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| Querschnitt durch eine dreidimensionale Wellenfunktion. Konturlinien (Isolinien). | Isoflächen visualisieren die dreidimensionale Struktur der Wellenfunktion |
In drei Raumdimensionen ist es nicht mehr möglich, alle Eigenschaften einer farbwertigen Wellenfunktion in einem Bild festzuhalten. Jede Visualisierung ist ein Kompromiss aus Vollständigkeit und Anschaulichkeit.
Das linke Bild zeigt einen Querschnitt durch die an sich dreidimensionale Funktion. Die komplementären Farben rot bzw. blaugrün deuten an, dass in den entsprechenden Bereichen die zweidimensionale Wellengröße in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Die Isolinien (auch Konturlinien, Höhenlinien) verdeutlichen den Verlauf der Intensität der Wellenfunktion. Entlang so einer Linie ist der Betrag der Wellenfunktion konstant.
Die rechte Abbildung zeigt die dreidimensionale Gestalt. Die torusförmigen Flächen sind Isoflächen der Intensität. Diese Isoflächen entsprechen den Isolinien der zweidimensionalen Abbildung. Überall auf der Isofläche hat die Wellenfunktion einen konstanten Betrag (also eine konstante Intensität). Der Phasenwinkel wird wie üblich durch die Farbe gekennzeichnet.
Die Isoflächen beschreiben zwei verschiedene Werte des Betrages. Die nicht transparente Fläche (bestehend aus mehreren Ringen) gehört zu einem großen Betragswert. Die transparente, größere Fläche, gehört zu einem kleineren Betragswert. Sie umschließt die erste Fläche vollständig, und mußte aus diesem Grund durchsichtig dargestellt werden.
Um auch in der dreidimensionalen Abbildung den Eindruck einer scharfen Grenze der Wellenfunktion zu vermeiden, haben wir noch eine transparente Querschnittfläche hinzugefügt, die den sanft nach außen hin abfallenden Verlauf der Wellenfunktion darstellt.
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