标准布朗运动(标准布朗运动的性质)

标准布朗运动(标准布朗运动的性质)

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关于标准布朗运动的第二个特征?

1827年,英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉,发现花粉颗粒在水中不停地不规则运动。后来,粒子的这种不规则运动被称为布朗运动。不仅是花粉,还有其他物质,如藤黄、墨水中的碳粒,这些物质悬浮在水中都有布朗运动。让学生看课本上的图片,指出这不是布朗粒子的轨迹,只是每30秒观察到的位置的一些连线。其实在这短短的30秒内,粒子的运动也是极不规则的,绝不是直线运动。2.介绍布朗运动的几个特征(1)通过对布朗运动的连续观察,发现只要液体不干涸,这个运动就不会停止很多天甚至几个月。这种布朗运动永远在运动中,不分白天黑夜,不分夏天冬天(只要是悬浮的,不冻结的)。所以,这个布朗运动是无穷无尽的。(2)布朗运动存在于不同种类的悬浮粒子中,如花粉、藤黄和墨水中的碳粒子,说明布朗运动不依赖于粒子本身。当不同种类的液体被替换时,不存在布朗运动。(3)悬浮颗粒越小,布朗运动越明显。当粒子较大时,布朗运动不明显,甚至观察不到输运。(4)随着温度的升高,布朗运动变得越来越强烈。3.布朗运动的分析与解释(1)布朗运动不受外界因素的影响。外界因素的影响是指温差、压差和液体振动的存在。问:如果液体两端有温差,液体如何传热?液体中的悬浮颗粒会定向运动还是不规则运动?温差等外界因素会产生布朗运动吗?当液体之间存在温差时,液体通过对流传热,因此悬浮颗粒将随液体定向移动。但是布朗运动对于不同的粒子是不一样的,所以液体的温差不可能产生布朗运动。又如液体的压力差或振动只能使液体产生定向运动,悬浮在液体中的小颗粒的定向运动不是布朗运动。因此得出结论,外界因素的影响不是布朗运动的原因,而是液体内部的影响。(2)布朗运动是悬浮在液体中的微小颗粒受到液体分子各个方向的冲击,是不平衡的。你在显微镜下看到的是微小的固体悬浮颗粒,但液体分子是看不见的,因为它们太小了。然而,许多在液体中不规则运动的分子不断撞击微小的悬浮颗粒。当微小粒子足够小时,来自各个方向的液体分子的冲击是不平衡的。在某个时刻,一个微小的粒子受到某个方向的强烈冲击,它就朝这个方向运动。下一刻,微小粒子受到另一个方向的强烈冲击,它向另一个方向运动。微小粒子在任何时刻的撞击都只是某个方向的偶然,造成了粒子的不规则布朗运动。悬浮在液体中的粒子越小,在某一时刻与其碰撞的分子数量就越少。当布朗运动的颗粒尺寸在10-6 m数量级,液体的分子尺寸在10-10- 6m数量级时,冲击不平衡更明显,所以布朗运动更明显。悬浮在液体中的颗粒越大,在某一时刻与其碰撞的分子越多,碰撞的不平衡性越不明显。可以认为碰撞是平衡的,所以布朗运动不明显,甚至观察不到。液体温度越高,分子的随机运动越剧烈,对微小粒子的冲击越剧烈,冲击次数越多,导致布朗运动越剧烈。4.布朗运动的发现及原因分析的意义(1)布朗运动是固体粒子和分子悬浮在液体中的运动吗?液体分子是无规律运动吗?布朗粒子的随机冲击是谁?布朗运动间接反映了谁的随机运动?固体粒子由大量分子组成,是宏观物体;显微镜下只能看到固体颗粒,光学显微镜下看不到分子;布朗运动既不是固体颗粒中分子的运动,也不是液体分子的不规则运动,而是悬浮在液体中的固体颗粒的不规则运动。不规则运动的原因是液体分子不规则冲击的不平衡。所以布朗运动间接证实了液体分子的不规则运动。(2)随着温度的升高,布朗运动越来越强烈。在扩散现象中,温度越高,扩散越快,这两者都反映了分子的不规则运动。这说明分子的随机运动与温度有关,温度越高,分子的随机运动越剧烈。所以这个分子的随机运动通常被称为热运动。

标准布朗运动和普通布朗运动的区别

布朗运动的b函数一般是指时间上的位移,总时间t累积位移是所有路径上b的总和。

标准布朗运动的b函数是求乘法(乘法的面积,所以定义为几何),取对数后可视为加法。

两者的区别在于对数变换。

布朗运动是指悬浮在流体中的粒子由于流体分子与粒子的碰撞而产生的不停的随机运动。

这种液体在显微镜下看起来是连在一起的,但实际上是由许多分子组成的。液体分子保持不规则运动,不断随机撞击悬浮粒子。当悬浮颗粒足够小时,来自各个方向的液体分子的冲击是不平衡的。在某个时刻,粒子受到另一个方向的强烈冲击,导致它们向其他方向运动。因此造成了粒子的不规则布朗运动。

标准布朗运动的方差和协方差是什么?

布朗运动是一个独立的增量过程,所以协方差,cov(Bs,Bt)=min(s,T)可以通过假设du是ST,Bt服从N(0,T)来证明。通过积分获得原点反射的期望方差。

{B(t)}布朗运动,也称为维纳过程,如果满足以下性质,则是随机过程:

1.独立增量

对于任何ts,B(t)-B(s)独立于前面的过程b (u): 0 = u = s。

2.正常增量

B(t)-B(s)满足均值为0,方差为t-s的正态分布,即B(t)-B(s)~ N(0,t-s)。

3.连续路径

B(t),t=0是关于t的连续函数,固定路径,B(t)-B(s)满足依概率收敛。

扩展信息:

布朗运动特征:

1.没有规则

每一个液体分子与一个小颗粒碰撞时,都会给颗粒一定的瞬间冲量。由于分子运动的不规则性,每个时刻对小粒子的冲量大小和方向都不一样,合力的大小和方向随时都在变化,所以布朗运动是不规则的。

2.永不停止

因为液体分子的运动是无止境的,所以液体分子对固体粒子的冲击也是无止境的。

3.颗粒越小,布朗运动越明显。

颗粒越小,颗粒表面积越小,同时撞击颗粒的液体分子数量越少。根据统计定律,当几个分子同时作用于小粒子时,它们的合力是无法平衡的。而且同时撞击的分子越少,合力越不平衡,粒子越小,质量越小,所以粒子加速度越大,越容易改变运动状态。

4.温度越高,布朗运动越明显。

温度越高,液体分子的运动越剧烈,分子对粒子的冲击越大,所以液体分子同时从不同方向对粒子的冲击越大,小粒子的运动状态变化越快,所以温度越高,布朗运动越明显。

百度百科-布朗运动

标准布朗运动的介绍到此结束。感谢您花时间阅读本网站的内容。别忘了在这个网站上搜索更多关于自然和标准布朗运动的信息。

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