Elektronların və ionların emissiyası, emitent istilik istiliyinə, işıq şüalarına, elektron və ya ion bombardmanına, sabit və ya yüksək tezlikli elektrik sahəsinə və s. .
Qızdırılan cismin elektronların vakuuma buraxılması hadisəsi adlanır termion emissiya.
Müəyyən edilmişdir ki, nə vaxt T = 0 kristaldan elektron emissiyası ola bilməz, çünki hətta ən sürətli elektronların enerjiləri onun sərhədindəki potensial maneəni aşmaq üçün kifayət deyil.
Bərk cisim qızdırıldıqda kristal qəfəs atomlarının vibrasiya amplitüdləri artır. Temperaturun artması ilə elektronların sayının artması (Şəkil 2.10) vakuumla bərk cismin sərhədində potensial maneəni aradan qaldırmaq üçün kifayət qədər enerji əldə edir.
Hər kubmetr metal varsa dn u, u,u-dən sürət komponentləri olan sərbəst elektronlar u xəvvəl u x + du x,-dan u yəvvəl u y + +du y və dən u zəvvəl u z + du z, (Harada u x– bədənin səthinə perpendikulyar istiqamətdə sürət komponenti), onda səthə gələn belə elektronların axını bərabərdir.
Yalnız sürət komponenti istiqamətində olan elektronlar X potensial maneəni aşmaq üçün kifayətdir, yəni.
Verilmiş temperaturda metal səthinin 1 m2-ni vahid vaxtda tərk edən elektronların sayını müəyyən etmək üçün metalda elektron sürətinin paylanması funksiyasını düsturla əvəz etmək və nəticədə alınan ifadəni inteqral etmək lazımdır.
Kvant mexaniki nəzəriyyəsinə görə, bütün elektronlar vakuuma qaçmır, onların potensial maneədən əks olunması ehtimalı var. Buna görə də D maneəsinin şəffaflığı anlayışı təqdim olunur.
Riçardson-Deşman tənliyi termal emissiya cərəyanının sıxlığını təyin edir:
burada universal sabitdir və emitentin növündən asılı deyil.
Fermi enerjisi əlaqə ilə müəyyən edilir. Görünür ki, o, temperaturdan birinci yaxınlaşmaya qədər asılı deyil və buna görə də effektiv iş funksiyası ilə əvəz edilə bilər, sonra
joul ilə ifadə olunan iş funksiyası haradadır.
Riçardson-Deşman tənliyi göstərir ki, metal səthindən termion emissiyanın cari sıxlığı temperaturdan və materialın effektiv iş funksiyasından asılıdır.
Termion emissiya cərəyanının sıxlığını təyin etmək üçün tənlik təkcə metala deyil, həm də istənilən növ yarımkeçirici katodlara aiddir. Bununla belə, spesifiklik ondan ibarətdir ki, əgər metallarda Fermi səviyyəsinin mövqeyi, ilk təqribən, temperaturdan asılı deyil və nəzərə alına bilərdi. j eff. verilmiş materialın sabiti kimi, onda çirkli yarımkeçiricilərdə Fermi səviyyəsinin mövqeyi temperaturdan asılıdır. İş funksiyasının temperatur əmsalı ( a) metallar üçün êa½ ~ 10 –5 olduğu müəyyən edilmişdir. və yarımkeçiricilər a ~ 10 –4. əmsalının təsir etdiyini nəzərə alsaq çoxlu sayda amillər və onun dəqiq tərifi yoxdur, bu da istilik emissiyasının cərəyan sıxlığının müəyyən edilməsində əhəmiyyətsiz bir hissəyə malikdir, biz bütün növ termion katodlar üçün Riçardson-Deşman düsturundan istifadə edəcəyik.
Bu gün əsas diqqət termion emissiyasına yönəlib. Effektin adının variantları, onun mühitdə və vakuumda təzahürü nəzərə alınır. Temperatur hədləri araşdırılır. Termion emissiyasının doyma cərəyanının sıxlığının asılı komponentləri müəyyən edilir.
Termion emissiya effektinin adları
"Termion emissiyası" termininin başqa adları da var. Bu hadisəni kəşf edən və ilk dəfə tədqiq edən alimlərin adlarına əsasən Riçardson effekti və ya Edison effekti kimi müəyyən edilir. Beləliklə, insan kitabın mətnində bu iki ifadə ilə qarşılaşarsa, eyni fiziki terminin nəzərdə tutulduğunu xatırlamalıdır. Çaşqınlığa yerli və xarici müəlliflərin nəşrləri arasında fikir ayrılığı səbəb olub. Sovet fizikləri qanunlara izahlı təriflər verməyə çalışırdılar.
"Termion emissiya" termini fenomenin mahiyyətini ehtiva edir. Səhifədə bu ifadəni görən adam dərhal elektronların temperatur emissiyasından danışdığını anlayır, lakin bunun metallarda mütləq baş verdiyi pərdə arxasında qalır. Ancaq buna görə təfərrüatları ortaya çıxarmaq üçün təriflər mövcuddur. Xarici elm birinciliyə və müəllif hüququna çox həssasdır. Buna görə də, bir şeyi qeyd edə bilən bir alim adlı bir fenomen alır və yoxsul tələbələr əslində yalnız effektin mahiyyətini deyil, kəşf edənlərin adlarını yadda saxlamalıdırlar.
Termion emissiyasının təyini
Termion emissiyası fenomeni elektronların yüksək temperaturda metallardan ayrılmasıdır. Beləliklə, qızdırılan dəmir, qalay və ya civə bu elementar hissəciklərin mənbəyidir. Mexanizm metallarda xüsusi əlaqənin olması faktına əsaslanır: müsbət yüklü nüvələrin kristal qəfəsi, sanki strukturun daxilində bulud əmələ gətirən bütün elektronlar üçün ümumi əsasdır.
Beləliklə, səthə yaxın olan mənfi yüklü hissəciklər arasında həmişə həcmi tərk etmək, yəni potensial maneəni aşmaq üçün kifayət qədər enerjiyə malik olanlar olacaqdır.
Termion emissiya effektinin temperaturu
Metalik bağ sayəsində istənilən metalın səthinin yaxınlığında potensial çıxış baryerini aşmaq üçün kifayət qədər gücə malik elektronlar olacaq. Ancaq eyni enerji dispersiyasına görə bir hissəcik kristal quruluşdan çətinliklə ayrılır, digəri isə uçaraq müəyyən bir məsafəni qət edərək ətrafındakı mühiti ionlaşdırır. Aydındır ki, mühitdə nə qədər çox kelvin varsa, bir o qədər çox elektron metalın həcmini tərk etmək qabiliyyətini əldə edir. Beləliklə, sual yaranır ki, termion emissiyanın temperaturu nədir. Cavab sadə deyil və biz bu təsirin mövcudluğunun aşağı və yuxarı sərhədlərini nəzərdən keçirəcəyik.
Termion emissiyasının temperatur hədləri
Metallarda müsbət və mənfi hissəciklər arasındakı əlaqə çox sıx enerji paylanması da daxil olmaqla bir sıra xüsusiyyətlərə malikdir. Fermionlar olan elektronlar hər biri öz enerji yuvasını tutur (hamısı eyni vəziyyətdə ola bilən bozonlardan fərqli olaraq). Buna baxmayaraq, onların arasındakı fərq o qədər kiçikdir ki, spektri diskret yox, davamlı hesab etmək olar.
Bu, öz növbəsində, metallarda elektronların vəziyyətlərinin yüksək sıxlığına səbəb olur. Bununla belə, mütləq sıfıra yaxın çox aşağı temperaturlarda belə (unutmayın ki, bu, sıfır kelvin və ya təxminən mənfi iki yüz yetmiş üç dərəcə Selsidir) daha yüksək və aşağı enerjili elektronlar olacaq, çünki onların hamısı ən aşağı vəziyyətdə ola bilməz. eyni vaxt. Bu o deməkdir ki, müəyyən şərtlərdə (nazik folqa) çox nadir hallarda metaldan elektronun ayrılması hətta son dərəcə aşağı temperaturda da müşahidə olunacaq. Beləliklə, termion emissiya temperaturunun aşağı həddi mütləq sıfıra yaxın bir dəyər hesab edilə bilər.
Temperatur şkalasının digər tərəfində metal əriməsi var. Fiziki-kimyəvi məlumatlara görə, bu xüsusiyyət bu sinifin bütün materialları üçün fərqlənir. Başqa sözlə, eyni ərimə nöqtəsi olan metallar yoxdur. Normal şəraitdə civə və ya maye kristal şəklindən artıq mənfi otuz doqquz dərəcə Selsi, volfram isə üç yarım mində keçir. 
Bununla belə, bütün bu məhdudiyyətlərin ortaq bir cəhəti var - metal bərk cisim olmaqdan çıxır. Bu o deməkdir ki, qanunlar və təsirlər dəyişir. Və ərimədə termion emissiyanın olduğunu söyləməyə ehtiyac yoxdur. Beləliklə, bu təsirin yuxarı həddi metalın ərimə temperaturu olur.
Vakuum şəraitində termion emissiya
Yuxarıda müzakirə edilən hər şey bir mühitdə (məsələn, havada və ya inert qazda) bir fenomenə aiddir. İndi vakuumda termion emissiyanın nə olduğu sualına keçək. Bunu etmək üçün ən sadə cihazı təsvir edəcəyik. Cərəyan mənbəyinin mənfi qütbünün birləşdirildiyi havanın çıxarıldığı kolbaya nazik metal çubuq qoyulur. Qeyd edək ki, təcrübə zamanı kristal quruluşunu itirməmək üçün material kifayət qədər yüksək temperaturda əriməlidir. Beləliklə alınan katod başqa bir metal silindrlə əhatə olunur və müsbət qütb ona bağlanır. Təbii ki, anod da vakuumla dolu bir qabda yerləşir. Dövrə bağlandıqda, termion emissiya cərəyanı əldə edirik.
