Частота столкновений. Модель твердых шаров

Экспериментальное определение поперечного сечения столкновения

Ослабление потока частиц при пути равно числу столкновений

(2)

Решая, находим

Измерив при и можно вычислить поперечное сечение столкновений:

.

Длина свободного пробега проходится за время

(3) .

Тогда среднее число столкновений

Пусть мишени неподвижны, а падающая частица движется со скоростью .

Из формулы (1) {} имеем , т.е.

.

Из (3) частота соударений

.

Но молекулы мишени движутся, т.е. .

.

Среднее значение относительной скорости вычислим с учетом распределения Максвелла.

Пусть z направлена вдоль .

(6)

(7)

Частота соударений между частицами в 1 м³

Для частиц с М₁ и М₂ – молярная масса

Эффективный радиус сечения столкновения равен

Обозначим частоту столкновений одной частицы 1 и частицы типа 2

Частота соударений в 1 м³

Частота столкновений частицы 2 с частицами типа 1