Теория метода задерживающего потенциала

Распределение электронов (П-13) можно экспериментально проверить, используя метод задерживающего потенциала (тормозящего поля). Если между анодом и катодом существует электрическое поле, тормозящее отрицательно заряженные электроны (минус на аноде), то условие попадания электронов, имеющих скорость , на анод можно записать в виде

, (1)

где - заряд электрона, причем тормозящее напряжение считается отрицательным.

Для силы анодного тока , при заданном значении тормозящего напряжения , используя (П-13), (П-14) (см. Приложение) и (1), получим

(2)

где - площадь катода; - количество электронов, прошедших через единичную поверхность и достигших анода за единицу времени; - сила анодного тока при нулевом значении тормозящего напряжения ( ), когда все электроны, прошедшие потенциальный барьер, попадают на анод вследствие наличия у них скорости в направлении анода.

В формуле (2) величина пропорциональна количеству электронов , энергия которых достаточна для попадания на анод при заданном тормозящем напряжении . Величина пропорциональна общему количеству электронов , которые имитированы из катода. При этом зависит от температуры катода, причем, как показали исследования, температура катода равна температуре электронного газа, эмитированного этим катодом.

Убедившись, что отношение сил токов действительно, как это предсказывается формулой (2), равно при любых значениях тормозящего напряжения , можно сделать вывод о правильности тех представлений (см. Приложение), которые привели к формуле (2).

Еще раз отметим эти представления:

1) газ электронов, эмитированных из нагретого катода, подчиняется распределению Максвелла для температуры катода;

2) потенциальный барьер, который преодолевают электроны на их пути к аноду, не изменяет характер распределения.