- Giải Vật Lí Lớp 11
- Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 11 nâng cao
- Giải Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
chân không là môi trường đã được lấy đi tất cả các phân tử khí. nó không chứa hạt tải điện nên không dẩn điện. muốn tạo ra dòng điện chạy giữa hai điện cực đặt trong chân không, ta phải đưa hạt tải điện là các êlectron vào trong đó,dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng của các electron được đưa vào khoảng chân không đó.2. thí nghiệm lấy một đèn điôt chân không d, cấu tạo bởi một bóng thuỷ tinh đã hút chân không, bên trong có một catôt k (là dây tóc vonfam ff”) và một anôt là bản cực kim loại a. catôt được đốt nóng bằng dòng điện (mạch điện gồm một bộ pin ốp và một biến trở r). vôn kếv dùng để đo hiệu điện thế uak giữa anôt và catôt. anôt được nối với nguồn điện áp biến đổi và một điện kếg (hình 16.1). đốt nóng catôt ở các mức độ khác nhau, cho hiệu điện thế uak giữa anôt và catôt thay đổi từ giá trị âm đến giá trị dương và vẽ các đồ thị biểu diễn dòng điện ia (chạy từ a đến ff”) theo uak. các đồ thị thu được, gọi là đặc tuyến vôn – ampe của điôt d, được vẽ trên hình 16.2.hình 16.1 sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu dòng điện trong chân khôngа)5 10 15 ua.« (v)hình 16.2 đô thị biểu diễn i, theo u. a) khi dây (oc không được đốt nông b) khi dây tóc dược đốt nông đỏ, c) khi dãy (oc được dốt nóng ở nhiệt độ caohion,-10 -5 o95 |c1. trên đồ thị c). hình 16.2. dòng bão hoà vào khoảng bao nhiêu ?ta giải thích đồ thị ở hình 16,2 hư sau:khi đốt nóng catôt, chuyển động nhiệt của nguyên tử trong catôt làm một số electron có thể bứt ra khỏi bề mặt catôt và bay vào chân không với một tốc độ ban đầu nào đó. tốc độ này không đều nhau, một số ít electron có thể có tốc độ lớn. a) khi uak âm và nhỏ, các electron có tốc độ ban đầu lớn vẫn thắng được lực đẩy của anôt và tới anôt, gây ra một dòng anôt nhỏ chạy về catôt. b) khi uak dương, anôt hút các ẽlectron và gây ra dòng anôt lớn. c) khi số electron phát ra từ catôt trong một giây bằng số electron đến anôt trong một giây thì dòng điệncàng lớn. đặc tuyến vôn – ampe vẽ trên hình 16.2 chứng tỏ điôt chân không có tính chỉnh lưu. trước khi có điôt bán dẫn, người ta vẫn dùng nó để lắp bộ chỉnh lưu dòng điện xoay chiều.a) khi dây tóc ff” không được đốt nóng, dòng a = 0, chân không không dẫn điện (đường a)).b) khi dây tóc nóng đỏ nhưng hiệu điện thế uak <0, ta thấy ia không đáng kể : khi uak > 0, dòng 1a tăng nhanh theo uak rồi đạt đến giá trị bão hoà (đường b)). c) khi dây tóc nóng hơn, ta được đường cong c) có dạng giống như đường b), nhưng giá trị của dòng bão hoà lớn hơn.ii – tia catöt để tạo ra dòng điện trong chân không, trước đây, người ta dùng một hiệu điện thế lớn giữa anôt và catôt đặt trong một ống thuỷ tinh nối với bơm chân không. rồi rút khí cho đến khi trong ống là chân không.1. thí nghiệm hình 16.3 minh hoạ một thí nghiệm tạo ra dòng điện trong chân không bằng cách rút dần khí trong ống. ong thuỷ tinh dài chừng 30 cm, nguồn điện có hiệu điện thế khoảng vài ngàn vôn.rút kh|hình 16,3b) ởapsuất rất thấp (khoảng 10 °mmhg), trong ống có tia catôtlam huynh quang. ông thuỷ tinh a) khi áp suất của khí trong ống bằng áp suất khí quyển, ta không thấy quá trình phóng điện.b) khi áp suất đã đủ nhỏ, trong ống có