mean free path(mfp-평균자유행로) 의미

mfp 일명 평균자유행로라 일컬어지는 이 말은 가스 원자들이 다른 가스 원자를 만나 충돌할 수 있는 평균 거리를 나타낸것을 의미한다.

 

간단하게 말하면 가스가 다른 가스와 부딪힐때까지 이동하는 거리의 평균을 의미하는것.

 

일반적으로 압력이 높을수록(동일 공간내에 가스가 많을수록) 반대로 공간이 좁을수록(동일 가스량 가정)평균자유행로 즉 mfp는 줄어든다

                원자가 많을수록 부딪힐 확률증가(위)-mfp 감소                    적을수록 부딪힐 확률증가(아래)-mfp 증가

일반적으로 1mtorr의 상온에서 아르곤의 mfp는 약 8cm이고 다른 가스들은 평균적으로 이 3배 안의 값을 가진다.

 

원자간에 상호작용이 없다고 가정하면 충돌할 확률은 일반적으로 원자크기에 비례한다.

 

 mfp의 기호는  λ(람다)로 쓰고 공식은 다음과 같다

 

 λ=v/θ (v는 평균속도, θ는 평균 초당 충돌회수)

   =1/N*A(N은 기체의밀도,A는 공간의 부피)

 

 

별거아니고 굉장히 상식적인 개념이지만 이후에 나올 Paschen's law(파센법칙)과도 연관이 있고 기호나 개념자체를 알아두면 다음스텝으로 넘어가기 쉽다. 

 

역시 궁금한건 댓글로 남겨주세요 같이 열심히 공부해봅시다.