ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вывод формулы термоэлектронной эмиссии на основе распределения по скоростям Ферми и волновой механики из "Электрические явления в газах и вакууме" При малых скорсютях падающих на поверхность металла электронов вычисленные согласно соотношению (23) направления, на которые приходятся максимумы отражённых пучков электронов, не совпадают с наблюдёнными. Это происходит потому, что при диффракции электронов отражение электронных волн происходит не от одного внешнего ряда узлов пространственной решётки металла, а и от внутренних слоев этой решётки. Чтобы получить согласие теории с опытом, в (23) вместо v надо вставить скорость электронов не вне, а внутри металла, т. е. их скорость после проникновения через поверхность металла. Таким образом, определяя X из опытов диффракции, мы можем найти разницу в скорости электрона вне и внутри металла, а следовательно и пройденную электроном при проникновении внутрь металла разность потенциалов, т. е. высоту потенциального барьера. Высота потенциального барьера на границе металла называется внешней работой выхода W . [c.86] Во всех тех случаях, в которых W было определено из диффракции электронов, оно оказалось на несколько вольт больше ричардсоновской работы выхода р, определяемой из формулы (20). Этот факт противоречит первоначальной электронной теории, так как по этой теории высота потенциального барьера должна быть равна 9. В современной электронной теории металлов это противоречие исчезает. [c.86] Электронный газ, для которого справедливо неравенство называется газом невырожденным. [c.88] Электронный газ, для которого имеет место условие называется вырожденным газом. [c.89] Как показывает подсчёт, основанный ца предположении, что число свободных электронов в металле не меньше, чем число атомов металла, а именно п 10 2, во всех тех случаях, когда приходится иметь дело с термоэлектронной эмиссией (при температурах порядка до 3000° К), электронный газ в металлах является вырожденным. Наоборот, концентрация электронов вне металла в явлениях термоэлектронной эмиссии при этих температурах, а также в явлениях газового разряда такова [п не больше Ю ), что удовлетворяется условие 5 1, и мы имеем право в этих случаях считать электронный газ невырожденным, т. е. применять к нему выводы классической статистики. [c.89] Кривая распределения электронов проводимости никеля по энергиям , согласно Ферми формула (30). При 0° К (сплошная кривая) и при 1500° К (пунктирная кривая). [c.90] Замена переменных г = е приводит к йг = еУ+ с1у. [c.91] В то время как ни ни ни 9 не зависят от формы потенциального барьера, то-есть от распределения потенциала в пограничном слое металла, О зависит от формы потенциального барьера. [c.92] Согласно выводам, основанным на квантовомеханических расчётах, коэффициент прозрачности потенциального барьера не равен нулю и для медленных электронов, не могущих, по классическим представлениям, перескочить через барьер. Но для этого необходимо, чтобы вне металла потенциальная кривая снова начала падать, т. е. чтобы у поверхности металла имелось внешнее поле. При таких условиях, как увидим ниже, мы приходим к новому явлению — автоэлектронной эмиссии. С другой стороны, пользуясь методами волновой механики, можно подойти к рассмотрению таких вопросов, как влияние периодического поля пространственной ионной решётки внутри металла на явление термоэлектронной эмиссии [166, 167]. В тесной связи с последним вопросом стоит различное значение ср для различных граней монокристалла вольфрама [262, 275]. [c.93] Вернуться к основной статье