Организация по разработке измерительных приборов
Магнитные измерения Магнитные измеренияБаллистический метод испытания магнитных материалов: Общие понятия. Рассматриваемые здесь методы магнитных...
Регулировка счетчиков Регулировка счетчиковМетоды регулировки.. Из-за сложного характера нагрузочной кривой электрических счетчиков их регулировка...
Образцовые приборы Образцовые приборыОбразцовые приборы. Поверка прибора производится сравнением его показаний с показаниями образцового прибора....
Телеизмерительные системы Телеизмерительные системыТелеизмерительные системы: Импульсные методы телеизмерения. Как было указано выше, импульсные методы телеизмерения...
Чувствительные приборы Чувствительные приборыДля чувствительных приборов большую роль играет также электрическое сопротивление пружинки. Если пружинка...
Разборка приборов Разборка приборовПредосторожности при разборке приборов. При разборке электроизмерительных приборов для обнаружения...
Ферромагнитный материал Ферромагнитный материалПотери на гистерезис и токи Фуко. При работе ферромагнитного материала в переменном магнитном поле часть энергии...
Задевание в подвижной части Задевание в подвижной частиУстранение задевания в подвижной части. Задевание в подвижной части можно разделить на: а) задевание...

Электроника, основы теории, практика и применение
Образовательная информация

Электронная эмиссия

Явление вылета электронов из поверхности тел называется электронной эмиссией. В зависимости от того, каким способом создают для электронов возможность выхода, различают следующие виды электронной эмиссии: Автоэлектронная (холодная) эмиссия, при которой дополнительная энергия электронам в металле не сообщается, а благодаря сильному электрическому полю, создаваемому у поверхности катода, понижается и сужается потенциальный барьер, в результат с чего сильно увеличивается его проницаемость для электронов.

Термоэлектронная эмиссия, при которой дополнительная энергия, необходимая электронам для совершения работы выхода, получается ими за счет нагревания тела;. иначе говоря, увеличивается тепловая энергия электронов. Фотоэлектронная эмиссия, при которой дополнительная энергия сообщается электронам светом, которым облучается поверхность тела.

Вторичная электронная эмиссия, при которой электроны получают дополнительную энергию за счет кинетической энергии первичных электронов, бомбардирующих поверхность тела. Электронная эмиссия под ударами ионов, при которой увеличение энергии электронов происходит в результате ударов ионов о поверхность катода. Ниже мы подробно рассмотрим каждый вид эмиссии. Влияние электрического поля и автоэлектронная (холодная) эмиссия.

Мы уже упоминали, что если электронам не сообщается дополнительная энергия извне, то для вылета их необходимо изменить форму потенциального барьера так, чтобы уменьшить работу выхода или увеличить его проницаемость, что достигается созданием у поверхности катода электрического поля Е достаточно большой величины. Учет влияния на высоту потенциального барьера внешнего электрического поля можно наглядно иллюстрировать..

Из этих кривых видно, что внешнее поле изменяет форму потенциального барьера, понижая его, вследствие чего уменьшается работа выхода электрона. Опыт показывает, что микроскопические частички (как электроны) руководствуются не законами классической механики, а более сложными законами и могут "просочиться сквозь потенциальный барьер" даже при недостаточной кинетической энергии их.

Наглядно представить себе такой процесс мы не умеем, так как в повседневной жизни привыкли все представлять себе с точки зрения классической механики. Вероятность такого "просачивания сквозь барьер" оказывается тем большей, чем он ниже и уже, т. е. чем- больше напряженность внешнего поля. Формула эта довольно хорошо согласуется с опытами. Термоэлектронная эмиссия.

Явление термоэлектронной эмиссии в вакууме было впервые обнаружено Эдисоном в 1883 г. при исследовании им лампы накаливания с угольной нитью. Он помещал в лампу кроме угольной нити Д" еще металлическую пластинку А и заметил, что если присоединить эту пластинку через гальванометр G к положительному концу нити, то гальванометр обнаруживает наличие тока. Если же пластинку присоединить к отрицательному концу нити или нить не накалить, то гальванометр тока не обнаруживает.
Первоисточник

Электрокинетические явления

Электрокинетические явления открыты в начале XIX столетия. Таким образом, исследования в этом направлении ведутся более чем полтора века. В течение данного периода развитие исследований электрокинетических явлений существенно влияло на формирование более строгих и полных представлений о, природе поверхностного электрического заряда и электрической структуре межфазной границы.

Особенно это проявилось на ранних этапах развития исследований. Электроосмос и электрофорез были открыты Рейсом вскоре после первых работ по электролизу воды и электролизу солевых растворов (Берцелиус, 1804; Дэви, 1807) в непосредственной связи с указанными исследованиями.

Это является иллюстрацией тесных связей между электрохимией и электрокинетикой, характерных и для дальнейшего развития данного научного направления. Теоретические представления электрохимии того времени были очень далеки от действительности, так что открытие электроосмоса и электрофореза Рейссом не только не было подготовлено развитием электрохимической теории, а более того, эти открытия могли бы послужить поводом к пересмотру представлений электрохимиков того времени.

