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

82821. Декарбоксилирование Бартона 410.5 KB
  Декарбоксилирование Бартона - радикальная реакция, в которой карбоновую кислоту сначала преобразуется в гидроксамат эфира (как правило, называют эфир Бартона). Затем продукт нагревают в присутствии радикального инициатора и подходящего донора водорода для завершения восстановительного...
82822. Учения Фомы Аквинского о взаимоотношении церкви и государства 90 KB
  История политологии процесс постоянного обновления и обогащения ее теоретико-методологического и методического арсеналов. Августин происходил из небогатой провинциальной семьи и в молодости испытал влияние матери-христианки Моники но долгое время сохранял религиозную индифферентность.
82823. Экономическое развитие Древней Греции и Рима 34.45 KB
  Основными источниками пополнения рядов рабов были: 1 военнопленные и захваченные в плен мирные жители; 2 продаваемые правящей аристократией варварских народов соплеменники; 3 рожденные рабами дети; 4 люди захваченные пиратами и похитителями.
82824. Организация работы на посту сезонного технического обслуживания автомобилей 22.28 KB
  Организация работ по техническому обслуживанию легковых автомобилей строится в зависимости от их принадлежности к государственному или индивидуальному сектору. Организация работ по техобслуживанию автомобилей может быть бригадной или агрегатно-участковой.
82825. Химия в экстремальных и экзотических условиях 60.5 KB
  Современная химия расширяя свои горизонты активно вторгается в области которые для классической химии не представляли интереса или были недостижимы. Лазерные ударные волны в химии средство исследования поведения вещества в экстремальных условиях....
82826. Университеты мира 136 KB
  В большинстве Университетов Великобритании высшее образование получают в течение 3-4 лет и все оценки за экзаменационные, научные и другие творческие работы выставляются по 100 балльной шкале. На каждом курсе, как правило, обязательными являются 4 предмета.
82827. Международные организации по стандартизации 72.97 KB
  В области международной стандартизации работают Международная организация по стандартизации ИСО Международная электротехническая комиссия МЭК и Международный союз электросвязи МСЭ. Ниже рассматривается деятельность ИСО и МЭК как наиболее крупных международных организаций по стандартизации...
82828. Індійська філософія 194.13 KB
  Аспект часу в історії філософської думки Індії завжди відігравав лише підпорядковану роль. Тому немає історії індійської філософії, а будь-яка історична періодизація розглядалася як умовність. Але філософія залишається невід’ємною частиною життя індійця - завжди сучасною і завжди життєво...
82829. Гироскопы и их применение 269.5 KB
  В данном случае он представляет собой тяжелое дискообразное тело, способное вращаться с малым трением вокруг закрепленного центра масс. Оправа состоит из двух колец: внутреннего и наружного. Ось вращения гироскопа проходит через его центр масс и закреплена в подшипниках, расположенных во внутреннем кольце.