ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА


ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА
ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА

       
(средняя длина свободного пробега, l), средняя длина пути, проходимого ч-цей между двумя последоват. соударениями с др. ч-цами. Т. к. столкновения могут быть разного типа — упругие, неупругие, с возбуждением или ионизацией и т. д. (см. СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ), соответственно различают Д. с. п. между столкновениями того или иного типа. Понятие «Д. с. п.» впервые появилось в кинетической теории газов. Если за 1 с молекула газа проходит в среднем путь v, испытывая при этом n упругих соударений с такими же молекулами и двигаясь в интервале между соударениями равномерно и прямолинейно, то l=v/n=1/(ns?2), где n — число молекул в ед. объёма (плотность газа), a — сечение эффективное молекулы. Для обычных мол. газов в норм. условиях l =10-5 см, что примерно в 100 раз больше ср. расстояния между молекулами. Понятие «Д. с. п.» в кинетич. теории газов было обобщено и для систем слабо взаимодействующих ч-ц, образующих газоподобные системы (электронный газ в металлах и ПП, нейтроны в слабо поглощающих средах и т. п.). В теории неравновесных процессов естественно возникает нек-рая величина размерности длины, к-рую возможно истолковать как Д. с. п. Она входит в выражения для коэфф. разл. явлений переноса.
Д. с. п. заряженных частиц (электронов и ионов). При классическом рассмотрении понятия эффективного сечения и Д. с. п. по отношению к упругим столкновениям заряж. ч-ц теряют смысл, т. к. вз-ствие ионов (эл-нов) с атомами (молекулами) может происходить и на расстоянии. В рамках квант. механики, рассматривая упругие вз-ствия заряж. ч-ц, получают конечные значения для эфф. поперечного сечения и, следовательно, для Д. с. п., если вз-ствие убывает быстрее, чем 1/r3. В плазме можно определить Д. с. п. для упругих вз-ствий, считая, что радиус действия поля рассеивающих центров не превышает дебаевского радиуса экранирования. По отношению к неупругим процессам Д. с. п. определяется ср. расстоянием, к-рое проходит ион (эл-н) при данной скорости, прежде чем примет участие в процессе.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.

ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА

(точнее, средняя длина свободного пробега) - ср. расстояние, к-рое проходит частица между двумя последоват. столкновениями. Д. с. п.- важное понятие кинетической теории газов, введённое P. Клаузиусом (R. Clausius) в 1858.

Д. с. п. равна 1119935-735.jpg , где 1119935-736.jpg- ср. скорость молекул, 1119935-737.jpg - ср. время между столкновениями, причём 1119935-738.jpg , 1119935-739.jpg - частота столкновений, т. е. ср. число столкновений, испытываемых молекулой за единицу времени в единице объёма. Следовательно, 1119935-740.jpg . Для газа упругих сфер радиуса а частота столкновений 1119935-741.jpg, где п - число молекул в единице объёма,1119935-742.jpg- полное эфф. сечение столкновения,1119935-743.jpg.

В общем случае частота столкновений равна 1119935-744.jpg1119935-745.jpg , где и - модуль относит. скорости,

1119935-746.jpg1119935-747.jpg - полное эфф. сечение столкновений,

угл. скобки означают усреднение по Максвелла распределению относительных скоростей с приведённой массой 1119935-748.jpg -дифференц. эфф. сечение столкновения. При вычислении кинетических коэф. оказываются существенными т. н. транспортные Д. с. п. Напр., для диффузии вводят транспортное эфф. сечение

1119935-749.jpg

а для вязкости

1119935-750.jpg

Понятие Д. с. п. удобно для качеств. рассмотрения явлений переноса в газах, оно обобщено на случай систем слабовзаимодействующих частиц: электронный газ в металлах и полупроводниках, нейтроны в слабопоглощающих средах и т. п.

Лит.: Чепмен С., Каулинг Т., Математическая теория неоднородных газов, пер. с англ., M., 1960, гл.5; Ферцигер Д да., Капер Г., Математическая теория процессов переноса в газах, пер. с англ., M., 1976, гл. 2, 14. Д. H. Зубарев.

