எலக்ட்ரான்களின் ஆதாரங்கள், எலக்ட்ரான் கதிர்வீச்சு வகைகள், அயனியாக்கத்திற்கான காரணங்கள்

மின்னணு சாதனங்களின் செயல்பாட்டின் கொள்கைகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் விளக்குவதற்கும், பின்வரும் கேள்விக்கு பதிலளிக்க வேண்டியது அவசியம்: எலக்ட்ரான்கள் எவ்வாறு பிரிக்கப்படுகின்றன? இந்தக் கட்டுரையில் பதிலளிப்போம்.

நவீன கோட்பாட்டின் படி, அணு ஒரு கருவைக் கொண்டுள்ளது, இது நேர்மறை மின்னூட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அணுவின் முழு வெகுஜனத்தையும் தன்னுள் குவிக்கிறது, மேலும் கருவைச் சுற்றி அமைந்துள்ள எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள். அணு முழுவதுமாக மின்சாரம் நடுநிலையானதுஎனவே, அணுக்கருவின் மின்னூட்டம் சுற்றியுள்ள எலக்ட்ரான்களின் மின்னூட்டத்திற்கு சமமாக இருக்க வேண்டும்.

அனைத்து இரசாயனங்களும் மூலக்கூறுகளால் ஆனவை மற்றும் மூலக்கூறுகள் அணுக்களால் ஆனவை என்பதால், திட, திரவ அல்லது வாயு நிலையில் உள்ள எந்தவொரு பொருளும் எலக்ட்ரான்களின் சாத்தியமான ஆதாரமாகும். உண்மையில், பொருளின் மூன்று மொத்த நிலைகளும் எலக்ட்ரான்களின் ஆதாரமாக தொழில்நுட்ப சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

எலக்ட்ரான்களின் ஒரு முக்கியமான ஆதாரம் உலோகங்கள் ஆகும், அவை பொதுவாக கம்பிகள் அல்லது ரிப்பன்களின் வடிவத்தில் இந்த நோக்கத்திற்காக பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

கேள்வி எழுகிறது: அத்தகைய இழை எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருந்தால், இந்த எலக்ட்ரான்கள் ஒப்பீட்டளவில் சுதந்திரமாக இருந்தால், அதாவது, அவை உலோகத்தின் உள்ளே அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ சுதந்திரமாக நகர முடியும் (உண்மையில், இது மிகவும் சிறிய சாத்தியமான வேறுபாடு கூட என்று நாங்கள் நம்புகிறோம், அத்தகைய நூலின் இரு முனைகளிலும் பயன்படுத்தப்படுவது அதனுடன் எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்தை வழிநடத்துகிறது), பின்னர் எலக்ட்ரான்கள் உலோகத்திலிருந்து ஏன் பறக்கவில்லை மற்றும் சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் எலக்ட்ரான்களின் மூலத்தை உருவாக்கவில்லை? இந்த கேள்விக்கான எளிய பதிலை அடிப்படை மின்னியல் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் கொடுக்கலாம்.

எலக்ட்ரான்கள் உலோகத்தை விட்டு வெளியேறுகின்றன என்று வைத்துக்கொள்வோம். பின்னர் உலோகம் நேர்மறை கட்டணத்தைப் பெற வேண்டும். எதிரெதிர் அறிகுறிகளின் கட்டணங்கள் ஒன்றையொன்று ஈர்ப்பதால், சில வெளிப்புற தாக்கங்கள் இதைத் தடுக்காத வரை எலக்ட்ரான்கள் மீண்டும் உலோகத்தை ஈர்க்கும்.

