Orbital atom adalah fungsi gelombang matematika (ψ) yang menggambarkan peluang ditemukannya elektron di sekitar inti atom. Berbeda dengan "lintasan" dalam model Bohr, orbital tidak menunjukkan jalur pergerakan elektron, melainkan distribusi probabilitas keberadaannya dalam ruang tiga dimensi.
Bentuk orbital ditentukan oleh tiga bilangan kuantum: bilangan kuantum utama (n) yang menentukan ukuran dan tingkat energi, bilangan kuantum azimut (l) yang menentukan bentuk (s, p, d, f), dan bilangan kuantum magnetik (ml) yang menentukan orientasi di ruang.
Warna hijau pada visualisasi menunjukkan fase positif (+) fungsi gelombang, sedangkan oranye menunjukkan fase negatif (−), perbedaan fase ini penting dalam pembentukan ikatan kimia melalui overlap orbital.
Dasar perhitungan.
Bentuk orbital dihitung dari solusi analitik persamaan Schrödinger untuk atom hidrogen. Fungsi gelombang dinyatakan sebagai hasil kali bagian radial dan bagian sudut: ψ(r,θ,φ) = Rnl(r) · Ylm(θ,φ). Bagian radial Rnl mengandung polinomial Laguerre terasosiasi yang menentukan jumlah simpul radial (lapisan konsentris), sedangkan bagian sudut Ylm adalah harmonik bola yang menentukan lobus dan bidang nodal.
Dalam simulasi ini, fungsi ψ dievaluasi langsung di setiap titik ruang 3D menggunakan pendekatan real-valued (kombinasi linear harmonik bola kompleks), sehingga menghasilkan orbital nyata seperti px, py, dxy, dan seterusnya yang umum digunakan dalam kimia.
Teknis pembuatan.
Visualisasi dirender sepenuhnya di browser menggunakan WebGL, teknologi grafis berbasis GPU yang berjalan langsung di kartu grafis perangkat. Teknik yang digunakan adalah ray-marching volumetrik: setiap piksel di layar menembakkan satu "sinar" melalui ruang 3D, dan sepanjang jalur sinar tersebut nilai |ψ|² (rapat probabilitas) dihitung sebanyak 48–160 langkah (adaptif tergantung kemampuan GPU). Akumulasi nilai ini menghasilkan tampilan volumetrik bercahaya.
Tersedia tiga mode tampilan: Volume (tumpukan semi-transparan), Cutoff (hanya area di atas ambang rapat tertentu), dan Shell (hanya permukaan isosurface tipis, mirip tampilan buku teks). Sistem kualitas adaptif secara otomatis menyesuaikan resolusi dan jumlah langkah ray-marching berdasarkan FPS aktual, sehingga tetap lancar baik di desktop maupun ponsel.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar