Data : 10.04.1999	Paweł Łukasiewicz		Wydział Mechaniczny Gr:13 zespół :
Nr ćwiczenia E5	Temat : Pomiar pracy wyjścia elektronu
kolokwium	ocena	data	podpis
wykonanie

I.Opracowanie Teoretyczne

Model elektronow swobodnych . Na podstawie tego modelu możemy wyjaśnić wiele elementarnych własności metali.Model ten zakłada ,iż wiele elektronow słabo związanych z atomami tworzącymi dany metal może poruszac się w całej jego objetości.Powstałe po odłączeniu elektronow jony dodatnie są rozmieszczone wewnątrz metalu w postaci regularnej sieci przestrzennej ,charakterystycznej dla krystalicznej budowy metali.Siły jakie wywierają jony sieci krystalicznej na elektrony odłączone od atomów metali ,znoszą się wzajemnie , skutkiem tego elektrony mogą się swobodnie poruszać w całej objętości metalu.Znajdują się

one w ciągłym , bezładnym ruchu .Jeżeli w metalu zostanie wytworzone pole elektryczne to elektrony zaczną się poruszać w sposób uporządkowany , skutkiem czego będzie przepływ prądu elektrycznego.

ROZKŁAD FERMIEGO - DIRACA.

Wraz ze wzrostem temperatury rośnie energia kinetyczna gazu elektronowego. Następnie obsadzanie niektórych poziomów energetycznych , które w stanie podstawowym(zero bezwzględne) były nie obsadzone. Zjawisko to opisuje prawo rozkładu FERMIEGO - DIRACA :

g

i

n = --------------

i Ei - ć

e ------- + 1

kT

gdzie : n - ilość cząstek na danym poziomie energetycznym

i

g - ilość stanów na danym poziomie energetycznym

i

Ei - dozwolony poziom energetyczny

ć - funkcja temperatury

T - temperatura

k - stała Boltzmana

Zjawisko powyższe opisuje również prawo rozkładu Maxwella - Boltzmana , przy

założeniu ,ze cząstki są rozróżnialne i pomijamy zasadę nieoznaczoności:

(-Ei+ć)kT

n = g * e

i i

Emisje elektronow nazywamy zjawisko wyjścia elektronow z danego ciała do otaczającej przestrzeni.W normalnych warunkach emisja nie może zachodzić, gdyż elektrony nie posiadają dostatecznie dużej energii aby pokonać sile na powierzchni metalu, pochodząca od jonów sieci krystalicznej, która jest skierowana do wnętrza metalu.Elektron aby opuścić metal musi posiadać odpowiedni zasób energii aby pokonać te siły. Wiąże się to z wykonaniem pewnej pracy , zwanej praca wyjścia elektronu. Działanie sił wiążących elektronu z

metalem można interpretować jako istnienie tuz przy powierzchni metalu pewnej bariery potencjału, która przeciwdziała wyjściu elektronow z metalu.

---