Java-Applet Atom.class
TU Dresden, Psychologie des Lehrens und Lernens
Contact: Rüdiger Krauße mail@krausze.de		 (Stand 20. Oct 1999)
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Dokumentation

Allgemeines     Einbindung des Applets in HTML-Dokumente     Die Parameter     Format der Modelldatein (*.xyz)     Atom-Hauptseite

1 Allgemeines[Inhalt]

Dieses Java-Applet stellt Bohrsche Atommodelle dar, und zwar

Dabei wird die Darstellung des Atoms dem Applet in Form einer einfachen Text-Datei übergeben, so daß man leicht eigene Modelle darstellen kann.

2 Einbindung des Applets in HTML-Dokumente[Inhalt]

Wenn ein Atommodell in eine HTML-Datei eingefügt werden soll, muß wie üblich das applet-Tag verwendet werden, z.B.

<applet code="atom.class" align="baseline" width="120" height="120">
  <param name="model" value="models/He_Atom.xyz">
  <param name="atail" value="90">
  <param name="sTail" value="dotted">
</applet>

Die einzubindende Datei ist atom.class. Weitere Informationen zum Einbinden von Java-Applets finden sie z.B. bei selfhtml. Das Atommodell selbst muß als XYZ-Datei vorliegen und das genaue Aussehen (besonders den Schweif der Elektronen) läßt sich über die Parameter einstellen.

3 Die Parameter[Inhalt]

Wie und welche Atome dargestellt werden wird über die Parameter festgelegt:

Parameter Bedeutung Erläuterung Beispiel
model Datei mit dem Atommodel Dieser Parameter referenziert die XYZ-Datei mit dem Atommodell. <param name="model" value="models/He_Atom.xyz">
atail Länge des Schweifs eines Elektrons Hier wird die Länge des Schweifs in Grad angegeben, d.h. bei 900 ziehen die Elektronen einen Schweif von der Länge eines Viertels der Umlaufbahn hinter sich her, bei 1800 einen Halbkreis und bei 3600 erscheint der Schweif als geschlossene Kreisbahn. <param name="atail" value="270">
stail Stil des Schweifs eines Elektrons Wenn die Schweife nur als Punktlinie und nicht durchgezogen dargestellt werden sollen, weisen sie diesem Parameter den Wert "dottet" zu. <param name="stail" value="dotted">
ntail Anzahl der Stützpunkte im Schweifs eines Elektrons Bei der Darstellung im Applet handelt es sich bei den Schweifen nicht wirklich um Kreise, sondern um n-Ecke. Bei großen Darstellungen können die Bahnen etwas zackig aussehen. Geben Sie in diesem Fall diesen Parameter an und über geben Sie eine genügend große Zahl (aber nicht unnötig groß, experimentieren Sie einfach mal). Wenn die Schweife als Punktlinien dargestellt werden, bestimmt dieser Paranmeter die Anzahl der Punkte <param name="ntail" value="15">
speed Geschwindigkeit der Elektronen Je nach Anzahl der Applets auf einer HTML-Seite oder der Anzahl und Impuls der Elektronen ist es notwendig die Geschwindigkeit dere Animation anzupassen. Geben Sie dazu eine Zahl größer als 0 an. Je größer die Zahl, um so schneller die Bewegung. Auch hier muß in der Regel experimentiert werden. <param name="speed" value="30">

4 Format der Modelldatein (*.xyz)[Inhalt]

Protonen     Neutronen     Elektronen

Die Daten eines Atoms werden in einer separaten Datei abgelegt, für die die Extension *.xyz empfohlen wird. In ihr befinden sich die Positionen der Protonen (rot) und Neutronen (weiß) und die Startpositionen und Bewegungsrichtungen der Elektronen (blau).

Das Format ist zeilenweise aufgebaut, jede Zeile entspricht einem Teilchen, Leerzeilen werden überlesen und Kommentarzeilen beginnen mit einem Gatter-Zeichen (#). Hier ein Beispiel für ein Heliumatom:

# He-Atom
P 0 0.1  0.1
P 0 0.1 -0.1

N  0.1 -0.1 0
N -0.1 -0.1 0

E 1.0  0.0 0.0  0.0  0.2 0.1
E 0.7 -0.7 0.0  0.1 -0.2 0.0

Für Positionen und Richtungsvektoren sind die drei Raumkoordinaten anzugeben. Die Größenordnung der Zahlen spielen dabei keine Rolle und können frei gewählt werden. Dezimalzahlen sind mit Punkt (.) anzugeben. Bei der Darstellung werden die Werte so gestreckt oder gestaucht, daß das Atom den Applet-Bereich gut ausfüllt.
Die Zahlen sind dabei durch Leerzeichen voneinander getrennt.

4.1 Protonen[Inhalt]

Für ein Proton (rote Kugeln) müssen nur die Koordinaten der Position angegeben werden. Die Zeile muß mit einem P beginnen, z.B.

P 0 0.2 0.2

4.2 Neutronen[Inhalt]

Auch für Neutronen (weiße Kugeln) werden nur die Koordinaten der Position benötigt. Die Zeile muß mit einem N beginnen, z.B.

N 0.3 0.2 -0.2

4.3 Elektronen[Inhalt]

Für die Elektronen (kleinere blaue Kugeln) werden die Koordinaten der Anfangsposition und ein Richtungsvektor für die Bewegung benötigt. Der Richtungsvektor wird als Tangentialvektor der Kreisbahn interpretiert. Die Zeile muß mit einem E beginnen, dem 3 Zahlen für die Position und 3 Zahlen für die Richtung folgen, z.B.

E 1.2 1.2 0 -1 0 0

Dieses Elektron startet also auf der Position (1.2, 1.2, 0) mit dem Richtungsvektor (-1, 0 0). Je länger der Richtungsvektor ist, um so schneller bewegt sich das Elektron. Somit können sich alle Elektronen unterschiedlich schnell bewegen. Wie schnell ein Elektron im Applet ist, hängt dabei von diesem Vektor und dem Radius der Kreisbahn ab und von der Anzahl der Elektronen. Probieren Sie einfach ein wenig mit den Parametern herum!

Viel Spaß !

Links:   TEE     study2000 Originalquelle im WEB: http://linus.psych.tu-dresden.de/StuPla/atom/doc/atom.htm