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
, где- ср.
скорость молекул,
- ср. время между столкновениями, причём
,
- частота столкновений, т. е. ср. число столкновений, испытываемых молекулой
за единицу времени в единице объёма. Следовательно,
. Для газа упругих сфер радиуса а частота столкновений ,
где п - число молекул в единице объёма,-
полное эфф. сечение столкновения,.
В общем случае частота
столкновений равна
, где и - модуль относит. скорости,
- полное эфф. сечение столкновений,
угл. скобки означают усреднение
по Максвелла распределению относительных скоростей с приведённой массой
-дифференц.
эфф. сечение столкновения. При вычислении кинетических коэф. оказываются существенными
т. н. транспортные Д. с. п. Напр., для диффузии вводят транспортное эфф. сечение
а для вязкости
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 и
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
температурой Те 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 ,
здесь е - заряд электрона и Le - кулоновский
логарифм, зависящий от Те и дебаевского радиуса. Д. с.
п. электронов по отношению к электрон-ионным столкновениям в Zi раз меньше и составляет
Д. с. п. ионов по отношению к ионионным столкновениям: ,
где Ti - ионная темп-pa, Li - кулоновский
логарифм с ионными величинами вместо электронных.
С помощью длины свободного пробега производятся аналитической оценки
кинетических коэффициентов газов и плазмы.
Литература по длинам свободного пробега
Смирнов Б. M., Физика слабоионизованного газа, M., 1972;
Лифшиц E. M., Питаевский Л. П., Физическая кинетика, M., 1979.
Знаете ли Вы, что такое "Большой Взрыв"? Согласно рупору релятивистской идеологии Википедии "Большой взрыв (англ. Big Bang) - это космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно - начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Обычно сейчас автоматически сочетают теорию Большого взрыва и модель горячей Вселенной, но эти концепции независимы и исторически существовало также представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва. Именно сочетание теории Большого взрыва с теорией горячей Вселенной, подкрепляемое существованием реликтового излучения..." В этой тираде количество нонсенсов (бессмыслиц) больше, чем количество предложений, иначе просто трудно запутать сознание обывателя до такой степени, чтобы он поверил в эту ахинею. На самом деле взорваться что-либо может только в уже имеющемся пространстве. Без этого никакого взрыва в принципе быть не может, так как "взрыв" - понятие, применимое только внутри уже имеющегося пространства. А раз так, то есть, если пространство вселенной уже было до БВ, то БВ не может быть началом Вселенной в принципе. Это во-первых. Во-вторых, Вселенная - это не обычный конечный объект с границами, это сама бесконечность во времени и пространстве. У нее нет начала и конца, а также пространственных границ уже по ее определению: она есть всё (потому и называется Вселенной). В третьих, фраза "представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва" тоже есть сплошной нонсенс. Что могло быть "вблизи Большого взрыва", если самой Вселенной там еще не было? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.