淺議Flash在描述核外電子運動狀態中的應用

摘 要：應用Flash CS中的ActionScrip腳本語言于氫原子動畫模型中，不僅定義了電子在原子內隨機出現的范圍，同時也表現出電子在核外空間的無規則運動；并通過設置不同的參數表現電子在核外不同位置出現的幾率，進一步引出電子云的概念。

關鍵詞：Flash動畫； 隨機函數； 電子； 電子云； 核外運動

中圖分類號：TP317.4 文獻標志碼：A 文章編號：1006-3315（2016）01-031-002

高中物理和化學學習中，電子在原子的核外空間做高速運動看不到摸不著，不易理解。多媒體課件制作中如果插入Flash動畫，可以形象地表現微觀世界，可輔助學習。但根據其自動生成的補間動畫或引導層動畫，賦予電子的運動軌跡就是固定的，不能科學地表現電子運動的無規則性。而在Flash的腳本語言中應用隨機函數，就可以簡單、直觀地表現出電子真實的運動狀態[1]。

制作該動畫的要點是電子在核外空間隨機坐標的計算。由于原子核的外觀是由弧線構成的圓，所以需要應用Math.sqrt等函數進行運算，即根據電子在核外空間出現的橫坐標x，求得相應的縱坐標y。

1.創建基本元件

第一步：創建原子。打開FlashCS，選擇【橢圓工具】，打開【顏色】面板，設置“筆觸顏色”為無；“類型”為放射狀；繪制一從中心到邊緣為黑色-白色放射狀漸變的圓。

第二步：創建原子核。選擇【插入】/【新建元件】，在對話框中選擇“圖片”，命名為“原子核”。利用【橢圓工具】繪制一白色-藍色放射狀漸變小球，并在小球中間添加“+”代表電性。

第三步：創建電子。新建“影片剪輯”，命名為“電子”。利用【橢圓工具】繪制一白色-

橙色放射狀漸變小球，并在小球中間添加“-”代表電性[2]。在第二幀插入【空白關鍵幀】，按F9鍵打開【動作-幀】面板添加代碼：stop（）；。

2.創建氫原子的動畫

第一步：回到場景1，從【庫】中拖動“原子核”到舞臺。打開【對齊】面板，應用“水平中齊”和“垂直中齊”使“原子核”位于“原子”的中心。如圖1。

第二步：從【庫】中拖動“電子”到舞臺中“原子”的范圍內，在【屬性】中設置【實例名稱】為“e”。打開【動作-幀】面板添加如下代碼：

i=0；

/*定義原子核的位置及半徑*/

mx1=200；

my1=200；

r=150；

onEnterFrame=function（）{//以幀的頻率執行以下動作

duplicateMovieClip（“e”，“e”+i，i）；//復制電子

/*計算圓內電子的隨機坐標*/

x1=mx1-r+random（2*r）；

y0=Math.sqrt（r*r-Math.abs（x1-mx1）*Math.abs（x1-mx1））；

//Math.sqrt：開方；Math.abs：求絕對值

y1= my1-y0+random（2*y0）；

/*把隨機坐標賦予給新電子*/

_root[\"e\"+i]._x=x1；

_root[\"e\"+i]._y=y1；

i++；

}；

代碼說明：代碼中所涉及的變量和屬性值含義如圖2所示。

第三步：動畫制作完成，按Ctrl+Enter鍵可以測試影片。

3.創建電子云的動畫

核外電子的運動與宏觀物體運動不同，沒有確定的方向和軌跡，只能用電子云描述電子在原子核外空間某處出現幾率的大小。為了該知識點演示效果的需要，可以把體積相對放大的電子縮小。打開影片剪輯“電子”，點擊第一幀，在【變形】面板，設置“高度”與“寬度”為5%，刪除第二幀。這樣保留電子在核外空間出現的蹤跡，有助于讓學生在頭腦中初步形成電子云的概念。教師在此基礎上就可以輕松地引出圖3講解氫的核外電子云云圖[3]。

在第一幀根據電子云出現的幾率不同，設置如下代碼：

k=0；

onEnterFrame=function（）{

for（i=0；i<9；i++）{

duplicateMovieClip（\"e\"，\"e\"+k，k）；

r=random（100）；

angle=2*Math.PI*Math.random（）；//設置0-2π之間的隨機角度

if（r<25）{

alpha0=100；//在r<25范圍內出現的電子是完全不透明的

}else{

/*計算25

alpha0=100*Math.random（）；

}

_root[\"e\"+k]._x=200+r*Math.sin（angle）；

_root[\"e\"+k]._y=200+r*Math.cos（angle）；

_root[\"e\"+k]._alpha=alpha0；

k++；

}

for（i=0； i<2； i++） {

duplicateMovieClip（\"e\"， \"e\"+k， k）；

/*計算100

r=random（25）+100；

alpha0=（100）；

angle=2*Math.PI*Math.random（）；

_root[\"e\"+k]._x=200+r*Math.sin（angle）；

_root[\"e\"+k]._y=200+r*Math.cos（angle）；

_root[\"e\"+k]._alpha=alpha0；

k++；

}

}；

4.小結

Flash動畫可以非常詳細地描述抽象、微觀的世界。很多人僅僅能熟練應用Flash的幾種基本動畫形式，對腳本語言的編程系統卻感到很棘手。掌握幾種基礎的ActionScrip腳本語言并靈活應用于多媒體學習中，是制作一個有層次、有深度、有亮點的課件的基本條件。只有合適的教學素材及構思，加上表現該創意的腳本語言，才會產生與課堂教學相匹配的高效的課件[4]。

致謝：感謝保定學院萬麗老師的指導。

參考文獻：

[1]智慧.Flash動畫在多媒體課件制作中的應用[J]科技文匯，2009，（2）：102

[2]王艷.淺談《FLASH動畫設計與制作》教學方法[J]信息與電腦（理論版），2011，（04）：221

[3]余德潤.氫原子動畫模型的制作[J]中國教育技術裝備，2005，（2）：39-40

[4]孫月興.淺談 FLASH 課程工作過程導向教學課程體系的構建[J]濰坊教育學院學報，2008，21（2）：32-34