Maraqlıdır ki, bu şərtlərdə sabit bir katod temperaturunda cərəyanın gərginlikdən asılılığı Ohm qanununa deyil, ikinci üç qanuna tabedir. O, həmçinin Uşağın (digər versiyalarda Child-Langmuir və hətta Child-Langmuir-Boguslavsky), almandilli elmi ədəbiyyatda isə Şottki tənliyinin adını daşıyır. Belə bir sistemdə gərginlik artdıqca, müəyyən bir anda katoddan çıxan bütün elektronlar anoda çatır. Buna doyma cərəyanı deyilir. Cari gərginlik xarakteristikasında bu, əyrinin platoya çatması və gərginliyin daha da artmasının təsirli olmaması ilə ifadə edilir.
Termion emissiya düsturu
Termion emissiyasının malik olduğu xüsusiyyətlər bunlardır. Formula kifayət qədər mürəkkəbdir, ona görə də onu burada təqdim etməyəcəyik. Bundan əlavə, hər hansı bir istinad kitabında tapmaq asandır. Ümumiyyətlə, termion emissiya üçün heç bir formula yoxdur, yalnız doyma cərəyanının sıxlığı nəzərə alınır. Bu dəyər materialdan (iş funksiyasını təyin edən) və termodinamik temperaturdan asılıdır. Düsturun bütün digər komponentləri sabitdir.
Bir çox cihaz termion emissiya əsasında işləyir. Məsələn, köhnə böyük televizorlar və monitorlar məhz bu effektə malikdir.
Artıq qeyd edilmişdir ki, keçirici ilə vakuum arasındakı interfeysi kəsərkən elektrik sahəsinin intensivliyi və induksiyası kəskin şəkildə dəyişir. Xüsusi hadisələr bununla bağlıdır. Elektron yalnız metalın sərhədləri daxilində sərbəstdir. O, “metal-vakuum” sərhədini keçməyə cəhd edən kimi elektronla səthdə əmələ gələn artıq müsbət yük arasında Kulon cazibə qüvvəsi yaranır (şək. 6.1).
Səthin yaxınlığında elektron buludu əmələ gəlir və interfeysdə potensial fərqi () olan ikiqat elektrik təbəqəsi əmələ gəlir. Metal sərhədində potensial sıçrayışlar Şəkil 6.2-də göstərilmişdir.
Metalın tutduğu həcmdə potensial enerji quyusu əmələ gəlir, çünki metalın içərisində elektronlar sərbəstdir və onların qəfəs sahələri ilə qarşılıqlı təsir enerjisi sıfırdır. Metaldan kənarda elektron enerji qazanır W 0 . Bu cazibə enerjisidir.Metalı tərk etmək üçün elektron potensial maneəni aşmalı və iş görməlidir.
| (6.1.1) |
Bu iş adlanır metaldan çıxan elektronun iş funksiyası
. Bunu həyata keçirmək üçün elektron kifayət qədər enerji ilə təmin edilməlidir. 
Termion emissiyası
İş funksiyasının dəyəri maddənin kimyəvi təbiətindən, onun termodinamik vəziyyətindən və interfeys vəziyyətindən asılıdır. İş funksiyasını yerinə yetirmək üçün kifayət qədər enerji elektronlara qızdırılmaqla verilirsə, o zaman Elektronların metaldan çıxması prosesi adlanır termion emissiya .
Klassik termodinamikada metal elektron qazı olan ion qəfəs kimi təqdim olunur. Sərbəst elektronların icmasının ideal qazın qanunlarına tabe olduğuna inanılır. Nəticə etibarilə, Maksvell paylanmasına uyğun olaraq, 0 K-dən fərqli temperaturlarda metalın tərkibində istilik enerjisi iş funksiyasından böyük olan müəyyən sayda elektron var. Bu elektronlar metalı tərk edir. Temperatur artarsa, belə elektronların sayı da artır.
Qızdırılan cisimlər (emitterlər) tərəfindən vakuuma və ya başqa bir mühitə elektronların buraxılması hadisəsi adlanır. termion emissiya . İstilik elə lazımdır ki, elektronun istilik hərəkətinin enerjisi səthdən çıxarıldıqda mənfi yüklü elektron və onun metal səthində yaratdığı müsbət yük arasında Kulon cazibə qüvvələrini dəf etmək üçün kifayət etsin (Şəkil 6.1). Bundan əlavə, kifayət qədər yüksək temperaturda metal səthinin üstündə mənfi yüklü elektron buludu yaranır ki, bu da elektronun metal səthindən vakuuma çıxmasının qarşısını alır. Bu iki və bəlkə də başqa səbəblər metaldan elektronun iş funksiyasını təyin edir.
Termion emissiyası fenomeni 1883-cü ildə məşhur Amerika ixtiraçısı Edison tərəfindən kəşf edilmişdir. O, bu hadisəni iki elektrodlu vakuum borusunda - müsbət potensiallı anodda və mənfi potensiallı bir katodda müşahidə etdi. Lampanın katodu elektrik cərəyanı ilə qızdırılan odadavamlı metaldan (volfram, molibden, tantal və s.) hazırlanmış bir filament ola bilər (Şəkil 6.3). Belə bir lampa vakuum diodu adlanır. Katod soyuqdursa, o zaman katod-anod dövrəsində praktiki olaraq heç bir cərəyan yoxdur. Katod temperaturu artdıqca, katod-anod dövrəsində bir elektrik cərəyanı görünür, bu da katodun temperaturu nə qədər yüksəkdirsə. Sabit katod temperaturunda katod-anod dövrəsində cərəyan potensial fərqin artması ilə artır U katod və anod arasında və adlanan bəzi stasionar dəyərə gəlir doyma cərəyanı I n. Harada katodun yaydığı bütün termioniklər anoda çatır. Anod cərəyanı mütənasib deyil U, və buna görə də Vakuum diodu üçün Ohm qanunu tətbiq edilmir.
Şəkil 6.3 vakuum diod dövrəsini və cərəyan-gərginlik xüsusiyyətlərini (volt-amper xüsusiyyətləri) göstərir. Ia(Ua). Budur U h – hansı gecikmə gərginliyi I = 0.
Soyuq və partlayıcı emissiya
Elektrik sahə qüvvələrinin metalda sərbəst elektronlara təsiri nəticəsində yaranan elektron emissiyası deyilir soyuq emissiya və ya sahə elektron . Bunun üçün sahənin gücü kifayət qədər olmalıdır və şərt yerinə yetirilməlidir
| (6.1.2) |
Budur d– interfeysdə ikiqat elektrik təbəqəsinin qalınlığı. Adətən təmiz metallarda və 
biz əldə edirik Təcrübədə soyuq emissiya böyüklük sırasının güc qiymətində müşahidə olunur.Bu uyğunsuzluq mikrosəviyyədə prosesləri təsvir etmək üçün klassik anlayışların uyğunsuzluğu ilə əlaqələndirilir.
Sahə emissiyası yaxşı boşaldılmış vakuum borusunda müşahidə edilə bilər, onun katodu bir uc, anod isə düz və ya bir qədər əyri səthə malik müntəzəm elektroddur. Əyrilik radiusu olan ucun səthində elektrik sahəsinin gücü r və potensial U anoda nisbətən bərabərdir
At və , bu, katod səthindən sahə emissiyası səbəbindən zəif bir cərəyanın görünüşünə səbəb olacaqdır. Emissiya cərəyanının gücü artan potensial fərqlə sürətlə artır U. Bu halda, katod xüsusi olaraq qızdırılmır, buna görə emissiya soyuq adlanır.
Sahə emissiyasından istifadə edərək, cərəyan sıxlığını əldə etmək prinsipcə mümkündür 
lakin bu, praktiki olaraq qeyri-mümkün olan çoxlu sayda ucların toplusu şəklində emitentləri tələb edir (Şəkil 6.4), və əlavə olaraq, cərəyanın 10 8 A/sm 2-ə qədər artırılması partlayıcı məhvə səbəb olur. ucların və bütün emitentin.
Kosmik yükün təsiri altında AEE cərəyan sıxlığı bərabərdir (Child-Langmuir qanunu)
Harada 
– katodun həndəsəsi və materialı ilə müəyyən edilən mütənasiblik əmsalı.
Sadə dillə desək, Childe-Langmuir qanunu göstərir ki, cərəyan sıxlığı mütənasibdir (üç saniyə qanunu).
Katodun mikrohəcmlərində enerji konsentrasiyası 10 4 J×m –1 və ya daha çox olduqda (ümumi enerjisi 10 -8 J) sahə emissiya cərəyanı keyfiyyətcə fərqli emissiya növünə başlaya bilər. katodda mikrotiplərin partlaması (Şəkil 6.4).
Bu vəziyyətdə, ilkin cərəyandan daha böyük olan bir elektron cərəyanı görünür - müşahidə olunur partlayıcı elektron emissiyası (VEE). VEE 1966-cı ildə Tomsk Politexnik İnstitutunda G.A. aylar.
VEE elektron emissiyasının yeganə növüdür ki, cərəyan sıxlığı 10 9 A/sm 2-ə qədər olan 10 13 Vt-a qədər gücə malik elektron axını əldə etməyə imkan verir.
 |  |
|
| düyü. 6.4 | düyü. 6.5 |
VEE cərəyanı struktur baxımından qeyri-adidir. O, elektron uçqun xarakteri daşıyan 10 11 ¸ 10 12 ədəd elektronların fərdi hissələrindən ibarətdir. ektonlar(baş hərflər " partlayıcı mərkəz") (Şəkil 6.5). Uçqunun əmələ gəlmə müddəti 10 -9 ¸ 10 -8 s.
