Brownian Movement Applet
第2章(2.3) で学んだ"ブラウン運動"の理解を深めるためのアプレットです.
編集員の畠山さんが作成してくださいました.
■使い方
- [run]ボタンを押すと粒子がランダムに動きます。100stepで自動的に一旦停止するようになっています。続きを見たいときはまた[run]ボタンを押してください。
- 粒子は右(+1)か左(-1)にランダムに動きます。
- [step]ボタンは1stepごとに動きます。一つ一つ確認したいときに使ってください。
- [stop]ボタンで粒子の動きが止まります。
- 粒子数を入力して[reset]ボタンを押すと粒子数を変更することができます。最大は1000粒子です。
- [2D]にチェックを入れて[reset]ボタンを押すと粒子が2次元空間を動くようになります。
- [2D]の場合は粒子は1stepごとに上か下か右か左かのどちらかに+1動きます。
- MSD(Mean Square Displacement: 平均二乗変位)は統計的にはstep数に比例します。500粒子くらいでするとstep数とMSDがほぼ同じになります。試してみてください。
- MSDは各粒子の時刻 t での位置(ベクトル)をX, 粒子数を N として次式で表されます。
MSD(t)=<(X(t)-X(0))^2>=(1/N)Σ(X(t)-X(0))^2
<> はアンサンブル平均を表します。^2 はここでは2乗を表しています。つまり、MSDは全粒子について時間 t の間の移動した距離の2乗の平均を意味しています。アプレット内では粒子の初期位置がすべて原点(0,0)ですので、全粒子の位置(Position)の2乗を平均しています。
■コンパイルに必要なファイル
■ファイル一式ダウンロード
■動作確認
Mac OSX(Firefox3.5.3)で動作確認をしています。もし、動作しないようであればファイル一式をダウンロードしてローカル上で実行してみてください。
グラフ表示には JFreeChart というライブラリを使用しています。JFreeChart を動作させるには JRE 1.3 以上が必要なようですが、1.4以上が良いようです。
■注意点
JFreeChart というライブラリを使っているのでコンパイルするときは jcommon.jar と jfreechart.jar ファイルをカレントディレクトリにおいて
> javac -classpath "./jcommon.jar;./jfreechart.jar;./" BrownianApplet.java
と実行してください。また JFreeChart のライセンス形態は JGPL に準拠しており商業利用可能です。詳しくはこちらをどうぞ。
http://www.jfree.org/
http://ja.wikipedia.org/wiki/JFreeChart
戻る
HOME
本ページ内のjavaファイルの全ファイルの著作権は大沢文夫先生、及び生物物理若手の会とその編集有志一同にあります.ファイルのダウンロードや印刷、更には講義や勉強会などで利用は自由です.しかし、無断での改変、販売、ネット上での再配布等は禁じます.