什么是平均自由程(the Mean Free Path)？

平均自由程是一個粒子在碰撞、被另一個粒子吸收或與另一個粒子發生反應之前在一個環境中所能旅行的平均長度。這個術語經常用于討論氣體的行為，但也被應用于聲和光的領域。人們可以計算足球比賽中運動員的平均自由程相...

平均自由程是一個粒子在碰撞、被另一個粒子吸收或與另一個粒子發生反應之前在一個環境中所能旅行的平均長度。這個術語經常用于討論氣體的行為，但也被應用于聲和光的領域。人們可以計算足球比賽中運動員的平均自由程相對而言，氧分子在碰撞前在空氣中的傳播距離比足球運動員遠得多。科學家用燒杯氣體是物質的一種狀態或狀態，在這種狀態或狀態下，分子之間相互吸引，自由流動，占據容器的整個體積氣體的體積是容器的體積。氣體很容易被壓縮、膨脹和混合。氣體通常是無形的，因為每單位體積的物質濃度很低，或者說，氣體分子的平均自由程很長。在化學中，平均自由程的計算在研究氣體反應行為時是有用的。路徑的值，必然是模型的結果，因為沒有辦法測量或跟蹤任何一個分子。科學家觀察可觀察的參數，如體積，溫度，以及壓力、氣體中分子的大小和氣體濃度，以模擬氣體分子行為并得出計算值。空氣分子在1大氣壓（14.7磅/平方英寸）、0攝氏度（32華氏度）和0.3納米（納米）（1.2 x 10-8英寸）的標準條件下，平均自由程為93納米（3.6 x 10-6英寸）。平均分子間距為3.3納米（1.3 x10-7英寸）。如果足球運動員像原子一樣靈活，他們的平均自由程大約為800英尺（244米），以美式足球場為例當然，足球運動員在球場上并不像封閉空間里的氣體分子一樣均勻分散，平均自由程是指一束聲音在被障礙物反射前經過的平均距離。這個計算在聲學中很重要，它取決于房間的體積以及房間墻壁、天花板和地板的總表面積。聲學研究雖然復雜，但是可以量化的，由于聲波的速度可以在各種條件下精確測量。光在氣體或液體中散射的研究使用散射平均自由程計算。這些計算是指光子在由于碰撞或吸收而發生散射事件之前所經過的平均距離可用于測定水的渾濁度和各種溶液的濃度。飲茶者正在觀察散射自由平均路徑，以確定他們的茶是否充分沖泡。

發表于 2020-09-18 02:49
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分類：科學教育

什么是平均自由程(the Mean Free Path)？

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