MOLECULAR DYNAMICS / 从相互作用到运动

一条势能曲线,怎样让粒子动起来?

先观察吸引与排斥,再拆开一次 Verlet 更新,最后进入一盒粒子的集体运动。实际经典二维计算 · 约化单位。

两粒子与当前合力

动能 K / 势能 U
总能量 E
能量记账偏差已扣除外界做功,按初态尺度归一
当前间距 r

沿着这一个粒子,核对一次更新

1 旧状态与力2 新位置3 重算合力4 新速度

状态位置 x, y速度 vx, vy合力 Fx, Fy

能量会交换,数值误差也会累积

动能 K势能 U总能量 E

先预测:速度缩小到0.7倍,动能缩小到多少?

动能与速度平方成正比,所以变为0.49倍。外界取走的动能会记账;之后势能与动能仍会相互转化。一次速度缩放不是能正确采样 NVT 系综的恒温器。

本页使用经典二维约化模型,不模拟电子,不预测真实材料的熔点、沸点或量子行为。动画帧不参与物理积分。盒内温度按去除整体平动后的 2N−2 个自由度计算。