ஒரு உலோகத்தில் எலக்ட்ரான்கள் உலோகத்தை விட்டு வெளியேற போதுமான ஆற்றலை வழங்க பல வழிகள் உள்ளன:

1. தெர்மோனிக் கதிர்வீச்சு

தெர்மோனிக் கதிர்வீச்சு என்பது ஒளிரும் உடல்களில் இருந்து எலக்ட்ரான்களை வெளியேற்றுவதாகும். தெர்மோனிக் கதிர்வீச்சு திடப்பொருட்களில் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது, குறிப்பாக உலோகங்கள் மற்றும் குறைக்கடத்திகளில் எலக்ட்ரானிக் சாதனங்கள் மற்றும் வெப்ப-மின்சார மாற்றிகளின் தெர்மோனிக் கேத்தோட்களுக்கான பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வெள்ளை வெப்பத்திற்கு மேலான வெப்பநிலையில் வெப்பமடையும் போது உடலில் இருந்து எதிர்மறை மின்சாரம் இழக்கப்படும் நிகழ்வு 18 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில் இருந்து அறியப்படுகிறது. V. V. பெட்ரோவ் (1812), தாமஸ் எடிசன் (1889) மற்றும் பலர் இந்த நிகழ்வின் பல தரமான சட்டங்களை நிறுவினர். 1930 களில், உமிழப்படும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை, உடல் வெப்பநிலை மற்றும் வேலை செயல்பாடு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான முக்கிய பகுப்பாய்வு உறவுகள் தீர்மானிக்கப்பட்டன.

ஒரு மின்னழுத்தம் அதன் முனைகளில் பயன்படுத்தப்படும் போது இழை வழியாக பாயும் மின்னோட்டம் இழையை வெப்பப்படுத்துகிறது. உலோகத்தின் வெப்பநிலை போதுமான அளவு அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​எலக்ட்ரான்கள் உலோகத்தின் மேற்பரப்பை விட்டு வெளியேறி சுற்றியுள்ள இடத்திற்குத் தப்பிக்கும்.

இவ்வாறு பயன்படுத்தப்படும் உலோகம் தெர்மோனிக் கேத்தோடு என்றும், எலக்ட்ரான்களை இவ்வாறு வெளியிடுவது தெர்மோனிக் கதிர்வீச்சு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. தெர்மோனிக் கதிர்வீச்சை ஏற்படுத்தும் செயல்முறைகள் ஒரு திரவத்தின் மேற்பரப்பில் இருந்து மூலக்கூறுகளை ஆவியாக்கும் செயல்முறைகளைப் போலவே இருக்கும்.

இரண்டு சந்தர்ப்பங்களிலும், சில வேலைகள் செய்யப்பட வேண்டும்.ஒரு திரவ விஷயத்தில், இந்த வேலையானது ஆவியாதல் மறைந்த வெப்பமாகும், இது ஒரு கிராம் பொருளை திரவத்திலிருந்து வாயு நிலைக்கு மாற்ற தேவையான ஆற்றலுக்கு சமம்.

தெர்மோனிக் கதிர்வீச்சின் விஷயத்தில், வேலை செயல்பாடு என்று அழைக்கப்படுவது உலோகத்திலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை ஆவியாக்குவதற்குத் தேவையான குறைந்தபட்ச ஆற்றல் ஆகும். ரேடியோ பொறியியலில் முன்பு பயன்படுத்தப்பட்ட வெற்றிட பெருக்கிகள் பொதுவாக தெர்மோனிக் கேத்தோட்களைக் கொண்டிருந்தன.

2. போட்டோ எமிஷன்

பல்வேறு பொருட்களின் மேற்பரப்பில் ஒளியின் செயல்பாடு எலக்ட்ரான்களின் வெளியீட்டில் விளைகிறது. பொருளின் எலக்ட்ரான்களுக்கு தேவையான கூடுதல் ஆற்றலை வழங்க ஒளி ஆற்றல் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதனால் அவை உலோகத்தை விட்டு வெளியேற முடியும்.

இந்த முறையில் எலக்ட்ரான்களின் ஆதாரமாகப் பயன்படுத்தப்படும் பொருள் ஒளிமின்னழுத்த கேத்தோடு என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் எலக்ட்ரான்களை வெளியிடும் செயல்முறை அறியப்படுகிறது ஒளிமின்னழுத்த அல்லது ஒளிமின்னழுத்த உமிழ்வுகள்… எலக்ட்ரான்களை வெளியிடும் இந்த வழி மின் கண்ணின் அடிப்படையாகும்- புகைப்பட செல்.

