Cтраница 4
В центре металлического диска А ( рис. 139) имеется отверстие, в котором помещается нить накала D. Диск подвешен на нитях в пространстве, где может создаваться любое давление газа. При помощи специального приспособления, действующего через шлиф, диск может быть поднят или опущен без нарушения вакуума. В пространстве между вторым диском В и сеткой С может быть создано задерживающее поле, при помощи которого измеряется распределение скоростей между электронами. Давление газа выбирается таким, чтобы в пространстве между сеткой С и воспринимающей пластинкой В электроны по возможности не испытывали соударений. На рис. 140 представлено распределение энергии электронов в гелии при давлении 1 3 мм и при ускоряющем потенциале 18 в. Кривая / измерена при расстоянии АС, равном 4 мм, кривая / / - при расстоянии 18 мм. [46]
В области катодного падения наряду с молекулярными положительными ионами образуются быстрые атомы с энергией, приблизительно равной энергии ионов, из которых они образованы. Хотя в литературе практически отсутствуют данные об эффективности катодного распыления под действием атомов, нет оснований ожидать, что оно заметно отличается от эффективности распыления ионами той же энергии. Существует, однако, одна особенность распыления под действием атомов. Не имея заряда, атомы могут попадать на такие поверхности, на которые ионы не могут попадать из-за наличия задерживающего поля. [47]
Из вольт-амперной характеристики следует, что при ( 7 0 фототок не исчезает. Следовательно, электроны, выбитые светом из катода, обладают некоторой начальной скоростью v, а значит, и отличной от нуля кинетической энергией и могут достигнуть анода без внешнего поля. Для того чтобы фототок стал равным нулю, необходимо приложить задерживающее напряжение Un. При UUn ни один из электронов, даже обладающий при вылете из катода максимальной скоростью Утах, не может преодолеть задерживающего поля и достигнуть анода. [48]
Пологий ход кривой указывает на то, что электроны вылетают из катода с различными по величине скоростями. Доля электронов, отвечающая силе тока при U - 0, обладает скоростями, достаточными для того, чтобы долететь до анода самостоятельно, без помощи ускоряющего поля. Для обращения силы тока в нуль нужно приложить задержи в. При таком напряжении ни одному из электронов, даже обладающему при вылете из катода наибольшим значением скорости vm, не удается преодолеть задерживающее поле и достигнуть анода. [49]
Две схемы включения можно сохранить и здесь, либо пользуясь при высоком положительном потенциале на сетке в качестве отрицательно заряженного коллектора тем электродом лампы, который при обычном ее использовании служит анодом, либо применяя в качестве коллектора отрицательно заряженную сетку. Поэтому этот способ включения дает меньшую чувствительность. Неудобство манометра с положительно заряженной сеткой заключается в том, что при этой схеме в проводах, соединенных с анодом и сеткой, иногда возникают электрические колебания, генерируемые за счет торможения электронов в задерживающем поле при их колебательном движении около положительно заряженной сетки. Благодаря этим колебаниям, сопровождаемым колебаниями потенциала на аноде, приборы постоянного тока регистрируют электронный ток от катода на анод, несмотря на то, что они в то же время показывают на аноде отрицательный потенциал. Электронный ток на коллектор перекрывает ожидаемый ионный ток и не дает возможности измерять последний. [50]
По первому постулату Бора, атом ртути не может принять от электрона любую порцию энергии. Атом может воспринять лишь такую энергию, которой будет достаточно для перехода атома в одно из возбужденных энергетических состояний. До тех пор, пока электроны, ускоряемые полем, не приобретут энергию ерг 4 86 эВ, они испытывают только упругие столкновения с атомами, не теряют своей энергии, достигают анода и анодный ток возрастает. Как только энергия электрона достигнет значения 4 86 эВ, может произойти неупругое соударение электрона с атомом ртути, в результате которого электрон полностью отдаст свою энергию атому. Вся энергия электрона пойдет на возбуждение перехода атома ртути из нормального энергетического состояния в возбужденное. Очевидно, что такбй электрон не сможет преодолеть слабого задерживающего поля между 5 и Л и не попадет на анод. [51]
Таблица 9 деляется возможною продолжительностью наблюдения - несколькими часами. Поэтому точно определить границу и этим методом, как и прежними, невозможно. Однако можно указать участок в спектре, в котором время запаздывания начинает расти так быстро, что эффект практически прекращается. Под влиянием сконцентрированного света дуги, прошедшего через стекло, в котором очень отчетливо был виден участок около 400 ммк, в течение 9 час. Поэтому можно утверждать, что для цинка граница лежит практически вблизи 380 ммк. Внешнее электрическое поле, создаваемое конденсатором, не оказывает существенного влияния на скорость соскакивания электрона: напряженность его не превосходит обычно 5000 в / см, а падение потенциала на протяжении, соответствующем размерам частичек, не превосходит 0.1 в. В различных местах частички оно направлено в разные стороны по отношению к ней. Опыт показал, что нет существенной разницы между соскакиванием электрона в то время, когда частичка скомпенсирована и находится в электрическом поле или же свободно падает в замкнутом на себя конденсаторе. Гораздо заметнее влияние собственного поля частички, возникающее в результате освещения: каждый следующий электрон слетает с частички при более сильном задерживающем поле. Поэтому эффект заметно замедляется по мере заряжения частички. Регенерировав частичку радием, можно убедиться, в какой мере замедление вызвано рассмотренным уже выше явлением фотоэлектрической усталости. [52]