Задачи
1. Частицы совершают броуновское движение в жидкости, ограниченной с одной стороны плоской стенкой; при попадании на стенку частицы «прилипают» к ней. Определить вреоятность того, что частица, находящаяся в начальный момент времени на расстоянии
от стенки, прилипнет к ней в течение времени t.
Решение. Распределение вероятностей
— расстояние от стенки) определяется диффузионным уравнением с граничным условием
при
и начальным условием
при
. Такое решение определяется формулой (52,4), в которой надо теперь писать w вместо Т, D вместо
и положить под знаком интеграла
. Тогда получим:
Вероятность прилипания к стенке в единицу времени определяется значением диффузионного потока
при
искомая же вероятность
прилипания в течение времени t равна
Подставляя
получим:
2. Определить порядок величины времени
, в течение которого взвешенная в жидкости частица поворачивается вокруг своей оси на большой угол.
Решение. Искомое время
определится как время, в течение которого частица при броуновском движении сместится на расстояние порядка величины своих линейных размеров а. Согласно (60,3) имеем;
согласно (60,9)
. Таким образом,