3. இரண்டாம் நிலை உமிழ்வுகள்

துகள்கள் (எலக்ட்ரான்கள் அல்லது நேர்மறை அயனிகள்) உலோக மேற்பரப்பில் தாக்கும் போது, ​​இந்த துகள்களின் இயக்க ஆற்றலின் ஒரு பகுதி அல்லது அவற்றின் இயக்க ஆற்றல் அனைத்தும் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட எலக்ட்ரான்களுக்கு மாற்றப்படும், இதன் விளைவாக அவை வெளியேற போதுமான ஆற்றலைப் பெறுகின்றன. உலோகம். இந்த செயல்முறை இரண்டாம் நிலை எலக்ட்ரான் உமிழ்வு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

4. ஆட்டோ எலக்ட்ரானிக் உமிழ்வுகள்

உலோகத்தின் மேற்பரப்புக்கு அருகில் மிகவும் வலுவான மின்சார புலம் இருந்தால், அது உலோகத்திலிருந்து எலக்ட்ரான்களை இழுக்க முடியும். இந்த நிகழ்வு புல உமிழ்வு அல்லது குளிர் உமிழ்வு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

புல உமிழ்வு கேத்தோடாகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரே உலோகம் பாதரசம் மட்டுமே (பழைய பாதரசத் திருத்திகளில்). பாதரச கத்தோட்கள் மிக அதிக மின்னோட்ட அடர்த்தியை அனுமதிக்கின்றன மற்றும் 3000 kW வரை திருத்திகள் வடிவமைப்பை செயல்படுத்துகின்றன.

எலக்ட்ரான்கள் வாயுப் பொருளிலிருந்தும் பல வழிகளில் வெளியிடப்படலாம். ஒரு அணு எலக்ட்ரானை இழக்கும் செயல்முறை அயனியாக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.… எலக்ட்ரானை இழந்த ஒரு அணு நேர்மறை அயனி எனப்படும்.

அயனியாக்கம் செயல்முறை பின்வரும் காரணங்களுக்காக நிகழலாம்:

1. எலக்ட்ரானிக் குண்டுவீச்சு

வாயு நிரப்பப்பட்ட விளக்கில் உள்ள இலவச எலக்ட்ரான், மின்சார புலம் காரணமாக, வாயு மூலக்கூறு அல்லது அணுவை அயனியாக்க போதுமான ஆற்றலைப் பெற முடியும். இந்த செயல்முறை ஒரு பனிச்சரிவு தன்மையைக் கொண்டிருக்கலாம், ஏனெனில் ஒரு அணுவிலிருந்து எலக்ட்ரானைத் தட்டிய பிறகு, எதிர்காலத்தில் இரண்டு எலக்ட்ரான்களும் வாயு துகள்களுடன் மோதும்போது, ​​புதிய எலக்ட்ரான்களை வெளியிடலாம்.

மேலே விவாதிக்கப்பட்ட எந்த முறைகளாலும் முதன்மை எலக்ட்ரான்கள் திடப்பொருளிலிருந்து வெளியிடப்படலாம், மேலும் திடப்பொருளின் பங்கை வாயு மூடப்பட்டிருக்கும் ஷெல் மற்றும் விளக்கின் உள்ளே அமைந்துள்ள எந்த மின்முனைகளாலும் விளையாட முடியும்.முதன்மை எலக்ட்ரான்கள் ஒளிமின்னழுத்த கதிர்வீச்சினாலும் உருவாக்கப்படலாம்.

2. ஒளிமின்னழுத்த அயனியாக்கம்

வாயு புலப்படும் அல்லது கண்ணுக்குத் தெரியாத கதிர்வீச்சுக்கு வெளிப்பட்டால், அந்த கதிர்வீச்சின் ஆற்றல் சில எலக்ட்ரான்களைத் தட்டுவதற்கு போதுமானதாக இருக்கும் (ஒரு அணுவால் உறிஞ்சப்படும் போது). இந்த பொறிமுறையானது சில வகையான வாயு வெளியேற்றத்தில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. கூடுதலாக, வாயுவிலிருந்தே உற்சாகமான துகள்கள் வெளியேற்றப்படுவதால் ஒரு வாயுவில் ஒளிமின்னழுத்த விளைவு ஏற்படலாம்.

