電子の平均自由行程の計算方法

質問

気体プラズマ中で，あるエネルギー[eV]をもった電子の平均自由行程はどのように計算できるのでしょうか？

回答No.1

nta

一回の衝突で失うエネルギーの比κ（衝突損失係数）。
電子移動度μ、電界強度E,電子の電荷e,１秒間の衝突回数ν、平均速度ｖ、電子の重さｍ、電子温度T、ボルツマン定数ｋとします。
１秒間に衝突により失われるenergyは電子１個の運動energyが(1/2)ｍｖ^2＝(3/2)ｋTであるから、
(3/2）kTκμ
また、電子の電界による加速により得られるenergy
μeE^2
であるが、定常状態で一致すると考えて等式が成り立ちます。平均自由行程λ＝ｖ/νでであると考えれば求めることができるはずです。