Beste Antwort
Anstelle traditioneller Methoden zur Visualisierung des Größenkonzepts gehe ich von kleines Ende der Skala und aufarbeiten. Dies mag zunächst verwirrend erscheinen, wenn man bedenkt, dass diese Größen zu klein sind, um sie sofort zu konzipieren, aber nehmen Sie sie mit.
Zuerst setzen wir eine atom mit einem Penny , der kleinsten Währungsbezeichnung in den USA, im Wert von nur 1/100 eines US-Dollars.
Angenommen, wir leben in den USA, können wir mit diesem einen Cent nicht viel kaufen. Vielleicht können wir bei eBay einen Artikel für 0,01 $ bestellen, aber wir müssen immer noch eine hohe Summe für den Versand bezahlen.
Um unseren Cent auszugeben, fliegen wir um die Welt nach Indien und machen eine Reise in einen armen Vorort namens Dharvi Slum in Mumbai. Betrachten Sie eine Tüte Kirschen , die auf der Straße dieses Vorortes zum Verkauf steht. Wir sehen, dass der Preis 65 Rupien beträgt und wir bemerken, dass der Beutel ungefähr 100 Kirschen enthält. Wir führen eine schnelle Umrechnung durch und stellen fest, dass 65 Rupien ~ 0,995 USD, ungefähr ein Dollar. Zum Abschluss der Berechnung stellen wir fest, dass
(1 Dollar / 100 Kirschen) * (100 Cent / 1 Dollar) = 1 Cent / Kirsche
Somit können wir eine Kirsche für unseren Penny, wenn wir ein Mittel finden können, um nach Indien zu reisen, um ihn auszugeben. Eine Kirsche wird Ihren Hunger wahrscheinlich nicht lange stillen, gibt Ihnen aber 3-4 Kalorien , mit denen Sie einen Liegestütz ausführen oder wach bleiben können für 10 Minuten ohne Gewicht zu verlieren.
Jetzt nehmen wir unser Wasserstoffatom und duplizieren es. Dann entdecken wir ein nahe gelegenes Atom. Dieses Atom ist jedoch an ein Duplikat von sich selbst gebunden und im Vergleich zu enorm Tatsächlich ist das neue Atom, das wir entdecken, 16-mal massiver als unser Atom. Das Atom, das wir entdecken, ist ein Sauerstoffatom mit 8 Protonen anstelle unseres einzelnen Proton. Wir teilen unsere Elektronen mit einem dieser Atome und bilden ein polares kovalentes Molekül H2O, das wir Wasser nennen.
Unser neues Molekül ist 18-mal wertvoller als unser Penny und hat einen Wert von 0,18 $. Dieses Mal, wenn wir Indien besuchen, gehen wir in ein Restaurant in New Dehli. Dieses Mal sehen wir eine Samosa , die für 12 Rupie zum Verkauf steht es und beschließen, das Angebot mit unseren 0,18 $ anzunehmen. Die Samosa stillt unseren Hunger zur Mittagszeit und kann uns genug Energie liefern, um eine Meile zu laufen oder ein 400-Meter-Rennen zu schwimmen.
Für den begeisterten Chemiestudenten, der dies liest, haben Sie vielleicht bereits eine Umrechnung in Gramm von unserem Penny vorgenommen und festgestellt, dass die Menge an Geld, die für die Herstellung eines Mols Wasserstoff erforderlich ist, immer noch recht schwierig zu konzipieren ist. In Anbetracht dessen werde ich sehr bald einige Substitutionen vornehmen.
Wenn wir das Tempo erhöhen, werden wir viele Atome unterschiedlicher Größe und Eigenschaften aufnehmen ein Meer aus Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und vielem mehr. Wir werden die Biologie ihren Lauf nehmen lassen, um Bindungen zu bilden, um Proteine, Lipide und Kohlenhydrate herzustellen.
