专利名称：原子量高阶量化演示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种原子量高阶量化演示器。
本发明的技术方案如下由载体设备、键盘和显示屏构成，载体设备为具有迭代算法程序的微机，键盘上应具有启动和清除、文件、运算执行、0—9的数字、小数点等按键，载体设备内装载有原子量高阶量化计算程序。
本发明显示器具有如下两个优点，优点1依据科研需要，比如研究同位素的需要还可进行数据库扩容。正象段落二的b组一样，可在其它段落上，又可拓展出其它同位素的原子量。优点2原子量高阶量化技术是一个可持续研究的方向。这里简单列举以下重要的事实，说明它可应用于现代物理研究的前沿学科——超导体组合材料选材研究。选择构成最佳组合元素方案。如段落四上的演示范围，从原子序数N＝31至50，共20种元素，它们之中除了第36号元素36Kr氪属纯惰性气体之外，有19种元素都可以和其它元素的原子或同位素构成超导体，甚至有15个本身以单质材料在加压下即可形成超导现象，占本段落的3/4。这种段落上的严密划分是元素周期表上无法体现的。以及这19种元素互相组合，构成超导体的频次也极其丰富，为我们提供一个新的从未有过的研究角度去进一步认识“超导”的奥秒，值得进一步深入研究与应用。其中尤其是50Sn锡共与九种不同元素的原子构成超导体。高阶量化技术可为现代物理化学研究、超导物理研究提供了一个重要的参考。同时也为当今教学与科研提供了一个重要的学习和使用工具。原子量高阶量化演示器与元素周期表的用处相仿在于可提供高精确度的原子量数据以查阅。由于它是通过操作微电脑查阅，更具方便快捷。所以是元素周期表的电脑化、微机化。具有时代先进性。它所库存的94个元素、126个原子量。即不是周期表上、和巨细物理手册上数据的简单摘录，以及在微电脑上简单的复制存盘。而是依据高等数学方法和物理规律研究成功的。对原子序数实施高阶次运算的结果。反映了在高速率下的原子量与实测值保持高精度的一致性。高阶量化技术可为现代物理化学研究、超导物理研究提供了一个重要的参考。同时也为当今教学与科研提供了一个重要的学习和使用的工具。在超导态下锡也起到“焊”超导体的使命，这的确是一个可持续研究的方向。列出相关47种超导体名称于表
图1为本发明一种结构示意图。
表1为原子序数及其对应的数据库、文件和段落分布。
表2为已公布的实际原子量*M与演示器高阶量化后原子量数据M相比较结果表。
表3为47种超导体名称表。
具体实施例方式如图1，本发明由载体设备1、键盘2和显示屏3构成；图1中的载体设备1为具有迭代算法程序的三个fx-4500P小微机1-1、1-2、1-3；键盘2上应具有启动键和清除键 文件键 运算执行键 0-9的数字键、小数点及电源开关键 等按键。由于fx-4500P小型微机的内存有限，元素周期表中的94个元素及其同位素的原子量的计算程序数据库分别装载在三个fx-4500P小型微机中，三个程序数据库分别具有1103步骤数，每行可供存入127个步骤数。因此如表1所示需将元素周期表中的94个元素及其同位素分为三组分别储存到三个数据库中，其中数据库1中又将不同的原子序数分为1-3三个段落，段落2又分为(a)组和(b)组，数据库2仅有段落4一个段落，数据库3分为段落5和6两个段落，每一个数据库中的元素的原子量的计算程序设置在一个fx-4500P小型微机内。原子量M值由显示屏3显示。每个段落中又由若干个文件组成，标有F1、F2……等程序指令并由文件键 执行。每条F1、F2等文件中的程序行由L1，L2，……等编列。并由运算执行键 执行。本演示器启动和清除由 键来完成。输入数据由数字键执行，标有1，2，3，4，5，6，7，8，9，0，·共11个键。显示屏3长5cm，宽2cm，便于观察演示。当显示屏上显示N？表示请输入原子序数N的具体指定值。如铀92，即N＝92。
由表1得知①原子序数N，从1至6，在数据库1以及所对应文件F1，再按 往下执行。
②原子序数7-24，在数据库1执行操作，其中对应文件F2，F3，F4，F5，F6，F7。
③原子序数25-42，在数据库1执行操作，其中对应文件F2，F3，F4，F5，F6，F9。
④原子序数31-50，在数据库2执行操作，其中对应文件F1，F2，F3，F4，F5，F6。
⑤原子序数51-88，在数据库3执行操作，其中对应文件F1，F2，F3，F4，F5，F6。
⑥原子序数89-94，在数据库3执行操作，其中对应文件F7。
⑦由表1得知，同位素的原子量，N从8…至27，依据数据库1执行操作，其中对应文件F2，F3，F4，F5，F6，F8。
以下就本发明演示器有关的数学式和编写程序细述如下(1)高阶量化数学式N代表原子序数，即正整数。
M代表高阶量化的原子量，也是N的具体数据代入后经一系列数学式推算出的结果。推算出的结果1≤N≤94，表明有94种元素，包括同位素在内共有126个原子量并列于表2种，正好是目前地壳中发现的元素总量，由此充分证明本发明具有科学性。数据库1，段落一F1；L1M＝1.87124295×N令N＝1，2，3，4，5，6.
常数1.87124295来源从段落三算式中令N＝6，所得到的M＝11.22745771，将11.22745771/6＝1.87124295.数据库1，段落二，a组F2；L1G＝572.539621-N.
令N＝7至24F3；L1通过f(χ1)计算F4；L1 通过f(χ2)计算L2 通过f(χ3)计算L3 通过f(χ4)计算L4 通过f(χ5)计算L5 通过f(χ6)计算F5；L1通过f(χ7)计算L2通过f(χ8)计算F6；L1 通过f(χ9)计算F7；L1通过f(χ10)计算L2通过f(χ11)计算L3 通过f(χ12)计算L4 M＝f(χ12)-426.262053-1.00728×6(其中1.00728是质子的静质量)，由此得到原子量M的演示值。数据库1，段落二b组继续使用a组的F2，F3，F4，F5，F6中的各个计算式，并令N从8至27，将解出X结果代入F8。
F8；L1通过f(χ13)式计算L2通过f(χ14)式计算L3通过f(χ15)式计算L4M＝通过f(χ15)-426.262053-1.00728×7。
由此得到原子量M的演示值。数据库1，段落三继续使用段落二的F2，F3，F4，F5，F6中的各算式，令N＝25至42，将结果代入F9。
F9；L1通过f(χ16)式计算L2通过f(χ17)式计算L3通过f(χ18)式计算L4M＝通过f(χ18)-426.262053。
由此得到原子量M的演示值。数据库2，段落四F1；L1G＝571.784246-N令N＝31至50F2；L1通过f(χ19)式计算F3；L1通过f(χ20)式计算L2通过f(χ21)式计算L3通过f(χ22)式计算L4通过f(χ23)式计算L5通过f(χ24)式计算F4；L1通过f(χ25)式计算L2通过f(χ26)式计算F5；L1通过f(χ27)式计算F6L1通过f(χ28)式计算L2通过f(χ29)式计算L3通过f(χ30)式计算L4M＝通过f(χ30)-424.4514464。
由此得到原子量M的演示值。数据库3段落五F1；L1
G＝478.598077+NN＝51至88F2；L1通过f(χ31)式计算F3，L1通过f(χ32)式计算L2通过f(χ33)式计算L3通过f(χ34)式计算L4通过f(χ35)式计算L5通过f(χ36)式计算F4； L1通过f(χ37)式计算L2通过f(χ38)式计算F5； L1通过f(χ39)式计算F6； L1通过f(χ40)式计算L2通过f(χ41)式计算L3通过f(χ42)式计算L4M＝650.9277163-f(χ42)式计算。
