- Giải Vật Lí Lớp 11
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 11
- Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11
- 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
Nguồn điện ở 2 để đốt nóng catôt K. Nguồn điện ố 1 để tạo hiệu điện thế U giữa hai cực của điôt, nhờ biến trở R có thể thay đổi giá trị của U. Miliampe kế chỉ cường độ dòng điện chạy qua điôt (chạy trong chân không). Quan sát kim của điện kế G khi: – Mở K2, đóng Ki: – Đóng K4 và K2 . – Mở K1, nối A với cực âm, còn Kvới cực dương của nguồn điện, sau đó đóng KiNếu ban đầu chưa nối điện Cực KVới nguồn {1, thì khi đóng K1, số chỉ của G bằng bao nhiêu ? Theo dự đoán của em, ở nhiệt độ bình thường, có thể có các êlectron tự do bứt ra khỏi mặt kim loại không ? Tại sao ?1021. Dòng điện trong chân không Chân không lí tưởng là một môi trường trong đó không có một phân tử khí nào. Trong thực tế, khi ta làm giảm áp suất chất khí trong ống đến mức (khoảng dưới 0,0001 mmHg) để phân tử khí (hạt) có thể chuyển động tự do từ thành nọ đến thành kia của ống mà không va chạm với các phân tử (hạt) khác thì ta nói trong ống là chân không. a) Thí nghiệm về dòng điện trong chân không Sơ đồ thí nghiệm được trình bày ở Hình 21.1. Dụng cụ thí nghiệm là bóng đèn thuỷ tinh đã hút chân không (áp suất khoảng 10-6 mmHg) trong đó có hai cực: anôt A là một bản kim loại, còn catôt K là dây vonfam. Dụng cụ này được gọi là điôt chân không (hay điôt điện tử). b) Bản chất dòng điện trong chân không Khi catôt K bị đốt nóng, các electron tự do trong kim loại nhận được năng lượng cần thiết để có thể bứt ra khỏi mặt catôt (hiện tượng này gọi là sự phát xạ nhiệt êlectron). Do đó, trong ống chân không có các êlectron tự do chuyển động hỗn loạn. Khi mắc anôt vào cực dương, còn catôt vào cực âm của nguồn điện, thì do tác dụng của lực điện trường, các êlectron dịch chuyển từ catôt sang anôt, tạo ra dòng điện. Dòng điện trong điôt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các electron bứt ra từ catôt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường. Nếu mắc anôt vào cực âm của nguồn điện còn catôt vào cực dương, thì lực điện trường có tác dụng đẩy êlectron trở lại catôt, do đó trong mạch không có dòng điện. Vì vậy dòng điện chạy trong điöf chán không chỉ theo một chiêu từ anôt đến cafộf.2. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chân không vào hiệu điện thế a) Khảo sát chi tiết sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chân không vào hiệu điện thế U đặt giữa anôt và catôt, người ta thu được đặc tuyến Vôn-ampe có dạng như trên Hình 21.2. Từ Hình 21,2 ta nhận thấy: • Đặc tuyến Vôn-ampe không phải là đường thẳng. Như vậy dòng điện trong chán không không tuân theo định luật Ôm. • Khi U < Up: U tăng thì 1 tăng. • Khi U > Ub thì U tăng 1 không tăng và có giá trị 1 = Ibh: cường độ dòng điện qua ống đạt giá trị lớn nhất gọi là cường độ dòng điện bảo hoà (Hình 21.2). Nhiệt độ catôt càng cao (T -> T), thì cường độ dòng điện bão hoà Ibn càng lớn. b). Vì điôt chân không có tính dẫn điện theo một chiều (chỉ cho dòng điện chạy qua nó từ anôt đến catôt) nên nó được dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều (chỉnh lưu dòng điện xoay chiều). Trong các sơ đồ điện, điôt chân không được vẽ như trên Hình 21.3.3. Tia Catôt Làm thí nghiệm với điôt chân không có dạng ống thuỷ tinh dài và trên anôt có một lỗ nhỏ O như trên Hình 214, khi đèn hoạt động, ở phía sau lỗ có dòng các électron do catôt phát ra và bay trong chân không. Người ta gọi dòng đó là tia catôt. Thí nghiệm cho thấy tia catôt có các tính chất sau : Tia catôt truyền thẳng, nếu không có tác dụng của điện trường hay từ trường. Dùng một lá kim loại mỏng hình chữ thập làm anôt và đặt nó đối diện, song song với catôt thì ở thành trong của ống ta thấyΟ ՍԻ U Hinh 21.2 Däc tuyên vón-ampe cÜadòng điện trong chân không khi catôt có nhiệt độ T và T’> T.