Опыт Франка и Герца. Изотов В.В - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

6
Рассмотрим более подробно процессы, происходящие в такой лампе, ее
вольтамперные характеристики i
A
(V
у
) - зависимость анодного тока от
ускоряющего напряжения V
у
(назовем ее анодной характеристикой), и
характеристику i
A
(V
з
) – зависимость анодного тока от напряжения задержки
(назовем ее характеристикой задержки).
Для более полного понимания характера поведения вольтамперных
характеристик полезно изучить влияние на них концентрации атомов в колбе
лампы. Если концентрацию атомов уменьшить, доведя ее до такой величины,
когда число столкновений с электронами будет ничтожно мало, то такую лампу
можно считать вакуумной.
Прежде всего, полезно изучить вольтамперную характеристику
вакуумной лампы.
I.1 Вакуумная лампа.
Анодная характеристика. Вакуум в лампе должен быть таким, чтобы не
было столкновений электронов с остаточным (после откачки) газом лампы. Это
означает, что средняя длина свободного пробега электрона λ в таком сосуде
должна быть много больше размеров этой лампы L, (λ >>L). Однако вполне
подходит и менее жесткое условие λ>L. Такое условие может быть выполнено
для лампы, наполненной парами ртути при комнатной температуре (Т≈20
0
С). В
этом случае давление паров ртути невелико и условие λ>L обычно выполняется.
Рис.3 Вид анодной характеристики вакуумного триода.
Анодная характеристика такой лампы приведена на рис.3 и описывает при
больших V
y
явление так называемого тока насыщения, что означает, что все
электроны, испускаемые раскаленной нитью катода в единицу времени,
достигают анода. Возникает вопрос, почему существует область напряжений
(заштрихованная часть кривой) до выхода на плато тока насыщения , т.е.
почему ток насыщения не возникает непосредственно с V
y
>0.
Дело в том, что из раскаленной нити вылетают электроны с разными
скоростями (далее будем говорить с разными энергиями). Энергии этих
электронов распределены по определенному закону f(E). В соответствии с ним
есть некоторое количество очень медленных и очень быстрых электронов.
Медленные электроны образуют вокруг раскаленной нити электронное облако 
       Рассмотрим более подробно процессы, происходящие в такой лампе, ее
вольтамперные характеристики iA(Vу) - зависимость анодного тока от
ускоряющего напряжения Vу (назовем ее анодной характеристикой), и
характеристику iA(Vз) – зависимость анодного тока от напряжения задержки
(назовем ее характеристикой задержки).
       Для более полного понимания характера поведения вольтамперных
характеристик полезно изучить влияние на них концентрации атомов в колбе
лампы. Если концентрацию атомов уменьшить, доведя ее до такой величины,
когда число столкновений с электронами будет ничтожно мало, то такую лампу
можно считать вакуумной.
       Прежде всего, полезно изучить вольтамперную характеристику
вакуумной лампы.


                          I.1 Вакуумная лампа.

       Анодная характеристика. Вакуум в лампе должен быть таким, чтобы не
было столкновений электронов с остаточным (после откачки) газом лампы. Это
означает, что средняя длина свободного пробега электрона λ в таком сосуде
должна быть много больше размеров этой лампы L, (λ >>L). Однако вполне
подходит и менее жесткое условие λ>L. Такое условие может быть выполнено
для лампы, наполненной парами ртути при комнатной температуре (Т≈200С). В
этом случае давление паров ртути невелико и условие λ>L обычно выполняется.




           Рис.3 Вид анодной характеристики вакуумного триода.

Анодная характеристика такой лампы приведена на рис.3 и описывает при
больших Vy явление так называемого тока насыщения, что означает, что все
электроны, испускаемые раскаленной нитью катода в единицу времени,
достигают анода. Возникает вопрос, почему существует область напряжений
(заштрихованная часть кривой) до выхода на плато тока насыщения , т.е.
почему ток насыщения не возникает непосредственно с Vy>0.
      Дело в том, что из раскаленной нити вылетают электроны с разными
скоростями (далее будем говорить с разными энергиями). Энергии этих
электронов распределены по определенному закону f(E). В соответствии с ним
есть некоторое количество очень медленных и очень быстрых электронов.
Медленные электроны образуют вокруг раскаленной нити электронное облако


                                     6

Страницы