由此得到原子量M的演示值。数据库三，段落六F7；L1B＝[650.9277163-(424.451446+206.551432)]÷7＝2.846405414L2M＝214.009145+(B)(N)N＝89至94(2)高阶量化数学式几个重要常数关系如下段落二的L1的G式中的常数572.539621与段落五的L1的G式中常数478.598077相减得572.539621-478.59077＝93.9415437≌94，即构成原子序数从1至94的全部演示范围。(3)演示器程序内容如下演示器由三个数据库1、2、3构成。各个数据库又设有一个以上的段落，下面对每个数据库的每个段落的演示程序分别描述如下数据库1，段落一F1→N，M→(表示输入N，输出M。一下符号雷同，不再一一说明)L1，M＝1.87124295×N。此M数据记在表2的“高阶量化后的原子量数据”栏中以“M”表示，以下雷同。
N＝1，2，3，4，5，6数据库1，段落二a组F2，→N，G→L1G＝572.539621-NN＝7，8，…………至24F3，→G，I→L1“f(χ1)”Pause2L2GL3E“EPSILON”U“L0”HL4“CALCULATING”L5Lb11L6I＝UK＝2L7Lb12L8W＝f(χ1)L9U＝U+HK＝K-1L10K≠0→T＝WGoto2△(“△”为载体设备内的迭代运算程序的判断符号。以下同。)L11W＝(W-T)/HL12T＝I-T/WL13ABS(T-I)≥E→U＝TGotol△L14I“ANSWER＝I”▲(“▲”为显示指令。以下同。)L15I▲上述L1至L5的步骤是本演示器fx-500P对f(χ1)进行迭代运算的程序。以下标有Pause2的L1至L5的运算程序均为迭代运算程序。
F4→I，Y＝→L1f(χ2)▲L2f(χ3)▲L3f(χ4)▲L4f(χ5)▲L5f(χ6)▲F5→Y，P→L1f(χ7)▲L2f(χ8)▲F6，→P，X→L1“f(χ9)”Pause2L2PL3E“EPSILON”U“L0”HL4“CALCULATING”L5Lb11L6X＝UK＝2L7Lb12L8W＝f(χ9)L9U＝U+HK＝K-1L10K≠0→T＝WGoto2△L11W＝(W-T)/HL12T＝X-T/WL13Abs(T-X)≥E→U＝TGoto1△L14X“ANSWER＝X”▲L15X▲F7→X，M→a组ML1f(χ10)▲L2f(χ11)▲L3f(χ12)▲L4M＝f(χ12)-426.262053-1.00728×6▲数据库1段落二b组F8，→X，M→b组ML1f(χ13)▲L2f(χ14)▲L3f(χ15)▲L4M＝f(χ15)-426.262053-1.00728×7▲N＝8至27，由F2，L1输入至F6，得X输出后，再进入F8L1。
段落二b组是在段落二a组的基础上扩容增加的。对各个数据库都可采用这种方式扩容增加，从而演示更多的原子量。
数据库1段落三F9→X，M→从N＝25，26，……至42代入段落二，F2，L1至F6，得X输出后再进入本段落F9，L1。L1f(χ16)▲L2f(χ17)▲L3f(χ18)▲L4M＝f(χ18)-426.262053▲
数据库2，段落四F1→N，G→L1G＝571.784246-N▲N＝31，32，……至50F2，→G，I→L1“f(χ19)”Pause2L2GL3E“EPSILON”U“L0”HL4“CALCULATING”L5Lb11L6I＝UK＝2L7Lb12L8W＝f(χ19)L9U＝U+HK＝K-1L10K≠0→T＝WGoto2△L11W＝(W-T)/HL12T＝I-T/WL13Abs(T-I)≥E→U＝TGoto1△L14I“ANSWER＝I”▲L15I▲F3，→I，Y→L1f(χ20)▲L2f(χ21)▲L3f(χ22)▲L4f(χ23)▲L5f(χ24)▲F4→Y，P→L1f(χ25)L2f(χ26)▲F5→P，X→L1“f(χ27)”Pause2L2PL3E“EPSILON”U“L0”HL4“CALCULATING”L5Lb11L6X＝UK＝2L7Lb12L8W＝f(χ27)L9U＝U+HK＝K-1L10K≠0→T＝WGoto2△L11W＝(W-T)/HL12T＝X-T/WL13Abs(T-X)≥E→U＝TGoto1△L14X“ANSWER＝X”▲L15X▲F6→X，M→L1f(χ28)▲L2f(χ29)L3f(χ30)▲L4M＝f(χ30)-424.4514464▲数据库3段落五F1→N，G→L1G＝478.598077+N▲N＝51，52，……至88
F2，→G，I→L1“f(χ31)”Pause2L2GL3E“EPSILON”U“L0”HL4“CALCULATING”L5Lb11L6I＝UK＝2L7Lb12L8W＝f(χ31)L9U＝U+HK＝K-1L10K≠0→T＝WGoto2△L11W＝(W-T)/HL12T＝I-T/WL13ABS(T-I)≥E→U＝TGoto1△L14I“ANSWER＝I”▲L15I▲F3→I，Y→L1f(χ32)▲L2f(χ33)▲L3f(χ34)▲L4f(χ35)▲L5f(χ36)▲F4→Y，P→L1f(χ37)▲L2f(χ38)▲F5→P，X→L1“f(χ39)”Pause2L2PL3E“EPSILON”U“L0”HL4“CALCULATING”L5Lb11L6X＝UK＝2L7Lb12L8W＝f(χ39)L9U＝U+HK＝K-1L10K≠0→T＝WGoto2△L11W＝(W-T)/HL12T＝X-T/WL13Abs(T-X)≥E→U＝TGoto1△L14X“ANSWER＝X”▲L15X▲F6→X，M→L1f(χ40)▲L2f(χ41)L3f(χ42)▲L4M＝650.9277163-f(χ42)▲数据库3段落六F7→N，M→L1B＝(650.9277163-(424.451446+206.551432))/7＝2.846405414L2M＝214.009145+BXN▲N＝89，90，91，92，93，94上述演示程序大都设置在机内，由机内运算完成。
为了更好地了解本发明演示器的使用方法，下面列举实施例作进一步说明。实施例1采用fx-4500P演示器计算原子序数N＝31的元素的原子量M的数值的演示过程如下序数N＝31，由表1可知，被设置在数据库2的段落四，第一步按 键开机显示屏的左上角即有“-”符号闪动，右下角 符号闪动，第二步按 一次显示“→N、、G→(31-50)〔表示输入N，输出G〕F1”第三步按 键在显示屏上显示“N？ (为上次输入的数字)”将我们所需要计算的序数N＝31输入到演示器中，替换掉上次输入的数字。
续按 显示“G＝571.784246→540.784246按 显示“540.784246”(表示认可)。
按 两次显示“→G，I→，F2”续按 显示“G？540.784246”按 显示“EPSILON？1-09”(1-09表明精确度达到1×10-9)”按 显示“L0？2.683763547”按 显示“H？1-08”(1-08表明精确度达到1×10-8)”按 显示“CALCULATING”。约2-3秒后显示“ANSER＝I2.674841511”续按 显示“I2.674841511”，续按 显示“2.674841511”按 三次，显示“→I、、、、Y→F3”按 显示“I？2.674841511”按 显示“A＝10xy((el)x473.3547882”按 显示“V＝(el)Xy((1/2.764495689”按 显示“K＝10Xy((el)x581.9568293”按 显示“S＝10Xy((el)x504.8500934”按 显示“Y＝(K+S)/2543.4034613”按 显示“543.4034613”(表示认可)按 四次显示“→Y……J，P→F4”按 显示“Y？543.4034613”按 显示“J＝((el)Xy(1/2.707554108按 显示“P＝10Xy((el)X510.0059564”按 显示“510.0059564”表示认可按 五次显示“→P，X→F5”
