 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Калориметрический метод определения работы выхода
При отборе эмиссионного тока температура катода понижается. Происходит это вследствие того, что эмитируются наиболее ”горячие” электроны, т.е. обладающие наибольшей энергией. Их уход вызывает нарушение равновесного распределения. Система стремится его восстановить. Чтобы восполнить дефицит электронов с большой энергией, решетка должна передать часть энергии электронному газу, в результате чего температура образца понижается. Для сохранения прежнего значения температуры катода необходимо увеличить подводимую мощность. На этом эффекте и основан калориметрический метод определения работы выхода.
Пусть имеется диод. Приложим запирающее напряжение такое, чтобы ток эмиссии был равен нулю. Эмитированные с поверхности катода электроны отражаются от барьера, имеющегося в промежутке катод-анод. В этом случае подводимая энергия расходуется только на лучеиспускание, если удалось устранить потери за счет теплопроводности по арматуре крепления. В случае прямонакального катода (нити) можно написать следующее уравнение для баланса энергии:
(2.10.15)
Теперь приложим такую разность потенциалов, при которой все эмитированные электроны собираются на аноде. Подводимая мощность расходуется уже не только на лучеиспускание, но и на сообщение необходимой энергии эмитированным электронам. Если среднюю величину этой энергии, приходящейся на один вышедший электрон обозначить через qe, то для баланса энергии получаем следующее выражение:
, (2.10.16)
где DIH - добавка к току накала, необходимая для сохранения прежнего значения температурыкатода. Величина энергии, которая уносится одним электроном, равна сумме работы выхода и средней кинетической энергии термоэлектрона:
. (2.10.17)
Раскрывая скобки в (2.10.16) и учитывая, что лучеиспускание зависит только от температуры и не связано с эмиссией электронов, получаем:
. (2.10.18)
Поскольку DIH<<IH, а этого всегда можно добиться используя небольшие величины эмиссионного тока, то квадратичным относительно DIH слагаемым можно пренебречь. В результате имеем:
. (2.10.19)
Реализовать на практике этот метод трудно. Он пригоден для катодов специфической формы, лучше всего подходят проволоки. Но последние являются поликристаллами, что снижает интерес к такого рода измерениям. Преимуществом калориметрического метода является отсутствие влияния на измерение j температурного коэффициента, а также величины прозрачности потенциального барьера.
Поиск по сайту: