Питання для самоконтролю

1. Що називають електромагнітною хвилею?

2. Які основні параметри електромагнітної хвилі?

3. Поясніть принцип формування електромагнітної хвилі.

4. Поясніть принцип утворення симетричної антени.

5. Яке призначення антени?

6. Наведіть приклади конструктивного виконання антен.

7. Вкажіть основні параметри антени.

Тема 4 Електровакуумні та напівпровідникові прилади Явище електронної емісії

Явище вильоту електронів з поверхні тіл називається електронною емісією.

Як відомо, вільні електрони в провідних матеріалах знаходяться в безперервному хаотичному русі. За звичайних умов електрони не можуть вийти за межі поверхні тіл, оскільки цьому перешкоджають електричні сили взаємодії електрона з тілом. Щоб електрон вилетів за межі металу, він повинен володіти енергією, достатньою для подолання сил, що утримують його в металі. Внутрішній енергії електрона для цього недостатньо. Тому йому потрібно надати додаткову енергію ззовні. Найменша додаткова енергія, яку необхідно надати електрону ззовні для подолання сил, що утримують його в металі, називається роботою виходу і позначається W0. Вона вимірюється в електрон-вольтах. Робота виходу є однією з основних характеристик електронної емісії. Чим менше W0, тим краще емісійні властивості матеріалу. Значення роботи виходу для різних металів, використовуваних в електронних приладах, коливається в межах від 1,8 еВ для цезію до 4,5 еВ для вольфраму.

Види електронної емісії та їх застосування в електронних приладах

Термоелектронною емісією називається процес випромінювання електронів з поверхні нагрітого металу. Цей вид електронної емісії широко використовується в електровакуумних і деяких іонних приладах. При нагріванні металу електрони отримують додаткову енергію, швидкість електронів, а отже, їх кінетична енергія зростає, і деяке число електронів долає сили, що перешкоджають їх виходу з металу в зовнішній простір. Чим вища температура і менша робота виходу металу, тим більше число електронів володітиме енергією, достатньою для подолання сил, що перешкоджають виходу електронів з металу.

Фотоелектронною емісією називається процес виходу електронів з поверхні металу, що опромінюється променистою енергією. Явище фотоелектронної емісії носить назву зовнішнього фотоефекту. За рахунок поглиненої енергії світлового потоку збільшується енергія електронів в металі. При цьому електрони, що отримали енергію, достатню для здійснення роботи виходу, вилітають за межі металу, створюючи потік вільних електронів.

Фотоелектронна емісія може виникати при опромінюванні металу променями видимого спектру, інфрачервоними, ультрафіолетовими і рентгенівськими. Цей вид емісії використовується у фотоелементах, фотопомножувачах і в телевізійних трубках.

Види електронної емісії та їх застосування в електронних приладах

Термоелектронною емісією називається процес випромінювання електронів з поверхні нагрітого металу. Цей вид електронної емісії широко використовується в електровакуумних і деяких іонних приладах. При нагріванні металу електрони отримують додаткову енергію, швидкість електронів, а отже, їх кінетична енергія зростає, і деяке число електронів долає сили, що перешкоджають їх виходу з металу в зовнішній простір. Чим вища температура і менша робота виходу металу, тим більше число електронів володітиме енергією, достатньою для подолання сил, що перешкоджають виходу електронів з металу.

Фотоелектронною емісією називається процес виходу електронів з поверхні металу, що опромінюється променистою енергією. Явище фотоелектронної емісії носить назву зовнішнього фотоефекту. За рахунок поглиненої енергії світлового потоку збільшується енергія електронів в металі. При цьому електрони, що отримали енергію, достатню для здійснення роботи виходу, вилітають за межі металу, створюючи потік вільних електронів.

Фотоелектронна емісія може виникати при опромінюванні металу променями видимого спектру, інфрачервоними, ультрафіолетовими і рентгенівськими. Цей вид емісії використовується у фотоелементах, фотопомножувачах і в телевізійних трубках.

Вторинна електронна емісія - це емісія електронів з поверхні металу при опромінюванні його потоком електронів. Якщо електрони, що рухаються з великою швидкістю, ударяються об поверхню металу, то їх кінетична енергія руху передається електронам металу. Електрони, що отримали необхідну додаткову енергію, вилітають з поверхні металу. При цьому електрони, що падають на поверхню металу, називаються первинними, а ті, що вилітають з металу – вторинними.

Струм вторинної емісії залежить від властивостей металу, стану його поверхні, швидкості і кута падіння первинних електронів. Кількісно вторинна емісія оцінюється коефіцієнтом вторинної емісії α, рівним відношенню кількості вторинних електронів n2 до кількості первинних електронів n1 Цей вид емісії використовується в електронних помножувачах і деяких спеціальних радіолампах. У деяких ламп вторинна емісія порушує нормальну їх роботу.

Електростатична (автоелектронна) емісія – це емісія електронів з поверхні металу (холодного) під дією сильного прискорюючого електричного поля (106-108 В/см). Дія зовнішнього електричного поля еквівалентна зменшенню роботи виходу електрона. Під дією цього поля відбувається «виривання» електронів з металу. Цей вид емісії використовується в рентгенівських трубках, а також в деяких газорозрядних і напівпровідникових приладах.

вгору