2) Ток в вакууме, триод и исследования его свойств

Термоэлектронная эмиссия. Соединим стержень заряженного электрометра с одним электродом вакуумной стеклянной колбы, а корпус электрометра — с другим электродом, представляющим собой тонкую металлическую нить (рис. 169). Опыт покажет, что электрометр не разряжается.

Между двумя электродами, расположенными в герметичном сосуде, из которого удален воздух, и находящимися под напряжением, электрический ток отсутствует, так как в вакууме нет свободных носителей электрического заряда. Американский ученый и изобретатель Томас Эдисон (1847—1931) обнаружил (1879 г.), что в вакуумной стеклянной колбе возникает электрический ток, если один из электродов нагреть до высокой температуры. Подключим к выводам металлической нити источник тока. Если нить соединена с отрицательным полюсом источника, то при ее нагревании электрометр быстро разряжается. При соединении нити с положительным полюсом электрометр не разряжается и при нагревании нити током. Эти опыты доказывают, что нагретый катод испускает частицы, обладающие отрицательным электрическим зарядом. Эти частицы — электроны. Явление испускания свободных электронов с поверхности нагретых тел называется термоэлектронной эмиссией.

Триод. Потоком электронов, движущихся в электронной лампе от катода к аноду, можно управлять с помощью электрических и магнитных полей. Простейшим электровакуумным прибором, в котором осуществляется управление потоком электронов с помощью электрического поля, является триод. Баллон, анод и катод вакуумного триода имеют такую же конструкцию, как и у диода, однако на пути электронов от катода к аноду в триоде располагается третий электрод, называемый сеткой. Обычно сетка — это спираль из нескольких витков тонкой проволоки вокруг катода. Если на сетку подается положительный потенциал относительно катода , то значительная часть электронов пролетает от катода к аноду, и в цепи анода существует электрический ток. При подаче на сетку отрицательного потенциала относительно катода электрическое поле между сеткой и катодом препятствует движению электронов от катода к аноду, анодный ток убывает. Таким образом, изменяя напряжение между сеткой и катодом, можно регулировать силу тока в цепи анода.

8) Экспериментальное исследование интерференции света

Свет, предварительно прошедший через светофильтр, проходя через отверстие S в экране A падал на экран В, в котором были проделаны две тонкие щели S1и S2. Эти щели являлись когерентными источниками света и давали достаточно четкую картину интерференции на экране.  В настоящей лабораторной работе вместо обычного источника света со светофильтром для повышения степени когерентности используется гелий-неоновый лазер. Схема установки приведена на рис. 2 S 1 и S2 – источники когерентного излучения, s1 и s2 – пути света от источников до точки наблюдения Р, d – расстояние между щелями, L – расстояние между экранами В и С -оптическая разность хода лучей., Разность фаз колебаний, возбужденных волнами, приходящими в точку Р от источников S1 и S2 равна: , (1) где  показатель преломления среды, 0 – длина волны света в вакууме. Отсюда следует, что если в оптической разности хода укладывается целое число длин волн  , и в этой точке будет наблюдаться интерференционный максимум., то разность фаз оказывается кратной 2

Если в оптической разности хода укладывается полуцелое число длин волн  , то в этой точке будет наблюдаться интерференционный минимум. Из рис. 2 видно что: . (2) Учитывая, что  , получаем: . (3) Так как   и  , то из уравнения (3) следует, что оптическая разность хода равна: . (4) Подставим в выражение (4) условия наблюдения максимума и минимума интерференции, соответственно получим: , (5)  . (6) Ширина интерференционной полосы на экране (расстояние между соседними минимумами интенсивности) будет определяться соотношением: , (7) где   - длина волны в среде, заполняющей пространство между источниками света и экраном.  Установка (рис. 3) смонтирована на оптической скамье 4. Источником света служит полупроводниковый лазер 1. Параллельный световой пучок освещает тест-объект 2, который представляет собой тонкий стеклянный диск с непрозрачным покрытием, на котором по кругу нанесены пары щелей с разными расстояниями между ними. Пары щелей равной ширины объединены в группы по четыре. В пределах групп изменяются расстояния между щелями. Свет л азера, проходя через пару щелей, падает на экран 3, на котором и проводятся измерения ширины интерференционной полосы (х).