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AtomAnimation

一個專注于化學(xué)元素可視化與教育的互動式網(wǎng)站,旨在通過動態(tài)、直觀的原子結(jié)構(gòu)動畫幫助學(xué)生、教師及科學(xué)愛好者更深入地理解元素周期表中各元素的基本性質(zhì)。

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Atom?Animation是一個基于 Web 前端技術(shù)的交互式原子模型演示站點。一個專注于化學(xué)元素可視化與教育的互動式網(wǎng)站,旨在通過動態(tài)、直觀的原子結(jié)構(gòu)動畫幫助學(xué)生、教師及科學(xué)愛好者更深入地理解元素周期表中各元素的基本性質(zhì)。該網(wǎng)站以簡潔美觀的界面呈現(xiàn)每一個化學(xué)元素的詳細(xì)信息,包括原子序數(shù)、電子排布、原子質(zhì)量、常見氧化態(tài)、發(fā)現(xiàn)歷史以及物理化學(xué)特性等。其核心特色在于使用動態(tài)粒子模擬技術(shù),生動展示原子核中的質(zhì)子與中子數(shù)量,以及電子在不同能級軌道上的排布方式,尤其對過渡金屬、稀土元素等復(fù)雜電子構(gòu)型提供了清晰的可視化表達(dá)。

AtomAnimation官網(wǎng)入口網(wǎng)址:https://atomanimation.com/

AtomAnimation插圖

站點的核心功能包括:

  • 交互式原子動畫:通過 ThreeJS 繪制經(jīng)典的 Bohr 原子模型,電子圍繞原子核以類行星軌道旋轉(zhuǎn),用戶可以拖拽、縮放視角,實時觀察電子運動軌跡。動畫采用平滑的幀循環(huán)和光照效果,使得原子結(jié)構(gòu)既具科學(xué)性又富有藝術(shù)感。
  • 交互式元素周期表:頁面左側(cè)提供完整的元素周期表,點擊任意元素即可在右側(cè)的 3D 場景中展示對應(yīng)原子的電子排布,并同步顯示該元素的基本屬性(原子序數(shù)、相對原子質(zhì)量、電子層數(shù)等)。這種“一鍵查看”交互方式幫助用戶快速關(guān)聯(lián)化學(xué)概念與可視化模型。
  • 數(shù)據(jù)圖表展示:除了 3D 動畫,站點還配備了若干數(shù)據(jù)圖表(柱狀圖、折線圖等),用于展示元素的物理化學(xué)屬性趨勢,如電離能、原子半徑隨原子序數(shù)的變化。圖表采用前端可視化庫實現(xiàn),交互性強,適合作為教學(xué)或科普演示的輔助材料。
  • 技術(shù)實現(xiàn)細(xì)節(jié):項目在 GitHub 上開源(https://github.com/matt765/atom?animation ),代碼結(jié)構(gòu)清晰,主要使用 ThreeJS 的 OrbitControls 進(jìn)行相機控制,Mesh 與 SphereGeometry 渲染原子核與電子,配合 requestAnimationFrame 實現(xiàn)實時動畫。頁面的響應(yīng)式布局保證在桌面和移動設(shè)備上均能流暢運行。

Atom?Animation 將抽象的原子結(jié)構(gòu)通過交互式 3D 動畫與可視化數(shù)據(jù)相結(jié)合,提供了一個直觀、易操作的學(xué)習(xí)平臺,適合化學(xué)、物理教學(xué)以及對 3D 前端技術(shù)感興趣的開發(fā)者參考學(xué)習(xí)。

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