Wellenpaket im Potentialtopf
Fachbezug
Quantenphysik, Wellenpakete, Potential und Potentialbarriere.
In dieser Simulation werden die Lösungen der Schrödingergleichung dem zeitlichen Verlauf entsprechend dargestellt. Die Schrödingergleichung spielt hier die Rolle der "Bewegungsgleichung in der Quantenmechanik"... Vergleiche auch mit den Lösungen der zeitunabhängigen Schrödingergleichung (Energieeigenwerte)!
Aufgabe
Beobachte das Wellenpaket, das sich in einem vorgegebenen Potential befindet, bei verschiedenen Wellenfunktionen (Karteikarte "Eingabe"). Die Phasenbeziehungen zwischen Realteil und Imaginärteil der Wellenfunktion werden durch die Farben dargestellt.
Bitte warte, bis die Simulation zur Gänze geladen ist.
Die Karteikarte "Eingabe" erlaubt die Eingabe verschiedener Potentiale, in dem sich das Wellenpaket befindet. Übernimm deine Eingabe durch Klicken auf die entsprechende Schaltfläche ("Hier klicken") und stelle anschließend die Wellenfunktion auf der Karteikarte "Wellenfunktion" dar! Nach dem Start der Simulation kannst du das Zeitverhalten des Wellenpakets beobachten... (Tipp)
Aktivitäten
- Wähle die Karteikarte "Eingabe" und gib das Potential "0" an. Begründe, dass damit ein "freies" Wellenpaket beschrieben wird!
- Kastenpotential: Beobachte das Verhalten des Wellenpakets bei einer kleinen Potentialbarriere (zB "3")!
- Kastenpotential: Beobachte das Verhalten des Wellenpakets bei einer hohen Potentialbarriere (zB "1000") und vergleiche mit dem vorherigen Ergebnis!
- x2 - Potential: Wähle ein Potential "x^2", starte die Simulation und beobachte das Wellenpaket (Hinweis)! Vergleiche mit den Ergebnissen beim Kastenpotential!
Physlet® - Davidson-College, W.Christian, M.Belloni, P.Krahmer et.al.