Теория:
Электронная эмиссия
Электронной эмиссией называют процесс, при котором электроны металла, преодолев энергию связи с металлом, вылетают из него. Это может происходить по разным причинам: при бомбардировке металла ионами или электронами, в случае, если металл достаточно нагрет, или же при воздействии на поверхность металла электромагнитным излучением.Минимальная энергия, которой должен обладать электрон, чтобы произошла эмиссия, называется работой выхода. Работа выхода — это табличная величина, для каждого металла она своя. Обычно она измеряется в электрон-вольтах (\(1\;\)эВ\(\;=1,6\cdot 10^{-19}\;\)Дж).
Электронные лампы
На явлении электронной эмиссии, вызванной высокой температурой катода (термоэлектронной эмиссии), основан принцип действия электронных ламп.
В вакуумном сосуде находится катод, который может быть нагрет при помощи вольфрамовой нити, и анод. При нагревании катода происходит эмиссия электронов, которые создают электронное облако, поскольку катод после вылета электронов имеет положительный некомпенсированный заряд. Если к электродам приложить напряжение, то появится анодный ток (движение вылетевших электронов в сторону анода). Такое устройство называется диодом (рис. \(1\)). Вольт-амперная характеристика диода представлена на рис. \(3\).
В вакуумном сосуде находится катод, который может быть нагрет при помощи вольфрамовой нити, и анод. При нагревании катода происходит эмиссия электронов, которые создают электронное облако, поскольку катод после вылета электронов имеет положительный некомпенсированный заряд. Если к электродам приложить напряжение, то появится анодный ток (движение вылетевших электронов в сторону анода). Такое устройство называется диодом (рис. \(1\)). Вольт-амперная характеристика диода представлена на рис. \(3\).
 Рис. \(1\). Устройство электронного диода |  Рис. \(2\). Устройство электронного триода |
Триод устроен в точности так же, как и диод, но с одним дополнительным элементом — сеткой (третьим электродом, находящимся между катодом и анодом) (рис. \(2\)).
 Рис. \(3\). Вольт-амперная характеристика электронного диода |  Рис. \(4\). Вольт-амперная характеристика электронного триода |
Прикладывая к сетке разные потенциалы и, таким образом, меняя электрическое поле, можно изменять анодный ток. Следовательно, от потенциала сетки зависит и вольт-амперная характеристика триода (рис. \(4\)). Если потенциал сетки подобран так, что анодный ток прекратился, то такой потенциал называется потенциалом запирания лампы.
Лучевая трубка
Ещё один вызывающий интерес прибор, основанный на эффекте электронной эмиссии, — это электронно-лучевая трубка (рис. \(5\)).
Рис. \(5\). Схема электронно-лучевой трубки
Электронный пучок, испускаемый катодом, проходит через пластины отклонения, создающие электрическое поле, а затем отклонённый электрический луч попадает на слой люминофора (вещества, которое излучает свет при попадании на него электронов).
Электронно-лучевые трубки ранее использовались для создания мониторов компьютеров и телевизоров.
Даже сейчас можно встретить их в виде дисплеев на осциллографах.
Источники:
Рис. 1. Устройство электронного диода. © ЯКласс.
Рис. 2. Устройство электронного триода. © ЯКласс.
Рис. 3. Вольт-амперная характеристика электронного диода. © ЯКласс.
Рис. 4. Вольт-амперная характеристика электронного триода. © ЯКласс.
Рис. 5. Схема электронно-лучевой трубки. © ЯКласс.