тора (форма тороїдальної камери). Тому, якщо частка перетинає ребро ящика, вона входить заново в противолежащей ребро. Зауважимо, що максимальна відстань між частинками в х-і у-напрямках одно L/2, а не L.
В
Рис. 5.2
а - дві частинки в точках х = О і х = З на відрізку довжиною L = 4; відстань між частинками одно Зх, б-відрізок перетворений в коло; найкоротша відстань між обома частками на колі дорівнює 1 .
Те ж саме можна представляти і по-іншому, як проілюстровано на рис. 5.3. Припустимо, що частинки 1 і 2 знаходяться в центральній клітині. Клітина оточена періодично повторюваними власними копіями. br/>В
Рис. 5.3 Приклад періодичних крайових умов у двовимірному випадку
Зверніть увагу на те, що частка 1 збирається покинути ліву грань центральної клітини і увійти в центральну клітку праворуч. Правило найближчій частинки означає, що відстань між частинками 1 і 2 визначається жирною лінією. p align="justify"> Кожна копія клітини містить обидві частинки в тих же відносних положеннях. Коли частка влітає в центральну клітку або вилітає з неї з одного боку, це переміщення супроводжується одночасним вильотом або влетить копії цієї частки в сусідню клітку з протилежного боку. Унаслідок використання періодичних крайових умов частинка 1 взаємодіє з часткою 2 в центральній клітині і з усіма періодичними копіями частинки 2. Однак для короткодіючих взаємодій ми можемо прийняти правило найближчій частинки . Це правило означає, що частка 1 з центральної клітини взаємодіє тільки з найближчим примірником частинки 2; взаємодія покладається рівним нулю, якщо відстань до копії більше L/2 (див. рис. 5.3). Оскільки з даного правила випливає, що ми можемо візуально уявляти собі центральну клітку у вигляді тора, це використання періодичних крайових умов разом з правилом найближчій частинки було б точніше назвати тороїдальними < span align = "justify"> крайовими умовами. Однак ми вірні прийнятим традиціям і називаємо ці умови періодичними крайовими умовами. Зазначимо, що використання періодичних крайових умов означає, що всі вузли скриньки еквівалентні.
5.3 Програма молекулярної динаміки
Тепер у нас все готово для розробки програми молекулярної динаміки з дослідженням на екрані траєкторій частинок. Будемо розглядати двовимірну систему, оскільки в цьому випадку результати легше візуалізувати і обчислення не займають дуже багато часу центрального процесора (ЦП). Структура програми md має наступний вигляд
md (input, output);
Begin; (x, y, vx, vy, N, nave, nset, Lx, Ly, dt, dt2);
pe: = 0.0; (x, y, ax, ay, N, Lx, Ly, pe);
time: = 0.0;: = 0.0;: = 0.0;: = 0.0;: = 0.0;: = 0.0; i...
