理論電子理論半導体・ダイオード★★☆☆☆

熱電子放出と電子の加速

概要
金属を加熱すると表面から電子が放出される熱電子放出(エジソン効果)と、平行平板電極間で電子が加速される原理を扱う。一様電界の強さの計算(E = Vd)と、電子が得る運動エネルギー(W = eV)の公式が主な適用場面。
📖用語
熱電子放出金属を高温に加熱したとき表面から電子が放出される現象。エジソン効果とも呼ぶ。真空管や電子銃の動作原理。
電子銃熱電子放出を利用して電子ビームを生成・加速する装置。ブラウン管や電子顕微鏡に使われる。
電気素量電子1個が持つ電荷の大きさ(e = 1.6 × 10-19 C)。電子のエネルギー計算の基本定数。
熱電子放出(エジソン効果)
金属を高温に加熱すると,表面から電子が放出される現象。真空管や電子銃に利用される。
📐基本公式:電界の強さと電子の運動エネルギー
一様電界の強さ:E = Vd [V/m](V:電極間電圧,d:電極間距離)
初速度零の電子が電圧 V で加速されるとき,電極に達したときの運動エネルギー:
W = e × V [J]
(e = 1.6 × 10-19 C:電気素量)
これは仕事とエネルギーの定理:W = q × V = 電界が電荷に行う仕事
図1
関連問題数:1

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