Электричество в вакууме Термоэлектронная эмиссия Ва

Электричество в вакууме

Термоэлектронная эмиссия • Ва ку ум – со сто я ние газа, при ко то ром сво бод ный про бег ча сти цы боль ше раз ме ра со су да. То есть такое со сто я ние, при ко то ром мо ле ку ла или атом газа про ле та ет от одной стен ки со су да к дру гой, не стал ки ва ясь с дру ги ми мо ле ку ла ми или ато ма ми. Су ще ству ет также по ня тие глу би ны ва ку у ма, ко то рое ха рак те ри зу ет то малое ко ли че ство ча стиц, ко то рое все гда оста ет ся в ва ку у ме.

• Для су ще ство ва ния элек три че ско го тока необ хо ди мо на ли чие сво бод ных но си те лей за ря да. От ку да они бе рут ся в об ла сти про стран ства с очень малым со дер жа ни ем ве ще ства? Для от ве та на этот во прос необ хо ди мо рас смот реть опыт, про ве ден ный аме ри кан ским фи зи ком То ма сом Эди со ном. В ходе экс пе ри мен та две пла сти ны по ме ща лись в ва ку ум ную ка ме ру и за мы ка лись за ее пре де ла ми в цепь с вклю чен ным элек тро мет ром. После того как одну пла сти ну на гре ва ли, элек тро метр по ка зы вал от кло не ние от нуля.

• Ре зуль тат опыта объ яс ня ет ся сле ду ю щим об ра зом: в ре зуль та те на гре ва ния ме талл из своей атом ной струк ту на чи на ет ис пус кать элек тро ны, по ана ло гии ис пус ка ни мо ле кул воды при ис па ре нии. Разо гре тый ме талл окру жа ет элек трон ное озеро. Такое яв ле ние на зы ва ет ся тер мо элек трон ной эмис си ей.

Свойство электронных пучков • Элек трон ный пучок – поток элек тро нов, длина ко то ро го много боль ше его ши ри ны. По лу чить его до воль но про сто До ста точ но взять ва ку ум ную труб ку, по ко то рой про хо ди ток, и про де лать в аноде, к ко то ро му и идут разо гнан ные элек тро ны, от вер стие (так на зы ва е мая элек трон ная пушк

• Элек трон ные пучки об ла да ют рядом клю че вых свойств: • В ре зуль та те на ли чия боль шой ки не ти че ской энер гии он имеют теп ло вое воз дей ствие на ма те ри ал, в ко то рый вре за ют ся. Дан ное свой ство при ме ня ет ся в элек трон ной свар ке. Элек трон ная свар ка необ хо ди ма в тех слу ча ях, когда важно со хра не ние чи сто ты ма те ри а лов, на при мер при сва ри ва нии по лу про вод ни ков. • При столк но ве нии с ме тал ла ми элек трон ные пучки, за мед ля ясь, из лу ча ют рент ге нов ское из лу че ние, при ме ня е мое в ме ди цине и тех ни ке • Воз мож ность управ лять дви же ни ем пуч ков с по мо щью элек три че ских и маг нит ных полей.

Электронно лучевая трубка • Как уже было ска за но выше, на ос но ве свойств рас про стра не ния тока в ва ку у ме было скон стру и ро ва но такое важ ное устрой ство, как элек трон но лу че вая труб ка. В ос но ве своей ра бо ты она ис поль зу ет свой ства элек трон н пуч ков. Рас смот рим стро е ние этого при бо ра. Элек трон но лу че вая труб ка со сто ит из ва ку ум ной колбы, име ю щей рас ши ре ние, элек трон ной пушки, двух ка то дов и двух вза им но пер пен ди ку ляр ных пар элек тро дов

• Прин цип ра бо ты сле ду ю щий: вы ле тев шие вслед ствие тер мо элек трон ной эмис сии из пушки элек тро ны раз го ня ют ся бла го да ря по ло жи тель но му по тен ци а лу ано дах. Затем, по да вая же ла е мое на пря же ние на пары управ ля ю щих элек тро дов, мы можем от кло нять элек трон ный пучок, как нам хо чет ся, по го ри зон та ли и по вер ти ка ли. После чего на прав лен ный пучок па да ет на лю ми но фор ный экран, что поз во ля ет нам ви деть на нем изоб ра же ние тра ек то рии пучка.