麦克斯韦速率分布律Python代码

麦克斯韦速率分布律（Maxwell-Boltzmann distribution）描述了理想气体分子速度的概率分布，它是统计力学中的基本概念之一。在Python中，你可以用numpy和matplotlib库来模拟这个分布。以下是一个简单的示例代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def maxwell_boltzmann_distribution(T, m, v_max):
    k_B = 1.380649e-23  # Boltzmann常数 (J/K)
    v_distribution = (1 / (np.sqrt(2 * np.pi) * v_max * (k_B * T)**0.5)) * np.exp(-0.5 * (v/v_max)**2)
    return v_distribution

# 定义参数
temperature = 300  # 温度 (K)
mass = 1.67e-27  # 气体分子质量 (kg)
v_max = 500  # 最大速度 (m/s)

# 计算并绘制分布
velocities = np.linspace(0, v_max, 1000)
dist = maxwell_boltzmann_distribution(temperature, mass, v_max)
plt.plot(velocities, dist, 'r-', label='Maxwell-Boltzmann Distribution')
plt.xlabel('Velocity (m/s)')
plt.ylabel('Probability Density')
plt.title(f'Maxwell-Boltzmann Distribution at {temperature} K')
plt.legend()
plt.show()