- •Список основных вопросов для экзамена по лекционному курсу «Физика низкотемпературной плазмы»
- •Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Фокусировка в однородном магнитном поле. Движение в скрещенных полях.
- •Подвижность ионов. Первая теория Ланжевена.
- •Ионизация ударами атомов и молекул. Фотоионизация, роль ступенчатых процессов, пленение излучения.
- •Сечение ионизации атомов и молекул электронным ударом. Эффективность ионизации. Эмпирические формулы для сечений ионизации. Метод Рамзауэра определения полных сечений.
- •Диффузии электронов в магнитном поле.
Список основных вопросов для экзамена по лекционному курсу «Физика низкотемпературной плазмы»
-
Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Фокусировка в однородном магнитном поле. Движение в скрещенных полях.
Общая картина движения заряженной частицы в поле когда ЭП и МП имеют произвольное направление друг к кругу, уравнение движения, что оно собой представляет (можно сказать если объяснять на «пальцах»).
Фокусировка в однородном МП - фокусировка при движении частиц с одинаковой осевой скоростью и небольшим рабросом радиальных скоросте. Т.к они выходя из точки на оси системы и движутся по окружности, то через нсколько периодов вращения частиц большинство из них придут в осевую точку одновременно.
Движение в ЕхН полях, частный случай движения, вектора Е и Н взаимоортогональны ( перпендикулярны друг другу). Возможные виды движения, когда реализуются. Где используются приближение скрещенных полей и реальные геометрии ( магнетрон СВЧ и магнетронный разряд плазменный)
-
Отклонение заряженных частиц в плоском однородном магнитном поле. Фокусировка в магнитном поле (при отклонении).
Фокусировка при частиц целиком лежащих в манитном поле ( т.е. не влетающих из области без поля). Где используется в приборах (для сепарации по чему ?)
-
Движение заряженных частиц в поле цилиндрического конденсатора.
Тут все понятно. Дополнительные вопросы могут быть по поводу чем он хуже или лучше плоского или сферичекого конденсатора. (полезно также иметь представление, о фокусировки в плоском кондесаторе и сферическом – схема фокусирующего устройства (расположения источника частиц и фокусирующих пластин)
-
Отклонение заряженных частиц в плоском электрическом поле. Учет полей рассеяния. Фокусирующие свойства электрической отклоняющей системы
Два случая отклонения: когда частица вылетает из поля плоского конденсатора с учетом и без учета полей рассеяния. Фокусирующе свойства – из-за разброса скоростей частиц, чатстицы находящиеся на разных расстояниях от центра фокусируются в одну точку (схема, формулы).
-
Основные отличия электронной и световой оптики. Распределение потенциала аксиально-симметричного элекрического поля.
Пять отличий от световой оптики поведения электронных пучков. Распределение аксиально симметричного поля => поле на оси определяет распределение поля везде!!
-
Уравнение движения параксиального электрона. Анализ основного уравнения электростатической оптики.
Что такое параксиальность? Вывод основного уравнения электронной оптики и его анализ ( какие компаненты в него входят => что определяют)
-
Основные типы электростатических линз.
Четыре типа электростатических линз, эпюры потенциала и первой и второй производной потенциала. Кто из них фокусирующие, а кто рассеивающие системы. Где применяются.
-
Параметры электростатических электронных линз. Тонкая слабая электростатическая линза.
Фокусные расстояния, положения главных плоскостей (чем они отличаются от оптических линз), линецное увеличеине, угловое увеличение. Что такое тонкая и толстая линза? Формулы для упрощения «тонкая линза»
-
Движение электронов в аксиально–симметричном неоднородном магнитном поле. Короткая магнитная линза.
Важно не упустить факт, что в этой линзе помимо фокусировки идет поворот всех точек как щелого на угол . Нужно будет схематически показать как это.
-
Аберрация электронных линз
Пять аберраций электронных линз со схемами и пояснениями ( когда бывают. Чем опредляются)
-
Ограничение тока пространственным зарядом. Вывод формулы Чайльда-Ленгмюра для плоских электродов.
Рассматривает в основном плоский промежуток, для него выводится упрощенным не совсем физическим методом ( как на лекции давалось) закон Чайльда_Ленгмюра. Можно посмотреть более точный вывод в Грановском. Посмотрите, что такое «виртуальный катод» - это для объяснения вопроса, поечему производная потенциала при на катоде равна 0. Могут быть дополнительные вопросы чем отличается вид этой формулы для цилиндрической и сферической геометрии.
-
Пространственный заряд в пучке заряженных частиц. Взаимодействие частиц в пучке. Изменение формы пучка из-за электростатического расталкивания.