Elektronların ektonda görünməsi katodun mikro-hissələrinin sürətlə qızması nəticəsində yaranır və mahiyyət etibarilə termion emissiyanın bir növüdür. Ektonun mövcudluğu katod səthində kraterin əmələ gəlməsində özünü göstərir. Ektonda elektron emissiyasının dayandırılması istilik keçiriciliyinə görə emissiya zonasının soyuması, cərəyan sıxlığının azalması və atomların buxarlanması ilə əlaqədardır.
Elektronların və ektonların partlayıcı emissiyası vakuum qığılcımlarında və qövslərdə, aşağı təzyiqli boşalmalarda, sıxılmış və yüksək güclü qazlarda, mikro boşluqlarda əsas rol oynayır, yəni. katod səthində yüksək intensivlikli elektrik sahəsinin olduğu yerdə.
Partlayıcı elektron emissiyası fenomeni yüksək cərəyanlı elektron sürətləndiriciləri, güclü impuls və rentgen cihazları və güclü relativistik mikrodalğalı generatorlar kimi impulslu elektrofiziki qurğuların yaradılması üçün əsas olmuşdur. Məsələn, impulslu elektron sürətləndiriciləri nəbz müddəti 10 -10 ¸ 10 -6 s, elektron cərəyanı 10 6 A və elektron enerjisi 10 4 ¸ 10 7 eV olan 10 13 Vt və ya daha çox gücə malikdir. Belə şüalar plazma fizikası, radiasiya fizikası və kimyası üzrə tədqiqatlar üçün, qaz lazerlərinin vurulması və s. üçün geniş istifadə olunur.
Fotoelektron emissiyası
Fotoelektron emissiyası (fotoeffekt) elektromaqnit şüalanmasına məruz qaldıqda metaldan elektronların “çıxarılmasından” ibarətdir.
Fotoelektrik effekti və cərəyan gərginliyi xüsusiyyətlərini öyrənmək üçün quraşdırma diaqramı şəkildə göstərilənlərə bənzəyir. 6.3. Burada katodu qızdırmaq əvəzinə ona fotonlar və ya γ-kvant axını yönəldilir (şək. 6.6).
Fotoelektrik effektin qanunları soyuq emissiya vəziyyətindən daha çox klassik nəzəriyyəyə uyğun gəlmir. Bu səbəbdən optikada kvant anlayışlarını müzakirə edərkən fotoelektrik effekt nəzəriyyəsini nəzərdən keçirəcəyik.
γ - radiasiya qeyd edən fiziki alətlərdə istifadə edirlər fotoçoğaltıcı borular (PMT). Cihaz diaqramı Şəkil 6.7-də göstərilmişdir.
İki emissiya effektindən istifadə edir: fotoeffekt Və ikincil elektron emissiyası, digər elektronlarla bombardman edildikdə metalın elektronlarını yıxmaqdan ibarətdir. Elektronlar fotokatoddan gələn işıqla sökülür ( FK). Arada sürət FK və ilk emitent ( KS 1), onlar növbəti emitentdən daha çox sayda elektron çıxarmaq üçün kifayət qədər enerji əldə edirlər. Beləliklə, elektronların çoxalması qonşu emitentlər arasında potensial fərqin ardıcıl keçidi zamanı onların sayının artması səbəbindən baş verir. Sonuncu elektrod kollektor adlanır. Son emitent və kollektor arasında cərəyan qeydə alınır. Beləliklə, PMT cərəyan gücləndiricisi kimi xidmət edir, sonuncu isə radioaktivliyi qiymətləndirmək üçün istifadə edilən fotokatodda radiasiya hadisəsi ilə mütənasibdir.
Termion emissiyası
Termion emissiyası (Riçardson effekti, Edison effekti) - qızdırılan cisimlər tərəfindən elektronların buraxılması hadisəsi. Metallarda sərbəst elektronların konsentrasiyası kifayət qədər yüksəkdir, buna görə də orta temperaturda belə elektron sürətlərinin (enerjinin) paylanması səbəbindən bəzi elektronlar metal sərhədindəki potensial maneəni aşmaq üçün kifayət qədər enerjiyə malikdirlər. Temperaturun artması ilə istilik hərəkətinin kinetik enerjisi iş funksiyasından çox olan elektronların sayı artır və termion emissiya fenomeni nəzərə çarpır.
Termion emissiya qanunlarının öyrənilməsi ən sadə iki elektrodlu lampadan - iki elektroddan ibarət boşaldılmış silindr olan vakuum diodundan istifadə etməklə həyata keçirilə bilər: katod K və anod A. Ən sadə halda, katod hazırlanmış bir filamentdir. elektrik cərəyanı ilə qızdırılan odadavamlı metaldan (məsələn, volfram). Anod ən çox katodu əhatə edən metal silindr şəklini alır. Bir diod bir dövrə qoşulduqda, o zaman katod qızdırıldıqda və anoda müsbət bir gərginlik (katoda nisbətən) tətbiq edildikdə, diodun anod dövrəsində bir cərəyan yaranır. Batareyanın polaritesini dəyişdirsəniz, katod nə qədər isti olursa olsun, cərəyan dayanır. Nəticədə, katod mənfi hissəciklər - elektronlar buraxır.
Qızdırılan katodun temperaturunu sabit saxlasanız və anod cərəyanının anod gərginliyindən - cərəyan-gərginlik xarakteristikasından asılılığını aradan qaldırsanız, məlum olur ki, o, xətti deyil, yəni Ohm qanunu vakuum dioduna uyğun gəlmir. . Kiçik müsbət dəyərlər bölgəsində termion cərəyanın anod gərginliyindən asılılığı ikinci üç qanunla təsvir edilmişdir (rus fiziki S. A. Boguslavski (1883-1923) və amerikalı fizik I. Langmuir (1881) tərəfindən yaradılmışdır. -1957)): , burada B elektrodların forma və ölçülərindən, habelə onların nisbi mövqeyindən asılı olan əmsaldır.
Anod gərginliyi artdıqca, cərəyan doyma cərəyanı adlanan müəyyən bir maksimum dəyərə qədər artır. Bu o deməkdir ki, katoddan çıxan demək olar ki, bütün elektronlar anoda çatır, buna görə də sahə gücünün daha da artması termion cərəyanının artmasına səbəb ola bilməz. Nəticə etibarilə, doyma cərəyanının sıxlığı katod materialının emissiyasını xarakterizə edir. Doyma cərəyanının sıxlığı nəzəri olaraq kvant statistikası əsasında alınan Riçardson-Deşman düsturu ilə müəyyən edilir: , burada A katoddan gələn elektronların iş funksiyası, T termodinamik temperatur, C sabitdir, nəzəri olaraq eynidir. bütün metallar (bu, zahirən səth effektləri ilə izah edilən təcrübə ilə təsdiqlənmir). İş funksiyasının azalması doyma cərəyanının sıxlığının kəskin artmasına səbəb olur. Buna görə də, iş funksiyası 1-1,5 eV olan oksid katodları istifadə olunur (məsələn, qələvi torpaq metal oksidi ilə örtülmüş nikel).
Bir çox vakuum elektron cihazların işləməsi termion emissiya fenomeninə əsaslanır.
Ədəbiyyat
- Fizika kursu Trofimova T.I.
Wikimedia Fondu. 2010.
