வெற்றிடத்தில் மின்னோட்டம்

ஒரு தொழில்நுட்ப அர்த்தத்தில், விண்வெளி ஒரு வெற்றிடம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு சாதாரண வாயு ஊடகத்துடன் ஒப்பிடும்போது, ​​அற்பமான பொருளின் அளவு. வெற்றிட அழுத்தம் வளிமண்டல அழுத்தத்தை விட குறைந்தது இரண்டு ஆர்டர் அளவு குறைவாக உள்ளது; இத்தகைய நிலைமைகளின் கீழ், நடைமுறையில் இலவச கட்டண கேரியர்கள் எதுவும் இல்லை.

ஆனால் நமக்குத் தெரியும் மின்சார அதிர்ச்சி ஒரு மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட இயக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, அதே சமயம் ஒரு வெற்றிடத்தில், வரையறையின்படி, நிலையான மின்னோட்டத்தை உருவாக்க போதுமான அளவு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் இல்லை. இதன் பொருள் ஒரு வெற்றிடத்தில் மின்னோட்டத்தை உருவாக்க, எப்படியாவது அதில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களைச் சேர்க்க வேண்டியது அவசியம்.

1879 ஆம் ஆண்டில், தாமஸ் எடிசன் தெர்மோனிக் கதிர்வீச்சின் நிகழ்வைக் கண்டுபிடித்தார், இது ஒரு வெற்றிடத்தில் இலவச எலக்ட்ரான்களைப் பெறுவதற்கான நிரூபிக்கப்பட்ட வழிகளில் ஒன்றாகும், இது ஒரு உலோக கத்தோடை (எதிர்மறை மின்முனை) வெப்பமாக்குவதன் மூலம் எலக்ட்ரான்கள் அதிலிருந்து வெளியேறத் தொடங்கும். இந்த நிகழ்வு பல வெற்றிட மின்னணு சாதனங்களில், குறிப்பாக வெற்றிட குழாய்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இரண்டு உலோக மின்முனைகளை வெற்றிடத்தில் வைத்து, அவற்றை DC மின்னழுத்த மூலத்துடன் இணைத்து, எதிர்மறை மின்முனையை (கேத்தோடு) சூடாக்கத் தொடங்குவோம். இந்த வழக்கில், கேத்தோடுக்குள் இருக்கும் எலக்ட்ரான்களின் இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கும். இந்த வழியில் கூடுதலாக பெறப்பட்ட எலக்ட்ரான் ஆற்றல் சாத்தியமான தடையை கடக்க போதுமானதாக மாறினால் (கேத்தோடு உலோகத்தின் வேலை செயல்பாட்டைச் செய்ய), அத்தகைய எலக்ட்ரான்கள் மின்முனைகளுக்கு இடையிலான இடைவெளியில் தப்பிக்க முடியும்.

மின்முனைகளுக்கு இடையில் இருப்பதால் மின்சார புலம் (மேலே உள்ள மூலத்தால் உருவாக்கப்பட்டது), இந்த புலத்தில் நுழையும் எலக்ட்ரான்கள் அனோடின் (நேர்மறை மின்முனை) திசையில் முடுக்கிவிட வேண்டும், அதாவது கோட்பாட்டளவில், ஒரு வெற்றிடத்தில் மின்சாரம் ஏற்படும்.

ஆனால் இது எப்போதும் சாத்தியமில்லை, மேலும் எலக்ட்ரான் கற்றை கேத்தோடின் மேற்பரப்பில் உள்ள சாத்தியமான குழியை கடக்க முடிந்தால் மட்டுமே, அதன் இருப்பு கேத்தோடிற்கு (எலக்ட்ரான் மேகம்) அருகில் ஒரு ஸ்பேஸ் சார்ஜ் தோற்றத்தின் காரணமாகும்.

சில எலக்ட்ரான்களுக்கு அவற்றின் சராசரி இயக்க ஆற்றலுடன் ஒப்பிடும்போது மின்முனைகளுக்கிடையேயான மின்னழுத்தம் மிகக் குறைவாக இருக்கும், இது கிணற்றிலிருந்து வெளியேற போதுமானதாக இருக்காது, மேலும் அவை திரும்பிச் செல்லும், மேலும் சிலவற்றில் எலக்ட்ரான்களை அமைதிப்படுத்தும் அளவுக்கு அதிகமாக இருக்கும். மற்றும் மின்சார புலம் மூலம் முடுக்கி தொடங்கும். இதனால், மின்முனைகளுக்கு அதிக மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படுவதால், அதிகமான எலக்ட்ரான்கள் கேத்தோடிலிருந்து வெளியேறி வெற்றிடத்தில் தற்போதைய கேரியர்களாக மாறும்.

எனவே, ஒரு வெற்றிடத்தில் அமைந்துள்ள மின்முனைகளுக்கு இடையேயான அதிக மின்னழுத்தம், கேத்தோடிற்கு அருகிலுள்ள சாத்தியமான கிணற்றின் சிறிய ஆழம்.இதன் விளைவாக, தெர்மோனிக் கதிர்வீச்சின் போது வெற்றிடத்தில் உள்ள தற்போதைய அடர்த்தியானது, லாங்முயர் விதி (அமெரிக்க இயற்பியலாளர் இர்விங் லாங்முயரின் நினைவாக) அல்லது மூன்றாவது விதி எனப்படும் உறவின் மூலம் அனோட் மின்னழுத்தத்துடன் தொடர்புடையது என்று மாறிவிடும்:

ஓம் விதியைப் போலல்லாமல், இங்கே உறவு நேரியல் அல்ல. மேலும், மின்முனைகளுக்கிடையேயான சாத்தியமான வேறுபாடு அதிகரிக்கும் போது, ​​செறிவூட்டல் ஏற்படும் வரை வெற்றிட மின்னோட்ட அடர்த்தி அதிகரிக்கும், இது கேத்தோடில் உள்ள எலக்ட்ரான் மேகத்திலிருந்து அனைத்து எலக்ட்ரான்களும் அனோடை அடையும். மின்முனைகளுக்கு இடையிலான சாத்தியமான வேறுபாட்டை மேலும் அதிகரிப்பதால் மின்னோட்டத்தில் அதிகரிப்பு ஏற்படாது. ஆர்

வெவ்வேறு கத்தோட் பொருட்கள் வெவ்வேறு உமிழ்வைக் கொண்டுள்ளன, அவை செறிவூட்டல் மின்னோட்டத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, செறிவூட்டல் மின்னோட்டத்தின் அடர்த்தியை ரிச்சர்ட்சன்-தேஷ்மேன் சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்க முடியும், இது மின்னோட்டத்தின் அடர்த்தியை கேத்தோடு பொருளின் அளவுருக்களுடன் தொடர்புபடுத்துகிறது:

இங்கே:

இந்த சூத்திரம் குவாண்டம் புள்ளிவிவரங்களின் அடிப்படையில் விஞ்ஞானிகளால் பெறப்பட்டது.