Электронная эмиссия. Виды эмиссии.

Эмиссия – явление испускания материалами при сообщении энергии, равной или большей работы выхода.

Виды:

1. Термоэлектронная (испускание е нагретыми материалами)

2. Фотоэлектронная (эмиссия е под действием эл/магнитного излучения)

3. Вторичная электронная эмиссия (испускание при бомбардировке материала первичным электронным пучком)

4. Автоэлектронная эмиссия (происходит под действием сильного внешнего электрического поля).

Чтобы получить поток источник нужно нагревать до высоких t°. Для исследования эмиссии 1, исп систему их 2-х электродов: катода-эммитора и анода, кот размещают в вакууме. Вольтамперная характеристика – сила тока зав-щая от материала К и его t°, приложенного U, геометрии и взаимного расположения К и А. Суммарное поле у пов-ти К равно 0, все вылетающие достигают А и дальнейшее увеличение U не будет приводить к увеличению тока. Образуется ток насыщения. Сила тока насыщения: I_н= ST²exp (- ), где А-работа выхода К; S – площадь поверхности К; Т – абсолютный t° коэффициент; k – постоянная Больцмана; m – масса .

Термоэлектрические явления.

К ним относят эффекты появления электродвижущей силы при соединении разности t° между 2-мя контактными областями ( эффект Зеебека – в электронной цепи, состоящей из последовательно соед разнородных материалов возникает электродвижущая сила, если места контактов имеют различные t°, то термо ЭДС: , где коэффициент Зеебека, кот зав от св-в контактирующих материалов);

эффект выделения/поглощения Q в контактах ( эффект Пельтье – при протекании тока в цепи, сост из последовательно соед разнородных материалов, в местах контактов в дополнен к джоулевой Q будет выделяться или поглощаться некоторое кол-во Q в зав-ти от направления тока, кот пропорц-но кол-ву электричества, прошедшего через контакт: , где П – коэффициент Пельтье, кот зав от природы контактирующих материалов; он возник при измен кинет энергии носителя заряда при прохождении области контакта);

эффект выделения/поглощения Q в объеме проводника при протекании тока и наличии перепада t° ( эффект Томсона – если вдоль проводника, по кот течет ток сущ-ет перепад t°, то в дополнении к джоулевой Q в V проводника будет выделяться/поглощаться в зав-ти от направления тока некоторое кол-во Q, пропорциональное I, t, перепаду t° и коэффициенту Томсона: ; эф-т возник из-за переноса теплоты носителями Z, участв в переное тока).

Вторым источником термо ЭДС явл-ся эффект увлечения е-ми фононами (колеб атомов решетки): при направл движ от горячего конца к холодному, фононы в рез столкнов е будут сообщать им импульс в направл холодного конца.

Электрический ток в жидкостях

Проводимость р-ров и расплавов зав от концентрации ионов, их перемещения или подвижности, Z ионов и их t°, электропроводность р-ров выражается в виде 2-х видов проводимости: удельной и эквивалентной.

Удельная – проводимость 1 м³ р-ра. По аналогии с Ме закон Ома для р-ров: j = , где q – заряд, n – концентрация ионов, – подвижности «+» и «-» ионов.

Эквивалентная – проводимость р-ра, содержащего 1 моль эквивалентного в-ва, находящегося между 2-мя // электродами, расстояние между кот 1 см. Эквив проводимость связана с удельной соотнош: , где С – молярная конц в-ва.

В разбавл р-рах электролитов проводимость с концентрации, достигает max, затем . Удельная проводимость связана с конц соотнош: = f где f – коэффициент, зав от сил межионного взаимод; - степень диссоциации.

Удельная проводимость связана с t°: , где β - t°-ый коэффициент проводимости, т. е. с t° линейно .

Электрический ток в газах

Прохождение тока через газ – газовый заряд. Прохождение тока сопровождается ионизацией газа, а сильно ионизированный газ – плазма.

Различают 2 вида заряда: самостоятельный и несамостоятельный.

Несамостоятельный возникает, когда газ ионизируется под действ внешнего источника ионизатора.

Разряд, кот сущ-ет после прекращения действия ионизатора – самостоятельный.

I E

I_нас B C

О U

несамост самост

Рассмотрим ионизацию газа между 2-мя электродами. Под действ ионизации газ приобретает некот проводимость и между электродами течет ток. На участке ОА соблюдается закон Ома, затем рост тока замедляется (АВ) и прекращается (ВС). Это значит, что число ионов, создающихся ионизатором = числу ионов, достигающих электродов. Ток на ВС – ток насыщения и его величина зав от мощности ионизатора.

При дальнейшем увелич U между электродами первичные е^-, создающиеся ионизатором ускоряются полем и нач ионизировать молекулы газа, образуя вторичные е и ионы. Кол-во их растет лавинообразно. Этот процесс называется ударной ионизацией (CD). При дальнейшем увелич U ионы под действием поля также приобретают энергию, необходимую для ионизации молекул, что порождает ионные лавины. Ток растет почти без увелич напряжения (DE). Лавинообразное увелич ионов приведет к тому, что разряд становится самостоятельным, т.е. действие ионизатора не требуется.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 Следующая ⇒