この過程をnステップとった場合(その1)

次にこの過程をnステップとった場合を考える.
一回も衝突せずに移動する確率は,

となる.
この先頭からmだけ離れた場所に移動する確率は,組み合わせの数で計算でき,

となる.
ここで,計算を簡単にするため,1回以上衝突する確率,pF=1-pAを導入する.
先頭からmだけ離れた場所に移動する確率は,

これは,pFが小さい場合,ポアソン分布となり,n・pF=λ,とした場合,

と置き換えることができる.
実際に我々が観察できる場所はこの平均位置であるので,ポアソン分布の平均値は,

なる(平均値の導出方法は,ここを参照)