Длина свободного пути

В вакуумной камере прибора поддерживается такое давление, чтобы длина свободного пути молекул в несколько раз превышала размеры прибора. Благодаря этому молекулы долетают до детектора без столкновений. Для детектирования используются [c.73]

Степень ваку /ма — характеристика вакуума в интервалах давлений, определяющих соотношение средней длины свободного пути молекул с линейным размером откачиваемого сосуда, характерным для рассматриваемого процесса. [c.201]

Длина свободного пути молекулы — длина пути, проходимого молекулой между двумя последовательными столкновениями с другими молекулами. [c.202]

Средняя длина свободного пути молекулы — среднее арифметическое значение длин свободного пути молекулы. [c.202]

Из всех ЭТИХ процессов пренебрежем опустошающими соударениями со стенками сосуда (это можно сделать, если длина свободного пути частиц мала по сравнению с размерами сосуда, в котором заключен газ). Условие стационарности для k-то уровня, очевидно, имеет вид [c.430]

При наблюдении поперек оси разрядной трубки контур линий симметричен, что объясняется наличием в разрядной трубке поперечной составляющей напряженности поля Е , обладающей радиальной симметрией. Благодаря этому существуют ионы, летящие как на наблюдателя, так и от него, В результате получается симметричный контур, совпадающий по виду с обычным допплеровским контуром, но с шириной, вдвое превышающей ту, которая дается формулой (17). Однако этот допплеровский вид контура не указывает на наличие у ионов максвелловского распределения скоростей происхождение его, как показано, связано с флуктуацией длин свободных путей, распределенных по закону (12). [c.488]

Пропускная способность зависит в первую очередь от определяемого давлением и скоростью характера движения газа по отдельным участкам вакуумной системы. При давлениях, когда средняя длина свободного пути [c.32]

Наиболее прямой и простой способ такой проверки обосновывается в теории распространения акустических волн в разреженных газах. В самом деле, пока длина акустической волны во много раз превосходит среднюю длину свободного пути молекул, акустическая волна будет распространяться нормально, если в газе не происходит никаких превращений веществ. Но если длина акустической волны станет сравнимой со средней длиной свободного пути молекул, то в этом случае наступит явление акустической дисперсии. Исходя из того или иного вида уравнений аэродинамики разреженного газа, можно предсказать законы этой дисперсии. Таким образом, открывается возможность непосредственной проверки основных положений указанных уравнений. [c.54]

Легко показать, что эта величина пропорциональна отношению длины акустической волны к средней длине свободного пути молекул. Следовательно, она является удобным признаком для оценки появления акустической дисперсии. [c.55]

Грибкова и Штеменко разработали очень интересную методику одновременного измерения температурного скачка и скольжения в условиях таких потоков разреженного газа, когда можно было иметь значительные градиенты температуры и скорости на средней длине свободного пути молекул. Метод основан на продольном обтекании тонкой нагретой нити, т. е. при течении разреженного газа в цилиндрической кольцевой трубе, в которой диаметр внутреннего сплошного нагретого цилиндра был очень мал по сравнению с внешним. Грибкова разработала теорию такого прибора, что и позволило решить поставленную задачу. [c.56]

Основные результаты указанных исследований оказались также неожиданными. Несмотря на значительные градиенты температуры и скорости на средней длине свободного пути молекул, результаты классической теории для температурного скачка и скольжения оказались правильными и здесь. [c.56]

Авторы исследования после тщательного анализа результатов своих опытов приходят к следующему выводу. При движении разреженного газа около поверхности твердого тела в случаях, когда на средней длине свободного пути молекул температура изменяется на 1—10° С, а скорость массового движения на то,й же длине меняется на 50—60 м сек вблизи поверхности тела, по-видимому, осуществляется закон распределения тепловых скоростей, соответствующий решению уравнения Больцмана в первом приближении. [c.56]

Таким образом, физически малый объем для вязко-молекулярного течения приблизительно в 8 раз должен превосходить куб с ребром,, равным средней длине свободного пути молекул. С физической стороны этот результат очень интересен. Он показывает, что для континуального рассмотрения среды не так уж много молекул нужно иметь в 1 см . Следовательно, классические уравнения вязкой жидкости, выведенные феноменологически, могут оставаться справедливыми для достаточно глубокого разрежения газообразной среды. [c.62]

