2均匀电场和非均匀电场:电场大小和方向处处相同的电场称为均匀电场,否则称为非均匀电场。均匀场:平板电极中间电场电场(稍不均匀场:球状电极间距不大于半径的间隙电场非均匀场极不均匀场:针板和针针间隙电场电场不均匀系数:电场不均匀系数是表征电场均匀性的参数,定义为最大场强Emax与平均场强Eav的比值。f =Emax/EmaxavE, =U/d
2 均匀电场和非均匀电场: 电场大小和方向处处相同的电场称为均匀电场,否则称为非均匀电场。 max av f E E = Eav = U d 均匀场:平板电极中间电场 电场{ 稍不均匀场:球状电极间距不大于半径的间隙电场 非均匀场{ 极不均匀场:针板和针针间隙电场 电场不均匀系数: 电场不均匀系数是表征电场均匀性的参数,定义为最大场强Emax与平均场强Eav 的比值
二气体的电导和放电1带电粒子的产生和消失1)气体中带电粒子的产生和消失:a)激发和电离:激发:处于正常状态的原子、分子和离子,当获得一定能量时,其电子,通常为最外层价电子跃迁到较高能级上的过程。激发所需要的能量称为激发能(W)。激发能也可用激发电位(U)。表示,U=W/e。电离:当原子、分子和离子获得足够能量,价电子挣脱原子核束缚变为自由电子的过程。电离所需的能量成为电离能(W)。光子能量:hv≥W光辐射电离1234hchc辐射电离光电离临界波长:W.eU,U.电离热辐射电离1碰撞电离my≥W2
二 气体的电导和放电 1 带电粒子的产生和消失 1)气体中带电粒子的产生和消失: a) 激发和电离: 激发:处于正常状态的原子、分子和离子,当获得一定能量时,其电 子,通常为最外层价电子跃迁到较高能级上的过程。激发所需要的能 量称为激发能(We)。激发能也可用激发电位(U)e表示,Ue=We /e 。 电离:当原子、分子和离子获得足够能量,价电子挣脱原子核束缚变 为自由电子的过程。电离所需的能量成为电离能( Wi)。 0 2 1234 1 2 i i i i e e i h W hc hc W eU U m v W = = = 光子能量: 光辐射电离 辐射电离 光电离临界波长: 电离 热辐射电离 碰撞电离
b)附着:当电子与分子碰撞时,电子有可能被吸引而附着在分子上形成负离子,这个过程称附着。由于离子的电离能力不如电子,附着对放电过程其阻碍作用。c)复合:正离子和负离子相碰撞而恢复成为分子的过程称为复合,伴随光辐射现象,复合是带电粒子消失的过程。d)扩散:电子或离子自发地由浓度较高的区域向浓度较低的区域转移的过程,带电粒子的扩散是由热运动造成的,是热力学第二定律的必然结果
b)附着:当电子与分子碰撞时,电子有可能被吸引而附着 在分子上形成负离子,这个过程称附着。由于离子的电 离能力不如电子,附着对放电过程其阻碍作用。 c)复合:正离子和负离子相碰撞而恢复成为分子的过程称 为复合,伴随光辐射现象,复合是带电粒子消失的过程。 d)扩散:电子或离子自发地由浓度较高的区域向浓度较低 的区域转移的过程,带电粒子的扩散是由热运动造成的, 是热力学第二定律的必然结果
2)电极表面发射:为使气体放电中有电荷循环,还必然有阴极金属发射电子的过程,且一定条件下,印记发射电子是放电中带电粒子的重要来源。逸出功:金属表面的电子从金属中脱离出来所需的能量。逸出功取决于金属原子结构和表面状态。阴极表面发射电子类型:正离子碰撞阴极,使金属表面释放出电子。光电效应:金属表面受光辐射(光子能量>逸出功),发射电子。。热电子发射:阴极被加热到很高温度,金属中的电子获得巨大的动能而逸出,形成热电子发射。强场发射:当阴极附近电场强度很高时,阴极也发射电子,称场致发射或冷发射
2)电极表面发射: 为使气体放电中有电荷循环,还必然有阴极金属发射电子的过程,且一 定条件下,印记发射电子是放电中带电粒子的重要来源。 逸出功:金属表面的电子从金属中脱离出来所需的能量。逸出功取决于金属 原子结构和表面状态。 阴极表面发射电子类型: ➢ 正离子碰撞阴极,使金属表面释放出电子。 ➢ 光电效应:金属表面受光辐射(光子能量>逸出功),发射电子。 ➢ 热电子发射:阴极被加热到很高温度,金属中的电子获得巨大的动能而 逸出,形成热电子发射。 ➢ 强场发射:当阴极附近电场强度很高时,阴极也发射电子,称场致发射 或冷发射