Hari ini tumpuan adalah pada pelepasan termionik. Variasi nama kesannya, manifestasinya dalam medium dan dalam vakum dipertimbangkan. Had suhu disiasat. Komponen yang bergantung pada ketumpatan arus ketepuan pembebasan termionik ditentukan.
Nama-nama kesan pelepasan termionik
Istilah "pelepasan termionik" mempunyai nama lain. Dengan nama-nama saintis yang menemui dan mula menyiasat fenomena ini, ia ditakrifkan sebagai kesan Richardson atau kesan Edison. Oleh itu, jika seseorang menemui dua frasa tersebut dalam teks buku, dia harus ingat bahawa istilah fizikal yang sama adalah tersirat. Kekeliruan itu disebabkan oleh ketidaksepakatan antara penerbitan penulis tempatan dan asing. Ahli fizik Soviet berusaha untuk memberikan undang-undang definisi penjelasan.
Istilah "pelepasan termionik" mengandungi intipati fenomena. Orang yang melihat frasa ini di halaman dengan segera memahami bahawa kita bercakap tentang pelepasan suhu elektron, hanya tinggal di belakang tabir, bahawa ini berlaku tanpa gagal dalam logam. Tetapi untuk itu, ada definisi untuk mendedahkan maklumat. Dalam sains asing, mereka sangat sensitif terhadap keutamaan dan hak cipta. Oleh itu, seorang saintis yang dapat menyelesaikan sesuatu menerima fenomena nominal, dan murid-murid yang miskin sepatutnya menghafal nama para penemu dengan hati, dan bukan hanya intipati kesannya.
Penentuan pelepasan termionik
Fenomena pelepasan termionik adalah bahawa elektron keluar dari logam pada suhu tinggi. Oleh itu, besi, timah atau merkuri dipanaskan adalah sumber zarah-zarah asas ini. Mekanisme ini didasarkan pada hakikat bahawa dalam logam ada sambungan khusus: kisi kristal nukleus yang positif adalah, oleh kerana itu, asas yang sama untuk semua elektron yang membentuk awan di dalam struktur.
Oleh itu, di antara zarah-zarah yang bercas negatif yang berdekatan dengan permukaan, akan sentiasa ada yang mempunyai tenaga yang cukup untuk meninggalkan kelantangan, iaitu, untuk mengatasi halangan yang berpotensi.
Suhu kesan pelepasan haba
Oleh kerana ikatan logam, akan terdapat elektron di dekat permukaan logam yang mempunyai daya yang cukup untuk mengatasi halangan keluar yang berpotensi. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh penyebaran tenaga yang sama, satu zarah hampir tidak merosot dari struktur kristal, manakala yang lain mengambil dan bergerak jarak tertentu, mengionkan medium di sekelilingnya. Jelas, lebih banyak kelvin dalam medium, semakin banyak elektron memperoleh keupayaan untuk meninggalkan isipadu logam. Oleh itu, persoalan timbul tentang apakah suhu pelepasan termionik. Jawapannya tidak mudah, dan kami akan mempertimbangkan sempadan bawah dan atas kewujudan kesan ini.
Batasan suhu pelepasan termionik
Sambungan zarah positif dan negatif dalam logam mempunyai beberapa ciri, di antaranya terdapat pengagihan tenaga yang sangat padat. Elektron, yang menjadi fermion, masing-masing menduduki niche tenaga mereka sendiri (tidak seperti boson, yang boleh menjadi semua dalam satu negeri). Walaupun begitu, perbezaan di antara mereka sangat kecil sehingga spektrum dapat dianggap berterusan, bukannya diskret.
Sebaliknya, ini membawa kepada kepadatan tinggi elektron dalam logam.Walau bagaimanapun, pada suhu yang sangat rendah, dekat dengan sifar mutlak (ingat, ini adalah sifar Kelvin, atau kira-kira tolak dua ratus tujuh puluh tiga darjah Celcius), akan ada elektron dengan tenaga yang lebih tinggi dan lebih rendah, kerana kesemuanya pada masa yang sama tidak dapat berada di negeri yang lebih rendah. Ini bermakna bahawa dalam keadaan tertentu (foil nipis), sangat jarang elektron keluar dari logam akan dipatuhi walaupun pada suhu yang sangat rendah. Jadi, nilai yang dekat dengan sifar mutlak boleh dianggap sebagai had yang lebih rendah daripada suhu pelepasan termionik.
Di sisi lain skala suhu adalah logam lebur. Menurut data fizikokimia, untuk semua bahan kelas ini ciri ini berbeza. Dalam erti kata lain, logam dengan takat lebur yang sama tidak wujud. Di bawah keadaan biasa, merkuri atau cecair melepasi bentuk kristalnya pada tahap minus tiga puluh sembilan darjah Celsius, manakala tungsten - tiga dan setengah ribu.
Walau bagaimanapun, semua had ini berkaitan dengan satu perkara - logam terhenti menjadi pepejal. Ini bermakna undang-undang dan kesan berubah. Dan untuk mengatakan bahawa terdapat pelepasan termionik dalam cair tidak diperlukan. Oleh itu, titik lebur logam menjadi batas atas kesan ini.
Pelepasan Thermoelectronic Vacuum
Semua di atas merujuk kepada fenomena dalam medium (contohnya, dalam udara atau dalam gas lengai). Sekarang kita beralih kepada persoalan apa yang pelepasan termionik dalam vakum. Untuk melakukan ini, kami menerangkan peranti paling mudah. Batang nipis logam diletakkan di dalam balang yang udara dipam keluar, di mana tiang negatif sumber semasa dibawa. Perhatikan bahawa bahan mesti mencairkan pada suhu yang cukup tinggi supaya tidak kehilangan struktur kristal semasa eksperimen. Katod yang diperolehi dikelilingi oleh silinder logam lain dan tiang positif disambungkan kepadanya. Secara semulajadi, anoda itu juga di dalam sebuah vesel penuh dengan vakum. Apabila litar ditutup, kami memperoleh arus pelepasan termionik.
Perlu diperhatikan bahawa di bawah syarat-syarat ini, pergantungan arus pada voltan pada suhu katod tetap tidak mematuhi hukum Ohm, tetapi undang-undang yang ketiga. Beliau juga dinamakan sempena Anak (dalam versi lain Anak-Langmuir dan juga Anak-Langmuir-Boguslavsky), dan dalam kesusasteraan ilmiah berbahasa Jerman - oleh persamaan Schottky. Dengan peningkatan voltan dalam sistem seperti pada masa tertentu, semua elektron yang dikeluarkan dari katod mencapai anod. Ini dipanggil arus tepu. Pada ciri voltan semasa, ini dinyatakan dalam fakta bahawa lengkungnya pergi ke dataran tinggi, dan peningkatan selanjutnya dalam voltan tidak berkesan.
Formula Pelepasan Thermionik
Ini adalah ciri-ciri yang mempunyai pelepasan termionik. Rumusannya agak rumit, jadi kami tidak akan memberikannya di sini. Di samping itu, mudah dicari di mana-mana direktori. Secara umumnya, formula pelepasan termionik tidak wujud seperti ini; hanya ketumpatan arus tepu yang dipertimbangkan. Nilai ini bergantung pada bahan (yang menentukan fungsi kerja) dan suhu termodinamik. Semua komponen lain dalam formula adalah pemalar.
Berdasarkan pelepasan termionik, banyak peranti berfungsi. Sebagai contoh, televisyen dan monitor besar lama adalah berdasarkan kesan ini.