Какие силы действуют на пучок изнутри. ) Знать что такое кроссовер, и где он может быть использован.
-
Прямолинейные пучки заряженных частиц. Пирсова оптика.
Это способы компенсации расталкивания пучков заряженных частиц. На примере двумерной задачи по компенсации ленточного пучка. Где используется?
-
Виды эмиссии заряженных частиц. Эмиссия атомных частиц.
Перечисление видов эмиссии заряженных частиц. В качестве дополнительных вопросов могут попросить рассказать о любом виде эмиссии.
-
Элементы квантовой статистики электронов в металле.
Статистика Ферми-Дирака, вероятности нахождения электрона на энергетическом уровне в потенциальной яме (распределение по импульсам, по энергии). Поток частиц на стенку со стороны металла.
-
Статистический вывод уравнения Ричардсона-Дешмана. Постоянная Ричардсона.
Условие термоэмиссии (типа, что энергия электрода должна быть выше потенциального барьера, что участвуют в термоэмиссии электроны из Максвелловского «хвоста», кстати уметь объяснить откуда максвелл появляется в статистике Ферми Дирака). Вывод уравнения используя элементы квантовой статистики( см. предыдущий вопрос)
-
Термодинамический вывод уравнения Ричардсона-Дешмана. Постоянная Зоммерфельда.
Здесь немного другой вывод - исходя из приравнивания потоков снаружи и изнутри Металла (можно так же посмотреть в Гапонове, там через чисто термодинамические величины дается выод). Не путать постоянные Ричардсона и Зоммерфельда
-
Измерение температурного коэффициента работы выхода.
Простой вопрос про α
-
Методы экспериментального определения термоэлектронных характеристик.
Измерение коэффициента отражения (метод Булыгинского), измерение работы выхода (калориметрический метод и метод прямых Ричардсона).
-
Влияние внешнего электрического поля на термоэмиссию. Эффект Шоттки.
Обратите внимание что эффект Шоттки и эмиссия по Шоттки – это разные явления. Первое это снижение потенциального барьера под действием электрического поля, второе это подбарьерный переход под действием сильного электричесского поля.
-
Автоэлектронная эмиссия (металлов)
Физический смысл явления. Теория автоэлектронной эмиссии (Фаулер- Нордгейм).
-
Фотоэлектронная эмиссия (металлов). Закон Эйнштейна. Опыты Лукирского и Прилежаева.
Этот вопрос не должен вызвать сложностей, т.к. фотоэффект изучался в общей физике.
-
Теория фотоэлектронной эмиссии. Кривая Фаулера. Точное измерение граничной частоты.
Здесь вроде бы все понятно должно быть.
-
Потенциальная ионно-электронная эмиссия. Кинетическая ионно-электронная эмиссия
Физ смысл явления. Условие потенциальной эмиссии. Условие кинетической эмиссии. Зависимость от энергии падающих ионов.
-
Вторичная электронная эмиссия (металлов). Упругое отражение электронов, неупругое отражение, истинно- вторичная эмиссия
Физ смысл. График зависимости тока вторичных электронов от энергии. Истинно вторичные электроны. Универсальная кривая вторичной электронной эмиссии. Теория ВЭЭ.
-
Поверхностная ионизация. Термодинамический вывод уравнения Саха-Ленгмюра. Влияние степени покрытия.
Некоторые с этим вопросом сталкивались при выполнении Лабы у Захарова. ( по-моему работа №6). Уравнение Саха Ленгмюра не путать с формулой Саха – они отличаются!!! Степень покрытия, зависимость от температуры.
-
Подвижность ионов. Учет поляризации среды по Ланжевену-Томпсону.
Это когда нельзя пользоваться теми же соображениями, что и при рассмотрении движения электронов в электрическом поле. В поле молекулы газа поляризуются и ионы движутся в поле диполей, а внешнее электрическое поле дает только направление движений.
-
Подвижность ионов. Роль перезарядки. Измерение подвижности ионов.
Подвижность ионов можно оценить, как и подвижность электронов (по тем же формулам и пользуясь той же логикой) при условии, что определяющую роль играет явление перезарядки. Измерение подвижности – Лаба у Визгалова (с сетками, на которые подаются потенциалы с опредленным периодом)
-
Подвижность электронов в газе. Формула Ланжевена. Нагрев электронов в электрическом поле.
Подвижность сначала в предположении, что электроны движутся с одинаковыми средними скоростями и длинами свободного пробега, потом усреднение по длинам свободного пробега, потом усреднение по скоростям ( отличаются численный коэффициент в формуле). Нагрев электронов электрическим полем, имеется в виду, что должно установиться равновесие, при котором энергия набираемая электроном до столкновения отдается на при столкновении.