Распределение по скоростям электронов

Предположение о том, что электроны в металле свободно перемещаются и в отсутствие электрического поля, подтверждается рядом экспериментальных фактов. Так, обнаруживается универсальная связь между электропроводностью и теплопроводностью металлов. Теплопроводность металлов значительно выше, чем теплопроводность изоляторов найдено, что отношение электропроводности и теплопроводности, по крайней мере при средних температурах, является универсальной функцией температуры и не зависит от природы металла (закон Видемана — Франца). Это указывает на общность механизма обоих процессов перенос тепла, как и перенос электричества, осуществляется за счет движения свободных электронов следовательно, свободные электроны в металле имеются и в отсутствие электрического поля. Факт существования в металлах свободно перемещающихся электронов подтверждается также явлением термоэлектронной эмиссии (испускание электронов нагретыми металлами). Следует отметить, что распределение скоростей электронов в металле, как показывает опыт, является максвелловым. Таким образом, наличие в металлах электронного газа можно считать экспериментально подтвержденным. Предположив, что электронный газ в металле обладает свойствами классического идеального газа, Друде дал теоретическое истолкование наблюдаемой на опыте зависимости между теплопроводностью и электропроводностью. Был объяснен ряд термоэлектрических явлений. Правда, возникли расхождения между теоретическими и экспериментальными значениями теплоемкости металлов. Согласно классическому закону равнораспределения энергии электронный газ должен давать вклад в теплоемкость металла, равный 3/2 Я а а 1 моль свободных электронов (если металл одновалентный, это вклад на 1 моль вещества). Однако экспериментально установлено, что вклад электронов в теплоемкость практически равен нулю. Это противоречие нашло объяснение наос- [c.183]

Плазма может быть изотермической и неизотермической. В изотермической плазме электроны и ионы находятся в термодинамическом равновесии. Таково состояние плазмы, возникающей при высоких температурах газа, например, в атмосфере звезд, а также в электрической дуге при высоких давлениях и в канале искрового разряда. В неизотермической плазме, ввиду затрудненности обмена энергии при соударениях электронов с молекулами и ионами, средняя энергия электронов значительно превышает среднюю энергию ионов и молекул газа. Допуская максвелловское распределение скоростей электронов, ожно говорить об их температуре электронная температура). Различие в энергии электронов и ионов таково, что если в положительном столбе тлеющего разряда газ, т. е. молекулы и ионы, имеет температуру порядка нескольких сотен градусов Цельсия, то электронная температура является величиной порядка тысяч и десятков тысяч градусов и более. [c.352]

Теперь об эксперименте Дэвиссона и Джермера, Поначалу Дэвиссон искал. .. электронные оболочки атомов, а точнее, изучая отражение электронов от твердых тел, он стремился прощупать конфигурацию электрического поля, окружающего отдельный атом. В 1923 г. совместно со своим учеником Г. Канс-маном он получил кривые распределения рассеянных электронов по углам в зависимости от скорости первоначального (нерассеянного) пучка. Схема опыта показана на рис. 4. В этой установке можно было изменять энергию первичного пучка, угол падения на мишень (поверхность металла) и положение детектора. Согласно классической физике рассеянные электроны должны вылетать во всех направлениях, причем их интенсивность мало зависит от угла рассеяния и еще меньше — от энергии первичного пучка. Почти так и получалось в опытах Дэвиссона и Кансмана. Почти., ., но небольшие максимумы на кривых распределения электронов по углам в зависимости от энергии нерассеянного пучка все-таки были. Исследователи приписали их неоднородности электрических полей около атомов мишени. [c.21]

Падение потенциала в остове объясняется на основе представления о разряде как стационарном явлении следующим образом. Вследствие диффузии в стороны и рекомбинации, а также вследствие образования отрицательных ионов [1506] число электронов и положительных ионов в остове должно было бы уменьшаться по мере их продвижения вдоль трубки. Убыль ионов и электронов при стационарном электрическом токе должна восполняться. Восполнение убыли происходит путём столкновений наиболее быстрых электронов с частицами газа. Распределение скоростей электронов и средняя их энергия в случае стационарного режима должны восстанавливаться. Это восстановление происходит за счёт электрического поля. Так как убыль в тёмном остове небольшая, то и градиент поля, необходимый для того, чтобы обеспечить стационарность разряда, невелик. Потому явления возбуждения атомов редки, и остов не светится. Свечение наблюдается в тех газах, где образование тяжёлых ионов наиболее вероятно, а потому вероятна и большая убыль электронов, требующая более сильного поля для компенсации этой убыли. [c.479]

