مسیر آزاد متوسط
ظاهر
طول پیمایش آزاد یا مسافت آزاد میانگین یا پویش آزاد میانگین (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.
مسافت آزاد میانگین در نظریه جنبشی
[ویرایش]در نظریه جنبشی به متوسط مسافت طی شدی توسط ذره بین یک برخورد تا برخورد با ذره متحرک دیگر را مسافت آزاد میانگین 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 شدهاست:
میزان خلأ | فشار در مقیاسhPa (mbar) | مولکول / cm3 | مولکول / m3 | مسافت آزاد میانگین |
---|---|---|---|---|
فشار محدود | ۱۰۱۳ | ۲٫۷ × 1019 | ۲٫۷ × 1025 | ۶۸ nm[۳] |
خلأ کم | ۳۰۰ – ۱ | 1019 – 1016 | 1025 – 1022 | ۰٫۱ – ۱۰۰ 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 وابسته
[ویرایش]پانویس
[ویرایش]- ↑ 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
- ↑ "Mean Free Path, Molecular Collisions". Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Retrieved 2011-11-08.
- ↑ Jennings, S (1988). "The mean free path in air". Journal of Aerosol Science. 19 (2): 159. doi:10.1016/0021-8502(88)90219-4.
منابع
[ویرایش]- مشارکتکنندگان ویکیپدیا. «Mean free path». در دانشنامهٔ ویکیپدیای انگلیسی، بازبینیشده در ۲۹ می ۲۰۱۱.