续按 显示“P？510.0059564”按 显示“EPSILON？109”按 显示“L0？2.674841531”按 显示“H？1-08”按 显示“CALCULATING”约过2-3秒显示“ANSWER＝X2.683763527”按 显示“X2.683763527”按 显示“2.683763527”(表示认可)按 六次显示“→X，M→F6”按 显示“X？
2.683763527”按
显示“C＝10Xy((el)X575.2590766”按
显示“F＝10Xy((el)X506.7037747”按
显示“M＝F-424.451482.25232824”按
显示“82.25232824”表示结果M值认可，对照附表2、段落四上，原子序数31、Ga，表明演示器计算得到的数据M＝82.25232831与标准表的结果*M＝81.94269相符。而质量数是取M的近似整数即为82，完全符合物理学上的规定。
比较偏差C＝-0.309639这些结果都与附表2上各栏目所示的数据一一相符，达到高精度要求。表1.
表2.
附表权利要求
1.一种原子量高阶量化演示器其特征在于它是由载体设备、键盘和显示屏构成；载体设备为具有迭代算法程序的微机；键盘上应具有启动和清除、文件、运算执行、0-9的数字、小数点按键，载体设备内装载有原子量高阶量化计算程序。
2.根据权利要求1所述的原子量高阶量化演示器其特征在于载体设备由三个fx-4500P小微机分别运载三个数据库构成。
3.根据权利要求2所述的原子量高阶量化演示器其特征在于在载体设备中装载的高阶量化计算程序由三个数据库1、2、3构成，每个数据库又设有一个以上的段落，每个段落的演示程序分别描述如下数据库1，段落一F1→N，M→L1，M＝1.87124295×N。此M数据记在表2的“高阶量化后的原子量数据”栏中以M”表示，以下雷同，N＝1，2，3，4，5，6；数据库1，段落二a组F2，→N，G→L1G＝572.539621-NN＝7至24F3，→G，I→L1“f(χ1)”Pause2L2GL3E“EPSILON”U“L0”HL4“CALCULATING”T5Lb11L6I＝UK＝2L7Lb12L8W＝f(χ1)L9U＝U+HK＝K-1L10K≠0→T＝WGoto2△L11W＝(W-T)/HL12T＝I-T/WL13ABS(T→I)≥E→U＝TGoto1△L14I“ANSWER＝I”▲L15I▲F4→I，Y＝→L1f(χ2)▲L2f(χ3)▲L3f(χ4)▲L4f(χ5)▲L5f(χ6)▲F5→Y，P→L1f(χ7)▲L2f(χ8)▲F6，→P，X→L1“f(χ9)”Pause2L2PL3E“EPSILON”U“L0”HL4“CALCULATING”L5Lb11L6X＝UK＝2L7Lb12L8W＝f(χ9)L9U＝U+HK＝K-1L10K≠0→T＝WGoto2△L11W＝(W-T)/HL12T＝X-T/WL13Abs(T-X)≥E→U＝TGoto1△L14X“ANSWER＝X”▲L15X▲F7→X，M→a组ML1f(χ10)▲L2f(χ11)▲L3f(χ12)▲L4M＝f(χ12)-426.262053-1.00728×6▲F8，→X，M→b组ML1f(χ13)▲L2f(χ14)▲L3f(χ15)▲L4M＝f(χ15)-426.262053-1.00728×7▲N＝8至27，由F2，L1输入至F6，得X输出后，再进入F8L1；数据库1段落三F9→X，M→从N＝25至42代入段落二，F2，L1至F6，得X输出后再进入本段落F9，L1，L1