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1、气体放电的物理过程气体放电的物理过程和气体放电理论和气体放电理论编辑课件气体放电过程：气体放电过程：气体放电过程：气体放电过程：在电场作用下，气隙中带电粒子的形成和运动过程。在电场作用下，气隙中带电粒子的形成和运动过程。在电场作用下，气隙中带电粒子的形成和运动过程。在电场作用下，气隙中带电粒子的形成和运动过程。问题的提出：问题的提出：问题的提出：问题的提出：1 1 1 1、气隙中带电粒子是如何形成的？、气隙中带电粒子是如何形成的？、气隙中带电粒子是如何形成的？、气隙中带电粒子是如何形成的？2 2 2 2、气隙中的导电通道是如何形成的？、气隙中的导电通道是如何形成的？、气隙中的导电通道是如何形成
2、的？、气隙中的导电通道是如何形成的？3 3 3 3、气隙中导电通道形成后是如何维持持续放电的？、气隙中导电通道形成后是如何维持持续放电的？、气隙中导电通道形成后是如何维持持续放电的？、气隙中导电通道形成后是如何维持持续放电的？编辑课件一、名词解释：一、名词解释：一、名词解释：一、名词解释：1 1、电子平均自由行程、电子平均自由行程、电子平均自由行程、电子平均自由行程 2 2、鼓励、鼓励、鼓励、鼓励3 3、电离碰撞电离、光电离、热电离、阴极的外、电离碰撞电离、光电离、热电离、阴极的外、电离碰撞电离、光电离、热电离、阴极的外、电离碰撞电离、光电离、热电离、阴极的外表电离表电离表电离表电离4 4、复
3、合、复合、复合、复合5 5、电子崩、电子崩、电子崩、电子崩二、自持与非自持放电二、自持与非自持放电二、自持与非自持放电二、自持与非自持放电三、自持放电条件三、自持放电条件三、自持放电条件三、自持放电条件编辑课件一、名词解释：一、名词解释：一、名词解释：一、名词解释：1.1.电子平均自由行程电子平均自由行程电子平均自由行程电子平均自由行程 一个电子在与气体分子相邻两次碰撞之间自由地通一个电子在与气体分子相邻两次碰撞之间自由地通一个电子在与气体分子相邻两次碰撞之间自由地通一个电子在与气体分子相邻两次碰撞之间自由地通过的平均行程。与气体分子的大小和密度有关。过的平均行程。与气体分子的大小和密度有关。
4、过的平均行程。与气体分子的大小和密度有关。过的平均行程。与气体分子的大小和密度有关。编辑课件 2 2、鼓励、鼓励、鼓励、鼓励 原子在外界因素作用下，其电子从处在距原子核较原子在外界因素作用下，其电子从处在距原子核较原子在外界因素作用下，其电子从处在距原子核较原子在外界因素作用下，其电子从处在距原子核较近的低能态轨道跃迁到离核较远的较高能态的轨道，近的低能态轨道跃迁到离核较远的较高能态的轨道，近的低能态轨道跃迁到离核较远的较高能态的轨道，近的低能态轨道跃迁到离核较远的较高能态的轨道，这个过程称为鼓励。这个过程称为鼓励。这个过程称为鼓励。这个过程称为鼓励。该原子称为鼓励状态的原子。高于正常状态的能
5、级该原子称为鼓励状态的原子。高于正常状态的能级该原子称为鼓励状态的原子。高于正常状态的能级该原子称为鼓励状态的原子。高于正常状态的能级均称为鼓励能级。均称为鼓励能级。均称为鼓励能级。均称为鼓励能级。鼓励状态存在的时间很短鼓励状态存在的时间很短鼓励状态存在的时间很短鼓励状态存在的时间很短(大致为大致为大致为大致为10-8s)10-8s)，电子将自，电子将自，电子将自，电子将自动返回常态轨道上，这时产生鼓励时所吸收的外加动返回常态轨道上，这时产生鼓励时所吸收的外加动返回常态轨道上，这时产生鼓励时所吸收的外加动返回常态轨道上，这时产生鼓励时所吸收的外加能量将以辐射能能量将以辐射能能量将以辐射能能量将