- Kuriya-Muriya
- gelgit elektrik stansiyası
Digər lüğətlərdə "Termion emissiyasının" nə olduğuna baxın:
TERMİK ELEKTRON Emissiyası- qızdırılan cisimlər (emitterlər) tərəfindən elektronların vakuuma və ya digər mühitə buraxılması. Enerjisi istirahətdə olan elektronun enerjisindən çox olan bədəni yalnız elektronlar tərk edə bilər (bax İş funksiyası). Belə elektronların sayı (adətən elektronlar... Fiziki ensiklopediya
TERMİK ELEKTRON Emissiyası- qızdırılan cisimlər (emitterlər) tərəfindən elektronların vakuuma və ya digər mühitə buraxılması. Yalnız enerjisi bədəndən kənarda istirahətdə olan elektronun enerjisindən çox olan elektronlar bədəni tərk edə bilər (bax. ÇIXIŞ İŞİ). Termodinamik şəraitdə belə elektronların sayı. balans, ...... Fiziki ensiklopediya
TERMİK ELEKTRON Emissiyası- qızdırılan bərk və ya mayelər (emitterlər) tərəfindən elektronların emissiyası. Termion emissiyası emitentdən elektronların buxarlanması kimi qəbul edilə bilər. Əksər hallarda termion emissiya temperaturda müşahidə olunur... ... Böyük ensiklopedik lüğət
termion emissiya- termion emissiya; sənaye termion emissiya Yalnız bərk və ya maye cismin istilik vəziyyətinin (temperaturunun) səbəb olduğu elektron emissiyası ... Politexnik terminoloji izahlı lüğət
termion emissiya- Yalnız elektrodun temperaturuna görə elektron emissiyası. [GOST 13820 77] Mövzular: elektrovakuum cihazları... Texniki Tərcüməçi Bələdçisi
TERMİK ELEKTRON Emissiyası- TERMİK ELEKTRON EMISSİYASI, maddənin qızdırıldığı zaman onun səthindən ELEKTRONLARIN “buxarlanması”... Elmi-texniki ensiklopedik lüğət
TERMİK ELEKTRON Emissiyası- qızdırılan cisimlər (emitterlər) tərəfindən elektronların vakuuma və ya digər mühitə buraxılması. Bu fenomen otaq temperaturundan əhəmiyyətli dərəcədə yuxarı olan temperaturda müşahidə olunur; bu halda bədənin elektronlarının bir hissəsi iş funksiyasından artıq (milyon bərabər) enerji əldə edir... ... Böyük Politexnik Ensiklopediyası
termion emissiya- qızdırılan bərk və ya mayelərdən (emitterlərdən) elektronların emissiyası. Termion emissiyası elektronların istilik həyəcanı zamanı buxarlanması kimi qəbul edilə bilər. Əksər hallarda termion emissiya o zaman müşahidə olunur ki... ... ensiklopedik lüğət
Termion emissiyası- Riçardson effekti, qızdırılan cisimlər (bərk, daha az maye) tərəfindən elektronların vakuuma və ya müxtəlif mühitlərə buraxılması. İlk dəfə 1900-cü ildə O. V. Riçardson tərəfindən tədqiq edilmişdir 1901. T. e. elektronların buxarlanması prosesi kimi qəbul edilə bilər....... Böyük Sovet Ensiklopediyası
TERMİK ELEKTRON Emissiyası- qızdırılan səthdən elektronların emissiyası. Hələ 1750-ci ildən əvvəl məlum idi ki, qızdırılan bərk cisimlərin yanında hava öz adi xüsusiyyətini zəif elektrik keçiricisi kimi itirir. Ancaq bu fenomenin səbəbi 1880-ci illərə qədər qeyri-müəyyən qaldı. Bir sıra...... Collier ensiklopediyası
termion emissiya- termoelektroninė emisija statusas T sritis chemija apibrėžtis Elektronų spinduliavimas iš įkaitusių kietųjų kūnų arba skysčių. attikmenys: ingilis. termoelektron emissiya rus. termion emissiya... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Nəzarət sualları .. 18
9. 2 nömrəli laboratoriya işi. Aşağı emissiya cərəyanı sıxlıqlarında termion emissiyanın öyrənilməsi . 18
İş sifarişi .. 19
Hesabat tələbləri . 19
Nəzarət sualları .. 19
Giriş
Emissiya elektronikası kondensasiya olunmuş mühitdən elektronların emissiyası (emissiyası) ilə əlaqəli hadisələri öyrənir. Elektron emissiya, cismin elektronlarının bir hissəsi xarici təsir nəticəsində onun sərhədindəki potensial maneəni aşmaq üçün kifayət qədər enerji əldə etdiyi və ya xarici elektrik sahəsi onu elektronların bir hissəsinə "şəffaf" etdiyi hallarda baş verir. Xarici təsirin təbiətindən asılı olaraq aşağıdakılar var:
- termion emissiya (cisimlərin istiləşməsi);
- ikincil elektron emissiyası (səthin elektronlarla bombalanması);
- ion-elektron emissiyası (səthin ionlarla bombalanması);
- fotoelektron emissiyası (elektromaqnit şüalanma);
- ekzoelektronik emissiya (mexaniki, istilik və digər növ səth müalicəsi);
- sahə emissiyası (xarici elektrik sahəsi) və s.
Elektronun ya kristaldan ətrafdakı kosmosa çıxmasını, ya da bir kristaldan digərinə keçidini nəzərə almaq lazım olan bütün hadisələrdə “İş funksiyası” adlanan xüsusiyyət həlledici əhəmiyyət kəsb edir. İş funksiyası bir elektronu bərk cisimdən çıxarmaq və onun potensial enerjisinin sıfır olduğu bir nöqtəyə yerləşdirmək üçün tələb olunan minimum enerji kimi müəyyən edilir. İş funksiyası anlayışı müxtəlif emissiya hadisələrini təsvir etməklə yanaşı, iki metalın, metalın yarımkeçirici ilə, iki yarımkeçiricinin, eləcə də qalvanik hadisələrin təmasda kontakt potensialı fərqinin baş verməsinin izahında mühüm rol oynayır.
Təlimatlar iki hissədən ibarətdir. Birinci hissə bərk cisimlərdə emissiya hadisələri haqqında əsas nəzəri məlumatları ehtiva edir. Əsas diqqət termion emissiya fenomeninə verilir. İkinci hissədə termion emissiyanın eksperimental tədqiqinə, kontakt potensialı fərqinin öyrənilməsinə və nümunənin səthində iş funksiyasının paylanmasına həsr olunmuş laboratoriya işlərinin təsviri verilmişdir.
Hissə 1. Əsas nəzəri məlumat
1. Elektron iş funksiyası. Səth vəziyyətinin iş funksiyasına təsiri
Elektronların bərk cismin içərisində saxlanması faktı göstərir ki, cismin səth təbəqəsində elektronların onu ətrafdakı vakuuma tərk etməsinin qarşısını alan gecikdirici sahə yaranır. Bərk cismin sərhədindəki potensial maneənin sxematik təsviri Şəkil 1-də göstərilmişdir. 1. Kristalı tərk etmək üçün elektron iş funksiyasına bərabər iş görməlidir. fərqləndirmək termodinamik Və xarici iş funksiyası.
Termodinamik iş funksiyası vakuumun sıfır səviyyəli enerjisi ilə bərk cismin Fermi enerjisi arasındakı fərqdir.
Xarici iş funksiyası (və ya elektron yaxınlığı) sıfır vakuum səviyyəsinin enerjisi ilə keçiricilik zolağının dibinin enerjisi arasındakı fərqdir (şəkil 1).
|
düyü. 1. Kristal potensialının forması U kristalda ionların yerləşmə xətti boyunca və kristalın səthə yaxın bölgəsində: ionların mövqeləri üfüqi xəttdə nöqtələrlə işarələnir; φ=- U /е – iş funksiyası potensialı; E F – Fermi enerjisi (mənfi); E C– keçirici zolağın dibinin enerjisi; W O – termodinamik iş funksiyası; W a – xarici iş funksiyası; kölgəli sahə şərti olaraq doldurulmuş elektron vəziyyətləri təmsil edir |
Möhkəm və vakuumun sərhəddində potensial maneənin yaranmasının iki əsas səbəbi var. Onlardan biri kristaldan buraxılan elektronun onun səthində müsbət elektrik yükü əmələ gətirməsi ilə bağlıdır. Elektronu kristala qaytarmağa çalışan elektron və kristalın səthi (elektrik təsvir qüvvəsi, Bölmə 5, Şəkil 12-ə baxın) arasında cəlbedici qüvvə yaranır. Başqa bir səbəb, elektronların istilik hərəkətinə görə metalın səthindən keçə bilməsi və ondan qısa məsafələrə (atom qaydasında) uzaqlaşa bilməsi ilə bağlıdır. Onlar səthin üstündə mənfi yüklü təbəqə əmələ gətirirlər. Bu zaman elektronlar qaçdıqdan sonra kristalın səthində müsbət yüklü ion təbəqəsi əmələ gəlir. Nəticədə ikiqat elektrik təbəqəsi əmələ gəlir. Xarici məkanda sahə yaratmır, həm də ikiqat təbəqənin özünün içərisindəki elektrik sahəsini aradan qaldırmaq üçün iş tələb edir.
Əksər metallar və yarımkeçiricilər üçün iş funksiyasının dəyəri bir neçə elektron voltdur. Məsələn, litium üçün iş funksiyası 2,38 eV, dəmir - 4,31 eV, germanium - 4,76 eV, silikon - 4,8 eV-dir. Böyük ölçüdə iş funksiyasının dəyəri elektron emissiyasının baş verdiyi tək kristal üzünün kristalloqrafik istiqaməti ilə müəyyən edilir. Volframın (110) müstəvisi üçün iş funksiyası 5,3 eV; (111) və (100) təyyarələri üçün bu dəyərlər müvafiq olaraq 4,4 eV və 4,6 eV-dir.
Kristalın səthində çökən nazik təbəqələr iş funksiyasına böyük təsir göstərir. Kristalın səthində çökən atomlar və ya molekullar çox vaxt ona elektron verir və ya ondan elektron qəbul edərək ionlara çevrilir. Şəkildə. Şəkil 2 metaldan elektronun termodinamik iş funksiyası yerinə yetirdiyi hal üçün metalın və təcrid olunmuş atomun enerji diaqramını göstərir. W 0 ionlaşma enerjisindən böyükdür E ion səthində çökən atomun.Bu vəziyyətdə atomun elektronu enerji baxımından əlverişlidir tunel metala daxil olur və onun içində Fermi səviyyəsinə enir. Belə atomlarla örtülmüş metal səthi mənfi yüklənir və müsbət ionlarla ikiqat elektrik təbəqəsi əmələ gətirir ki, onun sahəsi metalın iş funksiyasını azaldacaq. Şəkildə. Şəkil 3, a seziumun bir qatı ilə örtülmüş volfram kristalını göstərir. Burada yuxarıda müzakirə olunan vəziyyət həyata keçirilir, çünki enerji E ion sezium (3,9 eV) volframın iş funksiyasından (4,5 eV) azdır. Təcrübələrdə iş funksiyası üç dəfədən çox azalır. Volfram oksigen atomları ilə örtülmüşsə, əks vəziyyət müşahidə olunur (şəkil 3 b). Oksigendə valent elektronların əlaqəsi volframdan daha güclü olduğundan, oksigen volfram səthində adsorbsiya edildikdə metalın iş funksiyasını artıran ikiqat elektrik təbəqəsi əmələ gəlir. Ən çox rast gəlinən hal odur ki, səthdə çökən bir atom öz elektronunu metala tamamilə verməz və ya əlavə elektron qəbul edir, ancaq elektron qabığını deformasiya edir ki, səthdə adsorbsiya olunan atomlar qütbləşsin və elektrik dipollarına çevrilsin (Şəkil 2). 3c). Dipolların oriyentasiyasından asılı olaraq metalın iş funksiyası azalır (dipolların istiqaməti şək. 3c-ə uyğundur) və ya artır.
