23111

Методи визначення роботи виходу електрона

Доклад

Физика

Методи визначення роботи виходу електрона. Енергію яку потрібно виконати для вибиття електрону з металу або рідини у вакуум називається роботою виходу. Еіон енергія іонізації А робота виходу електрона за межі поверхні тіла кін. Величина роботи виходу A в значній мірі залежить від чистоти поверхні емітера.

Украинкский

2013-08-04

973.5 KB

2 чел.

58. Методи визначення роботи виходу електрона.

Енергію, яку потрібно виконати для вибиття електрону з металу або рідини у вакуум називається роботою виходу. Вона виконується електронами проти сил притягання зі сторони надлишкового додатнього заряду, який виникає в металі внаслідок їх вильоту. Крім того робота виконується проти сил відштовхування зі сторони електронів, що вилетіли раніше і утворили електронну “хмару” поблизу поверхні провідника.

Вийти з тіла можуть лише ті електрони, енергія яких більше енергії електрона, що покоїться в не тіла. Число таких електронів в звичайних умовах дуже мале, тому вихід електорнів помітний лише в нагрітих тілах.

  1.  

Широко використовується фотоелектричний метод, що базується на явищі фотоелектронної емісії (зовнішній фотоефект). Виліт електрона з поверхні речовини під дією світла назив. зовнішнім фотоефектом. Він описується рівнянням Ейнштейна . Еіон - енергія іонізації, А – робота виходу електрона за межі поверхні тіла,  – кін.енергія фотоелектрона. Метали хар-ся тим, що у них є велика кількість вільних електронів. Тому Еіон =0. Схема установки для дослідження фотоефекту показана на мал. Світло падає на поверхню катода К, який наз. фотокатодом. З катоду вириваються електрони. Між анодом і катодом прикладена затримуюча різниця потенціалів V.  В експерименті вимірюють граничне значення затримуючої різниці потенціалів V при якій струм в колі зникне. При цьому еV =,тобто ми визначаємо енергію найшвидших електронів які вириваються з поверхні тв.тіла фотонами з енергією h. Далі з рівняння Ейнштейна можна визначити А. Величина роботи виходу A в значній мірі залежить від чистоти поверхні емітера.

  1.  Одним з методів визначення роботи виходу електрона є метод Річардсона. Використовується формула Річардсона-Дешмана: , де В – стала Річардсона, Т – температура катода, k – стала Больцмана, А – робота виходу, j – густина електронного струму. Цей метод оснований на явищі термоелектронної емісії, тобто виліті електронів з катоду за рахунок теплової емісії. Кількість вилітаючих електронів залежить від температури і від властивостей матеріалу. Значення логарифма струму насичення jн наносять на графік в відповідних одиницях, як функцію 1/Т. Тангенс кута нахилу дорівнює  . Але вказаний графік залежності відрізняється від прямої тому, що строго кажучи, робота виходу A залежить від температури. Таким чином, річардсонова, або ефективна робота, не є істинною.

Теоретична основа методів: Електрони провідності – “вільні” носії електричного заряду міцно утримуються в металі. Це означає, що пот.енергія електрона в тв.тілі менша ніж поза ним. Залишити кристал можуть лише електрони з досить великою кін.енергією. Такі електрони при Т>0 K в певній кількості завжди присутні в кристалі, оскільки функція Фермі-Дірака відмінна від нуля для довільно великих енергій. А робота необхідна для того, щоб один з вільних електронів в металі, що знаходиться в нижньому енерг.стані віддалити на нескінченність. Якщо цей електрон знаходиться на рівні Фермі, то відповідна робота А=W-WF. Це співвідношення і визначає так звану роботу виходу А.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2838. Проектирование и исследование рычажного механизма 395.5 KB
  Задание Задание №8 вариант №8 Спроектировать плоский рычажный механизм (см рисунок 1). Рисунок 1. Схема механизма Вариант K H, мм n, об/мин Pпс ...
2839. Общие принципы технической эксплуатации элементов конструкций и инженерного оборудования зданий 106 KB
  Общие принципы технической эксплуатации элементов конструкций и инженерного оборудования зданий. Прочностные и деформационные характеристики несущих конструкций, их нормирование, оценка и обеспечение в заданных пределах при эксплуатации. Эксплуатаци...
2840. Генетика как наука и ее теоретические аспекты 256.5 KB
  ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ГЕНЕТИКИ КАК НАУКИ. Генетика – наука о наследственности и изменчивости организмов, о закономерностях наследственной изменчивости и о материальных основах наследственности. а) Развитие классической генетики (создание самой наук...
2841. Генетика пола 116 KB
  Генетика пола Цель: Выявить основные закономерности наследования признаков, сцепленных с полом Задачи: 1. Изучить закономерности наследования признаков, сцепленных с полом, у дрозофилы 2. Изучить закономерности наследования признаков, сцепленных с п...
2842. Функции как совокупность объявлений и операторов 79 KB
  Функции Функция – это совокупность объявлений и операторов, предназначенных для выполнения отдельной задачи и заключённых в специальный блок. Необходимость в использовании функций возникает при решении сложных задач, когда нужно выполнять набор...
2843. Время жизни и область видимости в программировании 54 KB
  Время жизни и область видимости В языке C блоком считается последовательность объявлений, определений и операторов, заключенная в фигурные скобки. Объект языка C может быть объявлен на внешнем уровне (вне любого блока), на внутреннем уровне (внутри ...
2844. Препроцессор языка C 75.5 KB
  Препроцессор языка C Препроцессор языка C – это программа, выполняющая обработку исходного кода для передачи его компилятору, в процессе которой происходит подстановка директив и выполнение операций препроцессора. Все директивы препроцессора на...
2845. Интерпретация составных описателей 36 KB
  Интерпретация составных описателей При объявлении переменных, массивов, указателей или функций кроме простых идентификаторов могут использоваться составные описатели. Составной описатель – это идентификатор, дополненный более чем одним признако...
2846. Типы данных, определяемые пользователем (агрегативные типы данных) 51 KB
  Типы данных, определяемые пользователем (агрегативные типы данных) Язык C позволяет программисту создавать следующие типы данных: переименование типов перечислимый тип структура битовые поля объединение Переименование типов. Язык C позволяет дать но...