Другой метод состоит в измерении фотоэлектрического выхода, т. е. фототока, приходящегося на единицу интенсивности света, для различных частот падающего света. Точка, в которой кривая спектрального распределения пересекает ось длины волны, указывает граничную длину волны Ao. Как можно видеть из рис. 12,6, кривая распределения скоростей электронов несколько размыта у основания, но примерно можно оценить значение Ло. Из.менение работы выхода рассчитывают по соотношению [c.98]

Предположение о том, что электроны в металле свободно перемещаются и в отсутствие электрического поля, подтверждается рядом экспериментальных фактов. Так, обнаруживается универсальная связь между электропроводностью и теплопроводностью металлов. Теплопроводность металлов значительно выше, чем теплопроводность изоляторов найдено, что отношение электропроводности и теплопроводности, по крайней мере при средних температурах, является универсальной функцией температуры и не зависит от природы металла (закон Видемана — Франца). Это указывает на общность механизма обоих процессов перенос тепла, как и перенос электричества, осуществляется за счет движения свободных электронов следовательно, свободные электроны в металле имеются и в отсутствие электрического поля. Факт существования в металлах свободно перемещающихся электронов подтверждается также явлением термоэлектронной эмиссии (испускание электронов нагретыми металлами). Следует отметить, что распределение скоростей электронов в металле, как показывает опыт, является максвелловым. Таким образом, наличие в металлах электронного газа можно считать экспериментально подтвержденным. Предположив, что электронный газ в металле обладает свойствами классического идеального газа, Друде дал теоретическое истолкование [c.206]

Оно содержит значение v (v), усредненное по максвелловскому распределению скоростей электронов с температурой Т [c.70]

Нетрудно заметить, что величина усредняется по всем скоростям электронов с весом, равным средней энергии электронов. Точные усредненные значения 1/(со + у ) и vJ ы + т), встречающиеся в последующем тексте, можно получить в случае максвелловского распределения скоростей электронов посредством умножения этих величин нз [c.70]

Температура электронов может быть найдена из измерений полуширины линии рассеяния лазерного излучения в плазме в пределе томсоновского рассеяния излучения на свободных электронах [78, 91, 92]. В этом случае параметр теории рассеяния а 1 [93, 94], и при максвелловском распределении скоростей электронов контур линии рассеяния имеет гауссову форму с полушириной [c.29]

Плазма может быть изотермической и неизотермической. В изотермической плазме электроны и ионы находятся в термодинамическом равновесии. В неизотермической плазме, ввиду затрудненности обмепа энергии при соударениях электронов с молекулами и ионами, средняя энергия электронов значительно превышает среднюю энергию ионов л молекул газа. Допуская максвелловское распределение скоростей электронов, можно говорить об их температуре (электронная температура). Если в положительном столбе тлеющего разряда газ, т. е. молекулы и ионы, имеет темгсературу порядка нескольких сотен градусов Цельсия, то электронная температура является величиной порядка тысяч и десятков тысяч градусов. [c.178]

Что касается механизма вторичной эмиссии иод действием положительных ионов, то он долл5еп существенно отличаться от механизма вторичной электронной эмиссии под действием электронов. Ироникновения медленных положительных ионов внутрь металла не происходит. Имеющиеся данные о распределении скоростей электронов, эмиттируемых различными металлами при бомбардировке их положительными ионами калия, позволяют вывести заключение, что выход электронов из металла обусловливается передачей положительными ионами их кинетической энергии кристаллической решётке металла с последующей передаче11 этой энергии в немногих наиболее благоприятных случаях одному из электронов проводимости металла. [c.92]

Д а в ы д о в Б. И., О распределении скоростей электронов, движущихся в электрическом поле. Журнал экспериментальной и теоретической физики, т. 6, стр. 463 т. 7, стр. 471, 1936—1937. [c.114]

