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J-GLOBAL ID：201302274071628601   整理番号：13A1793992

描画ソフトウェアとアルミニウム製模型を用いた2p軌道電子密度の三次元表示

Three-dimensional Visualization of Electron Density of 2p-orbital Using a Computer Software and Aluminum Models

著者 (9件)： 矢野潤 (新居浜工業高等専門学校) ,  大村泰 (新居浜工業高等専門学校) ,  小田健二 (新居浜工業高等専門学校) ,  松田陽一 (新居浜工業高等専門学校) ,  本田智弘 (新居浜工業高等専門学校) ,  吉良真 (新居浜工業高等専門学校) ,  則包早百合 (新居浜工業高等専門学校) ,  渡邊定和 (新居浜工業高等専門学校) ,  松田雄二 (新居浜工業高等専門学校)
資料名： 工学教育  (Journal of JSEE)
巻： 61  号： 4  ページ： 4.80-4.88 (J-STAGE)  発行年： 2013年 
JST資料番号： L4363A  ISSN： 1341-2167  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 最も重要かつ基本的な電子軌道は,最外殻の電子構造において,sおよびp軌道である。日本の高校や高等専門学校のための最も一般的な化学の教科書では,s軌道の真の形状は波動関数の球状輪郭線として示されている。一方,p軌道が描かれておらず,唯一の極座標が代わりに示されている。これは,なぜ不活性ガス構造が安定であるのか,なぜハイブリッド軌道が形成されのか,などについて学生に混乱を与える。本論文では,これらの混乱を回避するために,真の形状を表示しようと,p軌道と真の形状モデルを作成した。まず,2ピクセル軌道の真の形状は,その波動関数が1×10^-2に等しい等高線としてxy平面上に描画される。不活性ガスの電子雲の真の形状は,2PYと2S-軌道とともに2PX軌道の真の形状を描くことで,xy平面上に表示される。次に,2px-軌道の真の形状は,3次元グラフ描画ソフトウェアを用いて表現する。描画された図形は別の角度から見ることができる。最後に,数値制御(NC)旋盤を使用して,2PX軌道の真の形状を示すアルミモデルを用意した。学生のアンケートから判断すると,この描画図とアルミモデルは,p軌道と不活性ガスの電子雲の真の形状を実現し,学生に提示出来た。

シソーラス用語： アルミニウム ,  *モデル ,  *電子密度 ,  三次元ディスプレイ ,  *波動関数 ,  *軌道 ,  *電子系 ,  *数値制御
準シソーラス用語： *模型 ,  三次元表示 ,  *ハイブリッド軌道 ,  *電子雲

分類 (1件)： 科学技術教育  (AA04000C)

タイトルに関連する用語 (6件)： 描画 ,  ソフトウェア ,  アルミニウム ,  模型 ,  電子密度 ,  三次元表示