Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть третья. Электричество. Филимонова Л.В. - 108 стр.

Отсюда следует, что величина jнас (плотность тока насыщения) не зависит от
напряженности поля, а следовательно, и от напряжения между электродами:
при этом все ионы, производимые ионизатором, уводятся током из газа и це-
ликом нейтрализуются на электродах.
Получаем
                       I нас = jнас ⋅ S = α ed ⋅ S = α e ⋅ V ,
где произведение αV есть искомая величина.


Задача №7.7. Опираясь на МКТ газов, сравните длину свободного пробега
электрона при несамостоятельном газовом разряде с длиной свободного про-
бега нейтральной молекулы.
Указания по решению. Средняя длина свободного пробега газовых молекул
определяется известной формулой молекулярной физики:
                                    1
                             λ=           ,                          (1)
                                   2πd 2n
где n – число молекул в единице объема, d – эффективный диаметр молекул,
равный сумме эффективных радиусов r1 и r2 сталкивающихся молекул:
                                    d = r1 + r2 .

Заметим, что 2 в знаменателе приведенной формулы является следствием
учета движения соударяемых молекул.
      Движение электронов в газовой среде подобно движению газовых моле-
кул. Длина свободного пробега электрона, характеризующая средний путь
между двумя последовательными столкновениями с молекулами газа может
быть определена по этой же формуле с учетом 2-х обстоятельств:
      1) радиус электрона намного меньше радиуса молекулы, поэтому в вы-
ражении для эффективного диаметра радиусом электрона r2 можно пренебречь
по сравнению с радиусом молекулы r1: d ≈ r1 ;
     2) скорость электрона, благодаря его незначительной массе, гораздо
больше скорости молекул, поэтому нет необходимости сохранять 2 в знаме-
нателе формулы.
      Таким образом, средняя длина свободного пробега электронов в газо-
вой среде равна


                                     108