气体分子的平均自由程是指气体分子在连续两次碰撞之间运动的平均路程，由R.克劳修斯于1857年首次提出。其定义为分子平均速度与碰撞频率之比，基于刚球碰撞模型假设分子仅在碰撞瞬间相互作用，其余时间作直线运动。
随着分子运动论发展，麦克斯韦基于速率分布律提出平均自由程公式λ=1/(√2πd²n)，表明其与分子有效直径平方及数密度成反比。标准状态下空气分子平均自由程约为6.9×10⁻⁸米，与温度、压强遵循λ∝T/p的关系。该参数在气体输运理论中决定黏性、热导率等宏观性质，并在真空技术中用于调控电子碰撞频率。后续研究引入统计分布模型，证明自由程符合指数衰减规律，拓展了其在稀薄气体及实验物理中的应用。
- 中文名
- 气体分子的平均自由程
- 气体举例
- 氢气，氮气，氧气，二氧化碳等
- 定 义
- 气体分子相继两次碰撞间所走路程的平均值
术语介绍
气体分子的平均自由程
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