედგება პროტონისგან, ნეიტრონისგან და ელექტრონისგან, სამი სხვადასხვა სახის სუბატომიური ნაწილაკისგან. პროტონები და ნეიტრონები შემოიფარგლებიან ბირთვში, ხოლო ელექტრონები ქმნიან მის გარშემო უარყოფითი მუხტის ცვალებად ღრუბელს. ზოგიერთ კლასში შეიძლება დაგჭირდეთ ისეთი პროექტების შედგენა, რომლებიც ატომებისა და სუბატომიური ნაწილაკების შესახებ თქვენი ცოდნის დემონსტრირებას მოახდენს. აქ რამდენიმე იდეაა.

ამ პროექტზე მუშაობისას მნიშვნელოვანია გაითვალისწინოთ თქვენი მასწავლებლის მოლოდინი, რადგან ატომების შესახებ ბევრი რამის ცოდნა ძნელი წარმოსადგენია მოდელის ფორმაში. ელექტრონი იქცევა როგორც ტალღა, ისე ნაწილაკი, ამიტომ ერთდროულად ვერ ვიქნებით დარწმუნებული, როგორც მისი იმპულსი, ასევე პოზიცია. უფრო მეტიც, ელექტრონები ბირთვის გარშემო უფრო სწრაფად მოძრავ ღრუბელს ჰგვანან, ვიდრე მზის სისტემას. ატომების თანამედროვე გაგების გათვალისწინებით, თუ ატომს მოდელი გააკეთეთ, რომლის მიზანიც არის პატარა ბურთულები წარმოადგენს ელექტრონებს და ათავსებს მათ კონკრეტულ წერტილებში ბირთვის გარშემო, თქვენი მოდელი იქნება არასწორი. შეიძლება, თქვენს მასწავლებელს სურს, რომ თქვენ მოამზადოთ ისეთი მოდელი, როგორიც მინი მზის სისტემაა - და თუ ასეა, თუნდაც მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი მოდელი მეცნიერულად არაზუსტია, თქვენი კლასის მიზნებისათვის ის არის რაც თქვენ უნდა გააკეთოთ კეთება.

თუ თქვენი პროექტი იძლევა ნახატების წარდგენას ან ნებართვას მოგცემთ, შეგიძლიათ დახაზოთ ატომური ორბიტალები. ეს არის რეგიონები, სადაც თქვენ გაქვთ ელექტროენერგიის პოვნის დიდი ალბათობა მითითებული ენერგიის დონისთვის. რესურსების განყოფილების ბმული გაჩვენებთ თითოეული ტიპის ორბიტის ძირითად ფორმას. პერიოდული სისტემის პირველი სამი რიგის ელემენტებისათვის, თქვენ მხოლოდ s და p ორბიტალები გჭირდებათ. წყალბადსა და ჰელიუმს აქვს მხოლოდ 1s ორბიტალი, ხოლო შემდეგ ორ რიგს აქვს 2s ან 3s ორბიტალი პლუს სამი დამატებითი p ორბიტალი. გარდა ამისა, თქვენ შეგიძლიათ წარმოადგინოთ ელექტრონები, როგორც დიდი ბუნდოვანი ღრუბელი, რომელსაც პატარა პატარა წერტილი აქვს ბირთვში.

თუ თქვენი მასწავლებელი ითხოვს კვლევითი პროექტის ჩატარებას, შეგიძლიათ წაიკითხოთ ატომების ისტორია. მეცნიერებმა ატომებზე ფიქრი შეიცვალა გასული საუკუნენახევრის განმავლობაში. კარგი იქნებოდა დალტონის ატომის თეორიის, ჯ. ჯ. ტომსონის ატომის მოდელი და ბორის ატომის მოდელი, რადგან ყოველი მათგანი საეტაპო იყო ატომური თეორიის ისტორიაში. რესურსების განყოფილების მეორე ბმული განმარტავს თითოეული მათგანის ფონს და საშუალებას მოგცემთ დაიწყოთ ადგილი.

თუ გსურთ ატომის მოდელის აშენება, აიღეთ პატარა რეზინის ბურთები, მძივები ან კანფეტის ნაჭრები, როგორიცაა ჟელეები, შემდეგ წებოთი ერთმანეთზე, რომ ბურთულას შექმნან. ეს ბურთი წარმოადგენს ბირთვს. შემდეგ მიამაგრეთ ბამბის ბამბა, რომ წარმოადგინოთ ელექტრონული ღრუბელი ბირთვის გარშემო. ბამბას ცოტაოდენი ბრჭყვიალა დაუმატეთ, რომ ელექტრონები მუდმივად მოძრაობენ და მათი ადგილმდებარეობის შესახებ ნამდვილად არ ვართ დარწმუნებული - უბრალოდ ვიცით, სად არიან ისინი. ჩასვით "ბირთვი" ბამბის ბამბის ნახევარ სფეროში; ეს წარმოადგენს ატომის ნახევრის გაჭრას. ეს არ არის სრულყოფილი, რადგან ნამდვილად არ არსებობს კარგი გზა იმის გამოსახატავად, თუ როგორ ხდება ელექტრონის რეალურად მოქცევა მოდელის გამოყენებით, მაგრამ ის მუშაობს.

გარდა ამისა, სცადეთ კანფეტის ან პატარა ქანების ერთმანეთზე წებო, რომ წარმოადგინონ პროტონები და ნეიტრონები ბირთვში, შემდეგ კი მოხარეთ მავთულის ნაჭრები, რომ ისინი მარყუჟებს შექმნან. ჩაამაგრეთ ფოლადის ქაფის ბურთები მავთულის ამ ნაჭრებზე, რომ წარმოადგინონ ელექტრონები, შემდეგ კი ჩამოკიდეთ ბირთვი ამ გალიის შიგნით, რომელიც ჩამოყალიბებულია ამ მავთულის მარყუჟებით, სიმების ნაჭრების გამოყენებით. ეს არ არის ატომის ზუსტი მოდელი, მაგრამ ისტორიის ერთ მომენტში ხალხს ეგონა, რომ ატომები ჰგავს მინიატურულ მზის სისტემებს, ამიტომ ზოგიერთ კლასს მაინც სურს, რომ ამ ტიპის მოდელი ააწყო.