Вакуум – разряженный газ Различают низкий, средний и высокий вакуум.

Вакуум – разряженный газ
Различают низкий, средний и
высокий вакуум.
Высокий вакуум соответствует такому разряжению,
при котором средняя длина свободного пробега молекул
больше размеров сосуда.
Задача
Рmin=10-12 мм.рт.ст.
Т=300 К
1 мм.рт.ст. =133Па
N
kT
р  nkT 
V
V=1см3
N-?
12
6
pV
10  133  10
N


 23
kT
1,38  10  300
3,2  10
4
Создав в вакууме эмиссию электронов
(термоэлектронную, фотоэлектронную, электрическую),
построим простейший вакуумный
прибор, проводящий ток - диод
А
К
Прямой накал
Косвенный накал
I , mA
Uн
mA
I н2
V
I н1
0
I н  ток насыщения
t02> t01
t 01
U,В
q eN
Iн  
t
t
Все заряды, рожденные термоэлектронной
эмиссией, достигают анода.
ВАХ
J,мА
Jн
t 01
U, В
0
q eN
Iн  
t
t
Все заряды, рожденные термоэлектронной
эмиссией, достигают анода.
Вход Y
Усилитель Y
Блок синхронизации
ЭЛТ
Вход X
Блок
разверток
Усилитель X
Блок питания
В электронно-лучевой трубке поток электронов с кинетической
энергией 8∙103 эВ движется между пластинами плоского
конденсатора длиной 4∙10-2 м. Расстояние между пластинами
2∙10-2 м. Какое напряжение нужно подать на пластины
конденсатора, чтобы смещение электронного пучка на выходе
оказалось 8∙10-3 м.
Дано:
ℓ=4∙10-2м
Ek=8∙103∙1,6∙10-19 Дж
d=2∙10-2 м
h=8∙10-3 м
q=1,6 ∙10-19 Кл
U-?
 2


at
S   0t 
2


Е

0
Sх  


F  qE
+
y
X
S у  at
2

S
+
+
2
d
 2


at
S   0t 
2


1
2
3
4
0

Е
Sх  
S х     0t 


F  qFE
t 
0
X
(1)
S у  at
2
qE qU 
S

(2)
а

m
m+ md
+
+
2
2
y
qU
qU 2
at
S у h 


2
2
2md
4dЕк
4hЕк d
U
q 2
2
d
Дано:
ℓ=4∙10-2м
Ek=8∙103∙1,6∙10-19 Дж
d=2∙10-2 м
h=8∙10-3 м
q=1,6 ∙10-19 Кл
4hEk d
U
2
ql
U-?
4  8 10 3  8 103 1,6 10 19  2 10 2
U

1,6 10 19 16 10  4
Ответ: U=3200В
3200B.
Электрон влетает в плоский конденсатор с длиной пластин 10 см и
напряженностью электрического поля 40 кВ/м под углом 150 к
пластинам. Какова первоначальная энергия электрона, если он
вылетел из конденсатора так же под углом 150 к пластинам?
Дано :
q  1,6 10 19 Кл
  10см
Е  40 кВ
м
  150
W ?

0
α


F  qE
y
+

Е

S
Sх  


+
+
X
α



Е
0
Sх  
α


F  qE
+
y
1
X
α


+
+
S х    0 сos  t
2
at
S y  0  0 sin   t 
2
3

S

2
 
at
S   0t 
2

t
 0 сos
2 0 sin 
t
2
  20 sin 
0сos
a
a
20 sin  0сos 02 sin 2 F qE
 
a

m m


Дано :
q  1,6 10 19 Кл
  10см
Е  40 кВ
м
  150
W ?
4
02 sin 2 qE


m
m02
qE
W

2
2 sin 2
qE
1,6 10 19  40 103  0,1  6,4 1016 Дж
W

2 sin 2
2  0,5
qE
Ответ : W 
 6,4 10 16 Дж
2 sin 2
На две параллельные сетки, между которыми приложена
задерживающая разность потенциалов U, под углом 
падает пучок отрицательных ионов. При каких энергиях
частицы смогут пройти через сетки, если заряд иона q?