Электричество и магнетизм. - 47 стр.

                              48

риментальным данным устраняются с помощью квантовой тео-
рии электропроводности.
              4.7. Термоэлектронная эмиссия
     Электроны проводимости металла могут, вследствие своего
хаотичного движения, вылетать за пределы металлического тела.
Поэтому у поверхности металла существует электронное облако.
     Покидая поверхность металла, электрон индуцирует в по-
верхностном слое положительный заряд, притягивающий его об-
ратно. В результате этого через некоторое время электрон вер-
нется обратно в металл.
     В итоге вблизи поверхности металла образуется облако от-
рицательного заряда, а на самой поверхности − индуцированный
положительный заряд, т.е. возникает двойной электрический
слой с толщиной d∼10−9÷10−10м.
     Для того, чтобы удалить электроны из металла, нужно со-
вершить работу по преодолению электрического поля двойного
электрического слоя − работу выхода.
     Работа выхода часто измеряется в электрон−вольтах (эВ).
     1 эВ − работа, совершаемая при перемещении электрона
между точками с разностью потенциала 1 В: 1 эВ=1,6⋅10−19Кл⋅1
В=1,6⋅10−19 Дж.
     При повышении температуры металла увеличивается кине-
тическая энергия теплового движения электронов. Она может
стать настолько большой, что некоторые из электронов могут
преодолеть задерживающий потенциал на границе металла и вы-
ходить наружу. Если в окружающем вакууме существует элек-
трическое поле, направленное к поверхности металла, то оно бу-
дет увлекать вышедшие электроны, и через вакуум потечет элек-
трический ток. Этот ток называется термоэлектронным, а само
явление − термоэлектронной эмиссией.
     Явление термоэлектронной эмиссии используется в элек-
троннолучевых трубках, электронных лампах и других электрон-
но-вакуумных приборах.
     Для наблюдения термоэлектронной эмиссии удобна ваку-
умная лампа с двумя электродами − вакуумный диод. Катодом