Вероятность столкновения описывается с помощью поперечного сечения. 
- площадь поперечного сечения – Это воображаемая площадь, которая подбирается таким образом, чтобы вероятность рассматриваемого результата столкновения была равна вероятности того, что падающая частица, двигаясь прямолинейно, без взаимодействия попадет в площадку .
Число частиц в слое dx
.
Сумма их поперечных сечений
.
Вероятность попадания
(1) 
.
Это и есть метод определения поперечного сечения . Вероятность 
можно определить из эксперимента и тогда определим , т.е.
.
Средняя длина свободного пробега
Вероятность столкновения возрастает пропорционально пути по x.
Длина пути 
, при которой эта вероятность равна единицы, называется средней длиной свободного пробега.
Из (1) при 
получаем 
.
