Diffusion

Die Abbildung zeigt 512 mögliche Trajektorien für die Diffusion eines Partikels aus dem Ursprung. Pro Zeitschritt der Simulation ändert sich die Position des Partikel in x-, y- und z-Richtung um eine Zufallszahl, die gemäß einer Gaußverteilung bestimmt wird. Die Breite dieser Verteilung wird durch die Diffusionskonstante D bestimmt:

Der Schieberegler lässt Werte in einer Größenordnung zu, die zur Diffusion kleiner Moleküle in Wasser (bei Raumtemperatur) passen.

Mit dem Schieberegler kann die Diffusionszeit t eingestellt werden:

Die Abbildung rechts zeigt oben ein Histogramm über die Verteilung der zurückgelegten Strecke in x-Richtung (Δx) sowohl analytisch als Gaußverteilung mit Mittelwert null und Standardabweichung 2 D t als auch auf Basis der simulierten Daten (rote Punkte). Weiterhin wird die zurückgelegte mittlere quadratische Weglänge als Funktion der Zeit aufgetragen.

In dieser Abbildung werden ebenfalls 512 mögliche Trajektorien für die Diffusion eines Partikels aus dem Ursprung gezeigt, wobei die Bewegung auf zwei Dimensionen eingeschränkt ist. Dies könnte beispielsweise die Diffusion eines Partikels auf einer Oberfläche beschreiben.

In dieser Abbildung werden ebenfalls 512 mögliche Trajektorien für die Diffusion eines Partikels aus dem Ursprung gezeigt, wobei die Bewegung auf zwei Dimensionen eingeschränkt ist. Dies könnte beispielsweise die Diffusion eines Partikels in einer Röhre (deren Radius ungefähr dem Partikelradius entspricht) beschreiben.