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Elektronen zeigen Welleneigenschaften
Die beiden folgenden Computerprogramme stellen zwei wissenschaftshistorisch bedeutsame Experimente nach.
Das Experiment von Davisson und Germer
Dieses Programm berechnet die Überlagerung von Wellen, die durch Beugung an einem simulierten Nickel-Kristall entstehen. So soll das Experiment von Davisson und Germer nachgestellt werden, mit dem sie 1927 die Hypothese von de Broglie zum ersten Mal bestätigen konnten.
Das Programm berechnet die Lage der Gitteratome bzgl. eines kartesischen Koordinatensystems, dessen x-y-Ebene der (1,1,1)-Ebene des Nickelkristalls entspricht. Insgesamt werden 40 x 40 x 40 = 64 000 Gitteratome „erzeugt“. Dann berechnet das Programm für jedes dieser Atome die Weglänge von der Elektronenquelle zum Atom und die Weglänge vom Atom zum Detektor. Die Intensität ergibt sich im Detektor aus der Summe aller Wellenzüge an dieser Stelle innerhalb einer Periode T.
Das Experiment von Möllenstedt und Düker
Die Physiker Möllenstedt und Düker übertrugen 1956 den aus der Wellenoptik bekannten Biprisma-Versuch auf die Situation bewegter Elektronen, um die Welleneigenschaften dieser Teilchen zu zeigen. Die Ablenkung der Elektronen erfolgte durch elektrische Felder. Dieses elektrostatische Biprisma konnte so zwei kohärente Elektronenstrahlen zur Überlagerung bringen, ohne dass Materie durchstrahlt werden musste.
Das Programm simuliert die Ablenkung der Wellenfronten der Materiewellen im elektrostatischen Biprisma. Auf dem Beobachtungschirm entstehen durch Interferenz Bereiche maximaler und minimaler Intensität.
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