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问答题

计算题

在气体放电管中,电子不断与气体分子相碰撞,因电子的速率远远大于气体分子的平均速率,所以后者可以认为是静止不动的。设电子的“有效直径”比起气体分子的有效直径d来可以忽略不计。 
(1)电子与气体分子的碰撞截面σ为多大? 
(2)证明:电子与气体分子碰撞的平均自由程为:,n为气体分子的数密度。

【参考答案】

(1)因为电子的有效直径与气体分子的有效直径相比,可以忽略不计,因而可把电子看成质点。又因为气体分子可看作相对静止,所以凡中心离电子的距离等于或小于d/2的分子都能与电子相碰,且碰撞截面为:

(2)电子与气体分子碰撞频率为: