Elektron emissiya

Termion emissiyasi
Ish funktsiyasining qiymati moddaning kimyoviy tabiatiga, uning termodinamik holatiga va interfeys holatiga bog'liq. Agar ish funktsiyasini bajarish uchun etarli energiya elektronlarga isitish orqali berilsa, u holda elektronlarning metalldan chiqib ketish jarayoni deyiladi termion emissiya .
Klassik termodinamikada metall elektron gazni o'z ichiga olgan ionli panjara sifatida ifodalanadi. Erkin elektronlar jamoasi ideal gaz qonunlariga bo'ysunadi, deb ishoniladi. Shuning uchun 0 K dan boshqa haroratda Maksvell taqsimotiga muvofiq, metallda ma'lum miqdordagi elektronlar mavjud bo'lib, ularning issiqlik energiyasi ish funktsiyasidan kattaroqdir. Bu elektronlar metallni tark etadi. Agar harorat oshirilsa, unda bunday elektronlar soni ham ortadi.
Vakuum yoki boshqa muhitga qizdirilgan jismlar (emitterlar) tomonidan elektronlar chiqarish hodisasi deyiladi. termion emissiya . Elektronning issiqlik harakatining energiyasi sirtdan chiqarilganda manfiy zaryadlangan elektron va u tomonidan metall yuzasida induktsiya qilingan musbat zaryad o'rtasidagi Kulon tortishish kuchlarini engish uchun etarli bo'lishi uchun isitish kerak (6.1-rasm). Bundan tashqari, etarlicha yuqori haroratda metall yuzasida manfiy zaryadlangan elektron buluti hosil bo'ladi, bu elektronning metall yuzasidan vakuumga chiqishiga to'sqinlik qiladi. Ushbu ikki va ehtimol boshqa omillar metalldan elektronning ish funktsiyasini aniqlaydi.
Termion emissiya hodisasi 1883 yilda mashhur amerikalik ixtirochi Edison tomonidan kashf etilgan. Bu hodisa u tomonidan ikkita elektrodli vakuumli chiroqda kuzatilgan - musbat potentsialga ega anod va manfiy potentsial bo'lgan katod. Chiroqning katodi elektr toki bilan isitiladigan o'tga chidamli metalldan (volfram, molibden, tantal va boshqalar) tayyorlangan filament bo'lishi mumkin (6.3-rasm). Bunday chiroq vakuumli diod deb ataladi. Agar katod sovuq bo'lsa, u holda katod-anod zanjirida amalda oqim yo'q. Katod-anod pallasida katod haroratining oshishi bilan elektr toki paydo bo'ladi, bu kattaroq bo'lsa, katodning harorati qanchalik baland bo'lsa. Doimiy katod haroratida katod-anod zanjiridagi oqim potentsial farqning ortishi bilan ortadi U katod va anod o'rtasida va ba'zi bir statsionar qiymati ketadi, deyiladi to'yinganlik oqimi I n. Qayerda katod tomonidan chiqarilgan barcha termoelektronlar anodga etib boradi. Anod oqimi proportsional emas U, va shuning uchun Vakuumli diod uchun Ohm qonuni amal qilmaydi.

6.3-rasmda vakuum diodining sxemasi va oqim kuchlanish xususiyatlari (CV) ko'rsatilgan. men a(U a). Bu yerda U h - sekinlashtiruvchi kuchlanish qaysi I = 0.