Такое состояние атомов называется ВОЗБУЖДЕННЫМ

При переходе электронов на оболочку меньшего радиуса, атом излучает квант энергии.

Электромагнитные волны определенных частот вызывают в глазах человека зрительные ощущения, причем волны разных частот, разные цветовые ощущения. Прохождения тока в газах сопровождается возбуждением атомов, поэтому сопровождается свечением. Т.к. атомы разных химических элементов дают разное по частотам излучение, отсюда и разный цвет свечения.

Катодные лучи и их свойства.

Если продолжать откачивать воздух из трубки, то длина свободного пробега электронов будет увеличиваться, вероятность ударной ионизации будет уменьшаться, будет уменьшаться и яркость свечения газа. При сравнительно низком давлении вблизи катода появляется темное пространство, которое увеличивается по мере уменьшения давления в газах. При давлении порядка 0,01 мм. рт.ст. свечение в трубке прекращается, но ток продолжает идти, объясняется это тем, что при таком давлении длина свободного пробега электронов примерно одного порядка с расстоянием между электродами, и вероятность ионизации близка к 0. В результате редких процессов ионизации образуются положительные ионы, которые, двигаясь к катоду, разгоняются электрическим полем до больших значений кинетической энергии и, сталкиваясь с катодом, выбивают из него электроны, которые в виде направленного пучка двигаются к аноду. Такой направленный поток электронов от катода к аноду назвали КАТОДНЫМИ ЛУЧАМИ. Катодные лучи обладают энергией. При взаимодействии с веществом - эту энергию они могут отдавать. Если это люминесцирующее вещество, то оно начинает светиться (экран телевизора). Поверхности других веществ за счет этой энергии могут разогреваться до очень высокой температуры, плавиться, поэтому катодные лучи используются для плавки, сварки и резки веществ. Катодные лучи хорошо реагируют на электрические и магнитные поля, поэтому с помощью таких полей катодный луч можно фокусировать, менять его траекторию движения в любом направлении. Это свойство катодных лучей используется для получения видимых изображений на экране трубки.

Двухэлектродная лампа. Диод

Двухэлектродная лампа (Диод) состоит из баллона, внутри которого создан технический вакуум. В баллон впаивают два электрода, один из которых в виде спирали и называется катодом, форма другого электрода может быть любой и называться анодом. Катод является источником электронов, электроны появляются в баллоне в результате термоэлектронной эмиссии с поверхности катода.

Анод в лампе служит для управления потоком электронов, летящих от катода к аноду.

Принцип работы:

Если через нить накала катода пропустить ток от батареи накала (Б_Н), то катод разогреется, и с его поверхности будет происходить термоэлектронная эмиссия, в результате которой вблизи катода образуется электронное облачко. Подадим на анод положительный потенциал. Анод создает ускоряющее электрическое поле, и электроны из этого облачка устремляются к аноду, образуя анодный ток. Если напряжение на аноде увеличить, то анодный ток будет увеличиваться, а плотность электронного облачка будет уменьшаться. При определенном напряжении облачко вблизи катода исчезает, это означает, что все электроны, вылетающие с катода, не задерживаясь, устремляются к аноду. Анодный ток при этом достигает наибольшей величины и дальше от напряжения зависеть не будет. Такой ток называется током НАСЫЩЕНИЯ. Подадим на анод отрицательный потенциал, анодный ток идти не будет. Т.о. двухэлектродная электронная лампа диод обладает явно выраженной односторонней проводимостью, т.е. пропускает ток только в одном направлении, а именно в том случае, когда на аноде ( + ), поэтому такие лампы в электрорадиотехнике используются, как выпрямители переменного тока.

Трехэлектродная электронная лампа. Триод.

Трехэлектродная электронная лампа - триод отличается от диода тем, что между катодом и анодом ближе к катоду впаивают третий электрод, названный управляющей сеткой. Катод и анод в триоде выполняют те же функции, что и в диоде.

Выясним роль сетки: если на анод подать положительный потенциал, а напряжение на сетке равно 0, то практически заметного влияния на величину анодного тока сетка не оказывает и лампа работает в режиме диода. Если на сетку подать положительный потенциал, то сетка вблизи катода создает дополнительно ускоряющее поле и анодный ток лампы увеличивается. Если на сетку подать отрицательный потенциал, то сетка вблизи катода создает тормозящее электрическое поле, в результате анодный ток уменьшается. На сетку можно подать такой отрицательный потенциал, при котором анодный ток станет равным 0. При небольших изменениях напряжения на сетке анодный ток меняется в значительной степени, поэтому такие лампы используются в качестве усилителей переменного тока.

Тема 5. Электрический ток

В полупроводниках.

Сравнение свойств проводников, диэлектриков, полупроводников.