Ieșiți din muncă

În fizică , în mecanica cuantică , activitatea de ieșire sau de extracție este energia minimă, măsurată în electroni-volți , necesară pentru a rupe un electron de la nivelul Fermi al unui metal într-un punct situat la „infinitul din afara metalului ( nivel vid ).

Munca de ieșire este de aproximativ jumătate din energia de ionizare a unui atom liber din același metal.

Ieșire fotoelectrică funcționează

Efectul fotoelectric constă în eliberarea unui electron când un foton cu o energie mai mare decât puterea de lucru ajunge pe metal. Diferența dintre energia fotonului incident și activitatea ieșirii este furnizată electronului sub formă de energie cinetică .

Lucrul de ieșire fotoelectrică este:

{\ displaystyle \ varphi = h.f_ {0} \,}

unde h este constanta lui Planck și f 0 este frecvența minimă a fotonului din care are loc emisia fotoelectrică.

Lucrare de ieșire termo-electronică

Munca de ieșire este, de asemenea, un concept important în teoria emisiilor termoelectronice . În acest caz, energia transmisă electronului provine din schimbul de căldură în loc de interacțiunea cu un foton.

Luați exemplul unui electron extras dintr-un filament încălzit și adus la un potențial negativ într-un tub de vid . Lucrarea de ieșire este numită uneori „lucrare de ieșire termo-electronică” (termenul termionic este folosit incorect prea des, datorită invenției diodei de vid de către Fleming în 1904, un dispozitiv numit în engleză „diodă termionică” - diodă cu „ termioni - termonii fiind la acea vreme particule electrificate induse de căldură). Tungstenul este un metal utilizat pe scară largă în tehnologia tuburilor de vid în ciuda lucrărilor sale puternice de ordinul a 4,5 eV aproximativ, dar datorită rezistenței sale bune la încălzire la temperaturi ridicate.

Lucrarea de ieșire depinde de orientarea cristalului. În general, va fi mai mic pentru metalul a cărui rețea este deschisă și mai mare pentru metalele în care atomii sunt asamblați atât de compact . Valorile practice ale lucrării de ieșire sunt în general cuprinse între 1,5 și 6 eV . Ele pot fi mai mari pentru cristalele foarte dense.

Exemplu

De exemplu, cesiul are o energie de ionizare de 3,9 eV și o ieșire de 1,9 eV.

{\ displaystyle W = -E_ {tot} (N + 1) + \ {E_ {tot} (N) + V (\ infty) \} = - {\ partial E_ {tot} \ over {\ partial N}} + V (\ infty) = - \ mu + V (\ infty)}

{\ displaystyle E_ {tot} (N + 1) -E_ {tot} (N) = {\ partial E_ {tot} \ over {\ partial N}} = \ mu}

{\ displaystyle \ varepsilon _ {F} = \, \ mu}

unde V este nivelul de energie al vidului și F nivelul Fermi .

Aplicații

În electronică , activitatea de ieșire este o cantitate importantă pentru proiectarea joncțiunilor metal - semiconductoare a diodelor Schottky și pentru proiectarea tuburilor de electroni .

Referințe

Fizica XXI Volumul C: unde și fizică modernă . Marc Séguin, ERPI , 2010, pagina 462.
Fizica 3: unde, optică și fizică modernă, ediția a V-a . Harris Benson, ERPI , 2016, pagina 396.
http://www.andycowley.com/valves/old/history/flem.html

Vezi și tu

linkuri externe

(ro) Fizică în stare solidă: benzi energetice ;
(ro) Ieșirea lucrărilor de metale comune ;
(ro) Producția materialelor utilizate pentru efectul fotoelectric ;