Hydrogen! for iOS

Beschreibung

Wasserstoff! ist eine iOS-App, die sich der Visualisierung der Atomorbitale des Wasserstoffatoms widmet, wie sie von der Quantenmechanik beschrieben werden. Sie ist als Werkzeug für Lehrer und Schüler konzipiert, die bereits mit einigen quantenmechanischen Konzepten vertraut sind, aber jeder kann die Schönheit der Quanten zu schätzen wissen Mechanik! :) Wie sieht ein Atom aus? Nun, es hat einen Kern, um den sich seine Elektronen bewegen, genau wie Planeten um die Sonne, richtig? FALSCH! :) In der Quantenmechanik verlieren wir das klassische Konzept der Flugbahn: Wir wissen nicht nur nicht, wo sich ein Elektron wirklich befindet, das Elektron ist irgendwie nirgendwo wirklich, bis wir es "ansehen"! Das mag für jeden, der sich mit Quantenmechanik nicht auskennt, natürlich verrückt klingen. Machen Sie sich jedoch keine Sorgen: Für jeden Bereich des Raums um den Kern herum haben die Elektronen eine Wahrscheinlichkeit, dass sie tatsächlich dort sind, wenn wir einen Blick darauf werfen. Wenn wir also in Begriffen der Wahrscheinlichkeit denken, haben wir immer noch einige wirklich wichtige Informationen, visualisierbare Informationen, auf die wir uns beziehen können Beim Wasserstoffatom können wir tatsächlich exakte Berechnungen über diese Wahrscheinlichkeit anstellen, und deshalb ist sie eines der wichtigsten Ergebnisse der Quantenmechanik. Wasserstoff! ist ein Werkzeug zur Darstellung von Wellenfunktionen von Wasserstoffatomen, was bedeutet, dass wir irgendwie sehen können, wie dieses quantenmechanische Objekt tatsächlich aussieht! FEATURES: Betrachten Sie alle ersten 1496 Orbitale des Wasserstoffatoms (bis n=16) Sehen Sie alle Wellenfunktionsmodule oder zeigen Sie Phasen als Farben an Trennung von Variablen: Zeigen Sie nur die Radial- oder die Winkelfunktionen (die sogenannten sphärischen Harmonischen) Slices an : Beliebige 2D-Schnitte anzeigen 3D-Rot/Cyan-Option verfügbar SUPERPOSITION-Modus: Mischen Sie die stationären Zustände beliebig, um beispielsweise die sogenannten "echten Orbitale" oder einen Zustand zu erzeugen, der überhaupt nicht stationär ist! DIPOLE TRANSITIONS-Modus: Wählen Sie ein Startorbital, sehen Sie sich die von den Auswahlregeln erlaubten Übergänge an und wählen Sie einen aus. Die entsprechende Photonenemission/-absorption wird angezeigt. Sie können auch die Metastabilität des 2s-Zustands bemerken! DIHYDROGEN CATION-Modus hinzugefügt! Sehen Sie sich die ersten 10 Zustände mit der niedrigsten Energie des H2+-Moleküls an, die jeweils für unterschiedliche Werte des Kernabstands berechnet wurden, von 0 bis 10 a0 (wobei a0 das Bohr-Atom ist). Die Lösungen wurden unter Verwendung der Methode der linearen Kombinationen von Atomorbitalen (LCAO) und der Variationsmethode berechnet. INFO-MENÜ: Lesen Sie Informationen zur Verwendung von Hydrogen!, erfahren Sie mehr über die Quantenmechanik dahinter, was Sie tatsächlich sehen können und worauf Sie achten sollten!