Другой характерной чертой фотохимического возбуждения является то, что в случае достаточно узкополосного излучения формируется особое моноэнергетическое состояние частиц. Конечно, возбужденные частицы имеют разброс энергий, связанный с температурой окружающей среды, но при комнатной температуре это распределение очень узкое по сравнению с энергией возбуждения. Еще более узкое распределение можно получить при понижении температуры. Возможность получения моноэнергетических частиц чрезвычайно интересна с точки зрения теории химических реакций, в которой значительное внимание уделяется влиянию энергии частиц на скорость ее реакций. Термическим способом моноэнергетические частицы можно получить лишь с использованием сложных методик, таких, как метод молекулярных пучков, в то время как простые фотохимические эксперименты могут обеспечить относительно узкое распределение энергии электронно-возбужденных частиц. [c.15]

Гидрирование первого кольца в полициклических аренах происходит быстрее, чем гидрирование бензола, что объясняется неравномерным распределением л-электронной плотности в полициклических соединениях. Например, скорость превращения антрацена в 9,10-дигидроантрацен в 3,3 раза выше, чем скорость гидрирования бензола. Основной принцип при гидрировании конденсированных ароматических систем — последовательность насыщения бензольных колец водородом, причем по мере насыщения скорость реакции снижается. Например, если относительную скорость гидрирования антрацена в 9,10-дигидроантрацен с насыщением у-углеродных атомов в среднем кольце принять равной единице, то присоединение следующего моля водорода идет со скоростью 0,94, а скорость гидрирования последнего кольца составляет 0,01 (цифры — относительная скорость реакции) [c.384]

Обзор реакций озонирования будет неполным без рассмотрения важных исследований Уибо и его школы ио кинетике озонирования ароматических углеводородов [20, 21]. Озонирование ароматических углеводородов должно протекать подобно озонированию алифатической двойной связи. Но так как в ароматическом кольце нет двойных связей, то некоторые голландские исследователи [9, 10] предположили, что под влиянием поляризованной молекулы озона происходит такое распределение эт-электронов в ароматическом ядре, когда одна пара перемещается к тому углероднод1у атому, который подвергается атаке молекулой озона, а остальные я-электроны распределяются на остальных пяти углеродных атомах углерода, занимая самое низкое энергетическое положение. На основе кинетических изменений, Уибо и другие [1, 18, 23] сообщили, что триозонид бензола образуется в результате трех биомолекулярных реакций, первая из которых протекает значительно медленнее, чем последующие две, и поэтому общая скорость реакции определяется скоростью первой реакции. Константа скорости для бензола нри температуре—30° С была определена в 5 X 10 (миллимоль /мин. ). Механизм реакциимо-жет быть изображен следующим образом [c.353]

Значёния, найденные таким образом, равнялись 4900° К для L и 3300° К для o ia- Зная среднюю температуру реакционных центров, определенную по максвелловской кривой распределения скоростей электронов, и механизм реакции, можно рассчитать некоторые термохимические данные, например теплоту реакции. Экспериментальные трудности однако настолько велики, чтЪ полученные таким образом результаты дают вероятно лишь приближенный порядок величины. Все же этот метод является повидимому в настоящее время единственно возможным способом определения истинной температуры реакционных центров. [c.54]

Заметим, что, вообще говорп, распределение скоростей всех сортов частиц по Максвеллу и равенство температур отдельных сортов частиц является в значительной мере независимыми характеристиками плазмы. Так, например, при газовом разряде низкого давления (например в гейслеровских трубках) электроны за счёт взаимодействия между собой приобретают максвелловское распределение скоростей аналогичным образом максвелловское распределение скоростей имеют и атомы. Однако, благодаря малой плотности газа, число соударений электронов с атомами сравнительно невелико, между атомами и электронами не устанавливается термическое равновесие средняя кинетическая энергия электронов оказывается больше средней кинетической энергии атомов. Это означает, что величина Гэл, входящая в закон Максвелла, управляющий распределением скоростей электронов, отличается от Т — температуры, определяющей распределение скоростей атомов. Различие [c.35]

