V_Strannik
Нарисовать эту картинку правильно - вообще нельзя.
Конечно нельзя, разве можно правильно нарисовать то, чего никто не видел.)

Programmist
Конечно нельзя, разве можно правильно нарисовать то, чего никто не видел.)

Давно уже видели: атомы хорошо видны сканирующим туннельным микроскопом (СТМ). СТМ измеряет туннельный ток, пропорциональный как раз локальной (в атоме, оказавшемся под зондом СТМ) плотности "электронного облака". Этот ток создаётся электронами, способными туннелировать в зонд или из зонда при заданном напряжении между зондом и атомарной поверхностью.

Компьютер управляет сканированием зонда над поверхностью образца, и в процессе сканирования накапливает в памяти результаты локальных измерений туннельного тока. Массив этих данных затем изображается на экране компьютера градациями "серого цвета": где картинка светлее, там вероятность туннелирования электронов была больше, т.е. электронное облако там более плотное. Так получается СТМ-изображение атомов.

Ряды шарообразных облачков на фотоснимках ниже это реальные СТМ-картины расположения атомов, из которых состоит поверхность разных полупроводниковых кристаллов; каждый "шарик" это атом:

Вот поверхность кремния (четырёхугольниками показаны разного типа ячейки, образованные атомами спонтанно, вследствие явления "реконструкции", т.е. перестройки поверхности по сравнению с расположением атомов в объёме кристалла):

Увеличить

Атомарная структура поверхности кристалла InAs:

Увеличить

СТМ-изображение атома теллура на поверхности кристалла - светлый "шарик" в центре фотоснимка; можно заметить также образовавшиеся вокруг него волны электронной плотности:

Увеличить

Так что, нарисованное в Википедии изображение атома в виде шара без резких границ вполне можно считать качественно правильным "портретом" электронного облака в атоме водорода например (в так называемом 1s-состоянии - это состояние сферически симметрично и имеет максимум электронной плотности в центре атома, т.е. практически на ядре). В Вики электронное облако изображено тёмным, а на СТМ-картинках оно светлое, но это не принципиальная разница: на таких картинах "чёрное" и "белое" - условные понятия.

Nefteugansk24
Помимо размеров, вероятно, еще траектории движения электронов неверные, должны быть волнами.

Волны - вещь интересная, например, у углерода:
[Видео YouTube - нажмите для просмотра]

Sinus
атомы хорошо видны сканирующим туннельным микроскопом
Электрон увидеть невозможно. А мне нравится картинка.
В вопросе схематично обозначен атом лития, углерод будет выглядеть вот так:

Увеличить
С каким-нибудь лоуренсием придётся повозиться.)
Нарисовать на схеме можно только количество электронов, положение и орбиту нарисовать нельзя. Если стереть орбиты, конечно будет ближе к истине.

123Max
Волны - вещь интересная
Любые две волны скручиваются в разнообразные "загогулины", в зависимости от частоты и фазы.
А если волн много, то и разнообразие "загогулин" может расти до бесконечности, ну или около того.
Волны да, вещь очень интересная, и совсем не простая.

Первый искусственный спутник Земли.

Когда Королеву принесли эскиз первоого спутника Земли - он его отверг.
На вопрос - почему?
- Потому, что - не круглый!

Эти картинки известны всем нам с детства. Они очень похожи друг на друга ...
Тем не менее они не совсем точны.
Что в них не так?


Увеличить


Увеличить

[Видео YouTube - нажмите для просмотра]

У первого спутника антенны были разной длины. Одна пара длиннее другой.

Звёзд не было-краска выгорит сразу.

У первого спутника антенны были разной длины
Звёзд не было-краска выгорит сразу

Действительно ни звезд ни серпов с молотами не было.
Антенны были разной длины для работы на двух частотах 20 мегагерц и 40 мегагерц,
углы между противоположно расположенными штырями были по 70 градусов ...
Нет! Задача не в этом.
Ещё раз посмотрим на все картинки вместе взятые ...
В картинках много общего ... и это общее не соответствует истине ... Что же?