2. Termion emissiya hadisəsi
Termion emissiyası bərk cismin səthindən elektron emissiyasının növlərindən biridir. Termion emissiyası vəziyyətində xarici təsir bərk cismin istiləşməsi ilə əlaqələndirilir.
Termion emissiyası fenomeni elektronların qızdırılan cisimlər (emitterlər) tərəfindən vakuuma və ya başqa bir mühitə buraxılmasıdır.
Termodinamik tarazlıq şəraitində elektronların sayı n(E) dan aralığında enerjiyə malik Eəvvəl E+d E, Fermi-Dirac statistikası ilə müəyyən edilir:
,(1)
Harada Ge)– enerjiyə uyğun gələn kvant hallarının sayı E; E F - Fermi enerjisi; k– Boltzman sabiti; T- mütləq temperatur.
Şəkildə. Şəkil 4-də metalın enerji diaqramı və elektron enerjisinin paylanma əyriləri göstərilir T=0 K, aşağı temperaturda T 1 və yüksək temperaturda T 2. 0 K-da bütün elektronların enerjisi Fermi enerjisindən azdır. Elektronların heç biri kristalı tərk edə bilməz və heç bir termion emissiya müşahidə edilmir. Temperaturun artması ilə metalı tərk edə bilən termal həyəcanlanmış elektronların sayı artır, bu da termion emissiya fenomeninə səbəb olur. Şəkildə. 4 bu, nə vaxt olması ilə təsvir olunur T=T 2 paylama əyrisinin "quyruğu" potensial quyunun sıfır səviyyəsindən kənara çıxır. Bu, potensial maneənin hündürlüyünü aşan enerji ilə elektronların görünüşünü göstərir.
Metallar üçün iş funksiyası bir neçə elektron voltdur. Enerji k T hətta minlərlə Kelvin temperaturda elektron voltun bir hissəsidir. Təmiz metallar üçün əhəmiyyətli elektron emissiyası təxminən 2000 K temperaturda əldə edilə bilər. Məsələn, təmiz volframda nəzərəçarpacaq emissiya 2500 K temperaturda əldə edilə bilər.
Termion emissiyasını öyrənmək üçün qızdırılan bir cismin (katodun) səthində elektrik sahəsi yaratmaq, elektronları emitter səthindən çıxarmaq üçün sürətləndirici (sorma) lazımdır. Elektrik sahəsinin təsiri altında buraxılan elektronlar hərəkət etməyə başlayır və elektrik cərəyanı əmələ gəlir ki, bu da adlanır. termion. Termionik cərəyanı müşahidə etmək üçün adətən bir vakuum diodundan istifadə olunur - iki elektrodlu bir elektron borusu. Lampanın katodu elektrik cərəyanı ilə qızdırılan odadavamlı metaldan (volfram, molibden və s.) hazırlanmış bir filamentdir. Anod adətən qızdırılan katodu əhatə edən metal silindr şəklinə malikdir. Termionik cərəyanı müşahidə etmək üçün diod Şəkildə göstərilən dövrəyə qoşulur. 5. Aydındır ki, termion cərəyanın gücü potensial fərqin artması ilə artmalıdır V anod və katod arasında. Lakin bu artım proporsional deyil V(Şəkil 6). Müəyyən bir gərginliyə çatdıqda, termion cərəyanının artması praktiki olaraq dayanır. Verilmiş katod temperaturunda termion cərəyanın məhdudlaşdırıcı dəyərinə doyma cərəyanı deyilir. Doyma cərəyanının böyüklüyü, vahid vaxtda katod səthindən çıxa bilən termion elektronların sayı ilə müəyyən edilir. Bu halda, katoddan termion emissiya ilə təmin edilən bütün elektronlar elektrik cərəyanı yaratmaq üçün istifadə olunur.
3. Termion cərəyanının temperaturdan asılılığı. Düstur Riçardson-Deşman
Termionik cərəyan sıxlığını hesablayarkən elektron qaz modelindən istifadə edəcəyik və tətbiq edəcəyik Bunun üçün Fermi-Dirac statistikası. Aydındır ki, termion cərəyan sıxlığı (1) düsturu ilə təsvir olunan kristal səthinə yaxın elektron buludunun sıxlığı ilə müəyyən edilir. Bu düsturda elektronların enerji paylanmasından elektron impuls paylanmasına keçək. Bu halda, elektron dalğa vektorunun icazə verilən dəyərlərini nəzərə alırıq k V k -Space bərabər paylanır ki, hər bir dəyər üçün k 8-ci cild üçün nəzərdə tutulmuşdur səh 3 (birə bərabər kristal həcmi üçün). Nəzərə alsaq ki, elektron impuls p =ћ k alırıq ki, impuls fəzasının həcm elementində kvant hallarının sayı dp xdp ydp z bərabər olacaq
(2)
Düsturun (2) sayındakı iki elektron spininin iki mümkün dəyərini nəzərə alır.
Oxu istiqamətləndirək z katod səthinə normal düzbucaqlı koordinat sistemi (şək. 7). Gəlin kristalın səthində vahid sahəsinin sahəsini seçək və onun üzərində yan kənarı olan düzbucaqlı paralelepiped kimi təməl üzərində quraq. v z =p z /m n(m n– effektiv elektron kütləsi). Elektronlar komponentin doyma cərəyanının sıxlığına kömək edir v z ox sürəti z. Bir elektrondan cari sıxlığa töhfə bərabərdir
(3)
Harada e- elektron yükü.
Paralelepipeddə sürətləri nəzərə alınan intervalda olan elektronların sayı:
Elektronların emissiyası zamanı kristal qəfəsin dağılmaması üçün elektronların əhəmiyyətsiz bir hissəsi kristalı tərk etməlidir. Bunun üçün (4) düsturdan göründüyü kimi şərt yerinə yetirilməlidir ONUF>> k T. Belə elektronlar üçün düsturun (4) məxrəcindəki birliyə laqeyd yanaşmaq olar. Sonra bu düstur formaya çevrilir
(5)
İndi elektronların sayını tapaq dN baxılan sahədə, z-arasında olan impuls komponenti R z Və R z +dp z. Bunun üçün əvvəlki ifadə üzərində inteqrasiya edilməlidir R x Və R y–∞ ilə +∞ arasında dəyişir. İnteqrasiya edərkən bunu nəzərə almaq lazımdır
,
və cədvəl inteqralından istifadə edin
,.
Nəticədə alırıq
.(6)
İndi (3) nəzərə alaraq, paralelepipedin bütün elektronlarının yaratdığı termion cərəyanın sıxlığını tapaq. Bunun üçün (6) ifadəsi kinetik enerjisi Fermi səviyyəsində olan bütün elektronlar üçün inteqral edilməlidir. E ≥E F +W 0 Kristalı yalnız belə elektronlar tərk edə bilər və yalnız onlar termocarənin hesablanmasında rol oynayırlar. Belə elektronların ox boyunca impulsunun komponenti Zşərti təmin etməlidir
.
Buna görə də doyma cərəyanının sıxlığı
İnteqrasiya bütün dəyərlər üçün həyata keçirilir. Gəlin yeni inteqrasiya dəyişənini təqdim edək
Sonra p z dp z =m n du Və
.(8)
Nəticədə alırıq
,(9)
,(10)
sabit haradadır
.
Bərabərlik (10) düstur adlanır Riçardson-Deşman. Termionik doyma cərəyanının sıxlığını ölçməklə, bu düsturdan A sabitini və W 0 iş funksiyasını hesablamaq olar. Eksperimental hesablamalar üçün düstur Riçardson-Deşmanşəklində təmsil etmək rahatdır
Bu halda, qrafik asılılığı göstərir ln(js/T 2) 1-dən /T düz xətt ilə ifadə edilir. Düz xəttin ordinat oxu ilə kəsişməsindən ln hesablanır A , və düz xəttin meyl bucağı ilə iş funksiyası müəyyən edilir (şək. 8).
