انبعاث أيوني حراري: الفرق بين النسختين
| [نسخة منشورة] | [نسخة منشورة] |
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
توحيد نسق |
ط بوت التصانيف المعادلة (30.1) +ترتيب+تنظيف (14.9): + تصنيف:توماس إديسون |
||
سطر 1:
[[ملف:Thermionic filament.jpg|
'''الانبعاث الأيوني الحراري''' (أو الإصدار الأيوني الحراري Thermionic emission) أو ما يسمّى '''بتأثير إديسون ''' في [[الفيزياء]] هو سريان إلكترونات أو جسيمات مشحونة تحت تأثير الحرارة عابرة سطحا أو عابرة لحاجز جهد . ويحدث ذلك بسبب تغلب طاقة الجسيمات المكتسبة من الحرارة على [[جهد الرابطة|الجهد الرابط]] والمعروف ب [[دالة شغل]] النوعية للمعدن . وقد تكون حاملات الشحنة [[إلكترونات]] أو [[أيون]]ات . تسمى هذه الظاهرة أحيانا الانبعاث الحراري للإلكترونات .
عندما يمر تيار كهربائي في فتيل اللمبة يسخن الفتيل وتبدأ الإلكترونات تغادر الفتيل تحت فعل الحرارة (تثار الإلكترونات)، تنفر من [[مستوى فيرمي]] في ذرات [[التنجستن]] المصنوع منه الفتيل ، ثم يجذبها الفتيل إليه ثانيا وتعود الإلكترونات "المثارة" إلى ذراتها في الفتيل . عندئذ تنطلق من الإلكترونات [[فوتونات]] والتي هي الضوء الذي ينبعث من المصباح . نظرا لكون المصباح مفرغا من الهواء أو أحيانا يكون ممتلأ [[غاز خامل|بغاز خامل]] فلا يحترق الفتيل ويمكنه العمل لمدة ليست وجيزة حتى ينقطع ويفسد المصباح .
== معادلة ريتشاردسون ==
تعطي معادلة ريتشاردسون كثافة تيار الإلكترونات ''J'' المنبعثة من المعدن عند درجة حرارة عالية :
:<math>J = A T^2 e^{-\frac{W_\mathrm{e}}{k_\mathrm{B}T}}</math>
سطر 21:
: و ''A'' ثابت ريتشردسون .
تبلغ شغل تطاير الإلكترونات عادة بين 1 [[إلكترون فولت]] و 6 إلكترون فولت . ويعتمد ثابت ريتشاردسون عادة على نوع المعدن وهيئة سطح المعدن ، وتبلغ بين
<math>10^6 \tfrac\mathrm{A}\mathrm{m^2 K^2}</math> للتنجستن و <math>10^2\tfrac\mathrm{A}\mathrm{m^2 K^2}</math> لبعض أكاسيد المعادن .
قام "ساول دوشمان " بدراسة الظاهرة وصاغ معادلة تعطي ثابت ريتشاردسون بالتقريب <ref>{{Literatur|Autor=Saul Dushman|Titel=Electron Emission from Metals as a Function of Temperature|Sammelwerk=Phys. Rev.|Band=21|Nummer=6|Jahr=1923|Seiten=623–636|DOI=10.1103/PhysRev.21.623}}</ref>:
سطر 28:
:<math>A = \frac{4 \pi m k_\mathrm{B}^2 e}{h^3} = 1{,}20173 \times 10^6\,\frac{\mathrm{A}}{\mathrm{m^2\,K^2}}</math>
حيث:
: ''m'' و ''e'' [[إلكترون|كتلة الإلكترون]] وبالتالي [[إلكترون|شحنة الإلكترون]]
سطر 69:
[[تصنيف:تحويل طاقة]]
[[تصنيف:توماس إديسون]]
[[تصنيف:صمامات مفرغة]]
[[تصنيف:ضوء]]
| |||