Увеличить


Увеличить
Подсказка: Как и в прошлой задаче. растиражированная картинка является определённым "символом".

Как и в прошлой задаче. растиражированная картинка является определённым "символом".
Пропорции между длиной антенн и диаметром корпуса. Маленькии шарик с длинными "усами".

Пропорции между длиной антенн и диаметром корпус

Тоже нет. Диаметр шарика - 58 см. Длины антенн 2,4 и 2,9 м.
Антенны отличаются от корпуса ~ в 4 - 5 раз. В этом отношении "картинки" почти точны.

и это общее не соответствует истине ... Что же?

Ориентация?

Спутник это две полусферы соединённые друг с другом через резиновые прокладки, на рисунке это просто круглый шар, что в корне неверно.

Васиссуалий Лоханкин
что в корне неверно.

Вы еще забыли про пружинки в крепеже антенн. Про то, что половинки зеркальные. А в, пардон, жопе спутника была функциональная гермодырка, через которую он включался при отделении от разгонного блока... Это все тоже не отображено в массовых изображениях спутника. (((

На представленных фото это шар с торчащими прутьями, в реальности это две полусферы соединённые между собой через прокладку.
Антенны, естественно, через антенные изоляторы. Конечно, в теле спутника есть разные разъёмы и технологические штучки-дрючки.
Возможно форма шара не идеальная, маленькая элипсоидность есть.

wspangolin
Ориентация?

Ответ правильный ! (хотя и в форме вопроса :-)

Я тут малость фотографии отредактировал ...


Увеличить


Увеличить

Из опыта преподавания я четко понял что человеческое сознание весьма инертно.

Полёт любого тела в атмосфере человеческое сознание автоматически переносит и на движение
любого объекта в космическом пространстве, где воздуха практически нет
Это же происходит (в сознании) и с изображением первого спутника.
Положение летательного аппарата созданного для полёта в атмосфере строго определенное.
Первый спутник никак не ориентировался и двигался вокруг планеты в произвольном положении.
Однако если изобразить спутник в произвольном положении (см. отредактированные картинки) сознание
человека "начинает возмущаться", поскольку практически у всех людей, исходя из формы спутника, он ассоциируется
с воланом от бадминтона.

V_Strannik
Полёт любого тела в атмосфере человеческое сознание автоматически переносит и на движение
любого объекта в космическом пространстве, где воздуха практически нет

Параметры полёта "Спутник-1": наклонение орбиты — 65,1°, период обращения — 96,2 минуты, перигей — 228 км, апогей — 947 км, витков — 1440.

Абламейко, С. В., "Малые космические аппараты : пособие для студентов факультетов радиофизики и компьют. технологий, мех.-мат. и геогр." :

На высоте более 150–200 км атмосфера сильно разрежена и поэтому оказывает малое сопротивление движущемуся КА. Но поскольку сила сопротивления является постоянно действующей, то, несмотря на свою малость, она может значительно изменить элементы орбиты за достаточно большой интервал времени. На основе наблюдения за движением многих КА и обобщения опыта проведения баллистических экспериментов по прогнозу движения КА для высот 120–1500 км разработан ГОСТ «Атмосфера Земли верхняя. Модель плотности для баллистического обеспечения полетов ИСЗ».

Исследования показывают, что световое давление при высоте полета h < 500 км оказывает на движение КА меньшее влияние, чем сопротивление атмосферы, поэтому при баллистических расчетах давление солнечного света не учитывают. При 500 км < h < 700 км влияние светового давления и сопротивления атмосферы приблизительно одинаково, а для высоты полета h > 700 км световое давление становится более значимым, чем сопротивление атмосферы.

