Електроніка та мікропроцесорна техніка
Методическое пособие - Компьютеры, программирование
Другие методички по предмету Компьютеры, программирование
Інструкційна картка №1 для самостійного опрацювання навчального матеріалу з дисципліни Основи електроніки та мікропроцесорної техніки
І. Тема: 1 Фізичні властивості електроніки
1.1 Основи електронної теорії
Мета: Формування потреби безперервного, самостійного поповнення знань; розвиток творчих здібностей та активізації розумової діяльності.
ІІ. Студент повинен знати:
- Що називається роботою виходу електрону;
- Як визначається робота виходу;
- Види електронної емісії;
- Рух електрона в однорідному електричному полі;
- Рух електрона в однорідному магнітному полі.
ІІІ. Студент повинен уміти:
- Виконувати розрахунки роботи виходу;
- Відрізняти види електронної емісії;
- Використовувати рух електронів в електричному і магнітному полях.
ІV. Дидактичні посібники: Методичні вказівки до опрацювання.
V. Література: [3, с. 7-8], [4, с. 5-12].
VІ. Запитання для самостійного опрацювання:
- Робота виходу електронів.
- Види електронної емісії.
- Рух електронів в електричному і магнітному полях.
VІІ. Методичні вказівки до опрацювання: Теоретична частина.
VІІІ. Контрольні питання для перевірки якості засвоєння знань:
- Що таке робота виходу електронів, що вона характеризує?
- Що таке термоелектронна, фотоелектронна, електростатична та вторинна електронна емісія?
- В чому полягає суть фізичних процесів руху електрона в однорідному електричному та магнітному полях?
ІХ. Підсумки опрацювання:
Підготував викладач: Бондаренко І.В.
Теоретична частина: Основи електронної теорії
План:
- Робота виходу електронів.
- Види електронної емісії.
- Рух електронів в електричному і магнітному полях.
Література
1. Робота виходу електронів
Принцип дії електронних приладів заснований на явищі електронної емісії - процесі виходу електронів з поверхні твердого тіла у вакуум.
Як відомо, вільні електрони в провідних матеріалах знаходяться в безперервному хаотичному русі. За звичайних умов електрони не можуть вийти за межі поверхні тіл, оскільки цьому перешкоджають електричні сили взаємодії електрона з тілом. Щоб електрон вилетів за межі металу, він повинен володіти енергією, достатньою для подолання сил, що утримують його в металі. Внутрішній енергії електрона для цього недостатньо. Тому йому потрібно надати додаткову енергію ззовні. Найменша додаткова енергія, яку необхідно надати електрону ззовні для подолання сил, що утримують його в металі, називається роботою виходу і позначається W0. Вона вимірюється в електронвольтах. Робота виходу є однією з основних характеристик електронної емісії. Чим менше W0, тим краще емісійні властивості матеріалу. Значення роботи виходу для різних металів, використовуваних в електронних приладах, коливається в межах від 1,8 еВ для цезію до 4,5 еВ для вольфраму.
Залежно від виду додаткової енергії, використовуваної для того, щоб електрони могли зробити роботу виходу, розрізняють декілька видів електронної емісії: термоелектронну, фотоелектронну, вторинну і електростатичну.
2. Види електронної емісії
Термоелектронною емісією називається процес випромінювання електронів з поверхні нагрітого металу. Цей вид електронної емісії широко використовується в електровакуумних і деяких іонних приладах. При нагріванні металу електрони отримують додаткову енергію, швидкість електронів, а отже, їх кінетична енергія зростає, і деяке число електронів долає сили, що перешкоджають їх виходу з металу в зовнішній простір. Чим вище температура і менше робота виходу металу, тим більше число електронів володітиме енергією, достатньою для подолання сил, що перешкоджають виходу електронів з металу.
Фотоелектронною емісією називається процес виходу електронів з поверхні металу, що опромінюється променистою енергією. Явище фотоелектронній емісії носить назва зовнішнього фотоефекту. За рахунок поглиненої енергії світлового потоку збільшується енергія електронів в металі. При цьому електрони, що отримали енергію, достатню для здійснення роботи виходу, вилітають за межі металу, створюючи потік вільних електронів.
Фотоелектронна емісія може виникати при опромінюванні металу променями видимого спектру, інфрачервоними, ультрафіолетовими і рентгенівськими. Цей вид емісії використовується у фотоелементах, фотопомножувачах і в телевізійних трубках.
Вторинна електронна емісія - це емісія електронів з поверхні металу при опромінюванні його потоком електронів. Якщо електрони, рухомі з великою швидкістю, ударяються об поверхню металу, то їх кінетична енергія руху передається електронам металу. Електрони, що отримали необхідну додаткову енергію, вилітають з поверхні металу. При цьому електрони, падаючі на поверхню металу, називаються первинними, а що вилітають з металу - вторинними.
Струм вторинної емісії залежить від властивостей металу, стану його поверхні, швидкості і кута падіння первинних електронів. Кількісно вторинна емісія оцінюється коефіцієнтом вторинної емісії а, рівним відношенню кількості вторинних електронів n2 до кількості первинних електронів n1 Цей вид емісії використовується в електронних помножувачах і деяких спеціальних радіолампах. У деяких лампах вторинна емісія порушує нормальну їх роботу.
Еле?/p>