ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Кафедра «Физики, методов контроля и диагностики»
Реферат на тему
«Контактная разность потенциалов.
Термоэлектрические и эмиссионные явления»
Выполнила: студентка гр. ПМКб-11
Павлова Н.Ю.
Проверил: к.ф.-м.н., доцент
Федоров Б.В.
Тюмень, 2012г.
Содержание
Введение……………………………………………………………..стр. 3
Контактная разность потенциалов…………………………………стр. 5
Термоэлектрические явления………………………………………стр. 8
Эмиссионные явления………………………………………………стр. 14
Заключение………..…………………………………...…….………стр. 19
Список использованной литературы……………………………….стр. 20
Приложение………………………………………………………….стр. 21
Введение.
Контактная разность потенциалов — это разность потенциалов, возникающая при соприкосновении двух различных проводников, имеющих одинаковую температуру.
При соприкосновении двух проводников с разными работами выхода на проводниках появляются электрические заряды. А между их свободными концами возникает разность потенциалов. Разность потенциалов между точками находящимися вне проводников, в близи их поверхности называется контактной разностью потенциалов. Так как проводники находятся при одинаковой температуре, то в отсутствие приложенного напряжения поле может существовать только в пограничных слоях (Правило Вольта). Выделяется внутренняя разность потенциалов (при соприкосновении металлов) и внешняя (в зазоре). Значение внешней контактной разности потенциалов равно разности работ выхода отнесенной к заряду электрона. Если проводники соединить в кольцо то ЭДС в кольце будет равна 0. Для разных пар металлов значение контактной разности потенциалов колеблется от десятых до единиц вольт.
Термоэлектрические явления — совокупность физических явлений, обусловленных взаимосвязью между тепловыми и электрическими процессами в металлах и полупроводниках.
К термоэлектрическим явлениям относятся:
- Эффект Зеебека
- Эффект Пельтье
- Эффект Томсона
В некоторой степени все эти эффекты одинаковы, поскольку причина всех термоэлектрических явлений — нарушение теплового равновесия в потоке носителей (то есть отличие средней энергии электронов в потоке от энергии Ферми).
Абсолютные значения всех термоэлектрических коэффициентов растут с уменьшением концентрации носителей; поэтому в полупроводниках они в десятки и сотни раз больше, чем в металлах и сплавах.
3
При контакте тел с вакуумом или газами наблюдается электронная эмиссия - выпускание электронов телами под влиянием внешних воздействий:
нагревания (теплоэлектронная эмиссия) потока фотонов (фотоэмиссия),потока электронов (вторичная эмиссия),потока ионов,сильного электрического поля (автоэлектронная или холодная эмиссия).
Во всех видах эмиссий, кроме автоэлектронной, роль внешних воздействий сводится к увеличению энергетии части электронов или отдельных электронов тела до значения,позволяющего им преодолеть потенциальный порог на границе тела с последующим выходом в вакуум или другую среду.
Среди эмиссионных явлений автоэмиссия занимает особое место, так как это чисто квантовый эффект, при котором для высвобождения электронов из катода не требуется затрат энергии на сам эмиссионный акт в отличие от термо-, фото- и вторичной эмиссии.
4