Файл: мод2 ответы.doc

Скачать файл (10,43Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.03.2024

Просмотров: 10

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Перелік контрольних питань для модульної атестації №2

з дисципліни «Фізика електронних процесів»

1. Вільний пробіг електронів у газовому середовищі.

Розглядаємо рух електронів у газі відповідно ми можемо приписати середню довжину вільного пробігу і ефективний переріз розсіювання

Електронів набагато менше від атомів газу. Від цього залежить величина ефективного пробігу.

Можна знати, що

Формули є наближеними, вони не враховують рід газу, тиск та інші фактори.

При русі вздовж електронів матимуть зіткнення із атомами газу і будуть вибувати з пучка – послаблення пучка в наслідок розсіяння електронів на атомах газу.

- к-сть електронів, що залишилися в пучку після шляху х.

З точки зору фіз.. картини розсіяння електронів визначається взаємодією із потенційного поля зовнішнього електрону атомів газу. І те наскільки інтенсивно проходить розсіяння, тобто на скільки відходить пучок визначається параметрами

Ці параметри залежать від роду газу, тиску, швидкості руху електронів або її енергії.

Хе(теор.)

Аr(теор.)

Ne(теор.)

ІІ р = 1 мм. рт. ст..

2. Вільний пробіг позитивних іонів у газовому середовищі.

Розглянемо рух заряджених іонів в газі (катіони). Розміри іона близькі до розмірів атомів газу, тому розсіяння проходить інтенсивно. Одним з ефектів, що призводить до розсіяння є поляризація атомів газу під дією нелітаючих іонів. Тобто, нейтральні атоми газу поляризується і набуває електронного дипольного моменту. В рез. виникає взаємодія міє іонами та диполем (де R - відстань) сила

Нейтральний стан

Поляризаційний стан

Поляризація

Іншим важливим ефектом є перезарядка, коли зустрічається іон і атом газу їх оболонки перекриваються, тобто ,деякі зовнішні електрони можуть стати усуспільненими. Тоді, коли частки розлітаються, усуспільнені електрони можуть залишитися. В рез. нейтралиний атом може стати іоном, а іон нейтралізуватися.

Якщо іон і атом стають одного виду, то явище назив. резонансною перезарядкою. (Імовірність вища, ніж простої перезарядки).

Перезарядка може проходить для атомів з низькою енергією іонізації.

R выдстань мыж ядрами ,

швидкысть ыонызацыъ+нейтральний атом->швидкий атом+поверхня іонізації.

Т.ч. валентні електрони усуспільнюються коли відстань R стаає помірною і потенційний бар’єр між атомами та іонами опускається нижче валентного рівня, тобто

Далі, коли частини розлітаються відбувається перерозподіл електронів та енергії.

Велечину потенційного бар’єру знаходимо через суперпозицію, тобто енергіє електрона в атомі:

з урах. того, що бар’єр є симетричним, вершина бар’єру буде знаходитися на відстані

Тоді Велечина потенційного бар’єру по відстані до рівня вакууму.

Тоді коли рівень опускається до валетного рівня то

відстань перезарядки:

Ймовірність перезарядки дорівнює ½.

Тому запишемо валентність перерізу розсіяння

…=

Чим нижчий тим вищий переріз розсіювання

3. Поняття електропровідності газу та рухомості вільних носіїв заряду у газі.

Електропровідність газів явище направлене руху вільних носіїв заряду під дією ел поля. При чому у газі вільними носіями електронів та іонів.

При норм. умовах гази є електрично-нейтральними але в них можно збудити провідність, якщо організовувати вільні носії за рахунок розігріву, емісії електронів з твердих тіл.

Нехай газ знаходиться при Т, та тиску з концентрацією n? n_e.

Рух електрону можна охарактеризувати

Рух хаотичний в наслідок зіткнень з електроном ы атом газу з Максвелівським розподілом за швидкостями.

Компоненту електрона приписують деяку Т, як міру

У стані рівноваги Т_е прибл.=Т, але якщо тиски газу дуже малі то це рівність не викон. (Т_е>T)

Накладаэмо зовнышне електричне поле

Під дією поля додається інша складова руху вздовж силових ліній.

Рух розглядаємо, як 2 складові:

-хаотичний

- дрейф (направлений рух)

На відміну від дрейфу електронів у вакуумі, дрейф у газі відбувається без прискорення. Тобто в наслідок зіткнень, швидкість дрейфу буде постійна при постійному колі або

Знайдемо Розглянемо 1 електрон , який має деяку і крім того кожен раз після зіткнень електрона проводить шлях.

З формули випливає, що напруженості ел. поля

- рівняння Ланживена (минус електрон рух проти поля)

- рухомість електронів – параметр ,який визначає степінь легкості розгону електронів з зовн. електор. полем.

При заданих умовах (Е, матеріал) можна взяти із довідника

Зі збільш. тиску рухомість падає.

Отримані результати наближені ,для підвищ. точності потрібно:

- врахувати, що не дорівнює 0

- потрібно усередковувати окремо, а їх відношення

- припущення, що швидкість хаотичного руху визнач Т емітерного газу яка дорівнює Т. це припущення не вірне. бо зіткнень не багато , а сер кінет енергія буде вищою від енергії атомів газу, тобто при малих тисках будуть зміни.

4. Рухомість електронів у газі з урахуванням розподілу за швидкостями.