Молекулярная физика. Афанасьев А.Д - 36 стр.

UptoLike

36
Как известно, в металлах существуют "свободные" электроны. Процесс
их испарения с поверхности металла при высокой его температуре
называется термоэлектронной эмиссией. При температурах 1000-2000 К,
характерных для настоящей работы, поведение свободных электронов в
металле практически не отличается от статистики Максвелла-Больцмана (в
общем случае оно подчиняется статистике Ферми-Дирака). При
термоэлектронной эмиссии за пределы металла выходят только наиболее
быстрые электроны, к которым распределение Максвелла-Больцмана
применимо заведомо. Роль работы A,высоты потенциального барьера,
играет работа выхода, обусловленная притяжением электронов к ионному
остову проводника. Для разных металлов она составляет 25 эВ (напомним,
что 1 эВ эквивалентен
11610
4
.
K). Поэтому согласно формуле (10)
концентрация электронов, покинувших металл, в
1012
1010
раз меньше
концентрации свободных электронов в металле. Как было отмечено выше,
температура газа эмитированных электронов равна температуре катода,
поверхность которого они покинули и, конечно, распределение скоростей
частиц этого газа с хорошей степенью точности описывается законом
Максвелла.
Метод задерживающего потенциала
Для изучения распределения термоэлектронов по скоростям в
настоящей задаче используется метод задерживающего потенциала, суть
которого заключается в следующем. В вакуумном диоде катод К имеет форму
нити, проходящей вдоль оси цилиндрического анода А (рис. 2).
Рис.2. Катод в вакуумном
диоде
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                Как известно, в металлах существуют "свободные" электроны. Процесс
          их испарения с поверхности металла при высокой его температуре
          называется термоэлектронной эмиссией. При температурах 1000-2000 К,
          характерных для настоящей работы, поведение свободных электронов в
          металле практически не отличается от статистики Максвелла-Больцмана (в
          общем случае оно подчиняется статистике Ферми-Дирака). При
          термоэлектронной эмиссии за пределы металла выходят только наиболее
          быстрые электроны, к которым распределение Максвелла-Больцмана
          применимо заведомо. Роль работы A, “высоты” потенциального барьера,
          играет работа выхода, обусловленная притяжением электронов к ионному
          остову проводника. Для разных металлов она составляет 2—5 эВ (напомним,
          что 1 эВ эквивалентен 116 . ⋅ 104 K). Поэтому согласно формуле (10)
          концентрация электронов, покинувших металл, в 1010 − 1012 раз меньше
          концентрации свободных электронов в металле. Как было отмечено выше,
          температура газа эмитированных электронов равна температуре катода,
          поверхность которого они покинули и, конечно, распределение скоростей
          частиц этого газа с хорошей степенью точности описывается законом
          Максвелла.

                                Метод задерживающего потенциала
                Для изучения распределения термоэлектронов по скоростям в
          настоящей задаче используется метод задерживающего потенциала, суть
          которого заключается в следующем. В вакуумном диоде катод К имеет форму
          нити, проходящей вдоль оси цилиндрического анода А (рис. 2).




                                 Рис.2.    Катод    в     вакуумном
                              диоде



                                                     36
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com