Таблица 1 Л — средняя длина свободного пути молекул, см

Значения постоянной скольжения а, полученные в условиях значительных градиентов скорости течения газа, оказались совпадающими с теми, которые ранее были найдены для условий чрезвычайно малых изменений макроскопической скорости на средней длине свободного пути молекул. Результаты исследований течения разреженного газа со скольжением приводят к выводу, что классическая теория аэрогидродинамики в приближении Навье — Стокса согласуется с опытом в более широких гр-а-ницах условий относительно степени разреженности среды и величины градиентов скорости течения газа. Этот вывод подтверждается излагаемыми ниже результатами исследования теплообмена при неизотермическом течении разреженного газа, в котором были достигнуты градиенты скоростей значительно более высокого порядка (10 сек- ). [c.521]

Для движения разреженного газа около поверхности твердого тела в случаях, когда на средней длине свободного пути молекул температура изменяется на 0,5—10° С, а макроскопическая скорость на той же [c.523]

Естественно, возникает вопрос о допустимости применения в областях столь малого размера уравнений динамики сплошной среды вообще и выведенных в предыдущем параграфе уравнений, в частности, так как само представление о газе как о некоторой сплошной среде справедливо лишь при движениях в области, размеры которой велики по сравнению с длиной свободного пути пробега молекулы. Имея в виду это существенное возражение ), разберем все же поставленную задачу, хотя бы как просто пример решения классических уравнений динамики вязкого газа. [c.642]

Как уже только что было подчеркнуто, это решение показывает, что переходная область имеет порядок длины свободного пути пробега молекулы и вместе с тем представляет движение газа в ударной волне как строгое решение уравнений динамики вязкого газа 1). [c.643]

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. [c.694]

Под термином средняя длина свободного пути пробега молекулы понимается среднее расстояние, проходимое молекулой между двумя ее столкновениями с другими молекулами газа или стенками сосуда. Сравнивая площадь сечения одной молекулы с суммой площадей сечения всех молекул и предполагая, что молекулы газа во время теплового движения взаимодействуют между собой аналогично упругим шарам и что скорости теплового движения имеют максвелловское распределение, получено известное выражение для средней длины свободного пробега молекул газа [c.95]

При малых зазорах h, соизмеримых с длиной свободного пути молекул газа, утечки определяют на основе кинетической теории газов. [c.250]

Здесь (р относится к гомогенной системе той же концентрации Я — длина свободного пути нейтрона в замедлителе / — средний его путь в блоке со — отношение объемов замедлителя к урану. [c.401]

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. [c.403]

В сильно разреженных газах, где длиной свободного пути молекул нельзя пренебрегать по сравнению с размерами сосуда, наблюдается кажущееся скольжение газа вдоль стенки. Это происходит потому, что для молекул газа, подлетающих из потока к стенке, составляющая скорости, параллельная стенке, в среднем не равна нулю, между тем как молекулы, отскакивающие от стенки, разлетаются в разные стороны совершенно беспорядочно, и касательная составляющая их скорости в среднем равна нулю. Поэтому среднее значение касательной скорости всех молекул газа не равно нулю, и наблюдается кажущееся скольжение газа вдоль стенки. В газах, находящихся под обычным давлением, длина свободного пути молекул столь мала, что указанное скольжение остается незаметным. [c.145]

Твердые тела в текущей воде, а) Движение донных наносов в реках. Удельный вес наносов, т.е. камней, гальки, песчинок и т. п., увлекаемых рекой, самое большее в три раза больше удельного веса воды, поэтому длина свободного пути, который могут описывать отдельные твердые частицы в воде, в общем случае очень мала. Это значительно облегчает теоретическое исследование таких движений по сравнению с движением песка или снега в воздухе. Ввиду большой важности, которую имеет движение наносов в гидрологии и в гидротехнике, остановимся подробнее на деталях этого явления . Некоторые из результатов, которые мы приведем, между прочим, могут быть приложены к сходным случаям движения твердых частиц в движущемся воздухе. [c.441]

