Русская Википедия:Концентрация частиц

Содержание

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

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> — 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

• Концентрация смеси