Для определения концентрации атомов гелия можно воспользоваться формулой для средней длины пробега:

λ = 1 / (n * σ)

где λ - средняя длина пробега, n - концентрация атомов, σ - сечение столкновений.

Так как известен эффективный диаметр атома гелия (2*10^-10 м), можно найти сечение столкновений по формуле:

σ = π * d^2 / 4

где d - диаметр атома. Подставим данные и найдем σ:

σ = π (210^-10)^2 / 4 ≈ 3.14 (410^-20) / 4 ≈ 3.14 10^-20 / 4 ≈ 7.85 10^-21 м^2.

Теперь подставим значения σ и λ в формулу для концентрации атомов:

4 10^-2 = 1 / (n 7.85 * 10^-21)

n = 1 / (4 10^-2 7.85 10^-21) ≈ 3.19 10^23 м^-3.

Таким образом, концентрация атомов гелия составляет примерно 3.19 * 10^23 атомов в 1 м^3.