我们常常听到有关于电子的事情,用电器、手机、电脑、电视等等,都离不开电子,正是因为电子的存在,才使得这些电器可以正常的工作。那么,为什么会有电子的存在呢?电子是怎么来的呢?
电子是物质的基本构成要素之一,即所有的物质都能分解成基本的原子,而原子是由电子、质子和中子三种基本粒子所组成的。在自然界中,仅存在一些分子比较简单的气体,如氢、氦等电子较少的气体不易发射电子。压强、温度越高,电子的发射就越容易。
在电子的存在方面,电子在自然界能够通过剥夺金属表面的电子而被发射,正是由于能够发射电子,才使得电器、电视等等设备得以正常工作。那么电子是如何被发射出来的捏?这又涉及到了电子发射的机制。
电子发射机制大体分为以下几种:
热发射电子的机制非常简单,也就是由于材料本身的热运动造成电子从表面逸出。根据经验公式,正常体温下材料表面不会发射电子,而当材料表面温度升高到$1000\sim2000^{\circ}$C时,热发射电子的发射率也会相对地增加。
电场主要是作用于束缚电子的,当束缚电子的电位与材料表面存在电势差时,电子就会逃离束缚,从而达到目的。理论上可以通过升高电场强度使得电子的发射率提高。但同时,获得相应的电场强度又很困难,所以方法不常用。
光电发射电子是利用光线作用于金属表面从而逸出电子。当表面被照射到的光子的能量等于或大于材料工作函数时,逸出电子的发射量就是最大的。同时,增加表面光子的能量,也会提供一个最大电感应,由菲利普斯定律推导,光电发射电流随着照射强度的提高呈现线性增加。
电子发射在实际生活中可以有很多应用。在电视降噪中,电子发射器就可以将环境电子发射出去,使得电视接受信令更稳定、清晰。在电器材料的交互质变中,可以利用电子发射拓宽材料的应用领域,缩小所需使用材料的使用量、降低成本、提高生产效率。
在我们的生活中,电子发射作为一种利用环境质量使电器工作稳定的手段,非常常见。电子发射机制简单易懂,只要对于材料的温度、光强度、电势差把握好,就可以让电子发射器正常工作。希望这篇文章能帮助您对于电子发射有更全面的理解。