4. Kontakt potensial fərqi
Müxtəlif iş funksiyalarına malik iki elektron keçiricinin, məsələn, iki metalın yaxınlaşıb təmasda olması zamanı baş verən prosesləri nəzərdən keçirək. Bu metalların enerji diaqramları Şəkildə göstərilmişdir. 9. Qoy EF 1 Və EF 2 müvafiq olaraq birinci və ikinci metal üçün Fermi enerjisidir və W 01 Və W 02- onların iş funksiyaları. İzolyasiya edilmiş vəziyyətdə metallar eyni vakuum səviyyəsinə və buna görə də fərqli Fermi səviyyələrinə malikdirlər. Qətilik üçün bunu fərz edək W 01< W 02, onda birinci metalın Fermi səviyyəsi ikincininkindən yüksək olacaq (şək. 9 a). Bu metallar metal 1-də işğal edilmiş elektron vəziyyətlərin əksinə təmasda olduqda, sərbəst var enerji səviyyələri metal 2. Buna görə də, bu keçiricilər təmasda olduqda, dirijor 1-dən 2-ci keçiriciyə elektron axını yaranır. Bu, elektronları itirən birinci keçiricinin müsbət yüklənməsinə, ikinci keçiricinin isə qazanmasına səbəb olur. əlavə mənfi yük mənfi yüklənir. Doldurma səbəbindən metal 1-in bütün enerji səviyyələri aşağı, metal 2 isə yuxarı sürüşür. Səviyyə yerdəyişməsi prosesi və elektronun keçirici 1-dən 2-ci keçiriciyə keçməsi prosesi hər iki keçiricinin Fermi səviyyələri düzülənədək davam edəcək (şək. 9 b). Bu rəqəmdən göründüyü kimi, tarazlıq vəziyyəti 0 1 və 0 2 keçiricilərin sıfır səviyyələri arasındakı potensial fərqə uyğundur:
.(11)
Potensial fərq V K.R.Pçağırdı əlaqə potensial fərqi. Nəticə etibarı ilə əlaqə potensialı fərqi kontakt keçiricilərdən elektronların iş funksiyasındakı fərqlə müəyyən edilir. Alınan nəticə iki material arasında elektron mübadiləsinin istənilən üsulları üçün etibarlıdır, o cümlədən vakuumda termion emissiya, xarici dövrə vasitəsilə və s. Metal yarımkeçirici ilə təmasda olduqda oxşar nəticələr əldə edilir. Metallarla yarımkeçirici arasında təmas potensialı fərqi yaranır ki, bu da iki metal arasındakı təmasda olduğu kimi təxminən eyni böyüklük sırasına malikdir (təxminən 1 V). Yeganə fərq ondadır ki, keçiricilərdə bütün kontakt potensial fərqi demək olar ki, metallar arasındakı boşluğa düşürsə, metal yarımkeçirici ilə təmasda olduqda, bütün kontakt potensial fərqi kifayət qədər böyük təbəqənin olduğu yarımkeçiricilərə düşür. elektronların əmələ gəlməsi, zənginləşməsi və ya tükənməsi. Bu təbəqədə elektronlar tükənərsə (n-tipli yarımkeçiricinin iş funksiyası metalın iş funksiyasından az olduğu halda), onda belə təbəqə bloklama və belə bir keçid adlanır düzəldici xüsusiyyətlərə malik olacaqdır. Yarımkeçirici ilə metalın düzəldici təması zamanı yaranan potensial maneə deyilir Schottky maneəsi, və onun əsasında işləyən diodlar - Schottky diodları.
Volt-amperAşağı emissiya cərəyanı sıxlıqlarında termion katodun xüsusiyyətləri. Schottky effekti
Termionik katod və diodun anodu arasında potensial fərq yaranarsa (şək. 5) V, elektronların anoda hərəkətinin qarşısını alır, onda yalnız anod və katod arasında elektrostatik sahənin enerjisindən az olmayan kinetik enerji ehtiyatı ilə katoddan uçanlar anoda çata biləcəklər, yəni. -e V(V< 0). Bunun üçün onların termion katodda enerjisi az olmamalıdır W 0 –еV. Sonra düsturda əvəz edin Riçardson-Deşman (10) W 0 haqqında W 0 –еV, istilik emissiya cərəyanı sıxlığı üçün aşağıdakı ifadəni alırıq:
,(12)
Budur j S– doyma cərəyanının sıxlığı. Bu ifadənin loqarifmini götürək
.(13)
Anodda müsbət potensial olduqda, termion katoddan çıxan bütün elektronlar anoda enir. Buna görə də dövrədə cərəyan doyma cərəyanına bərabər olaraq dəyişməməlidir. Beləliklə, volt-amper Termal katodun xarakteristikası (cari gərginlik xarakteristikası) Şəkil 1-də göstərilən formaya sahib olacaqdır. 10 (əyri a).
Bənzər bir cərəyan gərginliyi xarakteristikası, emissiya səthinin yaxınlığında əhəmiyyətli bir elektron boşluq yükü yaranmadıqda, yalnız nisbətən aşağı emissiya cərəyanı sıxlıqlarında və anodda yüksək müsbət potensiallarda müşahidə olunur. Bölmədə müzakirə olunan kosmik yükü nəzərə alan termion katodun cərəyan-gərginlik xüsusiyyətləri. 6.
Aşağı emissiya cərəyanı sıxlıqlarında cərəyan gərginliyi xarakteristikasının başqa bir mühüm xüsusiyyətini qeyd edək. Nəticə budur ki, termocərəyan doyma nöqtəsinə çatır V=0, yalnız katod və anod materiallarının eyni termodinamik iş funksiyasına malik olduğu hal üçün etibarlıdır. Katod və anodun iş funksiyaları bərabər deyilsə, anod və katod arasında əlaqə potensialı fərqi görünür. Bu halda hətta xarici elektrik sahəsi olmadıqda belə ( V=0) təmas potensialı fərqinə görə anod və katod arasında elektrik sahəsi yaranır. Məsələn, əgər W 0k< W 0a onda anod katoda nisbətən mənfi yüklənəcəkdir. Kontakt potensial fərqini məhv etmək üçün anoda müsbət bir meyl tətbiq edilməlidir. Buna görə də volt-amper isti katodun xarakteristikası kontakt potensialı fərqinin miqdarı ilə müsbət potensiala doğru dəyişir (şəkil 10, əyri b). Arasında tərs əlaqə ilə W 0k Və W 0a cərəyan gərginliyi xarakteristikasının yerdəyişmə istiqaməti əksdir (şəkil 10-da c əyrisi).
At doyma cərəyanının sıxlığının müstəqilliyi haqqında nəticə V>0 yüksək ideallaşdırılmışdır. Termion emissiyasının real cərəyan-gərginlik xüsusiyyətlərində, artan termion emissiya cərəyanında bir qədər artım müşahidə olunur. V ilə əlaqəli olan doyma rejimində Schottky effekti(şək. 11).
Şottki effekti xarici sürətləndirici elektrik sahəsinin təsiri altında bərk cisimlərdən elektronların iş funksiyasının azalmasıdır.
Şottki effektini izah etmək üçün kristalın səthinə yaxın bir elektrona təsir edən qüvvələri nəzərdən keçirək. Elektrostatik induksiya qanununa uyğun olaraq kristalın səthində elektronun kristalın səthi ilə qarşılıqlı təsirini təyin edən əks işarəli səth yükləri induksiya olunur. Elektrik təsvirləri metoduna uyğun olaraq, real səth yüklərinin elektrona təsiri uydurma bir hərəkətlə əvəz olunur. müsbət nöqtə doldurmaq +e, elektronla kristal səthindən eyni məsafədə, lakin səthin əks tərəfində yerləşir (şək. 12). Sonra Coulomb qanununa uyğun olaraq iki nöqtə yükü arasında qarşılıqlı təsir qüvvəsi
,(14)
Budur ε o- elektrik sabiti: X elektronla kristalın səthi arasındakı məsafədir.
Elektrik təsvir qüvvəsi sahəsində elektronun potensial enerjisi, sıfır vakuum səviyyəsindən hesablandıqda, bərabərdir.
.(15)
Xarici sürətləndirici elektrik sahəsində elektronun potensial enerjisi E
Elektronun ümumi potensial enerjisi
.(17)
Kristalın səthinə yaxın yerləşən elektronun ümumi enerjisinin qrafik təyini Şəkil 1-də göstərilmişdir. 13, kristaldan bir elektronun iş funksiyasının azalmasını açıq şəkildə göstərir. Ümumi elektron potensial enerji əyrisi (şəkil 13-də bərk əyri) nöqtədə maksimuma çatır. x m:
.(18)
Bu nöqtə xarici sahə gücündə səthdən 10 Å məsafədədir » 3× 10 6 V/sm.
nöqtədə X m potensial maneənin azalmasına bərabər ümumi potensial enerji (və buna görə də iş funksiyasının azalması),
.(19)
Schottky effekti nəticəsində anodda müsbət gərginlikdə olan termal diod cərəyanı anod gərginliyinin artması ilə artır. Bu təsir təkcə elektronlar vakuuma buraxıldıqda deyil, həm də metal-yarımkeçirici və ya metal-izolyator kontaktlarından keçdikdə də özünü göstərir.
6. Kosmik yüklə məhdudlaşan vakuumdakı cərəyanlar. "Üç saniyə" qanunu
Yüksək termion emissiya cərəyanı sıxlıqlarında, cari gərginlik xarakteristikasına katod və anod arasında yaranan həcmli mənfi yük əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Bu mənfi kütlə yükü katoddan qaçan elektronların anoda çatmasının qarşısını alır. Beləliklə, anod cərəyanı katoddan gələn elektron emissiya cərəyanından az olur. Anodda müsbət potensial tətbiq edildikdə, kosmik yükün yaratdığı katodda əlavə potensial maneə azalır və anod cərəyanı artır. Bu, kosmik yükün termal diodun cərəyan-gərginlik xarakteristikasına təsirinin keyfiyyət mənzərəsidir. Bu məsələ 1913-cü ildə Lenqmuir tərəfindən nəzəri olaraq tədqiq edilmişdir.
Bir sıra sadələşdirici fərziyyələrə əsasən, istilik diod cərəyanının anod və katod arasında tətbiq olunan xarici potensial fərqindən asılılığını hesablayaq və nəzərə alaraq, anod və katod arasında sahənin, potensialın və elektron konsentrasiyasının paylanmasını tapaq. kosmik yük.
|
düyü. 14. “Üç saniyə” qanununun nəticəsinə |
|
Diod elektrodlarının düz olduğunu düşünək. Anod və katod arasında kiçik bir məsafə ilə d onları sonsuz böyük hesab etmək olar. Koordinatların mənşəyini katodun səthinə və oxuna yerləşdiririk X Onu bu səthə perpendikulyar olaraq anoda doğru istiqamətləndirək (şək. 14). Biz katod temperaturunu sabit və bərabər saxlayacağıq T. Elektrostatik sahə potensialı j , anod və katod arasındakı boşluqda mövcud olan yalnız bir koordinatın funksiyası olacaqdır X. O, qane etməlidir Puasson tənliyi
,(20)
Budur r – həcmli yük sıxlığı; n- elektron konsentrasiyası; j , r Və n koordinatın funksiyalarıdır X.
