Відмінності між версіями «Довжина вільного пробігу»

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
[неперевірена версія][неперевірена версія]
 
(Не показані 20 проміжних версій 14 користувачів)
Рядок 1: Рядок 1:
'''Довжина́ ві́льного пробі́гу''' або '''середня довжина вільного пробігу''' — середня віддаль, яку долає частка за проміжок часу між зіткненнями з іншими частками.
+
'''Довжина́ ві́льного пробі́гу''' або '''середня довжина вільного пробігу''' — середня відстань, яку долає частинка за проміжок часу між зіткненнями з іншими частинками.
   
 
Позначається зазвичай літерою l. Вимірюється в одиницях довжини.
 
Позначається зазвичай літерою l. Вимірюється в одиницях довжини.
   
Довжина вільного пробігу є важливою характеристикою кінетичних процесів у [[газ]]ах, [[рідина]]х та [[тверде тіло|твердих тілах]]. Вона специфічна для комбінації [[матеріал]]у та типу частки.
+
Довжина вільного пробігу є важливою характеристикою кінетичних процесів у [[газ]]ах, [[рідина]]х та [[тверде тіло|твердих тілах]]. Вона специфічна для комбінації [[матеріал]]у та типу частинки.
   
 
Для [[носії заряду|носіїв заряду]] в твердому тілі довжина вільного пробігу набагато перевищує [[період кристалічної ґратки]], оскільки завдяки квантовому характеру свого руху носії заряду ([[електрон провідності|електрони провідності]] та [[дірка (квазічастинка)|дірки]]) не розсіюються ідеальною ґраткою, а лише дефектами та іншими носіями.
 
Для [[носії заряду|носіїв заряду]] в твердому тілі довжина вільного пробігу набагато перевищує [[період кристалічної ґратки]], оскільки завдяки квантовому характеру свого руху носії заряду ([[електрон провідності|електрони провідності]] та [[дірка (квазічастинка)|дірки]]) не розсіюються ідеальною ґраткою, а лише дефектами та іншими носіями.
Рядок 9: Рядок 9:
 
== Зв'язок із часом релаксації ==
 
== Зв'язок із часом релаксації ==
   
Між довжиною вільного пробігу, [[час релаксації|часом релаксації]] &tau; та [[середня швидкість|середньою швидкістю]] частки <math> \langle v \rangle </math> справедливе співвідношення
+
Між довжиною вільного пробігу, [[час релаксації|часом релаксації]] τ та [[середня скалярна швидкість|середньою швидкістю]] частинки <math> \langle v \rangle </math> справедливе співвідношення
 
: <math> l = \langle v \rangle \tau </math>.
 
: <math> l = \langle v \rangle \tau </math>.
   
 
== Зв'язок із перерізом розсіювання ==
 
== Зв'язок із перерізом розсіювання ==
   
У середовищі з густиною розсіювачів n довжина вільного пробігу визначається формулою
+
Для зовнішніх частинок, що розсіюються в середовищі з густиною розсіювачів n довжина вільного пробігу визначається формулою
 
: <math> l = \frac{1}{n \sigma} </math>,
 
: <math> l = \frac{1}{n \sigma} </math>,
   
де &sigma;&nbsp;— [[Диференціальний переріз розсіювання#повний перетин|повний перетин розсіювання]].
+
де σ&nbsp;— [[Диференціальний переріз розсіювання#повний перетин|повний перетин розсіяння]].
  +
  +
Для розсіювання атомів газу з [[Розподіл Максвелла — Больцмана|розподілом Максвелла]], формула зв'язку з перетином розсіювання набирає вигляду:
  +
: <math> l = \frac{1}{\sqrt{2}n \sigma} </math>.
  +
  +
== Посилання ==
  +
* {{Із|ФЕ|заголовок=Длина свободного пробега|url=http://www.femto.com.ua/articles/part_1/1107.html}}{{ref-ru}}
   
 
{{Physics-stub}}
 
{{Physics-stub}}
  +
{{Refimprove|talk=y|date=листопад 2015}}
{{без джерел}}
 
   
  +
[[Категорія:Молекулярна фізика]]
 
[[Категорія:Кінетика]]
 
[[Категорія:Кінетика]]
 
[[de:Mittlere freie Weglänge]]
 
[[en:Mean free path]]
 
[[es:Camino libre medio]]
 
[[fr:Libre parcours moyen]]
 
[[he:מהלך חופשי ממוצע]]
 
[[it:Cammino libero medio]]
 
[[ja:平均自由行程]]
 
[[pl:Średnia droga swobodna]]
 
[[pt:Percurso livre médio]]
 
[[ru:Длина свободного пробега]]
 

Поточна версія на 23:13, 11 квітня 2018

Довжина́ ві́льного пробі́гу або середня довжина вільного пробігу — середня відстань, яку долає частинка за проміжок часу між зіткненнями з іншими частинками.

Позначається зазвичай літерою l. Вимірюється в одиницях довжини.

Довжина вільного пробігу є важливою характеристикою кінетичних процесів у газах, рідинах та твердих тілах. Вона специфічна для комбінації матеріалу та типу частинки.

Для носіїв заряду в твердому тілі довжина вільного пробігу набагато перевищує період кристалічної ґратки, оскільки завдяки квантовому характеру свого руху носії заряду (електрони провідності та дірки) не розсіюються ідеальною ґраткою, а лише дефектами та іншими носіями.

Зв'язок із часом релаксації[ред. | ред. код]

Між довжиною вільного пробігу, часом релаксації τ та середньою швидкістю частинки справедливе співвідношення

.

Зв'язок із перерізом розсіювання[ред. | ред. код]

Для зовнішніх частинок, що розсіюються в середовищі з густиною розсіювачів n довжина вільного пробігу визначається формулою

,

де σ — повний перетин розсіяння.

Для розсіювання атомів газу з розподілом Максвелла, формула зв'язку з перетином розсіювання набирає вигляду:

.

Посилання[ред. | ред. код]