Рассмотренные нами в предыдущих параграфах причины расширения спектральных линий не связаны с взаимодействием между атомами. Расширение линий, вызванное взаимодействием между атомами, было впервые разобрано в 1905 г. Лоренцом на основании классической электронной теории. Лоренц пользовался весьма упрощенной схемой взаимодействия, а именно, пренебрегая затуханием колебаний на длине свободного пути, он полагал, что внутриатомный электрон на всей длине свободного пути атома не возмущен никакими силами и совершает гармоническое колебательное движение с частотой В момент столкновения с другим атомом колебания электрона обрываются. Таким образом, рассматривается лишь роль ударов между атомами, почему эта упрощенная теория и называется ударной теорией. [c.489]

Совсем иной механизм расширения спектральных линий рассматривали Хольцмарк. Маргенау и ряд других авторов [19-22] Теория Хольцмарка, в известном смысле, прямо противоположна теории Лоренца учитывается влияние на данную частицу большого числа других частиц на всей длине свободного пути. Очевидно, совокупность частиц, образующих газ, вызывает [c.494]

Известно, что решение уравнения Больцмана в первом приближении приводит уравнение (1-5-9) к форме уравнения Навье—Стокса. Второе приближение, найденное Барнеттом по методу Чепмена—Энскога, вводит в систему уравнений движения новые члены, которые уже в какой-то степени учитывают изменения градиентов скоростей и температур на средней длине свободного пути молекул. Существует решение уравнения Больцмана и в третьем приближении. Оно известно под названием супербарнеттовского решения. [c.37]

Как известно, уравнения переноса количества движения и энергии в современной молекулярно-кинетической теории выводят, исходя из решений так называемого интегро-дифференциального уравнения Больцмана. Решение уравнения Больцмана в первом приближении, т. е. когда можно пренебречь градиентами скоростей и температур по средней длине свободного пути молекул, приводит к уравнениям движения газа в форме Навье — Стокса. Второе приближение, найденное Барнетом по методу Энского—Чепмена, вводит в систему уравнений движения и теплового потока принципиально новые члены, которые существенным образом меняют законы дисперсии акустических волн. В этом случае в какой-то степени уже учитывается изменение градиентов скоростей и темпёратур на средней длине свободного пути молекул. Существует решение уравнения Больцмана и в третьем приближении. Оно 54 [c.54]

Необходимо подчеркнуть, что формулы (1) и ( 2) для скольжения и температурного скачка были получены в том предположении, что значения градиентов температуры и макроскопической скорости газа на средней длине свободного пути молекул пренебрежимо малы. В условиях, отвечающих этому весьма существенному допущению, указанные формулы были экспериментально проверены в работах ряда авторов [Л. 3—9]. В частности, измерения коэффициента температурного скачка до сих пор проводились в условиях покоящегося газа относительно стенки. Между тем знание коэффициентов температурного скачка и скольжения в условиях значительных градиентов температуры и скорости на средней длине свободного пробега молекул имеют в настоящее время важное значение для практики. Публикуемые в настоящем докладе результаты по исследованню влияния величины градиента скорости течения и градиента температуры на величину скольжения и температурного скачка следует рассматривать как попытку пополнить сведения в этом аправлении. [c.515]

На рис. 5 приведены графики зависимости этого отношения ATjQr от среднего давления Р при течении разреженного воздуха через канал № 3 с различными скоростями и различной плотностью. Кружками и крестиками отмечены данные измерений, принадлежащих разным участкам канала неодинаковой длины. Последним обстоятельством и объяснкется то, что значения, относящиеся к более короткому участку, несколько выше значений, полученных на более длинном. Если же эти значения ATjQr привести к одной и той же длине, то получим сближение обеих серий наблюдений, как это можно усмотреть из шестого столбца табл. 2. Графики рис. 6 выявляют гиперболическую зависимость коэффициента температурного скачка в движущемся газе от давления. Таким образом, качественно эта зависимость совпадает с той, которая ранее наблюдалась в условиях покоящегося газа и была предсказана классической теорией Максвелла — Смолуховского для почти нулевых градиентов температуры на средней длине свободного пути молекул. В этих же опытах вблизи стенки изменения температуры на средней длине свободного пути составляли 0,5—10° С, а градиенты скоростей течения газа были порядка 10 сек . [c.521]

