Стационарные распределения флуктуаций скорости броуновской частицы в среде с флуктуирующим коэффициентом вязкого трения - page 8

Пренебрегая последним членом в разложении (21), представим урав-
нение (23) в виде
ν
τ
D
γ
λ
dg
(
λ
)
=
F
0
m
g
(
λ
) +
ν
τ
exp
1
2
D
ξ
λ
2
1
g
(
λ
)
,
или
dg
(
λ
)
=
i
F
0
ν
τ
D
γ
m
g
(
λ
) +
1
D
γ
λ
exp
1
2
D
ξ
λ
2
g
(
λ
)
1
D
γ
λ
g
(
λ
)
.
(24)
Решение уравнения (24) имеет вид [15]
g
(
λ
) =
= exp
"
i
F
0
ν
τ
D
γ
m
λ
+
1
2
D
γ
Ei
1
2
D
ξ
λ
2
1
D
γ
ln
r
1
2
D
ξ
λ
!
1
2
D
γ
C
#
,
или с учетом введенных обозначений
g
(
λ
) = exp
i
F
0
γ
0
m
λ
+
ν
τ
2
γ
0
Ei
γ
0
kT
ν
τ
m
λ
2
ν
τ
γ
0
ln
r
γ
0
kT
ν
τ
m
λ
!
ν
τ
2
γ
0
C ,
(25)
где
Ei (
z
)
— интегральная показательная функция. Разложение инте-
гральной показательной функции
Ei (
z
)
] в ряд позволяет представить
решение (25) следующим образом [16]:
g
(
λ
) = exp
"
i
F
0
γ
0
m
λ
+
ν
τ
2
γ
0
X
n
=1
(
1)
n
γ
0
kT
ν
τ
m
n
λ
2
n
n
n
!
#
.
(26)
Сохраняя только первый член суммы в формуле (26), в первом при-
ближении имеем
g
(
λ
) = exp
i
F
0
γ
0
m
λ
kT
2
m
λ
2
.
Обратное преобразование Фурье позволяет определить функцию рас-
пределения скорости броуновской частицы
f
(
V
) =
r
m
2
πkT
exp
"
m
(
V
F
0
/
(
γ
0
m
))
2
2
kT
#
.
(27)
Проанализируем решение (26) при сохранении двух первых членов
ряда в сумме под экспонентой
g
(
λ
) = exp
i
F
0
γ
0
m
λ
kT
2
m
λ
2
+
ν
τ
8
γ
0
k
2
T
2
m
2
λ
4
.
(28)
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 3
33
1,2,3,4,5,6,7 9,10,11,12,13
Powered by FlippingBook