如何使用平均自由程计算器
- 选择输入模式：直径 + n，或直径 + P + T。
- 输入分子直径：pm、nm 或 Å。
- 输入其余参数：n 或 (P, T)。
- 读取 λ（米），并显示使用的 n。
公式与原理 - 平均自由程计算器
λ = 1 / (√2 · π · d² · n)
理想气体的分子数密度（输入 P, T 时使用）：
n = P / (kB · T)
kB = 1.380649 × 10⁻²³ J/K| 符号 | 含义 |
|---|---|
| λ | 平均自由程 (m) |
| d | 分子直径 (m) |
| n | 分子数密度 (m⁻³) |
| P | 压力 (Pa) |
| T | 绝对温度 (K) |
假设与限制
- 硬球分子假设；真实分子势函数更平滑。
- 单组分气体；混合气体需加权处理。
平均自由程计算器的常见应用
- 真空科学 — 区分粘性流与分子流。
- 溅射镀膜 — 选择合适的工作压力。
- 大气物理 — 不同海拔下的 λ。
- 教学 — 直观验证动理论。
平均自由程计算器 让分子尺度与宏观状态快速建立联系。