Эмиссия электронов. Термоэлектронная эмиссия. Электронные лампы. Ламповый выпрямитель. Сеточная характеристика лампы. Ток в газах.
ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ – испускание электронов поверхностью твердого тела или жидкости. Чтобы электрон покинул конденсированную среду в вакууме или газе, должна быть затрачена энергия, которую называют работой выхода. Зависимость потенциальной энергии электрона от координаты на границе эмиттера и вакуума (или иной среды) называют потенциальным барьером. Его и должен преодолеть электрон, выходя из эмиттера
Термоэлектро́нная эми́ссия (эффект Ричардсона, эффект Эдисона) — явление испускания электронов нагретыми телами. Концентрация свободных электронов в металлах достаточно высока, поэтому даже при средних температурах вследствие распределения электронов по скоростям (по энергии) некоторые электроны обладают энергией, достаточной для преодоления потенциального барьера на границе металла. С повышением температуры число электронов, кинетическая энергия теплового движения которых больше работы выхода, растет, и явление термоэлектронной эмиссии становится заметным.
Электро́нная ла́мпа, радиола́мпа — электровакуумный прибор (точнее, вакуумный электронный прибор), работающий за счёт управления интенсивностью потока электронов, движущихся в вакууме или разрежённом газе между электродами.
АНОДНО-СЕТОЧНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА – графическое изображение зависимости анодного тока электронной лампы от величины электрического напряжения на управляющей сетке при неизменном анодном напряжении. Зависимость Ia = f(Uc1) изображается в прямоугольных координатах. По оси ординат откладывается значение анодного тока, абсцисс – напряжения на сетке. Анодно-сеточные характеристики представляют собой семейство кривых Ia =f(Uc1) для различных значений анодного напряжения.
Если на два электрода, разделённых газовым промежутком, подать напряжение, то ток в общем случае не пойдёт, так как поле есть, а свободных зарядов нет, газ состоит из нейтральных молекул. Для того, чтобы из этих молекул образовались свободные заряды - положительные ионы и электроны, необходим внешний ионизатор, например, ультрафиолетовая лампа. Излучение такой лампы производит ионизацию части молекул газа, возникает электрический ток. Ионы движутся к аноду, электроны - к катоду. Разряд такого типа, то есть с внешним ионизатором, называется несамостоятельным газовым разрядом.
Если же свободные заряды образуются в газе в процессе самого разряда, без внешней помощи, разряд называется самостоятельным. Например, если в описанном выше несамостоятельном разряде повышать напряжение, кинетической энергии ионов, "бомбардирующих" катод, может оказаться достаточно для выбивания из катода вторичных электронов, которые, набирая энергию в поле, способны произвести ионизацию молекул газа при столкновениях с ними. Несамостоятельный разряд перейдёт в самостоятельный, внешний ионизатор уже будет не нужен.
Самостоятельные газовые разряды классифицируются определённым образом, в зависимости от типа эмиссии на катоде и типа ионизации молекул газа. Подробная классификация достаточно ветвиста, неоднозначна, поэтому, думаю, не стоит в курсе общей физики для нефизиков забивать этим голову.
Зависимость силы тока от напряжения на электродах зависит от типа разряда и является достаточно многообразной.