6、以辐射能(光子光子光子光子)的形式放出。的形式放出。的形式放出。的形式放出。如果原子获得的外加能量足够大，其电子将摆脱如果原子获得的外加能量足够大，其电子将摆脱如果原子获得的外加能量足够大，其电子将摆脱如果原子获得的外加能量足够大，其电子将摆脱原子核的约束而成为自由电子。原子核的约束而成为自由电子。原子核的约束而成为自由电子。原子核的约束而成为自由电子。编辑课件3 3 3 3、电离、电离、电离、电离原子在外界因素作用下，其电子受到鼓励摆脱原子原子在外界因素作用下，其电子受到鼓励摆脱原子原子在外界因素作用下，其电子受到鼓励摆脱原子原子在外界因素作用下，其电子受到鼓励摆脱原子核的约束而成为自由电子
7、，这一现象称为电离核的约束而成为自由电子，这一现象称为电离核的约束而成为自由电子，这一现象称为电离核的约束而成为自由电子，这一现象称为电离原子被分解成两种带电粒子原子被分解成两种带电粒子原子被分解成两种带电粒子原子被分解成两种带电粒子电子和正离子电子和正离子电子和正离子电子和正离子使电子电离出来所需的最小能量称为电离能。使电子电离出来所需的最小能量称为电离能。使电子电离出来所需的最小能量称为电离能。使电子电离出来所需的最小能量称为电离能。编辑课件电离形式：电离形式：电离形式：电离形式：1 1、碰撞电离、碰撞电离、碰撞电离、碰撞电离 在电场作用下，电子被加速而获得动能。当电子的动在电场作用下，电
8、子被加速而获得动能。当电子的动在电场作用下，电子被加速而获得动能。当电子的动在电场作用下，电子被加速而获得动能。当电子的动能满足如下条件时，将引起碰掩电离：能满足如下条件时，将引起碰掩电离：能满足如下条件时，将引起碰掩电离：能满足如下条件时，将引起碰掩电离：me me电子的质量，电子的质量，电子的质量，电子的质量，ve ve电子的速度；电子的速度；电子的速度；电子的速度；Wi Wi气体分子的电离能。气体分子的电离能。气体分子的电离能。气体分子的电离能。碰撞电离的形成与电场强度和平均自由行程的大小有关碰撞电离的形成与电场强度和平均自由行程的大小有关碰撞电离的形成与电场强度和平均自由行程的大小有关
9、碰撞电离的形成与电场强度和平均自由行程的大小有关编辑课件 2 2光电离光电离光电离光电离 当气体分子受到光辐射时，如光子能量满足下面条件，当气体分子受到光辐射时，如光子能量满足下面条件，当气体分子受到光辐射时，如光子能量满足下面条件，当气体分子受到光辐射时，如光子能量满足下面条件，将引起光电离，分解成电子和正离子：将引起光电离，分解成电子和正离子：将引起光电离，分解成电子和正离子：将引起光电离，分解成电子和正离子：h h 普朗克常数普朗克常数普朗克常数普朗克常数 h h6.62 x 10-276.62 x 10-27尔格尔格尔格尔格 秒。秒。秒。秒。频率光是频率不同的电磁辐射，也具有频率光是频
10、率不同的电磁辐射，也具有频率光是频率不同的电磁辐射，也具有频率光是频率不同的电磁辐射，也具有 粒子性，称为光子粒子性，称为光子粒子性，称为光子粒子性，称为光子 导致气体光电离的光子可以由自然界如空中的紫外导致气体光电离的光子可以由自然界如空中的紫外导致气体光电离的光子可以由自然界如空中的紫外导致气体光电离的光子可以由自然界如空中的紫外线、宇宙射线等或人为照射如紫外线、线、宇宙射线等或人为照射如紫外线、线、宇宙射线等或人为照射如紫外线、线、宇宙射线等或人为照射如紫外线、x x 射线等射线等射线等射线等提供，也可以由气体放电过程本身产生。提供，也可以由气体放电过程本身产生。提供，也可以由气体放电过
11、程本身产生。提供，也可以由气体放电过程本身产生。编辑课件3 3 3 3热电离热电离热电离热电离一切因气体热状态引起的电离过程称为热电离。一切因气体热状态引起的电离过程称为热电离。一切因气体热状态引起的电离过程称为热电离。一切因气体热状态引起的电离过程称为热电离。包括：包括：包括：包括：随着温度升高气体分子动能增加引起的碰撞电离，随着温度升高气体分子动能增加引起的碰撞电离，随着温度升高气体分子动能增加引起的碰撞电离，随着温度升高气体分子动能增加引起的碰撞电离，高温下高能热辐射光子引起的光电离。高温下高能热辐射光子引起的光电离。高温下高能热辐射光子引起的光电离。高温下高能热辐射光子引起的光电离。编
