מהלך חופשי ממוצע – הבדלי גרסאות

מ
תיקון קישור לדף פירושונים, עריכה
מ (תיקון קישור לדף פירושונים, עריכה)
[[קובץ:ParticleMeanFreePath.PNG|שמאל|ממוזער|250px|מהלך תנועת [[חלקיק]]]]
ב[[פיזיקה]] ובייחוד ב[[התורה הקינטית של הגזים|תאוריה הקינטית]] וב[[פיזיקת מצב מוצק]] '''מהלך חופשי ממוצע''' של [[חלקיק]] ([[אטום]], [[מולקולה]], [[פוטון]], [[פונון]]) הוא ה[[מרחק]] ה[[ממוצע]] שהחלקיק עובר בין התנגשויות עם חלקיקים אחרים. חישובי [[מוליכות קוונטית]] למשל ב[[מוליך למחצה|מוליכים למחצה]] וב[[ננואלקטרוניקה]] מתבססים על מושג יסודי זה.
 
==הפיתוח המתמטי==
[[תמונה:Mean_free_path.png|מסגרת|איור: צבר מטרות בעובי dx]]
נניח כי קרן [[חלקיק|חלקיקים]]ים נוריית דרך מטרות (צבועות באדום באיור) וננתח ריבוע בעל צלע L ועובי [[אינפיניטסימל|אינפיניטסימלי]]י dx.
 
ה[[נוסחה]] לחישוב הגודל של המהלך החופשי הממוצע תלויה במאפייני המערכת בה נמצא החלקיק. עבור חלקיק עם מהירות גבוהה ביחס לאוסף של חלקיקים זהים בעלי מיקום אקראי, מתקיים הקשר הבא:
| width="25%" | >10<sup>5</sup> km
|}
 
 
==דוגמאות ושימושים==
 
יישום קלאסי של מהלך חופשי ממוצע הוא כדי להעריך את הגודל של אטומים או מולקולות.
 
יישום חשוב נוסף הוא הערכת ה[[התנגדות חשמלית|התנגדות]] של חומר באמצעות המהלך החופשי הממוצע של ה[[אלקטרון|אלקטרונים]] בו.
 
לדוגמה, עבור [[גל]] [[קול]] בתוך חלל סגור, המהלך החופשי הממוצע הוא המרחק הממוצע שמטייל הגל בין [[החזרה|החזרות]] מקירות החלל.
 
==ראו גם==
* [[ואקום]]
 
[[קטגוריה:תרמודינמיקה]]
159,349

עריכות