3. நேர்மறை அயன் குண்டுவீச்சு

நடுநிலை வாயு மூலக்கூறைத் தாக்கும் நேர்மறை அயனி, எலக்ட்ரான் குண்டுவீச்சு வழக்கில் எலக்ட்ரானை வெளியிடலாம்.

4. வெப்ப அயனியாக்கம்

வாயுவின் வெப்பநிலை போதுமான அளவு அதிகமாக இருந்தால், அதன் மூலக்கூறுகளை உருவாக்கும் சில எலக்ட்ரான்கள் அவை சேர்ந்த அணுக்களை விட்டு வெளியேற போதுமான ஆற்றலைப் பெறலாம். இந்த நிகழ்வு உலோகத்திலிருந்து வரும் தெர்மோஎலக்ட்ரிக் கதிர்வீச்சைப் போன்றது.இந்த வகை உமிழ்வு அதிக அழுத்தத்தில் ஒரு சக்திவாய்ந்த வில் விஷயத்தில் மட்டுமே பங்கு வகிக்கிறது.

எலக்ட்ரான் குண்டுவீச்சின் விளைவாக வாயுவின் அயனியாக்கம் மூலம் மிக முக்கியமான பங்கு வகிக்கப்படுகிறது. சில வகையான வாயு வெளியேற்றங்களில் ஒளிமின்னழுத்த அயனியாக்கம் முக்கியமானது. மீதமுள்ள செயல்முறைகள் குறைவான முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை.

ஒப்பீட்டளவில் சமீப காலம் வரை, பல்வேறு வடிவமைப்புகளின் வெற்றிட சாதனங்கள் எல்லா இடங்களிலும் பயன்படுத்தப்பட்டன: தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பங்களில் (குறிப்பாக வானொலி தகவல்தொடர்புகள்), ரேடார்களில், ஆற்றலில், கருவி தயாரிப்பில், முதலியன.

ஆற்றல் துறையில் எலக்ட்ரோவாக்யூம் சாதனங்களின் பயன்பாடு மாற்று மின்னோட்டத்தை நேரடி மின்னோட்டமாக மாற்றுதல் (சரிசெய்தல்), நேரடி மின்னோட்டத்தை மாற்று மின்னோட்டமாக மாற்றுதல் (தலைகீழ் மாற்றுதல்), அதிர்வெண்ணை மாற்றுதல், மின்சார மோட்டார்களின் வேகத்தை சரிசெய்தல், மாற்று மின்னோட்டத்தின் மின்னழுத்தத்தை தானாக கட்டுப்படுத்துதல் ஆகியவை அடங்கும். மற்றும் நேரடி மின்னோட்ட ஜெனரேட்டர்கள், மின்சார வெல்டிங், லைட்டிங் கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றில் குறிப்பிடத்தக்க சக்தியை ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்தல்.

எலக்ட்ரான் குழாய்கள் - வரலாறு, செயல்பாட்டின் கோட்பாடு, வடிவமைப்பு மற்றும் பயன்பாடு

எலக்ட்ரான்களுடன் கதிர்வீச்சின் தொடர்புகளின் பயன்பாடு ஒளிச்சேர்க்கைகள் மற்றும் வாயு-வெளியேற்ற ஒளி மூலங்களை உருவாக்க வழிவகுத்தது: நியான், பாதரசம் மற்றும் ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குகள். நாடக மற்றும் தொழில்துறை விளக்கு திட்டங்களில் மின்னணு கட்டுப்பாடு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.

தற்போது, ​​இந்த செயல்முறைகள் அனைத்தும் குறைக்கடத்தி மின்னணு சாதனங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன மற்றும் விளக்குகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன LED தொழில்நுட்பம்.