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

4019. Повышение экономической эффективности налогообложения 108 KB
  Повышение экономической эффективности налогообложения предполагает минимизацию избыточного налогового бремени. Однако на практике основная часть налоговых поступлений приходится, как правило, на обложение доходов, прибыли и добавленной стои...
4020. Нетрадиционно возобновляемые источники энергии 123 KB
  Введение В настоящее время во всем мире наблюдается повышенный интерес к использованию в различных отраслях экономики нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ). Ведется бурная дискуссия о выборе путей развития энергетики. Это связано, ...
4021. Виды и принципы действия электросвязи. Мультимедийные технологии 308 KB
  Краткая информация о видах электросвязи Электросвязь - передача информации посредством электрических сигналов, распространяющихся по проводам (проводная связь), или (и) радиосигналов (радиосвязь). К электросвязи относят, кроме того, передачу информа...
4022. Чрезвычайные ситуации социального характера и защита от них 1.63 MB
  Чрезвычайные ситуации социального характера и защита от них Предисловие Преподавание дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» началось в российских вузах в 1990-х годах. И это далеко не случайно. В условиях социальной нестабильности, перманентных...
4023. Чрезвычайные ситуации социального характера 2.21 MB
  ЧС социального характера – это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате возникновения опасных противоречий и конфликтов в сфере социальных отношений, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы...
4024. Цех по производству стропильных балок покрытия производительностью 5200 м3/год 1.69 MB
  Цех по производству стропильных балок покрытия производительностью 5200 м 3 год Введение Развитие производства и применение сборного железобетона базируется на дальнейшей специализации предприятий по выпуску по выпуску однотипной продукции...
4025. Факторы, влияющие на процесс принятия решений 127 KB
  Введение На мой взгляд, проблема принятия и реализации решений является основополагающей для менеджмента. За последние 20 лет дважды Нобелевская премия в области экономики присуждалась за работы по совершенствованию общепринятой концепции принятия р...
4026. Типы государственного устройства. Понятие и сущность демократии 74.5 KB
  Типы государственного устройства. Тип государственного устройства характеризует способ национально-государственного и административно-территориального деления государства и способы взаимосвязи его территориальных образований. Исторически сложились...
4027. Проект увеличения производительности за счет выпуска новой продукции 263.5 KB
  Цель работы - закрепление полученных теоретических знаний по дисциплине «Проектный анализ» и приобретение практических навыков по выполнению анализа эффективности реализации инвестиционного проекта в рамках конкретного предприятия. В курсовой работе...