Ngayon ang pokus ay nasa thermionic emission. Ang mga variant ng pangalan ng epekto, ang pagpapakita nito sa daluyan at sa vacuum ay isinasaalang-alang. Ang mga limitasyon ng temperatura ay iniimbestigahan. Ang nakasalalay na mga sangkap ng saturation kasalukuyang density ng thermionic emission ay natutukoy.
Mga pangalan ng epekto ng thermionic emission
Ang salitang "thermionic emission" ay may iba pang mga pangalan. Sa pamamagitan ng mga pangalan ng mga siyentipiko na natuklasan at unang sinisiyasat ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, ito ay tinukoy bilang ang epekto ng Richardson o ang epekto ng Edison. Kaya, kung ang isang tao ay nakatagpo ng dalawang pariralang ito sa teksto ng isang libro, dapat niyang alalahanin na ang parehong pisikal na termino ay ipinahiwatig. Ang pagkalito ay sanhi ng hindi pagkakasundo sa pagitan ng mga pahayagan ng mga may-akda sa domestic at dayuhan. Pinilit ng mga pisiko sa Sobyet na magbigay ng mga batas na mga paliwanag na kahulugan.
Ang salitang "thermionic emission" ay naglalaman ng kakanyahan ng kababalaghan. Ang taong nakakakita ng pariralang ito sa pahina ay agad na nauunawaan na pinag-uusapan natin ang pagpapalabas ng temperatura ng mga elektron, nananatili lamang sa likod ng mga eksena, nangyayari ito nang walang kabiguan sa mga metal. Ngunit para doon, may mga kahulugan upang ibunyag ang mga detalye. Sa agham na dayuhan, sobrang sensitibo sila sa primacy at copyright. Samakatuwid, ang isang siyentipiko na nagawang ayusin ang isang bagay na tumatanggap ng isang nominal na kababalaghan, at ang mahihirap na mag-aaral ay dapat talagang kabisaduhin ang mga pangalan ng mga tumuklas sa pamamagitan ng puso, at hindi lamang ang kakanyahan ng epekto.
Pagpapasya ng thermionic emission
Ang kababalaghan ng thermionic emission ay ang mga elektron na lumabas mula sa mga metal sa mataas na temperatura. Sa gayon, ang pinainit na bakal, lata o mercury ang pinagmulan ng mga elementong ito. Ang mekanismo ay batay sa katotohanan na sa mga metal mayroong isang espesyal na koneksyon: ang kristal na sala-sala ng positibong sisingilin na nuclei ay, tulad ng dati, isang karaniwang batayan para sa lahat ng mga electron na bumubuo ng isang ulap sa loob ng istraktura.
Kaya, kabilang sa mga negatibong sisingilin na mga particle na malapit sa ibabaw, palaging mayroong mga may sapat na enerhiya upang iwanan ang lakas ng tunog, iyon ay, upang malampasan ang potensyal na hadlang.
Ang temperatura ng epekto ng paglabas ng thermionic
Dahil sa bond na metal, magkakaroon ng mga electron na malapit sa ibabaw ng anumang metal na may sapat na puwersa upang malampasan ang potensyal na exit barrier. Gayunpaman, dahil sa magkaparehong pagpapakalat ng energies, ang isang maliit na butil na bahagyang pumupunta sa layo ng mala-kristal na istraktura, habang ang iba ay tumatanggal at naglalakbay sa isang tiyak na distansya, na-ionizing ang daluyan sa paligid nito. Malinaw, ang higit pang mga kelvin sa daluyan, mas maraming elektron ang nakakakuha ng kakayahang iwanan ang lakas ng tunog ng metal. Kaya, ang tanong ay lumitaw kung ano ang temperatura ng thermionic emission. Ang sagot ay hindi simple, at isasaalang-alang namin ang mas mababa at itaas na mga hangganan ng pagkakaroon ng epekto na ito.
Mga limitasyon ng temperatura ng thermionic emission
Ang koneksyon ng positibo at negatibong mga partikulo sa mga metal ay may isang bilang ng mga tampok, bukod sa kung saan mayroong isang napaka siksik na pamamahagi ng energies. Ang mga elektron, pagiging fermion, ang bawat isa ay sumasakop sa kanilang sariling mga angkop na lugar (hindi katulad ng mga bosons, na maaaring maging lahat sa isang estado). Sa kabila nito, ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito ay napakaliit na ang spectrum ay maaaring isaalang-alang na tuluy-tuloy, sa halip na maging discrete.
Sa turn, ito ay humantong sa isang mataas na density ng mga estado ng mga electron sa mga metal.Gayunpaman, kahit na sa napakababang temperatura, malapit sa ganap na zero (pagpapabalik, ito ay zero Kelvin, o humigit-kumulang na minus dalawang daan at pitumpu't tatlong degree na Celsius), magkakaroon ng mga electron na may mas mataas at mas mababang enerhiya, dahil ang lahat ng mga ito sa parehong oras ay hindi maaaring nasa isang mas mababang estado. Nangangahulugan ito na sa ilalim ng ilang mga kondisyon (manipis na foil), napakabihirang ang paglabas ng elektron mula sa isang metal ay masusunod kahit sa sobrang mababang temperatura. Kaya, ang isang halaga na malapit sa ganap na zero ay maaaring isaalang-alang ang mas mababang limitasyon ng temperatura ng thermionic emission.
Sa kabilang panig ng scale ng temperatura ay ang pagkatunaw ng metal. Ayon sa data ng physicochemical, para sa lahat ng mga materyales ng klase na ito ay naiiba ang katangian na ito. Sa madaling salita, ang mga metal na may parehong punto ng pagtunaw ay hindi umiiral. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mercury o likido ay pumasa mula sa form ng mala-kristal kahit na sa minus tatlumpu't siyam na degree Celsius, habang ang tungsten - sa tatlo at kalahating libong.
Gayunpaman, ang lahat ng mga limitasyong ito ay nauugnay sa isang bagay - ang metal ay tumigil na maging isang solid. Nangangahulugan ito na nagbabago ang mga batas at epekto. At upang sabihin na mayroong thermionic emission sa natutunaw ay hindi kinakailangan. Kaya, ang natutunaw na punto ng metal ay nagiging itaas na limitasyon ng epekto na ito.
Vacuum Thermoelectronic Emission
Ang lahat ng nasa itaas ay tumutukoy sa hindi pangkaraniwang bagay sa daluyan (halimbawa, sa hangin o sa isang mabangong gas). Ngayon lumiliko kami sa tanong kung ano ang thermionic emission sa vacuum. Upang gawin ito, inilalarawan namin ang pinakasimpleng aparato. Ang isang manipis na baras ng metal ay inilalagay sa flask kung saan ang air ay pumped out, kung saan nagdala ang negatibong poste ng kasalukuyang mapagkukunan. Tandaan na ang materyal ay dapat matunaw sa sapat na mataas na temperatura upang hindi mawala ang istraktura ng mala-kristal sa panahon ng eksperimento. Ang nakuha sa cathode ay napapalibutan ng isang silindro ng isa pang metal at isang positibong poste ay konektado dito. Naturally, ang anode ay nasa isang sisidlan din na puno ng vacuum. Kapag ang circuit ay sarado, nakukuha namin ang kasalukuyang ng thermionic emission.
Kapansin-pansin na sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang pag-asa sa kasalukuyang boltahe sa isang palaging temperatura ng katod ay hindi sumusunod sa batas ni Ohm, ngunit ang batas ng ikalawang dalawa. Siya rin ay pinangalanan sa Bata (sa iba pang mga bersyon ng Child-Langmuir at maging sa Bata-Langmuir-Boguslavsky), at sa panitikang pang-agham na wikang Aleman - sa pamamagitan ng pagkakatumbas ng Schottky. Sa pamamagitan ng isang pagtaas ng boltahe sa tulad ng isang sistema sa isang tiyak na sandali, ang lahat ng mga electron na nakuha sa labas ng katod naabot ang anode. Ito ay tinatawag na kasalukuyang saturation. Sa katangian na kasalukuyang boltahe, ito ay ipinahayag sa ang katunayan na ang curve ay pumupunta sa isang talampas, at ang isang karagdagang pagtaas ng boltahe ay hindi epektibo.
Formula ng Thermionic Emission
Ito ang mga tampok na mayroon ng thermionic emission. Ang formula ay medyo kumplikado, kaya hindi namin bibigyan ito. Bilang karagdagan, madaling mahanap sa anumang direktoryo. Sa pangkalahatan, ang formula ng paglabas ng thermionic ay hindi umiiral tulad ng; tanging ang saturation kasalukuyang density ay isinasaalang-alang. Ang halagang ito ay nakasalalay sa materyal (na tumutukoy sa pag-andar ng trabaho) at ang temperatura ng thermodynamic. Ang lahat ng iba pang mga sangkap ng formula ay palaging.
Sa batayan ng thermionic emission, maraming mga aparato ang gumagana. Halimbawa, ang mga lumang malalaking telebisyon at monitor ay batay sa epekto na ito.