Для расчетов теплового и силового взаимодействия со средой тел, движущихся в разрелсенной атмосфере с градиентами скоростей и температур на Средней длине свободного пути молекул, близкими к достигнутым нами значениям, очевидно, мож-но лользоваться зиачениями постоянной скольжения и постоянной температурного скачка, полученными из измерений в условиях иеподвижиого газа и малых градиентов температуры. [c.524]

Прандтль придал величине V, входящей в формулу (32), физический смысл, аналогичный длине свободного пути пробега молекулы в теории молекулярного обмена. Он допустил, что, подобно молекулярному обмену, при турбулентном обмене конечный объем жидкости, выйдя из слоя, находящегося на некотором расстоянии от данного, сохраняет свое осредненное количество движения, пока не достигнет рассматриваемого слоя, и только здесь смепшвается с окружающей жидкостью, отдавая ей всю разницу количеств движения. Расстояние от слоя, откуда объем вышел, до слоя, где произошло смешение, Прандтль назвал путем смешения (Mis hungsweg), отчего и вся теория получила наименование теории пути смешения. [c.554]

Преобразуем полученную формулу. Используя для этого формулу вязкости л 0,499р/с (/—средняя длина свободного пути молекулы), получаем [c.290]

Технологические процессы, связанные с использованием ионизированных атомов для упрочняющей обработки поверхностей трения, например ионное азотирование, хорошо освоены современной промышленностью. Ионно-лучевые технологии требуют применения вакуумной техники, высоких ускоряющих напряжений и в машиностроении стали широко использоваться лишь в последние два десятилетия. Очевидные преимущества этой группы методов включают легкость управления пучком заряженных частиц, возможность разгонять их до практически любой необходимой энергии и легко изменять вид используемых ионов, исключительную чистоту методов, воспроизводимость и контролируемость параметров обработки. Степень необходимого вакуума определяется средней длиной свободного пути частиц и требованиями к чистоте получаемых поверхностных стрз стур. При давлении порядка 10 Па средняя длина свободного пути частиц исчисляется метрами. В зависимости от энергии используемых частиц преобладающими оказываются процессы осаждения покрытий (энергия 10 —10 Дж), распыления обрабатываемой поверхности (10 —10 Дж), имплантации (10 —Дж). Рассмотрим кратко основные методы ионно-лучевой обработки материалов [c.74]

Формирование пленки ведется посредством распыления мишени необходимого состава интенсивным пучком низко-энергетических ионов ( % 1,6 10 Дж). Для формирования этого пучка используется источник газовых ионов Кауфмана. Генерация ионов в источнике Кауфмана осуществляется в ионизирующих соударениях электронов, испускаемых вольфрамовой нитью с атомами или молекулами реакционного газа. В камере источника создается комбинированное магнитное поле, благодаря которому электроны движутся по сложной циклоидальной траектории, а число, ионизирующих столкновений, приходящихся на один электрон, возрастает. Ионы вытягиваются из разрядной камеры многоаппертурной диафрагмой. Наличие специальных сеток в системе откачки позволяет обеспечить разницу давлений, т. е. более высокое давление в ионизационной камере, чтобы получить стабильный разряд, и более низкое — в камере мишени, чтобы обеспечить достаточно большую длину свободного пути ионов. [c.154]

Сильно разреженные газы (примерно до давления ниже 0,5(piрг) = ОД Па при размерах капилляров менее 0,1 мм) отличаются большой длиной свободного пути молекул (X 1/р), превышающей поперечные размеры каналов (В х г х h). При этом соударение молекул происходит реже, чем со стенками, и течение газа происходит в сторону более низкого [c.35]

Кнуд сена L — средняя длина свободного пути молекул. [c.409]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...