مسیر آزاد متوسط

مسیر آزاد میانگین یا میانگین مسیر آزاد (به انگلیسی: Mean free path) در فیزیک به معنای فاصله‌ای است که یک ذره (فوتون، اتم یا مولکول) بین دو برخورد پیاپی می‌پیماید. این برخورد بر جهت، انرژی و دیگر خواص ذره تأثیر می‌گذارد.

مسیر آزاد میانگین در نظریه جنبشیویرایش

در نظریه جنبشی به متوسط مسافت طی شدی توسط ذره بین یک برخورد تا برخورد با ذره متحرک دیگر را مسیر آزاد متوسط گویند که از رابطهٔ زیر قابل محاسبه است:[۱][۲]

 

و یا به بیان دیگر:

 

در جدول زیر مقادیر معمول برای هوا در فشارهای مختلف و در دمای اتاق فهرست شده است:

میزان خلأ فشار در مقیاسhPa (mbar) مولکول / cm3 مولکول / m3 مسیر آزاد متوسط
فشار محدود ۱۰۱۳ ۲٫۷ × 1019 ۲٫۷ × 1025 68 nm[۳]
خلأ کم ۳۰۰ – ۱ 1019 – 1016 1025 – 1022 0.1 – 100 μm
خلأ متوسط 1 – 10−3 1016 – 1013 1022 – 1019 0.1 – 100 mm
خلأ زیاد 10−3 – 10−7 1013 – 109 1019 – 1015 10 cm – 1 km
خلأ بسیار زیاد 10−7 – 10−12 109 – 104 1015 – 1010 1 km – 105 km
خلأ فوق‌العاده زیاد <10−12 <104 <1010 >105 km

جستارهای وابستهویرایش

پانویسویرایش

  1. S. Chapman and T.G. Cowling, The mathematical theory of non-uniform gases, 3rd. edition, Cambridge University Press, 1990, ISBN 0-521-40844-X, p. 88
  2. "Mean Free Path, Molecular Collisions". Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Retrieved 2011-11-08.
  3. Jennings, S (1988). "The mean free path in air". Journal of Aerosol Science. 19 (2): 159. doi:10.1016/0021-8502(88)90219-4.

منبعویرایش