Электрический ток течет через газ

пластинке), введённом в газ.

Поскольку в металле имеются практически свободные электроны, можно подумать, что электроны покидают катод просто под действием притяжения к положительному электроду (аноду).

Подобное явление действительно могло бы иметь место, но для этого при расстоянии между пластинами в 1 см нужно было бы приложить разность потенциалов по крайней мере в сотни тысяч или миллионы вольт. Между тем на практике проводимость газа может обнаружиться при разностях потенциалов в сотни, иногда в десятки вольт, а в отдельных случаях и в несколько вольт.

Повидимому, есть какая-то причина, мешающая электронам покидать металл, в котором они находятся. В то же время могут быть созданы такие условия, благодаря которым, несмотря на наличие этой причины, возможен выход электронов из металла.

Сущность причины, удерживающей электроны в металле, заключается в том, что, как только электрон окажется за пределом металла, он начнёт отталкивать от себя все остальные электроны, находящиеся в металле. Поэтому металл со стороны вышедшего электрона слегка зарядится положительно, а противоположная сторона — отрицательно. Так как положительный заряд металла находится ближе к ушедшему электрону, чем отрицательный, то весь кусок металла в целом будет притягивать к себе этот электрон, препятствуя его уходу. Работа, которую надо совершить, чтобы преодолеть эту силу притяжения и полностью оторвать электрон от металла, называется работой выхода электрона из металла. Таким образом, для того чтобы электрон вышел из металла, ему необходимо сообщить энергию, равную работе выхода.

Исследования показали, что для большинства чистых металлов работа выхода составляет от 3 до 5 э-в. По сравнению с металлами малой работой выхода электронов обладают некоторые окислы металлов (бария, стронция, кальция). Поэтому на поверхность вольфрамовой проволочки электродов люминесцентной лампы и наносятся эти окислы, чтобы облегчить выход электронов.

Однако и при наличии этих окислов катод для испускания электронов должен откуда-то получить энергию, необходимую для совершения работы выхода. Проще всего сообщить эту энергию, если нагреть катод до достаточно высокой температуры. Чем меньше работа выхода, тем меньший нагрев потребуется для получения нужного числа электронов. Чистый вольфрам пришлось бы нагреть почти до двух с половиной тысяч градусов, а при покрытии его соответствующими окислами достаточна температура меньше чем в 900° С. Вот почему нити люминесцентной лампы при её работе светятся так тускло.

Какова дальнейшая судьба электронов, покинувших катод? Увлекаясь действием электрических сил, обусловленных наличием разности потенциалов между катодом и анодом, электрон, покинув катод, начнёт двигаться по

Страница 5 of 7« First...56...Last »