平均自由行程（読み）ヘイキンジユウコウテイ（英語表記）mean free path

デジタル大辞泉

へいきん‐じゆうこうてい〔ヘイキンジイウカウテイ〕【平均自由行程】

運動している気体分子が他の分子と衝突してから次に衝突するまでの間に進む距離を、すべての分子について平均した値。導体や半導体の中を進む自由電子に対しても同様に定義される。平均自由行路。MFP（mean free path）。

出典　小学館

日本大百科全書(ニッポニカ)

平均自由行程
へいきんじゆうこうてい
mean free path

気体内の分子は絶えず他の分子と衝突しながら空間を飛び回っている。1回の衝突から次の衝突までの間に進む距離を自由行程といい、その平均値を平均自由行程とよぶ。気体分子の速さは音速よりずっと大きいのに、匂(にお)いの広がる速さはそれよりはるかに遅い。こういった現象を説明するために1858年にドイツの物理学者クラウジウスが導入した概念である。気体の分子を半径rの球とみなしたとき、単位体積中にn個の分子を含む気体の平均自由行程が
　　l=(1/)4πnr²
で与えられることを示したのはイギリスのマクスウェルである。lは1気圧の気体で10^-7メートルの程度である。これの大小は、気体の粘性率、熱伝導度、拡散係数の大小に直接関係する。

　金属内の伝導電子を気体のように扱う場合には、電子に量子力学を適用しフェルミ‐ディラック統計を用いる必要があるので、古典的な考えをそのまま使うことはできないが、適当な拡張によって平均自由行程という考えを持ち込むことができる。金属の場合はやはり10^-7メートルの程度である。

［小出昭一郎］

[参照項目] | 気体分子運動論

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

化学辞典 第2版

平均自由行程
ヘイキンジユウコウテイ
mean free path

気体分子どうしが衝突して次の衝突までに進む距離の平均値．平均自由行程lは気体運動論により次式で与えられる．

ここで，nは単位体積中の気体分子数，σはその気体分子の衝突直径，lは気体のnあるいは圧力によって大きくかわる．常温・常圧では 10^－7 m 程度であるが，低圧では cm，m の程度になり，高真空の残留気体では km の程度にもなる．気体中の輸送現象(粘度，熱伝導率，拡散係数など)と密接な関係にある．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

平均自由行程
へいきんじゆうこうてい
mean free path

気体中の分子，金属や半導体内の伝導電子は，ほかの粒子と衝突しながら運動をしていると考えられる。これらの粒子が衝突してから，次に衝突するまでに進む距離の平均を平均自由行程という。それは粒子間の力と粒子の密度によって決り，粘性，熱伝導，拡散などの輸送現象を考えるのに便利な量である。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

世界大百科事典（旧版）内の平均自由行程の言及

【平均自由行路】より

…気体，液体中の分子や金属中の自由電子が他の粒子と衝突しないで自由に動ける平均的な距離。平均自由行程ともいう。平均自由行路の考え方を最初に導入したのはドイツのR.クラウジウスである。…

※「平均自由行程」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

出典｜株式会社平凡社「世界大百科事典（旧版）」