Электронный ток в вакууме
Электронный ток в вакууме
Термоэлектронная эмиссия, ее внедрение. Электронно-лучевая трубка.
Вакуум-это такое состояние газа в сосуде, при котором молекулы пролетают от одной стены сосуда к другой, никогда не испытав соударений вместе.
Вакуум-изолятор, ток в нем может появиться только за счет искусственного введения заряженных частиц, для этого употребляют эмиссию (испускание) электронов субстанциями. В вакуумных лампах с нагреваемыми катодами происходит термоэлектронная эмиссия, а в фотодиоде — фотоэлектронная.
Объясним, почему нет самопроизвольного испускания свободных электронов металлом. Существование таких электронов в металле – следствие тесноватого соседства атомов в кристалле. Но свободны эти электроны исключительно в том смысле, что они не принадлежат определенным атомам, но остаются принадлежащими кристаллу в целом. Некие из свободных электронов, оказавшись в итоге хаотического движения у поверхности металла, вылетают за его пределы. Микро участок поверхности металла, который ранее был электрически нейтральным, приобретает положительный некомпенсированный заряд, под воздействием которого вылетевшие электроны ворачиваются в металл. Процессы вылета – возврата происходят безпрерывно, в итоге чего над поверхностью металла появляется сменное электрическое скопление, и поверхность металла образуют двойной электронный слой, против удерживающих сил которого должна быть совершена работа выхода. Если эмиссия электронов происходит, означает, некие наружные воздействия (нагрев, освещение) сделали такую работу
Термоэлектронная эмиссия-свойство тел, нагретых до высочайшей температуры, испускать электроны.
Электронно-лучевая трубка представляет собой стеклянную пробирку, в какой сотворен высочайший вакуум (10 в -6 степени-10 в -7 степени мм рт. ст.). Источником электронов является узкая проволочная спираль (она же – катод). Напротив катода размещен анод в форме пустотелого цилиндра, к которому электрический пучок попадает, пройдя через фокусирующий цилиндр, содержащий диафрагму с узеньким отверстием. Меж катодом и анодом поддерживается напряжение несколько киловольт. Ускоренные электронным полем электроны вылетают из отверстия диафрагмы и летят к экрану, сделанного из вещества, светящегося под действием ударов электронов.
Для управления электрическим лучом служат две пары железных пластинок, одна из которых размещена вертикально, а другая горизонтально. Если левая из пластинок имеет отрицательный потенциал, а правая – положительный, то луч отклонится на право, а если полярность пластинок поменять, то луч отклонится на лево. Если же на эти пластинки подать напряжение, то луч будет совершать колебания в горизонтальной плоскости. Аналогично будет колебаться луч в вертикальной плоскости, если переменное напряжение на вертикально отклоняющие пластинки. Прошлые пластинки – горизонтально отклоняющие.