lecksuchtechnik.de

Was ist freie Weglänge?

Mit mittlerer freier Weglänge bezeichnet man die Distanz, die ein Gas- oder Dampfmolekül im Durchschnitt zurücklegt, bevor es mit einem anderen Gas- oder Dampfmolekül zusammenstößt. Im Hochvakuum (bei molekularer Strömung) werden diese Distanzen so groß, dass die Gasmoleküle nur noch mit der Wandung des Gefäßes kollidieren.

Druck

Teilchen pro cm³

MFP

1013 mbar (atm)

3 x 10¹⁹30 Trillionen

6,8 x 10^-5 mm

1 x 10^-3 mbar

3 x 10¹³
30 Billionen

6,8 cm

1 x 10^-9 mbar

3 x 10⁷
30 Millionen

6,8 km

Tabelle 5

Die mittlere, freie Weglänge ist druckabhängig. Die Teilchen, die bei Atmosphärendruck alle 10tausendstel mm zusammenprallen, treffen im Mittel bei einem Druck von 10 mbar nur alle 68 km aufeinander. Die folgende Formel zeigt die mittlere, freie Weglänge für Luft bei 20 C.

$\textup{mittlere\,freie\,Wegl\"ange} = {6,8 \cdot 10^{-3}\,mbar \cdot cm \over p_{mbar}}$