Страница:Радиофронт 1935 г. №23.djvu/32

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


тронами — сходен с отражением света от различных предметов. Но между «.отражением» электронных и световых лучей есть существенная разница.

Отраженный свет всегда меньше падающего. Некоторая часть падающего светового потока всегда поглощается поверхностью. Между тем количество «вторичных» электронов, вырванных «первичными», може¥ в несколько раз превышать число первичных электронов.

Наибольшим динатронным эффектом обладает поверхность цезиевого фотоэлемента, что связано, повидимому, с небольшой работой вылета этой поверхности.

Характеристика вторичной эмиссии такой поверхности приведена иа рис. 49. По горизонтальной оси здесь отложены напряжения (в вольтах), которые разгоняют Ноток первичных электронов. Эти напряжения определяют скорость, с которой электроны обрушиваются иа поверхность. По вертикальной оси отложено отношение числа вторичных электронов к числу первичных. Из этой характеристики видно, что при скорости первичных электронов в 1 000 вольт каждый электрон выбивает в среднем шесть вторичных электронов.

Как известно, это явление легло в основу замечательных работ Кубецкого и Фарнсворта, осуществивших огромное усиление электронных потоков в одной трубке.

В оптике электронов вторичная эмиссия дает возможность усиливать электронные лучи. Между тем такой задачи в световой оптике решить нельзя.

Наконец самостоятельным источником быстрых электронов являются радиоактивные вещества (бета-лучи),. Для нас они интереса не представят и мы останавливаться иа этом явлении не будем.

СКОРОСТЬ ИЗЛУЧАЕМЫХ ЭЛЕКТРОНОВ

Этот вопрос имеет в оптике электронов большое значение. В то время как скорость световых лучей всегда одинакова и не зависит от способов излучения, скорость освобождаемых электронов может быть весьма различна. Скорость распространения световых лучей мы изменить не можем. В то же время скорость электронов легко можно изменять соответствующими электрическими полями.

Все источники электронных лучей, за исключением радиоактивных тел, характеризуются очень небольшой начальной скоростью вылетающих элек-' тронов. Выражая эту скорость в вольтах, мы найдем, что для тепловой эмиссии она составляет десятые доли вольта. При этом речь идет о скорости наибольшего количества электронов. Чем больше скорость электронов отличается от этой средней величины, тем меньше их число. Таким образом среди излученных электронов найдутся и такие, которые обладают очень большими скоростями, ио число их ничтожно мало. Средняя скорость этих «тепловых» электронов зависит от температуры катода и растет вместе с ней.

Наибольшая начальная скорость фотоэлектронов зависит от длины волны падающего света, т. е. от его цвета, но не зависит от интенсивности света. Чем короче длина волны, тем больше начальная скорость фотоэлектронов, которая может достигать нескольких вольт. Наконец вторичные электроны обладают скоростями еще большими.

Разбирая действие электростатических и магнитных линз, мы нашли, что фокусировка электронных лучей только тогда будет осуществлена

с достаточной точностью, когда скорости всех элементов примерно одинаковы. Как раз этому требованию чрезвычайно легко удовлетворить. Для этого достаточно ускорить электронный поток высоким напряжением порядка нескольких сот или тысяч вольт,.

Ясное дело, что разница в начальных скоростях, составляющая, как мы видели, доли во.»ьта или в крайнем случае несколько вольт, ничтожно мала по сравнению с окончательной скоростью электронного потока. « 

Сходство между электронами и световыми лучами идет очень далеко. На основе некоторых опытов летящему электрону приписывают даже волновые свойства, причем длина соответствующей волны оказывается обратно пропорциональной его скорости. Таким образом, если в составе какого-

либо луча имеются электроны различных скоростей, то1 иа «световом» языке, мы назовем этот луч «многоцветным», наподобие белого светового луча, состоящего из многих одноцветных или «монохроматических» лучей. Любопытно отметить, что искажения электронных изображений, связанные с неодинаковыми скоростями электронов, имеют такой же характер, как «хроматическая аберрация» в оптических линзах, вызванная неодинаковым преломлением лучей различного цвета. Для борьбы с этими искажениями в световой оптике приходится применять сложные «ахроматические» линзы.

В оптике электронов борьба с «хроматической аберрацией» несравненно легче. Если в световой оптике мы не можем превратить весь пучок света в одноцветный луч, то здесь при помощи сильного ускоряющего поля мы делаем электронный луч прчти «одноцветным».

Малые начальные скорости электронов и последующее ускорение их определяют еще одно замечательное отличие оптики электронов от световой оптики.

Как термоэлектроны, так и фотоэлектроны вылетают из поверхности металла под различными углами. Каждую точку этой поверхности можно считать источником разлетающихся по всем направлениям электронов (рис. 50). В этом отношении имеется полное сходство с излучением све- TOBiMX лучей. Но световые лучи, покинув источник, продолжают распространяться прямолинейно расходящимися пучками. И у нас нет средств заставить их всех загнуться в одном направлении.

В то же время электронные лучи, попадая в электрическое поле, все загибаются и распространяются дальше приблизительно вдоль силовых линий, как это изображено на рис. 51, на ко-