Сопротивление образца изменяется благодаря максвеллов-кому распределению скоростей электронов если поле Холла компенсирует отклонение магнитным полем для электронов некоторой средней скорости, то электроны со скоростью меньше средней будут отклоняться в сторону электрической силы Холла еЕу, а электроны со скоростью больше средней будут отклоняться в сторону магнитной силы Лоренца еУхН с. Это ведет к уменьшению длины свободного пробега и тех, и других электронов в направлении внешнего электрического поля Е , а следовательно, и к росту сопротивления. [c.331]

При максвелловском распределении электронов по скоростям электронная температура является одним из основных параметров разряда, она определяет условия возбуждения спектра и, следовательно, интенсивность спектральных линий. [c.22]

ЭТОТ энергетический барьер. Хотя, перейдя через барьер, электроны теряют некоторую энергию, распределение их по энергиям остается подобным тому распределению, которым обладала вся совокупность электронов, первоначально вылетевших из катода. При этом задерживающий потенциал будет действовать только на ту компоненту скорости электрона, которая направлена нормально эквипотенциальной поверхности этого задерживающего потенциала. Сначала предположим, что поперечными компонентами скоростей электронов можно пренебречь в дальнейшем будет показано, что такое допущение оправданно. [c.468]

Применяя крайне тонкий электронный луч-(диаметром 0,2 х), Хильер и Бейкер " показали возможность получать распределение скоростей электронов. [c.284]

Электроны плазмы проникают более или менее глубоко внутрь лоя у отрицательно заряжзнного зонда в зависимости от кинетической энергии каждого и.з них. При максвелловском распределении скоростей электронов концентрация п электронов в любой точке тормозящего электроны поля по теореме Больцмана равна [c.288]

Метод определения распределения скоростей электронов состоит в том, что эмнттированные катодом электроны улавливаются другим электродом, находящимся в той же трубке—для краткости будем называть его коллектором, — причём h i этот коллектор накладывается некоторое задерживающее напряжение. На коллектор попадают только те электроны, скорость которых при вылете с поверхности катода достаточно велика для того, чтобы преодолеть задерживающее действие разности [c.105]

Применительно к закону распределения скоростей электронов. Для закона Максвелла 9=1, для закона Дрювейстейна <7=2. Параметры ри а могут иметь любые значения, параметр же а определяется условием максимума функции (20). На рис. 1 показано, что экспериментальная кривая для уровня молекулы азота [c.22]

Л—эмпирическая постоянная, близкая к единице. Вычисленные на основании формулы (39,46) поправки к величине тока в цилиндрическом диоде, получешюй по формуле (39,29), не учитывающей начальное распределение скоростей электронов, составляют для средней, практически наиболее важной части характеристики несколько процентов. Знак этой поправки противоположен знаку поправки, учитываемой величиной в знаменателе выражения (39,29). В практически наиболее существенной части характеристики цилиндрического диода обе ошибки, имеющие место при подсчёте г по упрощённой формуле (39,14) пли, что то же, если [c.145]

Перед тем как переходить к описанию действия ионного проектора и дать сведения о его применении, следует выяснить, какое разрешение имеет электронный проектор. На первый взгляд кажется, что разрешение связано с дебройлевской длиной волны электронов, создающих изображение. Однако при внимательном рассмотрении этого вопроса становится ясно, что нужно учитывать длину волны электронов, ударяющихся об экран, которая соответствует конечному напряжению и потому очень мала. В большинстве случаев (за исключением, вероятно, получения изображений молекул) фактором, ограничивающим разрешение, является статистическое распределение скоростей электронов перпендикулярно направлению эмиссии [1, 10]. Можно показать, что при величине В кинетической энергии электронов, движущихся в поперечном направлении, разрешение с1 равно [c.114]

В правой части уравнения (57.2) следует использовать линеаризованное по выражение интеграла столкновений (55.13). Пренебрегая отличием ионной функции распределения от максвелловской, что возможно благодаря относительной малости скоростей ионоп по сравнению со скоростями электронов, линеаризованный интеграл столкновений (55.13) можно записать в виде [c.244]

Между электронами плазмы происходит интенсивный обмен энергий, чему способствует их движение в микрополях положительных ионов одни электроны ускоряются микрополями, другие — замедляются. Следствием интенсивного обмена энергией является установление распределения скоростей электронов, близкого к тепловому максвелловскому рашределению. Это позволяет приписать электронному газу плазмы определенную температуру (электронную температуру), характеризуемую средней кинетической энергией электронов. [c.34]