12、辑课件 4 4金属金属金属金属(阴极阴极阴极阴极)的外表电离：的外表电离：的外表电离：的外表电离：a a、正离子碰撞阴极、正离子碰撞阴极、正离子碰撞阴极、正离子碰撞阴极 正离子碰撞阴极时使电子逸出金属传递的能量要大正离子碰撞阴极时使电子逸出金属传递的能量要大正离子碰撞阴极时使电子逸出金属传递的能量要大正离子碰撞阴极时使电子逸出金属传递的能量要大于逸出功。逸出的电子有一个和正离子结合成为原于逸出功。逸出的电子有一个和正离子结合成为原于逸出功。逸出的电子有一个和正离子结合成为原于逸出功。逸出的电子有一个和正离子结合成为原子，其余的成为自由电子。因此正离子必须碰撞出一子，其余的成为自由电子。因此正离
13、子必须碰撞出一子，其余的成为自由电子。因此正离子必须碰撞出一子，其余的成为自由电子。因此正离子必须碰撞出一个以上电子时才能出现自由电子。个以上电子时才能出现自由电子。个以上电子时才能出现自由电子。个以上电子时才能出现自由电子。b b、光电效应、光电效应、光电效应、光电效应 金属外表受到光的照射，当光子的能量大于选出功时，金属外表受到光的照射，当光子的能量大于选出功时，金属外表受到光的照射，当光子的能量大于选出功时，金属外表受到光的照射，当光子的能量大于选出功时，金属外表放射出电子。金属外表放射出电子。金属外表放射出电子。金属外表放射出电子。c c、强场放射冷放射、强场放射冷放射、强场放射冷放射
14、、强场放射冷放射 当阴极附近所加外电场足够强时，使阴极放射出电子。当阴极附近所加外电场足够强时，使阴极放射出电子。当阴极附近所加外电场足够强时，使阴极放射出电子。当阴极附近所加外电场足够强时，使阴极放射出电子。d d、热电子放射、热电子放射、热电子放射、热电子放射 当阴极被加热到很高温度时，其中的电子获得巨大动当阴极被加热到很高温度时，其中的电子获得巨大动当阴极被加热到很高温度时，其中的电子获得巨大动当阴极被加热到很高温度时，其中的电子获得巨大动能，逸出金属。能，逸出金属。能，逸出金属。能，逸出金属。编辑课件4 4 4 4、复合、复合、复合、复合 正离子和负离子或电子相遇，发生电荷的传递正离子
15、和负离子或电子相遇，发生电荷的传递正离子和负离子或电子相遇，发生电荷的传递正离子和负离子或电子相遇，发生电荷的传递而互相中和、复原为分子的过程称为复合过程。而互相中和、复原为分子的过程称为复合过程。而互相中和、复原为分子的过程称为复合过程。而互相中和、复原为分子的过程称为复合过程。在带电质点的复合过程会以光子的形式释放能在带电质点的复合过程会以光子的形式释放能在带电质点的复合过程会以光子的形式释放能在带电质点的复合过程会以光子的形式释放能量，产生光辐射。这种光辐射在一定条件下有可能量，产生光辐射。这种光辐射在一定条件下有可能量，产生光辐射。这种光辐射在一定条件下有可能量，产生光辐射。这种光辐射
16、在一定条件下有可能成为导致电离的因素如流柱理论中二次电子崩的成为导致电离的因素如流柱理论中二次电子崩的成为导致电离的因素如流柱理论中二次电子崩的成为导致电离的因素如流柱理论中二次电子崩的起因。起因。起因。起因。编辑课件5 5 5 5、电子崩、电子崩、电子崩、电子崩 由于光电效应从阴极产生的第一个起始电子，从电场获得一定由于光电效应从阴极产生的第一个起始电子，从电场获得一定由于光电效应从阴极产生的第一个起始电子，从电场获得一定由于光电效应从阴极产生的第一个起始电子，从电场获得一定动能后，会碰撞电离出一个第二代电子，这两个电子作为新的第动能后，会碰撞电离出一个第二代电子，这两个电子作为新的第动能后，会碰撞电离出一个第二代电子，这两个电子作为新的第动能后，会碰撞电离出一个第二代电子，这两个电子作为新的第一代电子，又将电离出新的第二代电子，这时空间已存在四个自一代电子，又将电离出新的第二代电子，这时空间已存在四个自一代电子，又将电离出新的第二代电子，这时空间已存在四个自一代电子，又将电离出新的第二代电子，这时空间已存在四个自由电子，这样一代一代不断增加的过程，会使带电质点迅速增加，由电子，这样
