next up previous
Következő: A 16.25 feladat megoldása Fel: megoldások Előző A 16.23 feladat megoldása

A 16.24 feladat megoldása

 A kolloidrészecske mozgásegyenlete
displaymath18412
ahol tex2html_wrap_inline18414, és tex2html_wrap_inline16780 a viszkozitással arányos tényező. Bevezetve a
displaymath18418
Fourier-transzformációt, a mozgásegyenlet algebrai egyenletté redukálódik:
 equation8387
Mivel a tex2html_wrap_inline17752 korrelációs függvény csak (t - t')-től függ, a Fourier-komponensekre vonatkozó összefüggés a következő alakba írható:
displaymath18424
Hasonlóan, a zaj korrelációja
displaymath18426
ahol felhasználtuk, hogy az tex2html_wrap_inline18428 függvény Fourier-transzformáltja tex2html_wrap_inline18430. Ezek után az (61) egyenlet mindkét oldalát tex2html_wrap_inline18432-vel beszorozva, majd átlagolva a zajra, tex2html_wrap_inline18434-ra a következő kifejezés adódik:
displaymath18436
Így a sebességkorrelációs függvény
displaymath18438
A fenti integrált a reziduumtétel segítségével számíthatjuk ki. Ha t > 0, akkor a Re tex2html_wrap_inline18442 félsíkon zárjuk be az integrált, és az tex2html_wrap_inline18444 és tex2html_wrap_inline18446 pólusok járulékait adjuk össze, míg t < 0 esetén a Re tex2html_wrap_inline18450 félsíkon levő tex2html_wrap_inline18452 és tex2html_wrap_inline18454 pólusok járulékát kell összeadni. Az erdmény:
displaymath18456
tex2html_wrap_inline16758-t úgy kell megválasztanunk, hogy az ekvipartíció tétele teljesüljön:
displaymath18460
Így tehát
displaymath18462
Természetesen a tex2html_wrap_inline18464 határesetben visszakapjuk a szokásos Brown-mozgás eredményét.

16.24 feladat