//*** [プログラム (F_curve.java)] ************************************************ import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.io.*; public class F_curve extends Frame{ static int ND=201; //濃度の分割数+1 static int ndm=ND-1; //濃度の分割数 static int width; // Window全体の幅 static int height; // Window全体の高さ static int xwidth; // 描画領域の幅 static int yheight; // 描画領域の高さ static int insetx; // Windowの枠の幅（左右および下） static int insety; // Windowの枠の幅（上） static double PI=3.141592; //π static double RR=8.3145; //ガス定数 static double [] ch=new double[ND]; //濃度 static double [] Fh=new double[ND]; //自由エネルギー static double [] c2h=new double[ND]; //濃度 static double [] F2h=new double[ND]; //自由エネルギー static int color_flg; //(ch,Fh)を描くか、(c2h,F2h)を描くかを区別するフラグ static Graphics g; //自由エネルギー曲線画面のグラフィックスオブジェクト //*** [コンストラクタ] **************************** public F_curve(){ xwidth=600; yheight=400; //描画画面の横と縦の長さ（ピクセル単位） insetx=4; insety=30; //描画画面のふちの長さ width=xwidth+insetx*2; //描画Window全体の横の長さ height=yheight+insetx+insety; //描画Window全体の縦の長さ setSize(width, height); //描画Windowのセット setBackground(Color.white); //描画Windowの描画部の色を白に設定 setVisible(true); //描画Windowを見えるようにする addWindowListener(new WindowAdapter(){ public void windowClosing(WindowEvent e){ System.exit(0); } //Windowを閉じる時の操作（Windowの右上×の設定） }); } //*** [main プログラム] ***************************** public static void main(String[] args) throws Exception{//例外処理は行わない F_curve prog=new F_curve(); //F_curveのインスタンスprogを生成 int i; //整数 double temp, c; //温度, 組成 //---- 温度を設定 ---------------------------------------------------- temp=1000.0; //[K} //---- 標準入出力(コマンドプロンプト)より、温度を入力する場合 -------- // Javaの場合、標準入出力からの数値データ入力は、下記のように面倒であるので、 // ここでは、参考までに定番の書式を掲載しておく。 // // String s_temp; //温度（文字列） // BufferedReader input=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); // s_temp="1000.0"; //標準値を設定 // try{ System.out.print("temp(1000.0)/K = "); s_temp=input.readLine(); } // catch(IOException e){ System.out.println("Exception : "+e); } // temp=new Double(s_temp).doubleValue(); //文字列を数値に変換 //--- 自由エネルギーの計算 -------------------------------------------- for(i=0;i<=ndm;i++){ c=ch[i]=(double)i/(double)ndm; if(c==0.0){c=1.0e-6;} if(c==1.0){c=1.0-1.0e-6;} //c=1とc=0でlog関数がエラーとなるため Fh[i]=prog.G(c,temp); //自由エネルギーのサブルーチンを呼んでいる。 System.out.printf("%f %e \n", c, Fh[i]);//標準入出力へ自由エネルギー値を表示。 } //--- 自由エネルギーの描画 -------------------------------------- color_flg=0; prog.repaint(); //--- データの保存 --------------------------------------------- prog.datsave(); //--- 描画が速すぎるので、強制的に5秒スリープ ----------------- Thread.sleep(5000); //try{ Thread.sleep(5000); } catch( InterruptedException e){ } //--- 上記で保存したデータを別の配列に読み込み ----------------- prog.datin(); //--- 新しく読み込んだ配列の自由エネルギーを描画 -------------- color_flg=1; prog.repaint();//再描画 //---------------------------------------------------------------- System.out.printf("\n 終了しました。グラフの右上×をクリックして終了してください。\n"); }//main // 以下はサブルーチンである。 // *** [自由エネルギー関数] ************************************************ double G(double c, double temp){ double c1, c2; double L0, gc; if(c==0.0){c=1.0e-10;} if(c==1.0){c=1.0-1.0e-10;}//c=1とc=0でlog関数がエラーとなるため c1=1.0-c; c2=c; L0=2.5e+04; gc=L0*c1*c2+RR*temp*(c1*Math.log(c1)+c2*Math.log(c2)); return(gc); } // *** [自由エネルギーのグラフ描画] ************************************** public void paint(Graphics g){ g.clearRect(0, 0, width, height);//Windowをクリア int i, i1, i2; double xmax, xmin, dx, ymax, ymin, dy; double gx1, gy1, gx2, gy2; int ixmax, iymax, ixmin, iymin, igx1, igy1, igx2, igy2; int idx, idy, ir; xmin=0.0; xmax=1.0; dx=0.1;//横軸の最小値、最大値、分割間隔（実際の値） ymin=-1000.0; ymax=1000.0; dy=100.0;//縦軸の最小値、最大値、分割間隔（実際の値） ixmin=0; iymin=0; ixmax=xwidth; iymax=yheight;//ピクセル単位の場合 ir=4;//青丸の半径 idx=(int)(ixmax*(dx/(xmax-xmin))+0.5);//ピクセル単位における横方向の分割間隔 idy=(int)(iymax*(dy/(ymax-ymin))+0.5);//ピクセル単位における縦方向の分割間隔 g.setColor(Color.white); //色を白に指定 g.fillRect(insetx, insety, xwidth, yheight);//画面を上で指定した色で塗る。 g.setColor(Color.lightGray);//色を灰色に指定 g.drawRect(insetx, insety, xwidth, yheight);//グラフの外側を上で指定した色で描く。 for(i=0;i<=ixmax;i+=idx){ g.drawLine(insetx+i, insety+iymin, insetx+i, insety+iymax); } for(i=0;i<=iymax;i+=idy){ g.drawLine(insetx+ixmin, insety+i, insetx+ixmax, insety+i); } //さらにグラフ内の縦横の線を等間隔に描く。 //---------------------------------------------------------------------------------------------- if(color_flg==0){//最初の描画 g.setColor(Color.red);//色を赤に指定 for(i=0;i