Nəzərə alsaq ki, katod və anod arasındakı cari sıxlıq
və elektron sürəti v tənlikdən müəyyən etmək olar
Harada m– elektron kütləsi, (20) tənliyi formaya çevrilə bilər
, 
.(21)
Bu tənliyə sərhəd şərtləri əlavə edilməlidir
Bu sərhəd şərtləri ondan irəli gəlir ki, katod səthində potensial və elektrik sahəsinin gücü yox olmalıdır. (21) tənliyinin hər iki tərəfinin vurulması dj /dx, alırıq
.(23)
Bunu nəzərə alaraq
(24a)
Və 
,(24b)
şəklində (23) yazırıq
.(25)
İndi (25) tənliyinin hər iki tərəfini inteqral edə bilərik X 0-dan həmin dəyərə qədər dəyişir x, bu zaman potensial bərabərdir j . Sonra sərhəd şərtlərini (22) nəzərə alaraq əldə edirik
Hər iki hissənin inteqrasiyası (27) arasında dəyişir X=0, j =0-a qədər X=1, j= V a, alırıq
.(28)
Bərabərliyin hər iki tərəfinin kvadratı (28) və cari sıxlığı ifadə etməklə j-dan A(21) görə alırıq
.(30)
Formula (29) Lenqmurun "üç saniyə qanunu" adlanır.
Bu qanun ixtiyari formalı elektrodlar üçün keçərlidir. Rəqəmsal əmsalın ifadəsi elektrodların formasından asılıdır. Yuxarıda alınan düsturlar katod və anod arasındakı boşluqda potensialın, elektrik sahəsinin gücünün və elektron sıxlığının paylanmasını hesablamağa imkan verir. İfadənin inteqrasiyası (26) arasında dəyişir X=0 potensial bərabər olduqda qiymətə j , münasibətə gətirib çıxarır
olanlar. potensial katoddan olan məsafəyə mütənasib olaraq dəyişir X 4/3 gücünə. törəmə dj/ dx elektrodlar arasında elektrik sahəsinin gücünü xarakterizə edir. (26) görə elektrik sahəsinin gücünün böyüklüyü E ~X 19. Nəhayət, elektron konsentrasiyası
(32)
və (31) görə n(x)~ (1/x) 2/9 .
Asılılıqlar j (X ), E(X) Və n(X) şəkildə göstərilmişdir. 15. Əgər X→0, onda konsentrasiya sonsuzluğa meyl edir. Bu, katodda elektronların istilik sürətlərini nəzərə almamağın nəticəsidir. Real vəziyyətdə, termion emissiya zamanı elektronlar katoddan sıfır sürətlə deyil, müəyyən sonlu emissiya sürəti ilə çıxır. Bu halda, anod cərəyanı katodun yaxınlığında kiçik bir tərs elektrik sahəsi olsa belə mövcud olacaqdır. Nəticədə, həcm yükünün sıxlığı elə dəyərlərə dəyişə bilər ki, katod yaxınlığında potensial mənfi dəyərlərə qədər azalır (Şəkil 16). Anod gərginliyi artdıqca minimum potensial azalır və katoda yaxınlaşır (şəkil 16-da 1 və 2 əyriləri). Anodda kifayət qədər yüksək gərginlikdə minimum potensial katodla birləşir, katodda sahə gücü sıfır olur və asılılıq j (X) yanaşmalar (29), ilkin elektron sürətləri nəzərə alınmadan hesablanır (şəkil 16-da əyri 3). Yüksək anodik gərginliklərdə kosmik yük demək olar ki, tamamilə həll olunur və katod və anod arasındakı potensial xətti qanuna uyğun olaraq dəyişir (əyri 4, şək. 16).
Beləliklə, elektrodlararası fəzada potensial paylanma, ilkin elektron sürətləri nəzərə alınmaqla, "üç saniyə" qanununu çıxararkən ideallaşdırılmış modelin əsasını təşkil edəndən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Bu, anod cərəyanının sıxlığının dəyişməsinə və asılılığına gətirib çıxarır. Şəkildə göstərilən potensial paylanma halı üçün ilkin elektron sürətlərini nəzərə alaraq hesablama. 17 və silindrik elektrodlar üçün ümumi termion emissiya cərəyanı üçün aşağıdakı asılılığı verir I (I=jS, Harada S- termocarənin kəsik sahəsi):
.(33)
Seçimlər x m Və Vm asılılığın növü ilə müəyyən edilir j (X), onların mənası Şəkildən aydındır. 17. Parametr X m potensialın minimum dəyərinə çatdığı katoddan məsafəyə bərabər = Vm. Amil C(x m), istisna olmaqla x m, katod və anodun radiuslarından asılıdır. Tənlik (33) anod gərginliyində kiçik dəyişikliklər üçün etibarlıdır, çünki Və X m Və Vm, yuxarıda müzakirə edildiyi kimi, anod gərginliyindən asılıdır.
Beləliklə, "üç saniyə" qanunu universal deyil, yalnız nisbətən dar bir gərginlik və cərəyan diapazonunda etibarlıdır. Bununla belə, elektron cihazda cərəyan və gərginlik arasındakı qeyri-xətti əlaqənin bariz nümunəsidir. Cari gərginlik xarakteristikasının qeyri-xəttiliyi radio və elektrik sxemlərinin bir çox elementlərinin, o cümlədən bərk cisim elektronikasının elementlərinin ən vacib xüsusiyyətidir.
Hissə 2. Laboratoriya işi
7. Termion emissiyasının öyrənilməsi üçün eksperimental qurğu
1 və 2 nömrəli laboratoriya işləri universal laboratoriya stendi əsasında həyata keçirilən bir laboratoriya qurğusunda yerinə yetirilir. Quraşdırma diaqramı Şəkildə göstərilmişdir. 18. Ölçmə bölməsi birbaşa və ya dolayı yolla qızdırılan katodlu EL vakuum diodundan ibarətdir. Ölçmə bölməsinin ön panelində “Közərmə” filamentinin, “Anod” anodunun və “Katodun” katodunun kontaktları göstərilir. Filament mənbəyi B5-44A tipli stabilləşdirilmiş birbaşa cərəyan mənbəyidir. Diaqramdakı I işarəsi mənbənin cari sabitləşdirmə rejimində işlədiyini göstərir. Düzgün cərəyan mənbəyi ilə işləmə qaydası bu cihazın texniki təsvirində və istismar təlimatlarında tapıla bilər. Oxşar təsvirlər laboratoriya işlərində istifadə olunan bütün elektrik ölçmə alətləri üçün mövcuddur. Anod dövrəsinə sabitləşdirilmiş birbaşa cərəyan mənbəyi B5-45A və istilik diodunun anod cərəyanını ölçmək üçün birbaşa cərəyan ölçmə rejimində istifadə olunan universal rəqəmsal voltmetr B7-21A daxildir. Anod gərginliyini və katodun istilik cərəyanını ölçmək üçün enerji mənbəyinə quraşdırılmış cihazlardan istifadə edə və ya katoddakı gərginliyin daha dəqiq ölçülməsi üçün əlavə RV7-32 voltmetrini qoşa bilərsiniz.
Ölçmə bölməsində müxtəlif işləyən katod filament cərəyanları olan vakuum diodları ola bilər. Nominal filament cərəyanında diod anod cərəyanını kosmik yüklə məhdudlaşdırma rejimində işləyir. Bu rejim 1 nömrəli laboratoriya işini yerinə yetirmək üçün lazımdır. 2 nömrəli laboratoriya işi azaldılmış filament cərəyanlarında, kosmik yükün təsiri əhəmiyyətsiz olduqda aparılır. Filament cərəyanını təyin edərkən, xüsusilə diqqətli olmalısınız, çünki Filament cərəyanının müəyyən bir vakuum borusu üçün nominal dəyərindən çox olması katod filamentinin yanmasına və diodun sıradan çıxmasına səbəb olur. Buna görə işə hazırlaşarkən müəlliminizlə və ya mühəndisinizlə işdə istifadə olunan diodun əməliyyat filament cərəyanının dəyərini yoxlamağı unutmayın; məlumatları iş dəftərinizə yazın və hesabat tərtib edərkən istifadə edin. laboratoriya işi.
8. 1 nömrəli laboratoriya işi. Kosmik yükün təsirinin öyrənilməsi volt-amperistilik cərəyanının xüsusiyyətləri
İşin məqsədi: termion emissiya cərəyanının anod gərginliyindən asılılığının eksperimental tədqiqi, “üç saniyə” qanununda eksponentin təyini.
Volt-amper Termion emissiya cərəyanının xarakteristikası "üç saniyə" qanunu ilə təsvir olunur (bax. Bölmə 6). Diodun bu iş rejimi kifayət qədər yüksək katod filament cərəyanlarında baş verir. Tipik olaraq, nominal filament cərəyanında vakuum diod cərəyanı kosmik yüklə məhdudlaşır.
Bu laboratoriya işini yerinə yetirmək üçün eksperimental quraşdırma Bölmədə təsvir edilmişdir. 7. İş zamanı, nominal filament cərəyanında diodun cari gərginlik xarakteristikasını ölçmək lazımdır. İstifadə olunan vakuum borunun iş cərəyanı şkalasının dəyəri müəllimdən və ya mühəndisdən alınmalı və iş dəftərinə yazılmalıdır.
İş sifarişi
1. Eksperimental qurğunun işləməsi üçün zəruri olan alətlərin təsviri və istismar qaydası ilə tanış olun. Şəkilə uyğun olaraq sxemi yığın 18. Quraşdırma yalnız mühəndis və ya müəllim tərəfindən yığılmış sxemin düzgünlüyünü yoxladıqdan sonra şəbəkəyə qoşula bilər.
