De-Broglie-Bahnen
De Broglies Gedanke, dass Materie eine Wellenlänge besitzt, erklärt überhaupt erst, warum Atome stabile Bahnen haben. Diese Simulation zeigt die Elektronenwelle, die sich um den Kern legt, und lässt Sie prüfen, welche Radien es ihr erlauben, sich zu schließen.
So benutzt du diese Simulation
- Gehen Sie die erlaubten Quantenzahlen durch
- Stellen Sie einen beliebigen Radius ein, um die Welle scheitern zu sehen
- Ändern Sie den Impuls des Elektrons und beobachten Sie die Wellenlänge reagieren
Worauf du achten solltest
- Nur ganze Zahlen von Wellenlängen ergeben eine stabile stehende Welle
- Die Bahn mit n = 1 fasst genau eine Wellenlänge auf dem Umfang
- Schnellere Elektronen haben kürzere Wellenlängen, sodass mehr davon auf dieselbe Bahn passen
Die Physik dahinter
Jedes Teilchen hat eine Wellenlänge λ = h/p. Eine Elektronenbahn ist nur dort stabil, wo die Welle nach einem vollen Umlauf glatt an sich anschließt, was 2πr = nλ verlangt. Bei jedem anderen Radius interferiert die Welle destruktiv mit sich selbst und kann nicht bestehen. Deshalb sind atomare Energieniveaus diskret und nicht kontinuierlich.