Mittlere freie Flugzeit


Mittlere freie Flugzeit
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Die mittlere freie Flugzeit ist die durchschnittliche Zeitdauer, die ein Teilchen (z. B. Atom, Molekül, Ion oder Elektron) ohne Wechselwirkung mit anderen Teilchen fliegen kann. Unter einer Wechselwirkung wird dabei jede Art von Energie- bzw. Impulsänderung des Teilchens verstanden.

Die mittlere freie Flugzeit τ ist mit der mittleren freien Weglänge λ durch die mittlere Geschwindigkeit \bar v verknüpft:

 \lambda = \bar v \tau

Die mittlere freie Flugzeit wird insbesondere in der Festkörperphysik verwendet, da man bei Betrachtungen der Fermi-Kugel im Impulsraum nicht mit der mittleren freien Weglänge argumentieren kann. Dennoch entsprechen sich die beiden Begriffe konzeptionell.

Mittlere freie Flugzeit von Elektronen in Festkörpern

Mittlere freie Flugzeit τ, mittlere Geschwindigkeit  \bar v und mittlere freie Weglänge λ von Leitungselektronen der Fermi-Fläche berechnet aus der Leitfähigkeit und der Elektronendichte.[1]

Name Leitfähigkeit
[105Ω − 1cm − 1]
Elektronendichte
[ 1022cm − 3]
τ
[10 − 14s ]
 \bar v
[108cm / s]
λ
[10 − 10m]
Li
1,2
4,70
0,9
1,29
110
Na
2,3
2,50
3,3
1,04
350

Einzelnachweis

  1. K. Kopitzki, P. Herzog: Einführung in die Festkörperphysik. Teubner Verlag, 2007. ISBN 3835101447. Seite 163.

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