Русская Википедия:Концентрация частиц
Шаблон:Физическая величина Концентра́ция части́ц — физическая величина, равная отношению числа частиц Шаблон:Math к объёму Шаблон:Math, в котором они находятся:
- <math>n = \frac{N}{V}.</math>
Размерность в СИ [[[:Шаблон:Math]]] = 1/м3, в системе СГС — [[[:Шаблон:Math]]] = 1/см3.
Если концентрация является функцией координаты <math> n = n(\vec{r}),</math> то под концентрацией понимают отношение:
- <math> n(\vec{r}) = \lim_{V\rightarrow 0}\frac{N}{V}.</math>
Таким образом,
- <math>N=\int\limits_V n(\mathbf r)\,\mathrm dV.</math>
Однако такое представление является в некоторой степени условным, поскольку концентрация (как, например, и температура) относится к макропараметрам и при переходе к бесконечно малому объёму, по большому счёту, теряет смысл. Бесконечно малый объём в данном случае должен определяться как объём, число частиц в котором велико, однако изменение макропараметров в пределах объёма мало́.
Концентрация имеет следующую связь с плотностью и насыщенностью:
- <math>\rho=\frac{dm}{dV}=\frac{m_0 \cdot dN}{dV}=m_0 \cdot n=\frac{m_0}{V_0} \cdot \frac{dN}{dS}.</math>
Формулы, в которых присутствует концентрация
- <math>p=nkT</math>[1] — давление идеального газа (см. уравнение Клапейрона).
- <math>\lambda = \frac{1}{\sqrt{2}\pi D^2 n}</math> — средняя длина свободного пробега молекулы газа (здесь Шаблон:Math — эффективный диаметр молекулы).
- <math>\nu = \frac{n\langle v \rangle}{4}</math> — число ударов молекул газа о единицу поверхности стенки за единицу времени (здесь <math>\langle v \rangle</math> — средняя скорость молекул).
- <math>\vec j = q n \vec v</math> — плотность тока (здесь Шаблон:Math — заряд носителя, <math>\vec v</math> — средняя скорость носителей заряда в данной точке).
См. также
Примечания
Шаблон:Phys-stub Шаблон:Нет ссылок