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平均自由程（the 平均數 free path of a particle），指在一定的條件下，一個氣體分子在連續兩次碰撞之間可能通過的各段自由程的平均值。微粒的平均自由程是指微粒與其他微粒碰撞所通過的平均距離。用符號λ表示，單位為米。例如，在20℃下、標準大氣壓（101 KPa）下，氮氣分子的平均自由程約為60納米。
定義
對于氣體分子：相鄰兩次碰撞之間的平均距離，即稱為分子的平均自由程。若分子有效直徑為d，氣體壓強為P，則平均自由程為；對于室溫下的空氣分子，當 時，將達到500km。
對于半導體中的載流子：相鄰兩次碰撞之間的平均距離，即稱為載流子的平均自由程；其典型的數值為10nm，這比晶格常數要大得多。而在相鄰兩次碰撞之間的平均時間，即稱為載流子的 平均自由時間（平均數 free time），其值t決定于平均自由程λ和熱運動速度v，即有；典型的數值為1ps，即。
在氣體分子的碰撞理論的剛球模型中，認為分子只在碰撞的一剎那發生相互作用，而在其他時間內，分子作直線運動。相繼兩次碰撞間所走的路程叫分子的自由程。由于氣體分子的數目很大，碰撞頻繁，運動的變化劇烈，故其自由程只有統計意義。這個概念對研究氣體的特性（如擴散）和電子或中子之類的粒子穿過固體的運動很重要。
關系式
一個分子在單位時間內與其他分子的碰撞的平均次數，為分子的平均碰撞頻率，用 表示，。
其中 為平均速度，為分子數密度，那么平均自由程：。
因（在一定條件下），所以：。
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