Распределение молекул по высоте в гравитационном поле является экспоненциальным из-за действия двух тенденций: 2

1. Притяжение молекул к Земле. 2 Оно характеризуется потенциальной энергией и стремится расположить молекулы на поверхности Земли. 2
2. Тепловое движение. 2 Оно стремится разбросать молекулы по всем высотам равномерно. 2

Концентрация молекул больше там, где меньше их потенциальная энергия. 2 Частицы с большей вероятностью располагаются в тех точках пространства, где потенциальная энергия меньше. 2

Это явление описывается распределением Больцмана, которое позволяет рассчитывать концентрацию газа, находящегося в равновесном состоянии во внешнем силовом поле. 1