Електричний струм у вакуумі — опис, властивості, застосування

Підготували учні 11 класу Мосевич Вікторія,Полюга Юлія та Алєксєєв Дмитро

• Вільний простір від речовини називають вакуумом. Електричний струм, будучи впорядкованим рухом носіїв зарядів, самостійно в ньому з’явитися не може. Але існують радіоелектронні прилади, найчастіше підсилювальні, робота яких побудована саме на пропущенні електрики через вакуумне середовище.
• Поява таких пристроїв стала можливою після відкриття термоелектронної емісії – фундаментального фізичного явища.

Загальні відомості

• Поняття вакуум схоже на “порожнечу”. У фізиці під ним розуміють простір, який звільнено від будь-яких речовин. Однак вчені вважають, що такого місця бути не може. Пояснюють це вони тим, що навіть в самому порожньому просторі повинні існувати флуктуації. Експериментально це вдалося довести Генріху Казимиру, який описав явище у своєму конспекті.
• Він припустив, що вакуум являє собою “резервуар” в якому поблизу абсолютного нуля відбувається ряд хвилювань. Його дослід полягав у наступному. Вчений взяв дві заряджені пластини і помістив їх між вакуумним простором. Під дією зовнішніх фотонів провідники притягувалися один до одного. Тобто через простір проходила хоча і слабка, але сила.

• Оскільки електрика утворюється при переміщенні елементарних носіїв зарядів, які в вакуумі практично відсутні, при простому впливі на середовище її отримати не вдасться. Тому єдиною можливістю пропустити струм через порожнечу є додавання в неї заряджених частинок.

• У 1879 році Едісон, вивчаючи причину перегорання ниток в лампах розжарювання, виявив утворення темного нальоту близько анодного контакту. Цей ефект винахідник пояснював тим, що всередині колби виникає розряд, внаслідок якого заряджені частинки вугільного пилу вилітають з провідника. Він припустив, що якщо в лампу ввести додатковий електрод з позитивним зарядом, то ці частинки будуть ним притягуватися.