quá trình phóng điện tự lực (hình 16,3a), ta thấy một cột khí phát sáng kéo dài từ anôt đến gần catôt (cột sáng anôt), còn ở gần catôt có một khoảng tối (khoảng tối catôt).c) tiếp tục giảm áp suất, khoảng tối catôt mở rộng. đến khi áp suất vào khoảng 10-3 mmhg, khoảng tối catôt chiếm toàn bộ ống nên không còn thấy ống phát sáng. quá trình phóng điện vẫn duy trì và ở phía đối diện với catôt, thành ống thuỷ tinh phát ra ánh sáng màu vàng lục (hình 16.3b). ta gọi tia phát ra từ catôt làm huỳnh quang thuỷ tinh là tia catôt hay tia âm cực.d) tiếp tục rút khí để đạt chân không tốt hơn nữa thì quá trình phóng điện biến mất.2. tính chất của tia catôtđể tìm hiểu bản chất của tia catôt, trước hết người ta làm thí nghiệm trên các ống phóng điện hình dạng khác nhau, trong ống có đặt các vật và các điện cực khác nhau để tìm hiểu các tính chất của nó. người ta thấy tia catôt có các tính chất sau:a). nó phát ra từ catôt, theo phương vuông góc với bề mặt catôt. gặp một vật cản, nó bị chặn lại và làm vật đó tích điện âm.b). nó mang năng lượng lớn : nó có thể làm đen phim ảnh, làm huỳnh quang một số tinh thể, làm kim loại phát ra tia x, làm nóng các vật mà nó rọi vào và tác dụng lực lên các vật đó.c) từ trường làm tia catôt lệch theo hướng vuông góc với phương lan truyền và phương của từ trường (hình 16.4), còn điện trường làm tia catôt lệch theo chiều ngược với chiều của điện trường.vì sao khi áp suất còn lớn ta không thấy quá trình phóng điện qua khí, và khi áp suất đã đủ nhỏ lại có quá trình phóng điện tự lực?(+3 vì sao khi rút khí để được chân không tốt hơn thì tia catôt lại biến mất ?}}}}}}} 16.4 từ trường làm lệch tia catôt theo phương vuông gốc vở phương lan truyến và phương từ trưởng97hình 165 súng êlectron3. bản chất của tia catôtnhững tính chất trên chứng tỏ tia catôt là một dòng các electron phát ra từ catôt; do áp suất của khí thấp, chỉ một tỉ lệ rất nhỏ của các electron này va chạm với phân tử khí và làm ion hoá chúng. các ion dương nhận năng lượng của điện trường, đập vào catôt, sinh ra các electron mới để duy trì quá trình phóng điện. đại bộ phận các electron còn lại, không bị va chạm với các phân tử khí. chúng chuyển động như các electron tự do trong chân không. như vậy, tia cafor thực chảf là dòng eleefron phát ra từ eafớf và bay gẩn như tự do trong ởng thí nghiệm. tuy trong ống vẫn còn khí, nhưng tia catôt không khác gì một dòng électron trong chân không.4. ứng dụngtia catôt có nhiều tính chất có thể áp dụng vào thực tế. ứng dụng phổ biến nhất là để làm ống phóng điện tử và đèn hình. để tạo được tia catôt mạnh và đáp ứng được các yêu cầu của kĩ thuật, người ta không dùng phóng điện qua chất khí ở áp suất thấp như đã mô tả ở trên, mà dùng một điôt chân không với catôt được nung nóng và anôt có lỗ thủng để cho dòng electron bay ra (gọi là súng ẻlectron). súng êlectron được sử dụng trong ống phóng điện tử và đèn hình.súng electron (hình 165) có cực catôt k là dây tóc ff”, cực lưới g là một lưới kim loại bao quanh catôt, và anôt là một bộ gồm ba ống kim loại. hai ông ngoài nối với cực a, còn ống ở giữa nối với cực a. catôt được đốt nóng, phát ra electron. anôt a ở điện thế dương so với catôt, làm nhiệm vụ gia tốc chùm électron anôl a el- e. lll i dùng để hội lụ chù tại điể in i uri ở điệ – với catôt sẽ chặn một phân dòng electron, cho phép ta điều chỉnh cường độ dòng này. súng electron được dùng để tạo ra chùm tia electron trong ống phóng điện tử và đèn hình. • chân không chỉ dẫn điện nếu ta đưa êlectron vào trong đó,1234.567– — ܝ ܝ ܓ ܐ ܝܼܥܝܠܐ-ܠܐ ܢܝ ܠ ܘܬܐđiôt chân không với catôt nóng đỏ có tính chỉnh lưu.tia catôt là một dòng các electron phát r ܝ ܢܝ ܥܝ ܐ ܬܐ .