Д. с. п. заряженных частиц (электронов и ионов). При классич. рассмотрении понятия полного эффективного сечения и Д. с. п. по отношению к упругим столкновениям заряж. частиц теряют смысл, поскольку за-ряж. частицы взаимодействуют между собой на сколь угодно больших расстояниях r. Квантовая механика, основываясь на соотношениях неопределённостей, даёт конечное значение для 1119935-751.jpgи l, если взаимодействие убывает быстрее, чем 1/r3. В плазме существен эффект экранирования кулоновского поля заряда на расстояниях, определяемых дебаевским радиусом зкранирования.

В плазме с электронной темп-рой Т е и плотностью электронов N (плотность ионов при этом равна N/Zi, где Zi - ср. заряд ионов) Д. с. п. электронов по отношению к электрон-электронным столкновениям равна 1119935-752.jpg , здесь е - заряд электрона и Le - к улоновский логарифм, зависящий от Т е и дебаевского радиуса. Д. с. п. электронов по отношению к электрон-ионным столкновениям в Zi раз меньше и составляет 1119935-753.jpg Д. с. п. ионов по отношению к ионионным столкновениям: 1119935-754.jpg, где Ti - ионная темп-pa, Li - кулоновский логарифм с ионными величинами вместо электронных.

С помощью Д. с. п. производятся аналитич. оценки кинетических коэф. газов и плазмы.

Лит.: Смирнов Б. M., Физика слабоионизованного газа, M., 1972; Лифшиц E. M., Питаевский Л. П., Физическая кинетика, M., 1979. Л. П. Пресняков.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Смотреть что такое "ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА" в других словарях:

  • Длина свободного пробега — молекулы  это среднее расстояние (обозначаемое ), которое частица пролетает за время свободного пробега от одного столкновения до следующего. Длина свободного пробега каждой молекулы различна, поэтому в кинетической теории вводится понятие… …   Википедия

  • длина свободного пробега — среднее расстояние, проходимое частицей между двумя последовательными столкновениями с другими частицами. Длина свободного пробега тем больше, чем меньше концентрация частиц. * * * ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА, среднее… …   Энциклопедический словарь

  • ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА — среднее расстояние, проходимое частицей между двумя последовательными столкновениями с другими частицами. Длина свободного пробега тем больше, чем меньше концентрация частиц …   Большой Энциклопедический словарь

  • длина свободного пробега — пробег — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы пробег EN free path …   Справочник технического переводчика

  • Длина свободного пробега — (точнее средняя длина свободного пробега, l)         средняя длина пути, проходимого частицей между двумя последовательными соударениями с др. частицами. Понятием Д. с. п. широко пользуются при расчётах различных процессов переноса, например… …   Большая советская энциклопедия

  • ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА — точнее средняя длина свободного пробега ср. расстояние I, проходимое частицей (напр., атомом, молекулой, электроном, ионом) между двумя последоват. её столкновениями с др. частицами. Напр., в кинетич. теории газов молекулы рассматривают как… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • длина свободного пробега — laisvasis kelias statusas T sritis chemija apibrėžtis Vidutinis kelias, kurį nueina dalelė, nesusidurdama su kitomis dalelėmis. atitikmenys: angl. free path rus. длина свободного пробега …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • длина свободного пробега — laisvojo kelio ilgis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. free path; free path length vok. freie mittlere Weglänge, f; freie Weglänge, f rus. длина свободного пробега, f pranc. longueur de libre parcours, f …   Fizikos terminų žodynas

  • ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА — среднее расстояние, проходимое частицей между двумя по следоват. столкновениями с др. частицами. Д. с. п. тем больше, чем меньше концентрация частиц …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • СРЕДНЯЯ ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА — СРЕДНЯЯ ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА, среднее расстояние, которое проходит молекула между двумя следующими друг за другом столкновениями. Эта концепция получила широкое распространение в КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ газов, где средняя длина свободного пробега …   Научно-технический энциклопедический словарь


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.