Электронный проектор. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Электронный проектор (автоэлектронный микроскоп, полевой электронный микроскоп) - безлинзовый электронно-оптический прибор для получения увеличенного в 10⁵ -10⁶ раз изображения поверхности твёрдого тела. Изобретён в 1936 Э. Мюллером (E. W. MUller). Осн. части Э. п.: катод в виде проволочки (острия) с точечным эмиттером на конце, радиус кривизны к-рого r~10^-7 -10^-8 м; стеклянная сферич. или конусообразная колба, дно к-рой покрыто слоем люминофора; анод в виде проводящего слоя на стенках колбы или проволочного кольца, окружающего катод. Из колбы откачивается воздух (остаточное давление 10^-9-10^-11 мм рт. ст.). (В др. варианте катод и анод могут быть собраны в вакуумной камере.) Когда на анод подают положит. напряжение в неск. тыс. В относительно расположенного в центре колбы катода, напряжённость электрич. поля F у поверхности кончика острия достигает 10⁷ -10⁸ В/см. Это обеспечивает интенсивную автоэлектронную эмиссию. При этом электроны эмитируются преим. с мест локального увеличения F: над небольшими неровностями и выступами поверхности эмиттера и с участков с пониженной работой выхода f.

Эмитированные электроны, ускоряясь в радиальных (относительно острия) направлениях, бомбардируют экран, вызывая свечение люминофора, и создают на экране увеличенное контрастное изображение поверхности катода, как правило, отражающее её кристаллич. структуру (рис. 2, a к ст. Ионный проектор ).Контраст автоэлектронного изображения определяется плотностью автоэмиссионного тока, к-рая зависит от локальной работы выхода f, отражающей кристаллографич. строение поверхности эмиттера, и от величины поля F у поверхности эмиттера. Увеличение в Э. п. равно отношению R/ br, где R-расстояние катод - экран; b

1,5 - константа, зависящая от геометрии трубки. Разрешающую способность Э. п. ограничивают наличие тангенциальных составляющих скоростей автоэлектронов у кончика острия и (в меньшей степени) явление дифракции электронов. Предел разрешения Э. п. составляет (2-3) · 10^-7 см.

Э. п. применяются для изучения автоэлектронной эмиссии металлов и полупроводников, для определения работы выхода с разных граней монокристалла и др., для наблюдения фазовых превращений, изучения адсорбции и поверхностной диффузии атомов разл. веществ на проводящей поверхности, для исследования эффектов в сильных полях и т. д. Э. п., при крайней простоте, обеспечивает высокую разрешающую способность. В случаях, когда её необходимо повысить до атомной, его легко перевести в режим ионного проектора.

Лит. см. при ст. Автоэлектронная эмиссия. В. H. Шредник.

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.