量子原子

Q: 原子究竟是甚麼樣子？

原子不是微型太陽系。量子力學預測測量結果的概率，而不是沿固定路徑運行的小行星。這是數學視覺化，不是照片。 金色點標記質子。為了看清它，圖中將它放大；原子核遠比電子雲小。

科學 · 量子原子 · 初中及高中

關於這個模擬實驗

原子不是微型太陽系。量子力學預測測量結果的概率，而不是沿固定路徑運行的小行星。這是數學視覺化，不是照片。這些點表示一個電子可能產生的測量結果，不是一群電子。雲越密集，概率越高。

學生可以探索什麼

三維概率密度的平面截面。暗區顯示概率密度為零的節點。
每個點代表對一個重新製備的原子進行的位置測量。白圈標出最新結果。
電子雲沒有明確邊緣。顏色表示波函數的正負號，不是電荷或可見顏色。截面亮度採用非線性刻度，以顯示微弱區域。切換軌道是選擇已製備的狀態，並不模擬激發過程。模型忽略自旋、相對論及其他原子的相互作用。1 a₀ ≈ 0.0529 nm。

學習目標

1最低能量的電子雲呈球形。開啟相同比例，將1s與更大的激發態比較。
2用中央截面尋找暗色節點。相反的波函數符號不是相反電荷：電子始終帶負電。

教師常問的問題

原子究竟是甚麼樣子？

原子不是微型太陽系。量子力學預測測量結果的概率，而不是沿固定路徑運行的小行星。這是數學視覺化，不是照片。金色點標記質子。為了看清它，圖中將它放大；原子核遠比電子雲小。

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