2. Katod filament cərəyanının enerji təchizatını yandırın və tələb olunan filament cərəyanını təyin edin. Filament cərəyanı dəyişdikdə, filamentin temperaturu və müqaviməti dəyişir, bu da öz növbəsində filament cərəyanının dəyişməsinə səbəb olur, tənzimləmə ardıcıl yaxınlaşma metodundan istifadə etməklə aparılmalıdır. Tənzimləməni tamamladıqdan sonra filament cərəyanının və katod temperaturunun sabitləşməsi üçün təxminən 5 dəqiqə gözləməlisiniz.
3. Sabit gərginlik mənbəyini anod dövrəsinə qoşun və anoddakı gərginliyi dəyişdirərək, cərəyan-gərginlik xarakteristikasını nöqtə ilə ölçün. 0...25 V, hər 0,5...1 V diapazonunda cərəyan gərginliyi xarakteristikasını götürün.
Ia(V a), Harada Ia- anod cərəyanı, V a- anod gərginliyi.
5. Anod gərginliyindəki dəyişikliklər diapazonu kiçik qəbul edilirsə, o zaman dəyərlər x m, C(x,n) Və V m(33) düsturuna daxil olan , sabit qəbul edilə bilər.Ümumilikdə V aölçüsü V m laqeyd qala bilər. Nəticədə düstur (33) formaya çevrilir (termocərəyan sıxlığından keçdikdən sonra) j onun üçün tam məna I)
6. (34) düsturundan qiyməti təyin edin İLƏ cari gərginlik xarakteristikasında anod gərginliyinin üç maksimum dəyəri üçün. Alınan qiymətlərin arifmetik ortasını hesablayın. Bu dəyəri düsturla (33) əvəz edərək dəyəri təyin edin V m anodda üç minimum gərginlik dəyəri üçün və arifmetik orta dəyəri hesablayın V m.
7. Alınan dəyərdən istifadə etməklə V m, ln-dən asılılığın qrafikini qurun Ia ln-dən ( V a+|V m|). Bu qrafikin bucağının tangensindən asılılıq dərəcəsini təyin edin Ia(V a + V m). 1,5-ə yaxın olmalıdır.
8. İşlə bağlı hesabat hazırlayın.
Hesabat tələbləri
5. İş üzrə nəticələr.
Nəzarət sualları
1. Termion emissiyası hadisəsi necə adlanır? Elektronun iş funksiyasını təyin edin. Termodinamik və xarici iş funksiyası arasındakı fərq nədir?
2. Bərk-vakuum sərhədində potensial maneənin yaranmasının səbəblərini izah edin.
3. Metalın enerji diaqramına və elektron enerjisinin paylanma əyrisinə əsaslanaraq, metaldan elektronların istilik emissiyasını izah edin.
4. Termion cərəyanı hansı şəraitdə müşahidə olunur? Termion cərəyanını necə müşahidə etmək olar? Termal diod cərəyanı tətbiq olunan elektrik sahəsindən necə asılıdır?
5. Qanunu bəyan edin Riçardson-Deşman
6. Termal diodun cərəyan-gərginlik xarakteristikasına mənfi həcm yükünün təsirinin keyfiyyət mənzərəsini izah edin. Lenqmurun "üç saniyə" qanununu tərtib edin.
7. Kosmos yükü ilə məhdudlaşan cərəyanlarda katod və anod arasındakı fəzada potensialın, elektrik sahəsinin şiddətinin və elektron sıxlığının paylanması hansılardır?
8. Kosmik yük və ilkin elektron sürətləri nəzərə alınmaqla istilik emissiya cərəyanının anod və katod arasındakı gərginlikdən asılılığı nə qədərdir? Bu asılılığı təyin edən parametrlərin mənasını izah edin;
9. Termion emissiyasını öyrənmək üçün eksperimental qurğunun dizaynını izah edin. Dövrənin ayrı-ayrı elementlərinin məqsədini izah edin.
10. “Üç saniyə” qanununda eksponentin eksperimental təyini üsulunu izah edin.
9. 2 nömrəli laboratoriya işi. Aşağı emissiya cərəyanı sıxlıqlarında termion emissiyanın öyrənilməsi
İşin məqsədi: aşağı katodlu istilik cərəyanında istilik diodunun cərəyan-gərginlik xüsusiyyətlərini öyrənmək. Eksperimental nəticələrdən katod və anod arasındakı əlaqə potensialı fərqinin, katod temperaturunun təyini.
Aşağı istilik cərəyanı sıxlıqlarında volt-amper xarakteristikanın katod və anod arasındakı əlaqə potensialı fərqinin moduluna uyğun olan əyilmə nöqtəsi ilə xarakterik bir görünüşü var (şəkil 10). Katod temperaturu aşağıdakı kimi təyin edilə bilər. İsti cərəyan sıxlığından aşağı cərəyan sıxlığında termion emissiyasının cərəyan-gərginlik xarakteristikasını təsvir edən (12) tənliyinə keçək. j tam dəyərinə I(j=mən/S, Harada S- termocərəyanın kəsik sahəsi). Sonra alırıq
Harada I S- doyma cərəyanı.
(35) loqarifmlərini götürsək, əldə edirik
.(36)
Tənlik (36) əyilmə nöqtəsinin solunda olan sahədə cərəyan-gərginlik xarakteristikasını təsvir etdiyi dərəcədə, katod temperaturunu təyin etmək üçün bu sahədə anod cərəyanları olan hər hansı iki nöqtəni götürmək lazımdır. mən 1, mən 2 və anod gərginlikləri Siz 1, Siz 2 müvafiq olaraq. Sonra (36) tənliyinə görə,
Buradan katod temperaturu üçün iş düsturunu alırıq
.(37)
İş sifarişi
Laboratoriya işlərini yerinə yetirmək üçün sizə lazımdır:
1. Eksperimental qurğunun işləməsi üçün zəruri olan alətlərin təsviri və istismar qaydası ilə tanış olun. Şəkilə uyğun olaraq dövrəni yığın. 18. Quraşdırma yalnız mühəndis və ya müəllim tərəfindən yığılmış sxemin düzgünlüyünü yoxladıqdan sonra şəbəkəyə qoşula bilər.
2. Katod filament cərəyanının enerji təchizatını yandırın və tələb olunan filament cərəyanını təyin edin. Cari təyin etdikdən sonra, filament cərəyanının və katod temperaturunun sabitləşməsi üçün təxminən 5 dəqiqə gözləməlisiniz.
3. Sabit gərginlik mənbəyini anod dövrəsinə qoşun və anoddakı gərginliyi dəyişdirərək, cərəyan-gərginlik xarakteristikasını nöqtə ilə ölçün. Volt-amper xarakteristikanı hər 0,05...0,2 V-də 0...5 V diapazonunda qəbul edin.
4. Ölçmə nəticələrini ln koordinatlarında qrafikdə təqdim edin Ia(V a), Harada Ia- anod cərəyanı, V a- anod gərginliyi. Bu işdə təmas potensialı fərqi qrafik olaraq təyin edildiyi üçün üfüqi ox boyunca miqyas seçilməlidir ki, təyinetmə dəqiqliyi V K.R.P 0,1 V-dən az deyildi.
5. Cari gərginlik xarakteristikasının əyilmə nöqtəsindən istifadə edərək, anod və katod arasındakı əlaqə potensialı fərqini təyin edin.
6. Bükülmə nöqtəsinin solunda cərəyan gərginliyi xarakteristikasının meylli xətti kəsiyində üç cüt nöqtə üçün katod temperaturunu təyin edin. Katodun temperaturu (37) düsturu ilə hesablanmalıdır. Bu məlumatlardan orta temperaturu hesablayın.
7. İşlə bağlı hesabat hazırlayın.
Hesabat tələbləri
Hesabat standart A4 vərəqində tərtib edilir və aşağıdakıları ehtiva etməlidir:
1. Nəzəriyyə üzrə əsas məlumatlar.
2. Eksperimental qurğunun diaqramı və onun qısa təsviri.
3. Ölçmə və hesablamaların nəticələri.
4. Alınmış eksperimental nəticələrin təhlili.
5. İş üzrə nəticələr.
Nəzarət sualları
1. Elektron emissiya növlərini sadalayın. Hər bir elektron emissiya növündə elektronların sərbəst buraxılmasına nə səbəb olur?
2. Termion emissiya hadisəsini izah edin. Bərk cisimdən elektronun iş funksiyasını təyin edin. Bərk-vakuum sərhədində potensial maneənin mövcudluğunu necə izah edə bilərik?
3. Metalın enerji diaqramına və elektron enerjisinin paylanma əyrisinə əsaslanaraq, metaldan elektronların istilik emissiyasını izah edin.
4. Qanunu bəyan edin Riçardson-Deşman. Bu qanuna daxil edilmiş kəmiyyətlərin fiziki mənasını izah edin.
5. Aşağı emissiya cərəyanı sıxlıqlarında termion katodun cərəyan-gərginlik xüsusiyyətlərinin xüsusiyyətləri hansılardır? Katod və anod arasındakı əlaqə potensialı fərqi ona necə təsir edir?
6. Şottki effekti nədir? Bu təsir necə izah olunur?
7. Elektrik sahəsinin təsiri altında elektronlar üçün potensial maneənin azalmasını izah edin.
8. Bu laboratoriyada katodun temperaturu necə təyin olunacaq?
9. Bu işdə kontakt potensialı fərqinin təyin edilməsi üsulunu izah edin.
10. Laboratoriya qurğusunun ayrı-ayrı elementlərinin sxemini və təyinatını izah edin.