Đồ thị ở Hình 212 cho thấy: tuy U < 0. nhưng nếu |U| nhỏ thì vẫn có thể có 1 = 0. Theo em tại sao lại như vậy ?Tại sao giá trị của Joh tăng khi nhiệt độ của catôt tăng. Trong thực tế, để có dòng điện lớn, người ta phủ lên catôt một lớp Ôxít của kim loại kiểm thổ như bari, thori, strÔnti, canxi,... : khi bị đốt nóng, các ôxit này phát ra nhiều electron hơn các kim loại tỉnh khiết.K ΑAnôt CatÖtHình 21.3 ĐiÔf Chân không.Hinih 214 Tla Catót.103 - Hình 21,5 Tia catôt truyền thẳng,Trong thí nghiệm ở Hình 214, ta thấy trên thành ống, đối diện với lỗ O ở anôt có một vùng nhỏ thuỷ tinh phát ánh sáng màu xanh lục.Trong thực tế, điôt chân khôngthường dùn hoặc kim loại đượchặt chân khônlà một ống thuỷ tinh -6 7 đếnáp suất khoảng 10 °-10 mmHđiện cực ở gần catôt, thì bằng cách thay đổi điện thế của cực này, ta có thể làm thay đổi dòng electron đi từc at Ôt Sộ dòng điện qua đèn.iện tượ ợc dùng để tạo ra triôt điện tử (hay đèn điện tử ba cựcvà cụ - ược gọi là Cực lưới. Trước đây, triôt điện tử đượcdùng trong các mạch khuếch đại dao động, máy phát dao động điện từ... Màn huynhզաangCực điếu khiển 壹)Day Cap ban dŐt catót thẳng đứng Cập bản Anot nằm ngangHình 21,6 Ống phỏng điện tử104.có một bóng đen cũng có hình chữ thập như lá kim loại (Hình 21.5). Tia Caựốt phát ra vụộng góc với mặt catốt. Nếu catôt có dạng mặt cầu lõm thì các tia catôt phát ra sẽ hội tụ tại tâm mặt cầu. Tia Ca[ột mang năng lượng. Khi đập vào một vật nào đó, nó làm cho vật nóng lên. Trong kĩ thuật hiện đại, tính chất này được ứng dụng vào việc hàn trong chân không hoặc nấu các kim loại rất tỉnh khiểt trong chân không. Tia gafột có thể đảm Xuyên các lá kim loại mỏn s: chiều dày từ 0,003 – 0,03 mm), có tác dụng Îểĩ |ính dinh và Có khả năng ion hoá không khí. Tia Cafổt làm phát quang một số chất khi đập vào chúng, nhự làm thuỷ tinh phát ánh sáng mầu xanh lục, vôi phát ánh sáng màủ da cam. Tia Cafớf bị lệch trong điện trường, từ Trường. Tia Catột và nói chung là chùm électrọn có tốc độ lớn, khi đập vào các vật có nguyên tử lượng ló (như platin), bị hãm lại và làm phát ra tia Rơn-ghen.4. Ông phóng điện tửMột ứng dụng quan trọng của tia catôt là trong ống phóng lién til ội là ống catốt). Đó là bộ phận thiết yếu của máy thu hình, dao động kí điện tử, máy tính điện tử. Ong phóng điện tử là một ống chân không mà mặt trước của nó là màn huỳnh quang, được phủ bằng chất huỳnh quang (như kẽm sunfua ZnSchẳng hạn) phát ra ánh sáng khi bị électron đập vào (Hình 21.6). Trong phần cổ ống (phần hẹp), có nguồn phát electron, gồm dây đốt, catôt, các cực điều khiển và anôt. Người ta đặt giữa anôt và catôt một hiệu điện thế từ Vài trăm đến vài nghìn vôn. Trên đường đi đến màn huỳnh quang, chùm electron đi qua hai cặp bản cực làm lệch, giống như hai tụ điện : một cặp bản nằm ngang, một cặp bản thẳng đứng. Khi đặt một hiệu điện thế giữa hai bản nằm ngang, do tác dụng của điện trường, chùm êlectron bị lệch theo phương thẳng đứng. Còn khi đặt một hiệu điện thế giữa hai bản thẳng đứng, chùm electron bị lệch theo phương ngang. Khi đặt các hiệu điện thế thích hợp vào hai cặp bản đó, ta có thể điều khiển chùm êlectron đập vào vị trí xác định trên màn huỳnh quang. Các cực được cấu tạo, xếp đặt và có các điện thế sao cho chùm ẽlectron, Tia catôt là gì ? Nêu các tỉnh chất của tia catôt. Hãy nêu nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của Ống phóng điện tử. Chọn phát biểu đúng. A. Dòng điện trong chân không tuân theo định luật Ôm.B. Khi hiệu điện thế đặt vào điôt chân không tăng lên, thì Cường độ dòng diện tăng.C. Dòng điện chạy trong điôt chân không chỉ theo một chiếu từ anôt đến Catốt D. Quỹ đạo của electron trong tia catôt không phải là một đường thẳng.2. Chọn đáp SỐ đúng. Nếu Cường độ dòng diện bão hoà trong điÖt chân không bằng 1 mA thị trong thời gian 1 S. Số electron bứt ra khỏi mặt catôt là: A. 6, 15.1015 êlectron. B. 6, 15.1018 êlectron. C. 625.1015 êlectron, D. 6.25.1018 êlectron.105