атмосфера сильно разрежена и поэтому оказывает малое сопротивление движущемуся КА
Тогда вопрос - на сколько это влияние может быть сильнО, для того, что бы развернуть или стабилизировать вращение ПС-1? Четыре двухметровых палки это достаточная "парусность" для "волана"? Тогда за сколько времени эта стабилизация возможна? За четверть витка развернет? Или не хватит на все время штатного (понятно, что при сходе с орбиты он обязан развернуться антеннами назад) полета спутника? ))) А если хватит, то ответ неверен, и он так и летал, как в изображениях?

Думаю, что принимать условия V_Strannik надо просто и буквально, не вгружаясь в профессиональную механику небесных тел, иначе будет как в случае с самолетом на конвейере.

wspangolin
Тогда вопрос - на сколько это влияние может быть сильнО, для того, что бы развернуть или стабилизировать вращение ПС-1?

Конечно, с самого начала спутник летал как придётся, но после того, как о нём узнали во всём мире и к нему было приковано внимание международной общественности, наш советский спутник нашёл в себе силы стабилизироваться и стал лететь правильно, согласно учению Партии и Правительства, а также последним постановлениям ВЦСПС и ЦК КПСС. ;)

Полёт длился 96 дней (1440 витков), круглосуточно и без перерывов на обед, на высоте 200 км давление 1,9 · 10^-4 Па, плотность 4,3 · 10^-10 кг/м³, на высоте 300 км давление 3,5 · 10^-5 Па, плотность 5,5 · 10^-11 кг/м³, предлагаю оценить: развернёт спутник или не развернёт?

иначе будет как в случае с самолетом на конвейере

За обсуждениями самолёта на конвейере я следил как-то не очень внимательно, поэтому даже не знаю, чем там всё в итоге закончилось. ;) Но ещё в советское время мне рассказывали страшилки про то, как ремонтируют самолёты на ближайшем авиаремонтном заводе, и вот я думаю, что если самолёт хочет летать, то ему и завод не помеха, и конвейер он преодолеет, и даже действия экипажа поправит, правда, до поры, до времени.

123Max
Спасибо.

Sinus

С замечанием согласен, исправил.

123Max


Полёт длился 96 дней (1440 витков), круглосуточно и без перерывов на обед, на высоте 200 км давление 1,9 · 10-4 Па, плотность 4,3 · 10-10 кг/м3, на высоте 300 км давление 3,5 · 10-5 Па, плотность 5,5 · 10-11 кг/м3, предлагаю оценить: развернёт спутник или не развернёт?

развернёт или не развкрнёт ...
ЛЕГКО !!! правда есть НО ... !
Э-Э-Э ... Отсутствуют начальные условия - прошу добавить.
Интересуют 1. Момент инерции спутника относительно ... Э-э-э скажем центра масс - мы же не знаем совпадал Ц.М. с геометрическим центром сферы.(параметры эллипсоида инерции) 2. Начальный кинетический момент тела (спутника), появившийся при расстыковке с носителем (спутник мог раскрутится и в "горизонтальной плоскости" по общепринятым "картинкам".

Post Scriptum

... Количество молекул газов (на указанных высотах) велико ... но, в единице объёма на 10 порядков (!!!) меньше чем у поверхности планеты ... объём сферы известен, ... масса спутника тоже ..
...
НУ НЕ ХВАТАЕТ аэродинамических сил стабилизировать спутник ...
НЕСОГЛАСНЫЕ - - РАСЧЁТЫ В СТУДИЮ!!!

V_Strannik

Сейчас отмечается праздник Пасхи, стало быть, расчётов делать нельзя. ;) Но имеется вот какое обстоятельство: после 1440 витков спутник сошёл с орбиты и сгорел в атмосфере из-за торможения о верхнюю атмосферу. Т.е., концентрации частиц на кубометр (1,0 · 10¹⁶ на высоте 200 км против 2,7 · 10²⁵ у поверхности Земли) вполне хватило на торможение...

Сейчас отмечается праздник Пасхи, стало быть, расчётов делать нельзя

Пасха давно прошла расчёты не появились :-)
Всё-таки в голове остался "сверчок" от "недодела" ... кое-что <прикинул>
(в расчете имеется небольшая ошибка момент инерции шара я принял 1/2 m*R² ? на самом деле коэффициент 2/5 но погрешность невелика.)

