Négyszög alakú rezgő hártyán kialakuló állóhullámok

Autor:geomatech_sandor_csanyi

A kémiaórán megtanulhattad, hogy a benzolban hat elektron delokalizálódik. Talán láttál ott egy érthetetlen ábrát, amelyben a delokalizált elektronok molekulapályáit próbálták megmutatni. Most kísérletet teszünk arra, hogy megértessük azt az ábrát.

Mit látunk az interaktív alkalmazáson?

A panelen látható a rezgés frekvenciája (f).

A 3D-s nézetben a hártyát láthatjuk, a szürke árnyalatai a magasságot jelölik: a fekete a legmagasabb és a fehér a legalacsonyabb. Lehetőség van ezen kívül a hártyát árnyalatok nélkül, más látószögből is megfigyelni.

1. feladat

Indítsd el az animációt 2D-ben! Vizsgáld meg, hogyan működik az interaktív alkalmazás!

1.1. feladat

Változtasd az a oldal menti csomóvonalak számát (m) 0-ról 1-re! Érdemes a sebességet kissé visszavenni, hogy legyen időnk értékelni a rezgést. Milyen állóhullámképet kaptál?

1.2. feladat

Állítsd vissza az a menti csomóvonalak számát 0-ra, és a b mentit 1-re (n)!

1.3. feladat

Állítsd be a mindkét oldal menti csomóvonalak számát is 1-re! Vizsgáld most az animációt!

1.4. feladat

Legyen most az egyik oldal menti csomóvonalak száma 2, és a másik oldal menti 0! Nézd meg, milyen rezgések rajzolódnak ki!

2. feladat

Vizsgáld meg, hogyan viszonyulnak egymáshoz a létrejött rezgések frekvenciái! A nagyobb frekvencia nagyobb energiatartalmat is jelöl. Próbáld meg ez alapján értelmezni a benzol delokalizált elektronállapotait!

3. feladat

Változtassuk meg az egyik oldal hosszát!

3.1. feladat

Nézd meg a csomómentes állóhullám frekvenciáját!

3.2. feladat

Az egyik oldal hosszát csökkentsd le 0,5 m-rel! Hasonlítsd össze az egy csomóvonalas állapotok frekvenciáit, energiáit!