- – – -thể được tạo ra bằng một súng êlectron.ܠ ܢܝܬܐ-ܠܐ ܥ- ܝ ܥ ܠܝ| arne nܐܒ ܓ ܝ ܢ ܢܝ ܢܝ ܕ ܢ ܢܝ ܬܝܧܝܘܝ ܓܝa1 – ܓ݁ܳܐ ܚܰܝܩ .ܥܬܐ ܬܫܝ ܐܝܬ ܬܝ ܝܐa từ catôt, có năng lượng lớn và bay tự done ene er tuvarucâu hởi va bai tâp2.. vì sao chân không không dẫn diện ? bằng cách nào ta tạo được dông điện trong chân không ?. điôt chân không cấu tạo như thế nào và có tính chất gì ?, tia catôt là gì ? có thể tạo ra nó bằng cách nao2. tại sao khi phóng điện qua khí ở áp suất thấp lại sinh ra tia catôt ?. kể vài tính chất của tia catôt chứng tỏ nó là dông cácêlectron bay tự do.. súng êlectron tạo ra tia catôt theo nguyên tắc na 0 ?. hãy kể hai ứng dụng của tia catôt mà em biếtở Bài tập 8 và 9 dưới đây, phát biểu nào là chính xác ? , dông điện trong chân không sinh ra dochuyển động củaa. cácêlectron phát ra từ catôt. b. các êlectron mà ta đưa từ bên ngoài. vào giữa các điện cực đặt trong chân không. c. các êlectron phát ra từ anôt bị đốt nóng đỏ. d. các ion khí còn dư trong chân không9. người ta kết luận tia catôt là dòng hạt tíchđiện âm. vìa. nó có mang năng lượng.b, khi rọi vào vật nào, nó làm cho vật ấy tích ienamc. nó bị điện trường làm lệch hướng.d, nó làm huỳnh quang thuỷ tinh.10. catôt của một điôt chân không có diện tíchmặt ngoài s = 10 mm”. dòng bão hoà ign = 10 ma. tỉnh số êlectron phát xạ từ một đơn vị diện tích của catôt trong một giây.11. hiệu điện thế giữa anôt và catôt của mộtsúngềlectron là 2.500 v, tính tốc độ của electron mà súng phát ra. cho biết khối lượng của ềlectron là 9.11.10-31 kg.99em có biết ?ông phong dien tu vả đên hinh1. ông phóng diện tửống phóng điện tử được minh hoạ trên hình 16.6. chùm tia êlectron do súng êlectron phát ra, được điều chính cho đi qua khoáng không giữa hai bộ bán cực y, y, và x, x, rồi đập vào màn huỳnh quang giữ ở điện áp cao, đế lại ở đó một chấm sáng m. dùng điện trường giữa hai bản cực. y., y., ta làm lệch được chùm êlectron theo phương thắng đứng. tương tự, dùng điện trường giữa hai bán cực x, x, ta có thể làm nó dịch chuyển theo phương ngang. điếm m di chuyển vẽ một đường sáng trên màn huỳnh quang. ông phóng điện tử được dùng trong dao động kí điện tử.2. den hinhđèn hình được minh hoạ trên hình 16.7a. chùm tia electron do súng êlectron phát ra được điều chính cho đi qua khoảng không giữa hai cuộn dây y và x (được cuốn theo dạng đặc biệt và gọi là cuộn lái tia), rồi hội tụ trên màn huỳnh quang giữ ở điện áp cao, để lại ở đó một chấm sáng m. dùng từ trường tạo bởi hai dòng điện biến đối theo thời gian theo quy luật thích hợp chạy qua hai cuộn dây y và x, ta làm lệch chùm electron theo phương thắng đứng và phương nằm ngang, cho m vẽ nên những đường ngang, làm sáng toàn bộ màn huỳnh quang. cường độ của tín hiệu ảnh có chỗ yếu, chỗ mạnh, làm màn huỳnh quang có các điểm tối, sáng khác nhau tạo ra hình ảnh (hình 16,7b). đèn hình được dùng trong tivi và máy vi tính.100súng – a êlectron ха. үhình 16,6 ống phóng điện tửđiện áp cao 4,xsúng êlectronа)lhình 16,7. đêm hình