Кому не лень могут попытаться повторить и решить следующую задачу: смогут ли аэродинамические силы,
воздействующие на антенны на высоте 300 км развернуть спутник на один оборот вокруг собственной оси за время его периода обращения вокруг планеты ~ 92 минуты (применть словосочетание "стабилизировать движение", даже как то язык не поворачивается)

Все допущения в пользу того, что космический спутник является воланом бадминтона.
Высота фиксированная - 300 км, аэродинамический момент всегда действует на антенны, стоящие поперёк
направления движения, аэродинамических коэффициентов формы вообще не учитываем, принимаем его за единицу и так далее ...

Ответ, конечно давно известен из жизни, но всё же "поразмять мозги" полезно.
__________________________________________________________________________________________________

Следующая задача вполне могла оказаться и на ветке Быль, поскольку это действительно реальный случай.
Расчётов не проводить не требуется, а электронщики с большим опытом могут попытаться догадаться.

Дело происходило на одном из многочисленных "почтовых ящиков" Советского Союза.
Электронная схема работала, работала да, вдруг и перестала.
Он взялся за ремонт.
Починить надо было "вочтобытонистало."
Все детали на плате со "звёздочкой" и/или индексом ВП - надёжные.
Отказ платы заключалась в том, что в отдельных цепях появилась КЗ (короткое замыкание).
Сначала он попытался проверить исправность элементов без выпаивания их из платы - ничего не вышло.
Далее, начал по очереди выпаивать элементы (все больше и больше расширяя зону поиска) и проверять каждый. Начал с полупроводников - эти могут выгореть как до разрыва, так и до замыкания. Не помогло, КЗ осталось.
Следующими элементами были конденсаторы, в этих иногда внутри растут кристаллы - дендриты и тоже приводят к замыканию.
После выпаивания вышеуказанных элементов КЗ не пропало ... мозг начинал закипать ...
Из платы были выпаяны ВСЕ оставшиеся элементы включая резисторы. Короткое замыкание не пропало!!!
Возле кромки платы на уголке остался последний элемент коммутации - галетный переключатель ...
Когда от галетного переключателя были отпаяны провода короткое замыкание исчезло!!!
Переключатель (также с маркировкой ВП) был демонтирован и разобран ... дело оказалось в нём.

Пробуем догадаться что же случилось ?

Расшаперились неподвижные двойные контакты и перекрыли соседние контактные площадки.

Расшаперились ... контакты

Близко, но нет, ВП - шные элементы были выполнены добротно ... даже слишком добротно
и как раз это явилось причиной "выхода из строя".
Собственно, чисто механически он остался цел. ... но есть нюанс
__________________________________________________________

добавлено:
Хотя, если "залезьть" в значение слова "Расшаперились" - ... (буквально) заняли слишком много места ... то отчасти так, но хотелось бы точнее.

Возле кромки платы на уголке остался последний элемент коммутации - галетный переключатель ...
Когда от галетного переключателя пыли отпаяны провода короткое замыкание исчезло!!!
V_Strannik:
С него надо было начинать проверку! Вероятность отказа больше в механических выключателях/переключателях/тумблерах.

Корпус, основание галетника из чего? Проводимым не смог стать?
Как вариант контакты "размазало".
Рельсы плющит только в путь, а посеребрянку как плавленный сыр в ряде условий растащить можно. Сочетание факторов.

Проводящая пыль с контактов замесилась с лубрикантом.

СЦБист
Как вариант контакты "размазало". ... Сочетание факторов.

Ответ ПРАВИЛЬНЫЙ !!!
Контакты оказались слишком посеребрёными, а "движок" прижимался к контактам сильнее чем надо.
Мягкое серебро ... "размазалось" меж контактов.
BR4096 серебро не "пылит" ... оно "размазывается" ... :-)

del