f(χ16)▲L2f(χ17)▲L3f(χ18)▲L4M＝f(χ18)-426.262053▲；数据库2，段落四F1→N，G→L1G＝571.784246-N▲N＝31至50F2，→G，I→L1“f(χ19)”Pause2L2GL3E“EPSILON”U“L0”HL4“CALCULATING”L5Lb11L6I＝UK＝2L7Lb12L8W＝f(χ19)L9U＝U+HK＝K-1L10K≠0→T＝WGoto2△L11W＝(W-T)/HL12T＝I-T/WL13Abs(T-I)≥E→U＝TGoto1△L14I“ANSWER＝I”▲L15I▲F3，→I，Y→L1f(χ20)▲L2f(χ21)▲L3f(χ22)▲L4f(χ23)▲L5f(χ24)▲F4→Y，P→L1f(χ25)L2f(χ26)▲F5→P，X→L1“f(χ27)”Pause2L2PL3E“EPSILON”U“L0”HL4“CALCULATING”L5Lb11L6X＝UK＝2L7Lb12L8W＝f(χ27)L9U＝U+HK＝K-1L10K≠0→T＝WGoto2△L11W＝(W-T)/HL12T＝X-T/WL13Abs(T-X)≥E→U＝TGoto1△L14X“ANSWER＝X”▲L15X▲F6→X，M→L1f(χ28)▲L2f(χ29)L3f(χ30)▲L4M＝f(χ30)→424.4514464▲数据库3段落五F1→N，G→L1G＝478.598077+N▲N＝51至88F2，→G，I→L1“f(χ31)”Pause2L2GL3E“EPSILON”U“L0”HL4“CALCULATING”L5Lb11L6I＝UK＝2L7Lb12L8W＝f(χ31)L9U＝U+HK＝K-1L10K≠0→T＝WGoto2△L11W＝(W-T)/HL12T＝I-T/WL13ABS(T-I)≥E→U＝TGoto1△L14I“ANSWER＝I”▲L15I▲F3→I，Y→L1f(χ32)▲L2f(χ33)▲L3f(χ34)▲L4f(χ35)▲L5f(χ36)▲F4→Y，P→L1f(χ37)▲L2f(χ38)▲F5→P，X→L1“f(χ39)”Pause2L2PL3E“EPSILON”U“L0”HL4“CALCULATING”L5Lb11L6X＝UK＝2L7Lb12L8W＝f(χ39)L9U＝U+HK＝K-1L10K≠0→T＝WGoto2△L11W＝(W-T)/HL12T＝X-T/WL13Abs(T-X)≥E→U＝TGoto1△L14X“ANSWER＝X”▲L15X▲F6→X，M→L1f(χ40)▲L2f(χ41)L3f(χ42)▲L4M＝650.9277163-f(χ42)▲数据库3段落六F7→N，M→L1B＝(650.9277163-(424.451446+206.551432))/7＝2.846405414L2M＝214.009145+(B)(N)▲N＝89，90，91，92，93，94。
全文摘要
本发明涉及一种原子量高阶量化演示器，它解决了现有的元素周期表上的原子量无法实现微电脑化数据查询的缺陷，提供一种可采用演示器直接获得精确的原子量的原子量高阶量化演示器。本发明由载体设备、键盘和显示屏构成，载体设备为具有迭代算法程序的微机，键盘上应具有启动和清除、文件、运算执行、0-9的数字、小数点等按键，载体设备内装载有原子量高阶量化计算程序。本发明能够快速进行原子量高精度计算，储存有126个原子量数据，百分之百符合物理学中关于质量数的严格规定。本发明是对原子序数进行高阶量化运算后得出原子量的结果，它可广泛应用于教学和科研部门。是自然科学工作者的好帮手。也是物理化学爱好者了解元素的简便工具。
文档编号G06F15/76GK1456995SQ03118899
公开日2003年11月19日 申请日期2003年4月5日 优先权日2003年4月5日
发明者林敦棋 申请人:林敦棋