Міністерство науки та освіти України

ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Факультет фізики, електроніки та комп’ютерніх систем

Кафедра радіоелектроніки

 

КУРСОВА РОБОТА

НА ТЕМУ:

«Вимірювання роботи виходу електронів методом Кельвіна»

Дніпропетровськ 2009

Реферат

 

У роботі описані, робота виходу електрона, основні принципи вимірювання роботи виходу електрона. Окремо сконцентровано увагу на методі Кельвіна.

Зміст

Вступ

1.    Робота виходу електронів

1.1  Робота виходу електронів з металу

2.    Методи виміру роботи виходу електронів

2.1  Вимірювання роботи виходу електронів по величині густини струму термоеміссії

2.2  Вимірювання роботи виходу електронів за допомогою явища фотоефекту

2.3  Вимірювання роботи виходу електронів через контактну різницю потенціалів

2.4  Вимірювання роботи виходу електронів методом динамічного конденсатора

2.5  Вимірювання роботи виходу електронів методом статичного конденсатора

2.6  Вимірювання роботи виходу електронів методом електронного пучка Андерсона

3.    Вимірювання роботи виходу електронів методом Кельвіна

Висновки

Список використаних джерел

Вступ

Поштовхом до перших досліджень роботи виходу послужили дві причини. Одна з них - гостра потреба електровакуумної промисловості, що швидко розвивалася, в довговічних і ефективно працюючих катодах. Інша причина – виникла у розумінні того, що робота виходу є фундаментальним поняттям в новій електронній теорії металів і тому вимірювання цієї величини в різних умовах дозволяє глибше розпізнати властивості металів.

Багато експериментів, переслідуючі чисто технологічні цілі, внесли свій внесок в теорію, тоді як успіхи теорії швидко знаходили своє втілення в промисловому виготовленні електронних приладів.

Останніми роками, сильно збільшилася необхідність техніки у вимірюванні роботи виходу. Розвиток термоелектронних пристроїв прямого перетворення, поліпшення параметрів фоточутливих детекторів, потреба в стабільних катодах, що працюють при все більш високому тиску і все більш низьких температурах, необхідність підвищення надійності іонних джерел в масс-спектрометрії - ось лише декілька чинників, що стимулювали інтенсивні дослідження роботи виходу.

Одним із способів вимірювання роботи виходу електрона із матеріалів є метод Кельвіна, який ґрунтується на контактній різниці потенціалів та динамічному конденсаторі.

1. Робота виходу електронів

 

Робота виходу — найменша кількість енергії, яку необхідно надати електрону для того, щоб вивести його з твердого тіла у вакуум. Робота виходу є характеристикою речовини. Як і будь-яку іншу енергетичну характеристику ії можна вимірювати в джоулях, але це непрактично. Зазвичай роботу виходу заведено вимірювати в електронвольтах (еВ).

1.1  Робота виходу електронів з металу

 

Емісія електронів з металу може спостерігатися при певних умовах. Залишити метал можуть вільні електрони, якщо їм надати енергію, достатню для подолання електричних сил, що перешкоджають виходу. Виникнення цих сил пов’язано з наступними причинами.

Над поверхнею металу постійно існує хмарка негативного заряду, яка утворюється за рахунок електронів, що перетнули поверхню металу та віддаляються на відстань порядку постійної гратки і повертаються назад. ............