Контрольные вопросы и задания

• 21.1. Расскажите о механизмах проводимости газов, носителях тока, ионизации и рекомбинации.
• 21.2. Что общего и разного в несамостоятельном и самостоятельном газовых разрядах?
• 21.3. Объясните поведение вольт-ампсрной характеристики газового разряда.
• 21.4. Каковы основные механизмы генерации носителей тока в газовых разрядах?
• 21.5. Расскажите об основных характеристиках и применении тлеющего, искрового, дугового, коронного разрядов.
• 21.6. Сформулируйте понятие плазмы, опишите ее характеристики, проявления в природе и применение.
• 21.7. Электронным пучком называют поток электронов, движущийся по близким траекториям в одном направлении, имеющий размеры значительно большие в направлении движения, чем в поперечной плоскости. Электронный пучок создает собственные электрическое и магнитное поля. При этом собственное электрическое поле (выберите правильные ответы и обоснуйте):
  • а) стремится ускорить пучок;
  • б) стремится замедлить пучок;
  • в) стремится увеличить диаметр пучка;
  • г) стремится уменьшить диаметр пучка;
  • д) не может играть заметной роли.
• 21.8. Электронный пучок создает собственные электрическое и магнитное поля. При этом собственное магнитное поле (выберите правильные ответы и обоснуйте):
  • а) стремится ускорить пучок;
  • б) стремится замедлить пучок;
  • в) стремится увеличить диаметр пучка;
  • г) стремится уменьшить диаметр пучка;
  • д) не может играть заметной роли.
• 21.9. Может ли действие магнитного поля на изменение диаметра электронного пучка быть компенсировано действием электрического поля?

Задана с решением

21.1. Найдем максимальную длину волны фотонов X, способных ионизовать атом гелия (потенциал ионизации атомов гелия примем равным 25 В).

Решение

Потенциал ионизации 25 В соответствует энергии ионизации = 25 эВ = = 4 • 10 ¹⁸ Дж. По крайней мере, такой же энегией должен обладать и фотон:

Здесь h — постоянная Планка; v — частота фотона; с — скорость света в вакууме. Отсюда искомая максимальная длина волны равна.

Эта длина волны соответствует ультрафиолетовому диапазону излучения.

для самостоятельного решения

21.2. Найдите энергию (в эВ), набираемую в плоском конденсаторе (с расстоянием между пластинами 1 мм и напряжением 1 кВ) электроном на длине свободного пробега. Конденсатор заполнен воздухом при нормальных условиях. Проанализируйте, возможен ли пробой.