Gruselkabinett

In diesem Raum möchte ich Ihnen schaurige Dinge zeigen, die ich gefunden habe. Die Sammlung wird sich langsam erweitern.

Ist Weiß himmelblau?

Das CIE-1931-xy-Farbdiagramm ist zur Demonstration, wie Farben auf dem Bildschirm wiedergegeben werden können, sehr beliebt. Links sehen Sie ein Detail aus einem solchen Bild mit dem eingezeichneten Weißpunkt. Überraschend ist, daß der Weißpunkt himmelblau sein soll. Dieses Diagramm stammt vom Fourmilab, einer Webseite, auf der der Allgemeinheit zahlreiche freie Programme angeboten werden, und ist ganz offensichtlich fehlerhaft – die Grundfarben wurden nicht auf den Weißpunkt geeicht. Darüberhinaus ist die Helligkeitsabstufung ("das Gamma") ziemlich unglücklich gewählt.

Den gleichen Fehler findet man noch an anderen Stellen, wo ebenfalls Programme zum Herunterladen angeboten werden, z.B. bei efg2 und auf einer Seite, die sich "Color Science" nennt und diesen Fehler in verschiedenen Anwendungen enthält.

Seltsame Wasserstoffbilder


1s	2s	3s	4s	5s	6s	7s

Die obige Reihe von Bildchen ist eine Auswahl aus dem Angebot an Lehrmitteln (für Schule und Universität) der Abteilung für Didaktik der Physik an der Universität Karlsruhe, dort im Software-Archiv zu finden, und wurde von dort aus dem Ordner "Materialien" heruntergeladen. Sie sollen die Dichteverteilung im Grundzustand des Wasserstoffatoms und den Anregungszuständen mit l=0 illustrieren, wobei die Dichte von rot=groß über gelb, grün, cyan bis blau=klein reicht. (Die Bilder sind stark verkleinert wiedergegeben; das zweite habe ich im Maßstab den anderen angepaßt.) "HydrogenLab erzeugt grafische Darstellungen der Dichteverteilung des Elektroniums im Wasserstoffatom in Eigenzuständen der Energie und Animationen von Übergängen." Das, was dort gezeigt wird, halte ich, milde ausgedrückt, für irreführend.
Zum Vergleich sehen Sie unten (in kleinerem Maßstab als dreidimensionale "Nebel" geplottet) die ersten vier Zustände noch einmal. Es ist leicht zu erraten, wie die Reihe weitergeht.


1s	2s	3s	4s

Noch eine weitere Gegenüberstellung. In der nächsten Reihe die p-Zustände (l=1), mit Hilfe sogenannter 90%-Flächen dreidimensional geplottet, aus Karlsruhe. Hier habe ich das erste Bild in der Reihe im Maßstab den anderen angepaßt. Zum Vergleich darunter Nebelwölkchenbilder der gleichen Zustände. Wieder habe ich die Reihe abgebrochen, weil die nächsten Bilder zu groß würden, wenn man darauf noch alles sehen soll. Die grüne "90%-Fläche" im letzten Bild der oberen Reihe (7p) umfaßt im übrigen weniger als 2% der gesamten Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons.


2p	3p	4p	5p	6p	7p


2p	3p	4p

Sie finden in dem genannten Software-Archiv der Karlsruher Physikdidaktik noch mehr ähnlich sonderbares. Zum Beispiel: ein animiertes Termschema, in dem man für die verschiedenen Werte von l gezeigt bekommt, wie die Zustände mit höherer Anregungsenergie immer mehr schrumpfen.

Ein realistisches Spektrum?

Dieses kontinuierliche Spektrum ist zwar nur als Illustration gemeint, aber es steht unter dem Titel "Color Science" im Netz, und das könnte dazu verleiten, die dort angebotene "vereinfachte" Berechnung von Farbmaßzahlen für wissenschaftlich fundiert zu halten.

Darstellbare Farben

Ein Bildchen aus dem Buch "Farben" von Norbert Welsch und Claus Chr. Liebmann; Elsevier GmbH., München – Spektrum Akademischer Verlag, 2. Aufl. 2004 (Bild 1-82 auf Seite 122). Neben den Glühfarben des "Schwarzen Strahlers" sollen die auf dem Farbbildschirm und im Vierfarbendruck erreichbaren Farbbereiche gezeigt werden.

Bemerkenswert, daß der durch die drei Primärvalenzen R, G, B darstellbare Bereich viereckig sein soll. Dies ist keine Erläuterung wert? Genauigkeit im Detail scheint bei den Autoren keinen hohen Stellenwert zu haben.

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