MATLAB布朗运动粒子轨迹模拟系统

资 源 简 介

此MATLAB项目模拟二维布朗运动中单个粒子的随机轨迹。通过生成随机的步长与方向，程序动态展示粒子位置随时间的变化，并绘制轨迹图及统计特性分析图，直观呈现随机运动的物理规律。

详 情 说 明

布朗运动粒子轨迹模拟系统

项目介绍

本项目是一个用于模拟单个粒子在二维平面内布朗运动轨迹的MATLAB程序。通过随机生成粒子每一步的位移方向和步长，模拟粒子因受到周围介质分子碰撞而产生的无规则随机运动。程序能够动态展示粒子运动轨迹，并提供相应的运动统计数据分析。

功能特性

• 随机运动模拟：基于正态分布生成随机步长，模拟真实的布朗运动物理过程
• 动态可视化：实时绘制粒子运动轨迹，支持动画展示运动全过程
• 数据分析：计算并输出粒子的运动统计指标，包括总位移、均方位移等
• 参数可调：用户可自定义初始位置、模拟步数、步长范围等关键参数

使用方法

1. 运行程序后，根据提示输入模拟参数：

- 初始位置坐标（默认值为[0,0]） - 总模拟步数（推荐值1000-10000步） - 单步最大位移范围（通常设置为0.1左右） - 时间步长参数（可选，用于控制动画速度）

1. 程序将自动生成粒子运动动画，并在图形窗口实时显示轨迹形成过程

1. 模拟结束后，程序将输出：

- 粒子运动轨迹图（包含起点和终点标记） - 完整的坐标历史数据矩阵 - 运动统计指标报告

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 需要安装基础MATLAB模块，无需额外工具箱

文件说明

主程序文件整合了布朗运动模拟的核心功能，包括参数输入处理、运动轨迹生成算法、实时动画绘制引擎以及数据统计与分析模块。该文件实现了从用户交互到结果输出的完整工作流程，确保模拟过程的准确性和可视化效果的真实性。