Физическая энциклопедия - 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. .