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物理电子学作业题
第一章;2.一般,电子显微镜的加速电压在104V以上,电子受到该电压的加速,其波动性的波长应如何计算?请查资料回答,光学显微镜、电子显微镜的分辨率由什么因素决定?根据本题计算结果,请谈谈为什么电子显微镜的分辨率远高于光学显微镜的分辨率?;3、如图所示,阴极K的电位为0,电子从阴极发出后经A1电极(电位为+U1)加速,从孔B1射出,然后经过一个无场自由空间在B2孔处进入上方的平板系统中。平板系统的上板为负极,下板为正极,两板间隙为d,板间电压为U2。问:
(1)若忽略电子从阴极出来时的初始速度,那么电子进入平板系统时的动能为多少?
(2)若电子能打到负电极的话,电子的最低能量为多少?
(3)若电子从阴极K发出时的初始速度满足一定的分布规律,那么利用该装置是否可以对电子初始速度的分布进行测量?说明测量的基本思路。;固定U1,改变U2,测量打到负极板上的电子流,它的含义为:;4.如图所示的一个平板系统中,上板为负极,下板为正极。两板间隙为d,板间电压为U。A点是电子的初始位置,电子以初始速度V0,与电场方向夹角为θ的方向进入该平板系统。问:
(1)在电子不能打到负电极的情况下,电子在空间的运动轨迹。
(2)电子轨迹与电极相切时,满足的条件。
(3)若在下电极板B处开一个小孔,则电子能从该小孔通过的条件。
(4)通过以上问题的求解,你有何感想?;解:坐标:x:向右;y:向上。;(2)电子轨迹与电极相切时,满足的条件?;(3)若在下电极板B处开一个小孔,则电子能从该小孔通过的条件?;5.如图所示的一个半无限大磁场系统中,A点是电子的入射孔,电子以初始速度V0 垂直进入磁场强度为B的空间,如图所示。问:
(1)电子在空间的运动轨迹。
(2)电子打到板的位置。
(3)若在板C处开一个小孔,则电子能从该小孔通过的条件。
(4)若从A点入射的是某种质荷比的离子,上述情况如何?
(5)通过以上问题的求解,你有何感想?;(1)电子在空间的运动轨迹?;第二章;2.在一个理想真空二极管中,阴极为热阴极,阴极温度为T。若空间电荷分布均匀,空间体电荷密度与温度有关,即ρ=A(T) ,且随着T的增加, ρ 也增加。试分析阴极温度对虚阴极位置的影响。;解泊松方程 :;3.一钨阴极,Ф=4.52eV ,试求:
(1)使逸出功降低2%时的阴极表面场强。
(2)表面势垒的最高点离开阴极表面的距离。
(3)在T=2300K 时,外加电场使阴极的饱和发射电流增加了百分之几。;4.已知钨阴极的发射常数A=70A/cm2K2 ,逸出功Ф=4.52eV ,设加速场下,T=300K 时的发射电流是T=3000K 时的零场发射电流的1%,试计算加速场的场强。;5.一场发射显微镜,阴极是钨尖(Ф=4.52eV),顶部可近似看作抛物面,曲率半径为1000A 。作为收集极的荧光屏离开尖端表面的距离为10cm ,其电位比钨尖高5kV 。求绝对零度时钨尖场发射电流密度是多少?若钨尖处在室温下(300K ),场发射电流密度将增加百分之几?;(2);6.试验测得,当光照波长为4399埃时,钠的光电子发射刚好被0.81V 的拒斥电势差截止,当光照波长为3125埃时,截止电势差为1.93V 。利用这些数据求普朗克常数 。;第三章;2、气体击穿的物理意义是什么?汤生是如何用数学手段来描述气体击穿的?
α、β、γ三个系数的含义
击穿的判据的得来,击穿判据的物理意义
进而推出帕邢定律;3、如果在大气压下汞蒸汽被加热到T=6300K,试求汞蒸汽中的电离度。(汞的电离能为10.38eV);4、电子碰撞激发汞原子,使之辐射253.7nm的紫外线。问电子碰撞前的速度至少要多大?;5、在氩气的余辉实验中,在电离源关掉之后的1×10-3秒和5×10-3秒时刻,测得的电子浓度分别是1×109/厘米3和0.218×109/厘米3。试计算(设电子浓度与离子浓度相同。):
(1)电子与离子复合的复合系数Re。
(2)在电离源刚关掉时的电子浓度ne。;6、已知某种气体放电中的 γ=1×10-4, A=11.278m-1Pa-1,
B=274.436Vm-1Pa-1,试求平行板间隙中的着火电压最低值Vmin和相应的(Pd)min值。;7、比较辉光放电与弧光放电。;第四章;2.画出次级电子能量分布曲线,并加以分析、说明。
图
慢峰:50eV,真正二次电子
快峰:Ep,原电子,弹性背散射电子
信息:俄歇电子、特征能量损失电子
应用:
SEM(全部二次电子)
成分分析(俄歇电子、特征能量损失电子)
电子衍射(弹性背散射电子);3.画出次级电子发射系数与原电子能量的关系曲线,并加以说明。
图
内二次电子出现在原电子行程末端
二次电子发射系数与什么因素有关?
如何测量?
介质样品表面带电极性与发射系数的关系;
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