Während wir durch die verschiedenen Größen und Werte fliegen, die wir erreichen, stellen wir einige Werte fest, die wir übertreffen. Stellen Sie sich zu diesem Zeitpunkt vor, unsere 0,18 USD befinden sich in einer boomenden Aktie, die exponentiell wächst. Wir stellen fest, dass ein Phospholipid 1,80 USD wert ist, was uns einen Burger oder ein Soda kaufen könnte sogar in einem städtischen Gebiet der USA. Unser Bestand wächst weiter, bis wir einen Mimivirus -Geldwert von rund 288 USD haben. Mit 288 US-Dollar könnten wir uns vielleicht eine gebrauchte XBOX oder ein neues Paar Lebron XI-Schuhe leisten.
Antwort
„Wie können wir uns die Größe eines Atoms und eines Wasserstoffatoms vorstellen?“
Erstens, Fragesteller , „größere“ Atome mit mehr Protonen und Neutronen im Kern haben ungefähr den gleichen Durchmesser – 1 bis 5 Angström – als einfachstes Wasserstoffatom mit nur einem Proton, da die Atomkerne nur einen winzigen Bruchteil ihres Volumens ausmachen.
Ihre Frage lautet dann: „ Wie Können wir uns die Größe eines Angstroms vorstellen? ”
So gehts:
- Stellen Sie sich ein Fußballfeld vor während der Weltmeisterschaft. Es ist ungefähr 100 Meter lang.
- Stellen Sie sich vor, Sie sitzen auf der Tribüne des WM-Spiels. Sie sind ungefähr 2 Meter lang.
- Stellen Sie sich vor, Sie haben ein Lineal aus der Schule mitgebracht und sehen während des Spiels nach unten die kleinste Abteilung dieses Herrschers. Es ist 1 Millimeter lang.
- Stellen Sie sich vor, in diesem Millimeter sitzen zehn winzige Punkte, Ende an Ende. Jeder Punkt ist 100 Mikrometer lang. Dies sind die kleinsten Objekte, die Ihr menschliches Auge ohne fremde Hilfe auflösen kann (und die gleiche Größe wie ein befruchtetes menschliches Ei).
- Stellen Sie sich diese zehn vor winzige Punkte sind zehn winzige Fußballfelder, die durchgehend sitzen und jeweils etwa 100 Mikrometer lang sind.
- Stellen Sie sich das in einem vor Von diesen winzigen Fußballfeldern sitzt ein Zwilling von Ihnen auf der Tribüne. Ihr Zwilling ist ungefähr 2 Mikrometer (Mikrometer) lang (und genauso groß wie eines Ihrer Darmbakterien).
- Stellen Sie sich vor, dass während Zur Halbzeit des MicroWorld Cups landet ein Luftschiff auf dem 100 Mikrometer langen Fußballfeld, und ein 2 Mikrometer großer Pele springt heraus, um die Menge zu begrüßen. Sein Luftschiff hat die Größe einer menschlichen Hautzelle. Ein Chihuahua wird in den Armen Ihres Sitzkameraden gehalten und auf seinem Fell sitzt eine große Mücke. Die Mikro-Chihuahua und die Mikromücke haben beide die Größe von Viren.
- Stellen Sie sich vor, Ihr kleiner 2-Mikron-Zwilling behauptet sich winziger Herrscher aus der Schule, und dass er während des MicroWorld Cup-Spiels wie Sie auf die kleinste Abteilung seines Herrschers hinunterblickt. Es ist 1 Mikromillimeter (Nanometer) lang.
- Stellen Sie sich vor, Ihr winziger 2-Mikron-Zwilling in Bakteriengröße bringt dann das Mikro -Lineal bis zu seinem Auge und starrt es genau an. Er sieht, dass zwischen jeder Nanometerteilung auf seinem Mikrolineal zehn winzige Punkte Ende an Ende sitzen. Jeder Punkt ist 1 Angström.
Jeder Punkt ist ein Atom.