平均自由程

在一定的条件下，一个气体分子在连续两次碰撞之间可能通过的各段自由程的平均值。用符号l表示，单位为米。在气体分子的碰撞[1]理论的刚球模型中，认为分子只在碰撞的一刹那发生相互作用，而在其他时间内，分子作直线运动。相继两次碰撞间所走的路程叫分子的自由程。由于气体分子的数目很大，碰撞频繁，运动的变化剧烈，故其自由程只有统计意义。这个概念对研究气体的特性（如扩散）和电子或中子之类的粒子穿过固体的运动很重要。

微粒的平均自由程是指微粒与其他微粒碰撞所通过的平均距离。英文是 the mean free path of a particle。

一个分子在段位时间内与其他分子的碰撞的平均次数，为分子的平均碰撞频率 用Z加上-- 线

Z-- =√2 πd^2 n v^-

平均自由程：λ= 1/ (√2 πd^2 n)

n ：分子的密度数

因 p=nkT

所以：λ= kT/ （√2 πd^2 p）

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补充：

平均自由程（Mean free path）：

对于气体分子：相邻两次碰撞之间的平均距离，即称为分子的平均自由程。若分子的直径为d，气体压强为P，则平均自由程为λ= kT/(2πPd2)1/2；对于室温下的空气分子，λ[cm] = 5×10-3/P[Torr]，当P=10-10Torr时，λ将达到500km。

对于半导体中的载流子：相邻两次碰撞之间的平均距离，即称为载流子的平均自由程；其典型的数值为10cm，这比晶格常数要大得多。而在

相邻两次碰撞之间的平均时间，即称为载流子的平均自由时间（Mean free time），其值τ决定于平均自由程λ和热运动速度vth，即有τ= λ/vth；典型的数值为1ps，即10-12s。