8. Энергетич. Состояния е-ов в Ме. Зонная схема Ме и их физ-ие св-ва.

3энергет. параметра характериз. атом: 1.энергия ионизации-Е_i (по мере увеличения кол-ва заполненных эл.гр.,Е_iуменьшается).2.Е_{сродства}-энергия. котор-я, должна быть затрачена для присоед. к атому избыт-го е-на. 3.Электроотрицательность Е=1/2(Е_ср+Е_i)

Зонная схема Ме на примере Na

По мере сближения атомов вален-е е-ны начинают испытывать действие потенциала сосед. атома. Энергия связи валент. е-ов начинает уменьшатся.

Т.к. на е-н действует внеш. поле 2-го атома, уровень расщеп-ся согласно эф-ту Штарка. Энегрия расщеплённых уровней больше чем суммарный потенциал атомов. При дальнейшем сближении, м/у 1и2 атомом устанав-ся равновес. состояние, след-но потенциал м/у ядрами окажется ниже,чем полож. расщеп-го р-терма.3s –зона общая для всех атомов.Расщеплённая s-зона на 1/2 свободна.3р-зона пересекается с 3s-зонной, т.е.е-ны с увеличением t могут перемещ-ся из s-зоны в р.

Св-ва металла:электропроводоность, теплопроводность, высокая пластичность.легко окис-ся,коэ-т отражения высокий.

10. Эффект Шоттки. Автоэлектронная, вторичная и фотоэмиссии электронов. Области применения.

Эффект Шоттки- влияние поля на величину потенциального барьера.

Fs- Сила зеркального отображения.

,где ε0- диэлектрическая проницаемость вакуума.

Ws- потенциал зеркального отображения.

Если приложим внешнее электрическое поле то, W_SeE_X, F_SeE_Xx

На некотором расстоянии сила еЕ и Fs компенсируют друг друга, т.е становятся равными.

Автоэлектронная эмиссия—эмиссия электронов с поверхности Ме под действием сильного внешнего эл. поля, ее открыл Р.Вуд (1897) при исследовании вакуумного разряда.

Автоэлектронная эмиссия объясняется туннельным

эффектом и происходит без затрат энергии на возбуждение электронов. При автоэлектронной эмиссии электроны преодолевают потенциальный барьер, не проходя над ним за счет кинетической энергии теплового движения, а путем туннельного просачивания сквозь барьер, сниженный и суженный электрическим полем.

Вторичная электронная эмиссия (открытая Л.Остин и Г.Штарке, 1902) — эмиссия под действием ускоренного потока частиц.

Количественно вторичная электронная эмиссия характеризуется "коэффициентом вторичной эмиссии" (КВЭ) 

КВЭ определяется экспериментально. η= ne/nn , ne выбитые элек-ы а nn падающие эл-ы.

η зависит от природы материала пов-ти, энергии бомбардирующих частиц и их угла падения на поверхность.

Спектр вторичных электронов практически сплошной.

Фотоэлектронная эмиссия — испускание электронов твердыми телами и жидкостями под действием электромагнитного излучения (фотонов), при этом количество испускаемых электронов пропорционально интенсивности излучения.

Фотоэмиссия была открыта Густавом Герцем (1887).Чтобы фотоэмиссия имела место энергия кванта должна быть больше раб.выхода.

Светочувствительность S,гдеI-поток, P- мощность падающего излучения. S=I[A]/P[Вт]

Вторичная и фотоэмиссия применяются в приборах регистрации оптического излучения (ФЭУ).

12.Электрический ток в вакууме. Роль объемного заряда. Закон Богуславского- Ленгмюра

Вакуум-степень разрешения газа,когда столкновение е-ов с тяжелыми частицами в пространстве м\у катодом и анодом(К и А) не играют сущ-ой роли.Длина пробега,т.е расстояние м\у столкн-ми сопоставимы с расстоянием м\у электродами.При этих условиях эмиссия е-ов из К приводит к образованию вблизи поверхности К отриц.объемного заряда.В рез-те измен. распределения потенциала м\у электродами

Е=grad U.Распределение U линейное.Нагрев К с К эмитируются е-ны,кот.двигаются к А с ускорением.grad U вблизи поверхн.=0

Образовав.объемн.заряд будет тормозить эмиссию,т.е возращ.часть е-в обратно на К.В рез-те,получ,что велич.объемного заряда будет

регулир-ся ток е-в на А,кот.будет завис-ть от Ua.Рассм-м велич.плотности тока на А для плоской геометрии,когда Ки А явл-ся плоскими || пластинами.В этом случ. Можно рассмотр.одноврем-ю задачу для движения е-в.Воспольз. урав-м Пуассона

В любом сечении м\у К и А j=соst в следст. при развитии тока м\у электродами концент-я е-в будет уменьш.Рассм. катодное поведение потенц.м\у электродами в завист. от Ua если А изолир-ть от внеш. цепи и не подав-ть на него никакого потенц.,то со временем на А появ.положит. потенциал,определен.потоком е-ов из К.

Образ.min,кот. опред-ся объеным зарядом.Зарядами

Уменьш.потен-й барьер для выхода е-в j=const,т.к концен-я уменьш,скор-ть увелич,поступит насыщ-е.

В результате сос-ия насыщения,вакуумный диод с термо е-ой эммисией,усиление ионизации,появл-е излуч-я,формир-ся «+» объемн.заряд