Hva Er Mean Gratis Path?

En midlere fri bane er den gjennomsnittlige lengden en partikkel kan reise i et miljø før kolliderer, blir absorbert av, eller reagere med en annen partikkel. Betegnelsen brukes ofte til å diskutere oppførselen av gasser, men også er blitt anvendt innen lyd og lys. Man kunne beregne den midlere fri bane av en spiller i en fotballkamp. På en relativ basis, et molekyl oksygen reiser mye lenger i luften før kollidere enn gjør fotballspiller.

Gassene er en tilstand eller betingelse av materie i hvilket molekylene er så løst tiltrukket til hverandre at de er frittflytende og vil oppta hele volumet av en beholder. Volumet av en gass er volumet av beholderen. Gasser lett komprimert, utvidet, og blandet. Gassene er ofte usynlig på grunn av deres lave konsentrasjon av materie per volumenhet, eller sagt på en annen måte, den lange midlere fri veilengde av sine molekyler.

I kjemi, beregning av den midlere frie veilengde er nyttige i å studere gassreaksjons oppførsel. Verdien av banen er av nødvendighet, resultatet av modeller, så er det ingen måte å måle eller spor ett molekyl. Forskere ser på observerbare parametre slik som volum, temperatur og trykk så vel som størrelsen av molekylene i gassen og gasskonsentrasjonen for å modellere oppførselen gassmolekylet og utlede beregnede verdier.

Molekyler av luft, ved standardbetingelser på en atmosfære (£ 14,7 per kvadrattomme), 0deg, C (32 ° F), og en uttalt molekylær diameter på 0,3 nanometer, nm, (1,2 x 10-8 tommer), har en beregnet midlere fri veilengde på 93 nm (3,6 x 10-6 inches). Den midlere molekylseparasjon er beregnet til 3,3 nm (1,3 x10-7 inches). Hvis fotballspillere var like kvikk som atomer, ville deres midlere fri veilengde være ca 800 fot (244 meter), basert på en amerikansk fotballbane. Selvfølgelig er fotballspillere ikke jevnt fordelt om feltet som er gassmolekyler innenfor en innhegning.

I lyd studier viser midlere fri bane til den gjennomsnittlige avstanden en stråle av lyd reiser før de reflekteres av en hindring. Denne beregningen er viktig innen akustikk og er avhengig av volumet av et rom, og det totale overflatearealet av rommets vegger, tak og gulv. Akustiske undersøkelser, mens komplisert, er målbare, siden hastigheten av lydbølgene kan måles nøyaktig under en rekke forskjellige forhold.

Studier av lysspredning gjennom gasser eller væsker bruker spredning bety fri bane beregninger. Dette er definert som den gjennomsnittlige distanse av en foton før en spredning hendelse oppstår på grunn av kollisjon eller absorpsjon av fotoner. Beregningene kan brukes til å bestemme slike ting som vann turbiditet og konsentrasjoner av forskjellige oppløsninger. Tedrikkere observerer spredning gratis midlere bane å finne ut om deres te har brygget tilstrekkelig.