Меню Главная Случайная статья Настройки Концентрация частиц Материал из https://ru.wikipedia.org Концентрация частиц — физическая величина, равная отношению числа частиц N к объёму ${\displaystyle n={\frac {N}{V}}.}$ Размерность в СИ [, в системе СГС — [. Если концентрация является функцией координаты ${\displaystyle n=n({\vec {r}}),}$ то под концентрацией понимают отношение: ${\displaystyle n({\vec {r}})=\lim _{V\rightarrow 0}{\frac {N}{V}}}$. Также существуют понятия поверхностной и линейной концентрации. Содержание 1 Определение объёмной концентрации 2 Формулы, в которых присутствует концентрация 3 Случай пониженной размерности 4 См. также 5 Примечания Определение объёмной концентрации Концентрация (формально, точнее, объёмная концентрация) частиц определяется как ${\displaystyle n({\vec {r}})={\frac {dN}{dV}}}$. Таким образом, ${\displaystyle N=\int \limits _{V}n({\vec {r}})\,\mathrm {d} V.}$ 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 мало. Концентрация имеет следующую связь с плотностью и насыщенностью[прояснить]: ${\displaystyle \rho ={\frac {dm}{dV}}={\frac {m_{0}\cdot dN}{dV}}=m_{0}\cdot n={\frac {m_{0}}{V_{0}}}\cdot {\frac {dN}{dS}}}$, где ${\displaystyle m_{0}}$ — масса одной частицы среды. Формулы, в которых присутствует концентрация ${\displaystyle p=nkT}$[1] — давление идеального газа (см. уравнение Клапейрона). ${\displaystyle \lambda ={\frac {1}{{\sqrt {2}}\pi D^{2}n}}}$ — средняя длина свободного пробега молекулы газа (здесь ${\displaystyle \nu ={\frac {n\langle v\rangle }{4}}}$ — число ударов молекул газа о единицу поверхности стенки за единицу времени (здесь ${\displaystyle \langle v\rangle }$ — средняя скорость молекул). ${\displaystyle {\vec {j}}=qn\langle {\vec {v}}\rangle }$ — плотность тока (здесь Случай пониженной размерности Для плоских систем, таких как ансамбль электронов в предельно тонком слое, вводится поверхностная, она же двумерная (англ. two-dimensional, 2D), концентрация, измеряемая (в СИ) в м-2: ${\displaystyle n_{2D}({\vec {r}})={\frac {dN}{dS}}}$, её смысл — число частиц на единицу площади. Для длинномерных систем вводится линейная, она же одномерная (англ. one-dimensional, 1D), концентрация, м-1: ${\displaystyle n_{1D}({\vec {r}})={\frac {dN}{dL}}}$, имеющая смысл числа частиц на единицу длины. Обозначение стандартной объёмной концентрации, если этого требует контекст, может снабжаться поясняющим индексом ${\displaystyle _{3D}}$ (англ. three-dimensional): ${\displaystyle n_{3D}=n=dN/dV}$. См. также Концентрация смеси Примечания Клапейрона уравнение // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Добротность — Магнитооптика. — С. 371. — 704 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-061-4.