Скорость дрейфа ионов (положительных и отрицательных) в газах на 2-3 порядка меньше скорости электронов. Поэтому полное собирание зарядов составляет обычно 10 -10 с. Это обстоятельство накладывает ограничение на интенсивность регистрируемого потока частиц. Если в ионизационную камеру попадает в среднем о частиц за 1 с и временное распределение частиц описывается законом Пуассона, то для указанного выше полного времени собирания зарядов наложение импульсов тока будет составлять 1 % уже при интенсив-носп1 потока о порядка 10-100 с . Действительно, [c.80]

Маркус [451 перечисляет некоторые обшие предположения и различия основных теорий. Он отмечает следующие общие предположения 1) аналогичным образом в теории абсолютных скоростей реакций, и в теории Левича и других, в которой задается распределение осцилляторов, участвующих в поляризации, предполагается, что существует тепловое равновесие между классическими или квантовомеханическими реакционными конфигурациями или микроскопическими состояниями и остальными состояниями 2) взаимодействие электронных орбиталей двух реагентов достаточно мало, так что поверхность потенциальной энергии реагентов практически совпадает с поверхностью в отсутствие электронного взаимодействия, за исключением области, в которой эта поверхность пересекается с поверхностью потенциальной энергии, соответствующей распределению заряда электронов для продуктов реакции 3) скорость реакции электронного обмена полагают равной скорости первого прохождения через область пересечения поверхностей потенциальной энергии реагентов и продуктов, при этом предполагают, что в процессе прохождения осуществляется перенос электрона. [c.300]

В этом методе распределение л-электронов в реальной сопряженной молекуле или любой молекулярной частице (молекула, Нои, радикал, ион-радикал) описьгеается с помощью наложения двух или большего числа (у сложных молекул десятков и сотен) крайних , так называемых канонических, структур друг на друга. Так, эквивалентность связей С-О в ацетат-ионе правильно отражается наложением двух канонических структур (I) и (II), которые, как предполагал Полинг, резонируют д уг с другом, т. е. переходят друг в друга с неизмеримо высокой скоростью [c.56]

Вильсон [474, 475] определил работу, выполняемую электроном, выходящим наружу из внутренней части чистого металла, и нашел, что она включает как соответствующий эффект Пельтье на поверхности раздела, так и изменение энергии на внешней поверхности, и соответствует разности контактного потен-диала. Вильсон предположил, что работа, необходимая для выделения электрона, может быть приписана наличию на внешней поверхности металла заряженного отрицательно двойного электрического слоя толщиной 1. Так как двойной сл й состоит из зарядов с поверхностной плотностью - -а, разделенных расстояниями /, работа, затрачиваемая на перенос заряда е через слой, равняется Ала1е. Согласно Вильсону о и / не зависят от температуры. В присутствии водорода t остается неизменным, но может снизиться значение а. Предполагается, что изменение работы с температурой мсжет происходить вследствие диффузии электронов в поверхностный слой вследствие их теплового движения. Эта диффузия электронов увеличивается с повышением температуры и увеличивает эффективность двойного слоя. Чем выше диффузия при данной температуре, тем меньше значение айв присутствии водорода температурный коэфициент больше, чем в его отсутствии. Если рассматривать активность вещества, применяемого в качестве катализатора, с точки зрения числа излучаемых электронов, то первым условием для столкновения свободных электронов с атомами и молекулами реагирующей системы должен быть непрерывный поток электронов с низкой скоростью и достаточно узкими пределами распределения скоростей. [c.250]

Конкретные особенности аксиального распределения температуры, электронной концентрации, концентрации частиц элементов и интенсивности их спектральных лИнИй зависят от состава пробы, способа и скорости введения ее в разряд (в случае помещения пробы в электроды — от их полярности и расположения), от длины разрядного промежутка, атмосферы разряда и других зйешних факторов (например, наличия потока газа, магнитного поля). [c.120]

Значение Со, получешюе по формуле (4), является средним, соответствующим постоянной плотности газа в камере и изотропному распределению скоросте молекул. Одиако в области молекулярного потока плотность больше, чем в остальных частях камеры. Вычисление этой плотности весьма существенно, поскольку нучок ионизирующих электронов проходит именно через область молекулярного потока. [c.563]