1.Движение электрона в электрических и магнитных полях.

Во всех электронных и ионных приборах электронные потоки в вакууме или газе, находящемся под тем или иным давлением, подвергаются воздействию электрического поля. Взаимодействие движущихся электронов с электрическим .полем является основным процессом в электронных и ионных приборах. Рассмотрим движение электрона в электрическом поле.

Рис.1 - Движение электрона в ускоряющем электрическом поле

На рис., изображено электрическое поле в вакууме между двумя плоскими электродами. Они могут представлять собой катод и анод диода или любые два соседних электрода многоэлектродного прибора. Представим себе, что из электрода, имеющего более низкий потенциал, например из катода, вылетает электрон с некоторой начальной скоростью Vo. Поле действует на электрон с силой F и ускоряет его движение к электроду, имеющему более высокий положительный потенциал, например к аноду. Иначе говоря, электрон притягивается к электроду с более высоким положительным потенциалом. Поэтому поле в данном случае называют ускоряющим. Двигаясь ускоренно, электрон приобретает наибольшую скорость в конце своего пути, т. е. при ударе об электрод, к которому он летит. В момент удара кинетическая энергия электрона также будет наибольшей. Таким образом, при движении электрона в ускоряющем поле происходит увеличение кинетической энергии электрона за счет того, что поле совершает работу по перемещению электрона. Электрон всегда отнимает энергию от ускоряющего поля.

3. Основы зонной теории.

Спектр атома водорода. Известно, что атом водорода имеет планетарную структуру. Электрон вращается вокруг положительно заряженного ядра по строго определенным орбитам, на каждой орбите его энергия определяется 4 квантовыми числами: излучение и поглощение энергии электроном происходит только при переходе с одной орбиты на другую. Любые атомы других веществ имеют подобную, но более сложную структуру и подчиняются тем же правилам что и атом водорода.

Твердое тело (кристалл) состоит из множества атомов, расположенных определенным образом, составляя в целом кристаллическую решетку. Рассмотрим, что происходит  с энергетическим спектром отдельно взятого атома при его объединении с другими атомами в кристаллическую решетку.

- энергия ионизации.

Атомы сближаются только на расстояние а; не изменяется только 1 энергетический уровень, остальные расщепляются в систему подуровней. Образуются зоны разрешенных энергий. и зоны запрещенных энергий

Число подуровней соответствует  числу атомов в материальном теле. На каждом подуровне может находится не более 2-ух электронов (принцип Паули).

Электрон в зоне проводимости может участвовать в токе.