Представления об электролитической диссоциации в науке возникли значительно позже, а во времена Рейсса даже не было сведений об электризации поверхности, контактирующей с жидкостью. Рейсе (1808) поставил два эксперимента, в одном из которых был обнаружен эффект, называемый теперь электроосмосом, второй фактически знаменовал открытие электрофореза. Он наблюдал при наложении электрического поля возникновение движения жидкости (воды), заполняющей вертикальную U-образную трубку, перегороженную в нижней части диафрагмой из кварцевого песка.

Поскольку в отсутствие диафрагмы электрическое поле не вовлекало жидкость в движение, напрашивался вывод о том, что жидкость электролизовалась (и поэтому приводилась в движение внешним полем) в результате контакта с поверхностью частиц кварца. В другом эксперименте Рейсе наблюдал перемещение глинистых частиц под влиянием электрического поля в жидкости, которая как целое покоилась. Значение экспериментов Рейсса не только в том, что они явились открытием электроосмоса и электрофореза.

В результате их сформировалось представление о возможности электризации жидкости вследствие контактирования твердого тела в граничном с нею слое. В последующие десятилетия ряд авторов подтвердили существование эффектов, открытых Рейссом, и более четко обосновали принципиальное отличие электроосмоса от переноса воды посредством электролиза.

Вследствие различия чисел гидратации ионов возможен перенос воды даже при электролизе одно одновалентного электролита. Однако этот эффект чувствителен только к составу электролита, и в отличие от электроосмоса не зависит от наличия и материала пористой перегородки. Далее было замечено, что с введением в дистиллированную воду кислот и с повышением их концентрации скорость электроосмоса уменьшается, в то время как скорость электролиза естественно увеличивается.
Дальше...

Параметрическая генерация света

Эти соотношения указывают, что за счет взаимодействия волн на частотах возникает переизлучение на частоте а за счет взаимодействия волн на частотах переизлучение на частоте.

Аналогично генерации второй гармоники для эффективного взаимодействия волны нелинейной поляризации со световой волной этой частоты ш1 необходимо, чтобы фазовый сдвиг между ними сохранялся с расстоянием z. Отметим, что полученные ранее соотношения можно рассматривать как частный случай более общих соотношений. Если условие синхронизма выполнено, то энергия волны накачки эффективно передается волнам с частотами ш1 и co2t которые усиливаются в нелинейной среде.

Этот процесс аналогичен процессу параметрического преобразования частоты в радиотехнике и в оптике называется параметрическим преобразованием оптического излучения. Но в отличие от радиодиапазона параметрическое преобразование в оптике носит волновой характер. поэтому кроме обычной "частотной" настройки требует соответствующей "волновой" настройки.

Существенным является то, что в оптике все нелинейные эффекты развиваются не только во времени, но и в пространстве. Поскольку нелинейная среда за счет параметрического преобразования способна усиливать излучение на частотах вводя положительную обратную связь путем помещения кристалла в оптический резонатор, можно получить генерацию света на этих частотах.

Принцип действия параметрического генератора состоит в следующем. Нелинейный кристалл помещают в оптический резонатор, создаваемый зеркалами. На кристалл действует мощная электромагнитная волна накачки на частоте распространяющаяся вдоль оптической оси резонатора ОО. В результате параметрического преобразования с превышением усиления над потерями (при выполнении условий само возбуждения) в резонаторе возникает генерация на частотах.

Начальные сигналы обусловлены собственными (шумами) на частотах всегда присутствующими в системе. Важно то, что частоту генерации в параметрическом генераторе света можно плавно изменять в широких пределах. Для перестройки частоты Генерации параметрического генератора в принципе пригодны Любые эффекты, приводящие к изменению оптической индикатрисы и направлений синхронизма. Кроме поворота кристалла возможна температурная перестройка.

Можно также использовать электрооптические и фотоупругие эффекты. Поскольку эффективное преобразование происходит лишь Я мощном монохроматическом световом потоке, накачка параметрических генераторов обычно осуществляется лазерным излучением. КПД преобразования достигает 10%. В качестве нелинейных сред могут служить те же кристаллы, что и для генерации Гармоник.

Генерация гармоник и условие фазового синхронизма: Рассмотрим для определенности генерацию второй гармоники. Мощное лазерное излучение на частоте проходя через фильтр, поступает на нелинейный оптический элемент, в качестве которого могут быть использованы различные диэлектрические кристаллы.
Читать дальше...


Электрические неисправности Электрические неисправностиУстранение электрических неисправностей: Устранение обрывов. Обрыв в цепи электроизмерительного прибора может быть в катушке с активной обмоткой (т. е. обмоткой, создающей магнитное поле), в добавочном...
Устранение коротких замыканий Устранение коротких замыканийУстранение коротких замыканий. Причинами коротких замыканий являются механические неисправности или электрическая перегрузка прибора, которая влечет за собой порчу изоляции. Короткое замыкание в различных...