原子軌道動画の教育的価値は国際的

米ヤフーが動画検索サービスを正式開始したので、

原子軌道の動画があるかどうか、調べてみました。
もれなく探したわけではありませんが、原子軌道の動画は、

まだあまり多くは登録されていないようです。

 

数少ない見つかった動画を紹介します。

 

トップページへのリンクは切れてしまっているのですが、

カリフォルニア大学サンディエゴ校のサイトに、

・Examples of Atomic Orbital Visualization

というウェブページを発見しました。

2s軌道(1.68 MB)、2px軌道(4.15 MB)、3px軌道(3.14 MB)、 3dxz軌道(3.99 MB)、

という４本のクイックタイムムービーファイルが置いてあり、それぞれ

(1)等値面レベルを変化させた動画、

(2)スライス面を変化させた動画、

(3)体積レンダリングの動画、が入っています。

 

日本の3D Visualization System VENUSで描いたJPEG画像を元に作成した

GIFアニメーション（例えば硫黄の3px軌道）と同様、三次元的に値が変化して

位相も異なる原子軌道の形状を、いかに人間に伝えるかというアプローチがそっくり、

個人的にはVENUS画像の方が美しくて分かりやすいとは思いましたが。

 

VENUSでも、2次元投影図を簡単に描くことが出来ます。
例えば、私のお気に入りのレントゲニウムの5g軌道(l=4,m=+4)で描いてみました。

 

(1) VEND: Menuの【2D】ボタンをクリックし、2D Projectionウィンドウを開きます。
(2) Planeを◎(0 0 1)にし、□Show 2D mapと□Show bird's-eye viewを選択して

　　【Apply】をクリックします。

 

　・レントゲニウムの5g軌道(l=4,m=+4)の二次元マップ

 

　・レントゲニウムの5g軌道(l=4,m=+4)の鳥瞰図

 

レントゲニウムの5g軌道(4)

レントゲニウムの5g軌道、このブログでは最終回です。 9種類の5g軌道のうち、5種類が揃いました。クリック → Rg5g(l=4, m=+4)アニメーションGIF クリック → Rg5g(l=4, m=+3)アニメーションGIF クリック → Rg5g(l=4, m=+2)アニメーションGIF クリック → Rg5g(l=4, m=+1)アニメーションGIF クリック → Rg5g(l=4, m=0)アニメーションGIF レントゲニウムの5g軌道については、いずれウェブページに整理して公開予定です。 それにしてもg軌道(g-orbital)は、VENUSで見ると美しいですね。磁気量子数を+4、+3、+2、+1、0と変えていったときの容姿変化、VENUSのVENDで等値表面のレベルを変えていったときの容姿変化、15度ステップでＸ軸回転、Ｙ軸回転させていったときの容姿変化、ある時はミカンの如く、ある時はコーンの粒の如く、ある時は土星や木星の和の如く、ある時はキノコの如く、ある時は砂時計あるいは宇宙論のライトコーンの如く、ある時は血液中の赤血球の如く・・・。 見ていて飽きない、部屋のインテリアにしたいような造形美です。

レントゲニウムの5g軌道(3)

引き続きレントゲニウムの5g軌道を描いてみました。これで9種類の5g軌道のうち、3種類が揃いました。 クリック → Rg5g(l=4, m=+4)アニメーションGIF クリック → Rg5g(l=4, m=+3)アニメーションGIF クリック → Rg5g(l=4, m=+2)アニメーションGIF 私の計算環境(東芝のノートパソコン)では、VENUSのVENDで JPEG画像を保存すると、そのJPEG画像は848x866ピクセルになっています。この848x866ピクセルのJPEG画像を、複数枚一気に縮小サイズ変更する道具の使い方をウェブページで公開いたしました。 私の場合、VENDでまず、JPEG画像を1枚保存します。　◎01.jpg 次に、Ｘ軸を-15度ステップで2回回転させ、2枚保存します。　◎02.jpg, 03.jpg Ｙ軸を-15度ステップで24回回転させ、24枚保存します。　◎04.jpg〜27.jpg Ｘ軸を-15度ステップで21回回転させ、21枚保存します。　◎28.jpg〜48.jpg プログラムJCONを実行します。例えば50%縮小する場合は以下の通り。　◎jcon 50[Enter] JASCのAnimation Shop 3でjconが書きだした01.jpg〜48.jpgを読み込み、 GIFアニメーションファイルとして保存します。 このような操作で、効率よくアニメーションGIFを作成しております。

レントゲニウムの5g軌道(2)

引き続きレントゲニウムの5g軌道を描いてみました。何しろ5g軌道は、【1】主量子数(n) = 5, 方位量子数(l) = 4, 磁気量子数(m) = +4 【2】主量子数(n) = 5, 方位量子数(l) = 4, 磁気量子数(m) = +3 【3】主量子数(n) = 5, 方位量子数(l) = 4, 磁気量子数(m) = +2 【4】主量子数(n) = 5, 方位量子数(l) = 4, 磁気量子数(m) = +1 【5】主量子数(n) = 5, 方位量子数(l) = 4, 磁気量子数(m) = 0 【6】主量子数(n) = 5, 方位量子数(l) = 4, 磁気量子数(m) = -1 【7】主量子数(n) = 5, 方位量子数(l) = 4, 磁気量子数(m) = -2 【8】主量子数(n) = 5, 方位量子数(l) = 4, 磁気量子数(m) = -3 【9】主量子数(n) = 5, 方位量子数(l) = 4, 磁気量子数(m) = -4 と９種類もありますので、今日はその第二弾、l = 4, m = +3です。先日のGIFアニメーションと合わせて以下に紹介いたします。 クリックしてください → Rg-5g(l = 4, m = +4)アニメーションGIF クリックしてください → Rg-5g(l = 4, m = +3)アニメーションGIF