Концентра́ция части́ц — физическая величина, равная отношению числа частиц к объёму , в котором они находятся:
Размерность в СИ , в системе СГС — .
Если концентрация является функцией координаты то под концентрацией понимают отношение: .
Также существуют понятия поверхностной и линейной концентрации.
Определение объёмной концентрации Концентрация (формально, точнее, объёмная концентрация) частиц определяется как
.
Таким образом,
Однако такое представление является в некоторой степени условным, поскольку концентрация (как, например, и температура) относится к макропараметрам и при переходе к бесконечно малому объёму, по большому счёту, теряет смысл. Бесконечно малый объём в данном случае должен определяться как объём, число частиц в котором велико, однако изменение макропараметров в пределах объёма мало́.
Концентрация имеет следующую связь с плотностью :
,
где — масса одной частицы среды.
Формулы, в которых присутствует концентрация
— давление идеального газа (см. уравнение Клапейрона). — средняя длина свободного пробега молекулы газа (здесь — эффективный диаметр молекулы). — число ударов молекул газа о единицу поверхности стенки за единицу времени (здесь — средняя скорость молекул). — плотность тока (здесь — заряд носителя, — средняя скорость носителей заряда в данной точке).
Случай пониженной размерности Для плоских систем, таких как ансамбль электронов в предельно тонком слое, вводится поверхностная, она же двумерная (), концентрация, измеряемая (в СИ) в м-2:
,
её смысл — число частиц на единицу площади.
Для длинномерных систем вводится линейная, она же одномерная (), концентрация, м-1:
,
имеющая смысл числа частиц на единицу длины.
Обозначение стандартной объёмной концентрации, если этого требует контекст, может снабжаться поясняющим индексом (): .
См. также Концентрация смеси
Примечания
Категория:Термодинамика Категория:Физические величины Категория:Количество вещества