Cтраница 3
Так, если средняя скорость молекулы газа при 0 С и давлении 1 атм равна 105 см / сек, а длина свободного пути ( между столкновением молекул) равна 10 - 5 см, то число столкновений для одной молекулы будет соответствовать 1010 столкновений в 1 сек. [31]
Наперед заданными параметрами являются: радиус разрядной трубки а, давление газа Р, температура стенок трубки, совпадающая ( при длине свободного пути, соизмеримой с радиусом) с температурой нейтрального газа Тд, и, наконец, разрядный ток /, регулируемый внешним сопротивлением. Зависимые переменные, которые теория стремится выразить через данные наперед параметры разряда, - продольный градиент потенциала Ez, концентрация электронов по оси трубки п0, температура электронов Те, плотность тока положительных ионов на стенки трубки ip и число ионов, образуемых в 1 сек, приходящееся на один электрон А. [32]
Если поглощение графита равно нулю, то коэффициент при экспоненте определяется только геометрическими размерами призмы с небольшой поправкой, в которую входит длина свободного пути для рассеяния теплового нейтрона. Если графит поглощает нейтроны, зависимость также остается экспоненциальной, но изменение плотности тепловых нейтронов при удалении источника получается более быстрым. Потеря числа нейтронов в точке наблюдения при удалении источника будет связана не только с уходом нейтронов из призмы, но и их поглощением атомами графита. [33]
![]() |
Относительное положение сталкивающихся частиц. [34] |
Теория Хольцмарка, в известном смысле, прямо противоположна теории Лоренца: учитывается влияние на данную частицу большого числа других частиц на всей длине свободного пути. [35]
С молекулярно-кинетической точки зрения газообразное состояние вещества характеризуется большими средними расстояниями между молекулами, тепловое движение газовых молекул сводится к свободному движению на длине свободного пути, в несколько раз превышающего размеры самих молекул. В газах с заметной скоростью происходит диффузия. В жидкостях же молекулы располагаются значительно ближе друг к другу, чем в газах. Они проявляют большие силы взаимодействия. Диффузия в жидкостях происходит гораздо медленнее, чем в газах. [36]
![]() |
Зависимость ср кал / ( моль К от абсолютной температуры Т. [37] |
Дело усложняется еще тем, что разогрев газа происходит в столь тонкой области ( толщина скачка уплотнения, согласно изложенному в § 109, имеет порядок длины свободного пути пробега молекулы), что на этом малом пути сообщенная молекулам при нагреве кинетическая энергия не успевает распределиться по всем внутренним степеням свободы молекул, и газ не приходит полностью в термодинамически равновесное состояние. В таких случаях говорят, что газ релаксирует, а время, потребное для приобретения газом равновесного состояния, и эквивалентную этому времени длину, пройденную газом, называют соответственно временем и длиной релаксаций. [38]
Дело усложняется еще тем, что разогрев газа происходит в столь тонкой области ( толщина скачка уплотнения, согласно изложенному в § 129, имеет порядок длины свободного пути пробега молекулы), что на этом малом пути сообщенная молекулам при нагреве кинетическая энергия не успевает распределиться по всем внутренним степеням свободы молекул, и газ не приходит полностью в термодинамически равновесное состояние. В таких случаях говорят, что газ релаксирует, а время, потребное для приобретения газом равновесного состояния, и эквивалентную этому времени длину, пройденную газом, называют соответственно временем и длиной релаксации. Процесс релаксации определяется количеством столкновений молекул, необходимых для приобретения равновесной энергии в движениях молекулы с отдельными степенями сво-боды. Так, например, известно, что для установления равновесного движения с поступательными степенями свободы достаточно нескольких, столкновений молекул, для вращательных это уже десятки столкновений, а для колебательных - много тысяч. [39]
![]() |
Зависимость ср кал / моль-град от абсолютной температуры Т. [40] |
Дело усложняется еще тем, что разогрев газа происходит в столь тонкой области ( толщина скачка уплотнения, согласно изложенному в § 129, имеет порядок длины свободного пути пробега молекулы), что на этом малом пути сообщенная молекулам при нагреве кинетическая энергия не успевает распределиться по всем внутренним степеням свободы молекул, и газ не приходит полностью в термодинамически равновесное состояние. В таких случаях говорят, что газ релаксирует, а время, потребное для приобретения газом равновесного состояния, и эквивалентную этому времени длину, пройденную газом, называют соответственно временем и длиной релаксации. Процесс релаксации определяется количеством столкновений молекул, необходимых для приобретения равновесной энергии в движениях молекулы с отдельными степенями свободы. Так, например, известно, что для установления равновесного движения с поступательными степенями свободы достаточно нескольких столкновений молекул, для вращательных это уже десятки столкновений, а для колебательных - много тысяч. Для полного выравнивания энергии молекул по всем степеням свободы необходимы десятки тысяч столкновений. [41]
Заметим, что если попрежнему интересоваться длиной пути, проходимого молекулами без столкновений между собой, то последняя формула остается в силе и может оказаться, что эта длина свободного пути во много раз превосходит размеры сосуда, в котором заключен газ. Течение газа в вакуумных условиях также носит иной характер, чем в обычных. [42]
Значение этой резонансной длины волны заключается прежде всего в том, что при ней амплитуды колебаний электронов очень сильно возрастают до величин, к-рыми уже нельзя пренебречь по сравнению с длиной свободного пути; поэтому в диапазоне, близком к этой длине волны, наступает сильное избирательное поглощение, влекущее за собой заметное падение дальности радиосвязи. [43]
Исходя из уравнения ( 612), Ленгмюр и Тонкс более или менее приближенно решают задачу распределения потенциала для различных частных случаев, характеризуемых предположением 1 или 2 и тем или другим порядком величины длины свободного пути. Решение дается в виде ряда кривых; экспериментальные точки хорошо ложатся на эти кривые. [44]
Длина свободного пути электрона в металле имеет значение порядка 10 - 6 см. Напряжение поля при плотности тока 10 а / см2 и удельной электропроводности с 105 ом-г см 1 составляет 10 - 4 в / см; накопленная на длине свободного пути энергия равна 10 - 10 эл. Таким образом, небольшое изменение энергии за время одного свободного пробега почти не влияет на величину энергии электронов металла. Взаимодействуя с решеткой, электроны отдают ей накопленную энергию или получают ее в количествах, соответствующих собственным колебаниям решетки в виде порций энергии ftv порядка сотых долей электрон-вольта. [45]