Электрический ток в вакууме

А возможно ли распространение электрического тока в вакууме (от лат. vacuum - пустота)? Поскольку в вакууме нет свободных носителей зарядов, то он является идеальнымдиэлектриком. Появление ионов привело бы к исчезновению вакуума и получению ионизированного газа. Но вот появление свободных электронов обеспечит протекание тока через вакуум. Как получить в вакууме свободные электроны? С помощью явления термоэлектронной эмиссии - испускания веществом электронов при нагревании.

Вакуумный диод, триод, электронно-лучевая трубка (в старых телевизорах) - приборы, работа которых основана на явлении термоэлектронной эмиссии. Основной принцип действия: наличие тугоплавкого материала, через который протекает ток - катод, холодный электрод, собирающий термоэлектроны - анод.

2. Задача по теме " Фотоэлектрический эффект".

Цинковую пластину (работа выхода из цинка 5, 98*10^-19 Дж) освещают светом с длиной волны 250 нм. Определите скорость фотоэлектронов, вылетающих из цинка.

3. Лабораторная работа. Определение коэффициента трения дерева по дереву.

_________________________________________________________________

Билет № 16-Б

1. Идеальный газ. Изотермический, изобарный, изохорный процессы в идеальном газе

Билет № 16. Вопрос 1. Идеальный газ. Изотермический, изобарный и изохорный процессы в идеальном газе.

Для изучения свойств газа вводят физическую модель – идеальный газ, в которой приняты следующие допущения:

Размеры молекул малы по сравнению со средним расстоянием между ними; молекулы можно принимать за материальные точки.

Силы притяжения между молекулами не учитываются, а силы отталкивания возникают только при соударениях.

Молекулы сталкиваются друг с другом как абсолютно упругие шары, движение которых описывается законами механики.

Таким образом, идеальным называется газ, в котором собственным объемом молекул и межмолекулярным взаимодействием (кроме процессов столкновений) можно пренебречь.

Для идеального газа выполняются газовые законы, открытые экспериментальным путем, связывающие три макроскопических параметра – объем, давление и температуру.

Термодинамические процессы, проходящие в газе с неизменным количеством вещества при фиксированном значении одного из макропараметров называются изопроцессами.

Первым из изопроцессов в газе был изучен процесс при постоянной температуре (T = const) – изотермический процесс:

Объем данного количества газа при постоянной температуре обратно пропорционален его давлению (закон Бойля-Мариотта).

V=const/p; pV=const (T=const, ν =const).

Для наглядного изображения изменений состояния газа удобно использовать так называемые p–V-диаграммы. Кривая, соответствующая изотермическому процессу на такой диаграмме называется изотермой. Согласно закону Бойля-Мариотта изотермы газа представляют собой ветвь гиперболы, причем, чем выше температура, тем дальше от координатных осей расположена соответствующая ей изотерма.

Изопроцессы при постоянном давлении (p = const) называют изобарными.

Зависимость объема газа от температуры при неизменном давлении исследовал французский физик Жак Шарль и независимо от него Жозеф Гей-Люссак. По предложению Гей-Люссака закон был назван в честь Шарля. Они установили, что:

Объем данного количества газа при постоянном давлении линейно зависит от температуры (закон Шарля).

V/T=const (p=const, ν =const).

График изобарного процесса называется изобарой и наглядно представляется на V–T- диаграмме прямой линией. Изобара меняет свой наклон в зависимости от давления, причем чем больше давление, тем меньше наклон.

На практике при понижении температуры все газы становятся жидкостями. Поэтому на графике продолжение изобар в область низких температур дано штриховыми линиями.

Изопроцессы при постоянном объеме (V = const) называют изохорными.

Экспериментальную проверку процесса осуществил французский физик Гей-Люссак. Он установил, что:

Давление данного количества газа при постоянном объеме линейно зависит от его температуры (закон Гей-Люссака).

p/T=const (V=const, ν =const).

Графики изохорного процесса называются изохорами. На и наглядно представляется на p–T- диаграмме прямой линией. Продолжения изохор в область низких температур дано на графике штриховыми линиями, так как при низких температурах газ конденсируется.

Экспериментальные газовые законы дают возможность получить уравнение состояния идеального газа для фиксированного количества газа:

pV/T=const

Данное выражение представляет собой уравнение Клапейрона, которое обобщил Д.И.Менделеев на произвольное количество газа:

pV=ν RT

где R ≈ 8, 31 Дж/(моль•К)

Полученное равенство называется уравнением Клапейрона-Менделеева. Оно представляет собой уравнение состояния для произвольного количества газа.

2. Задача по теме " Действие магнитного и электрического полей на движущуюся в них заряженную частицу".

Электрон и протон, массы которых m₁ и m₂, влетают с одинаковыми скоростями в магнитное поле, перпендикулярно ему и движутся по окружности в плоскости, перпендикулярной вектору магнитной индукции. Чему равно отношение радиусов их траекторий.

3. Экспериментальное задание: " Проверка условия равновесия неподвижного блока".

Билет № 17-Б

1. Когерентность. Интерферен­ция света.