Главная Обратная связь
Дисциплины:
Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)
Электрондардың металл бетінен салқын эмиссиясы
|
|
Туннельдік эффект теориясы металдар теориясында, ядролық физикада жөне физиканың басқа тарауларындағы классикалық физика түсіндіре алмаған құбылыстарды түсіндіре алады. Солардың ішіндегі ең маңыздыларының бірі-электрондардың металл бетінен салқын эмиссиясы яғни, сыртқы электр өрісінің єсерінен электрондардың металл бетінен ұшып шығуы. Фотоэффект құбылысынан металлдағы электрондардың сырттан түскен фотонның hw энергиясының бір бөлігін жұтып алатындығы белгілі. Осы құбылыстың нєтижесінде электрон металл бетінен
| m0 v 2= hw - A | (7.85) | ||
кинетикалық энергиямен ұшып шығады (Эйнштейн теңдеуі). Бұл теңдеуден электрондардың металл бетінен ұшып шығу жұмысының электрондардың энергиясының потенциялық тосқауыл энергиясынан артық қылуға жеткілікті минимум энергияның мөлшері екендігін көреміз. Егер металлдағы электрондардың (электрондық газдың) температурасы абсолюттік нольден жоғары болса, электрондардың бір бөлігі Ферми деңгейінен жоғары энергиялық деңгейлерге орналасады. Электрондық газдың кинетикалық энергиясын металды қыздыру нєтижесінде арттырса онда кейбір электрондардың энергиясы потенциялық тосқауыл энергиясынан артық болып, олар металл бетіне ұшып шығады, металда электр тогы
пайда болады. Мұндай құбылыс термоэлектрондық эмиссия деп аталып, оның электрондық лампаларда пайдаланылатындығы белгілі. Металда электр тогы сонымен қатар төменгі температураларда сыртқы электр өрісінің єсерінен де пайда болуы мүмкін.
Металл бетіне х осіне қарсы бағытталған, кернеулігі E электр өрісін түсірелік. Өріс түсірілгеннен кейінгі потенциялық энергия
| U (x)= U 0- e0 Ex | (7.86) |
Потенциялық энергияның графигінен (7.6-сурет) – сыртқы электр өрісінің єсерінен екі жағынан шектелген потенциялық тосқауылдың пайда болатындығын көреміз. Туннельдік эффектінің салдарынан электрондардың осы потенциялық тосқауылдан тікелей өтіп, металл бетіне шығуының мөлдірлік коэффициенті
| U (x) | вакуум | |||||||||
| x1 | ||||||||||
| ∫ | ||||||||||
| 2m0 | (U ( x )-E )dx | |||||||||
| U | өріс жоқ кездегі потенциал | D = D e h | (7.87) | |||||||
| t | ||||||||||
| E | Мұндағы интегралдың шегі | x1-дің |
мєні мынадай шарттардан анықталады:
өріс түсірілген жағдайда
| 0x0 x1 | x | |||||||||
| 7.6 - сурет.Электрондардың | ||||||||||
| салқын эмиссиясы. | ||||||||||
| U 0- e0 Ex1= E | бұдан | U 0 E | (7.88) | |||||||
| x1 | ||||||||||
| e0e | ||||||||||
| Сонда интеграл | ||||||||||
| x1 | U ( x)- Edx = | |||||||||
| 3 / 2 | (7.89) | |||||||||
| 2m0 ∫ | 2m0 e0e × x1 | |||||||||
(7.88) жөне (7.89) қатынастарын пайдаланғанда, потенциялық тосқауылдың мөлдірлік коэффициенті былай жазылады:
| (U 0- E ) | e0 | (7.90) | ||||||
| D = D0 | 2m | = D0 e e | ||||||
| e0 he | ||||||||
мұндағыe 0 - электрондардың металл бетіне шығу жұмысына тєуелді шама. Салқын эмиссия тогының тығыздығы мөлдірлік коэффициентіне пропорционал шама:
| e0 | (7.91) | |
| j = j0 D = j 0'e e | ||
| Бұл өрнектен салқын эмиссия құбылысын бақылау үшін қажетті сыртқы электр |
өрісінің кернеулігінің e -106 в / cм болуы керек екендігін есептеп шығаруға болады. Бұл шама тєжірибелік деректерге сєйкес келеді.
ТАРАУ. СЫЗЫҚТЪІҚ ГАРМОНИКАЛЬІҚ ОСЦИЛЛЯТОР
|
Просмотров 1231 |
|
|
