ミクロカノニカル・アンサンブル１ （Micro1） A. Kobayashi


調和振動子20個から成るミクロカノニカル・アンサンブルです。 左右のパネルの縦軸はどちらもエネルギーEです。 左のパネルは赤い丸の数で各振動子の励起状態を表しています。 一方右のパネルでは、青の曲線は20個の振動子のうちエネルギーEを持つ割合の分布ρ(E)、 緑の曲線はボルツマン分布exp(-E/kT)/Zです。 （ここでkはボルツマン因子、Tは温度、Z=Σexp(-E/kT)です。 kTを１振動子当りの平均エネルギーeに等しいとして緑の曲線を描いています。）

このアプレットでは1ステップごとにある振動子から別の振動子へとエネルギーが受け渡されます。 （エネルギーは保存しています。） また1MSのボタンを押すと1モンテカルロ・ステップ=20ステップを実行します。 100MSのボタンは1モンテカルロ・ステップ毎にサンプリングした分布ρ(E)を100モンテカルロ・ ステップにわたって平均します。

ステップを繰り返すと分布ρ(E)がボルツマン分布に近づいてゆきます。 これはボルツマン分布が実現すること、温度と平均エネルギーが対応することを物語っています。

系のエネルギーの初期値はe=5としてあります。 値を変えて試してみてください。

（注）正常に表示されない場合は Java 2 Platform Standard Edition をインストールしてください。