3582284730

Pomiar prędkości wyjściowej elektronów metodą napięcia hamującego

Wymagania do ćwiczenia

* 1. Ruch ładunku w polu elektrycznym,

_2. Emisja elektronów z metalu, praca wyjścia,

HL Lampy elektronowe.

^■ra

L 3. Jaworski, A. Dietłaf, L. Miłkowska. Elektryczność i magnetyzm. Kurs fizyki, t.2. Warszawa, HWN, 1970. Str.162 - 174.

I J. Massalski, M. Massalska, Fizyka dla inżynierów, t.2, WNT, Warszawa 1980. Str.162-166, k 171-174.

^■prowadzenie do tematyki ćwiczenia

hasko emisji termoelektronowej polega na emitowaniu elektronów przez nagrzane metale. ■Mfezeń zajęta przez metal wypełniona jest siecią dodatnich jonów, między którymi znajdują się |teoay poruszające się swobodnie, jak cząsteczki gazu, wewnątrz metalu (gaz elektronowy) o ■mi kinetycznej E_t. Elektron może opuścić dany metal jedynie wówczas, gdy jego energia ■Rtjczna jest co najmniej równa pracy wyjścia elektronu z metalu. Doświadczenia wykazały, że w ■posturze kilkuset stopni Kelvina zjawisko termoemisji staje się bardzo intensywne. Liczba BKlektronów, które opuściły metal, zwiększa się i to bardzo szybko wraz ze wzrostem ■postury. Wzrost ten określa prawo termoemisji, zwane prawem Richardsona. Zgodnie z tym BKem gęstość prądu termoemisji jj> w zależności od temperatury T ma postać:

j_T =BT²e~*^liT

He jj jest gęstością prądu (natężenie prądu elektrycznego emitowane z 1 cm" powierzchni, B -kfa charakterystyczna dla danego metalu, ^ - praca wyjścia, k - stała Boltzmanna. kanony emitowane z katody w odpowiednio silnym polu elektrycznym docierają do anody i ■owujemy równość prądu termoemisji i prądu anodowego. W przypadku słabych pól część ■eonów wraca z powrotem do katody i w jej pobliżu tworzy się chmura elektronów.

■ Zjawisko termoemisji zostało zastosowane między innymi w lampach elektronowych, ■prostszą lampą elektronową jest dioda. Jest to bańka szklana, w której wytworzono wysoką rftnię, aby elektrony podczas ruchu od katody do anody nie zderzały się z cząsteczkami gazu oraz ■ katoda nie ulegała utlenianiu. Katodą jest drucik metalowy nagrzewany do wysokiej jsperatury za pomocą prądu elektrycznego. Anoda ma postać cienkościennego cylindra ■rającego katodę. Katody mogą być żarzone bezpośrednio i pośrednio. Katoda z bezpośrednim ■eniem odznacza się ona poważną wadą gdyż nagrzewanie prądem przemiennym powoduje

151