真空中で、電極間に高電圧(10~100kV)をかけると、
電極から電子が電界放出されますよね?電子はトンネル効果によって
障壁を通過して出てくるんですけど、そのでてきた
電子のエネルギーの強さはどのくらいなのでしょうか?

A 回答 (1件)

エネルギーというのは、どこを基準にして、というのが問題なんですが、仰るような系で、冷陰極放射された電子を使うという観点では、まさに電極間に印加した電圧がその電子のエネルギーです。

印加電圧10kVなら10keVということですね。
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Qトンネル効果

漏電はトンネル効果の影響ですか
絶縁破壊はトンネル効果が一度に大量に起こった結果ですか
宇宙空間でもトンネル効果は起こるのですか

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巨視的トンネル効果があるならねぇそんなこともあるかもねぇ
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B7%A8%E8%A6%96%E7%9A%84%E3%83%88%E3%83%B3%E3%83%8D%E3%83%AB%E5%8A%B9%E6%9E%9C


宇宙に粒子があるならねぇそんなこともあるかもねぇ
http://diamond.jp/articles/-/29876

Q化学のことです。 電子に高い電圧をかけることによって内側の殻に移動し、そのときに光を放ちますがこの

化学のことです。

電子に高い電圧をかけることによって内側の殻に移動し、そのときに光を放ちますがこのときの反応をなんと言うのでしょうか?

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>電子に高い電圧をかけることによって内側の殻に移動し、そのときに
>光を放ちますが
本当ですか?
電子に電圧をかけると、-側から+側に力を受けるだけです。
原子核内の電子配置が変化することはありません。

また、励起されて外側の電子殻にある電子は、何もしなくても
自然に内側の空いている電子殻に移動しようとします。
このときに、移動する電子殻によって赤外線、可視光線、紫外線を
放射します。

QLOMOのトンネル効果

LOMO、LC-Aのトンネル効果に惹かれて使っているのですが
写真が隅まで綺麗にとれてしまい、独特のトンネル効果を出す事ができません。

どうしたらトンネル効果を上手く出す事ができるのでしょうか?
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Aベストアンサー

検索してみました。
参考にしてください。

参考URL:http://toycam.imaimax.com/modules/bluesbb/viewsread.php?topic=2&sread_id=41&number=l50

Q発光ダイオードが逆電圧でも電圧計で測定されたこと

簡単な実験だったたのですが、5vの電源に発光ダイオードと抵抗をそれぞれ順方向、逆方向(ダイオード)につないだときの電圧と電流を調べる実験だったのですが、順方向は結果は出たのですが、逆方向は電圧も電流も測定されないと思っていたのですが、電圧だけ5v測定出てしまいました。色々考えたのですが、答えになってないので、すみませんが教えていただけないでしょうか?

Aベストアンサー

順方向のとき
発光ダイオードの抵抗は、ほぼ0なので両端の電圧IR=0となり、
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逆方向のときは、
発光ダイオードの抵抗は、ほぼ無限大になり両端の電圧は5Vとなり
抵抗の両端の電圧は0Vとなります。

Qトンネル効果とステレオ

トンネル効果を説明している一般向けの文章を読んでいたのですが、
その中で「ステレオはトンネル効果が存在しないと音が出ない」と
いうような記述がありました。
トンネル効果の意味はある程度わかったのですが、それとステレオ
とどのような関係なのかわかりやすく説明お願いします。

Aベストアンサー

トンネル効果が存在しないと半導体が動かない、ということを言いたいんじゃないでしょうか?別にステレオじゃなくてもテレビでもパソコンでもいいんじゃないかと思います。

gooで「トンネル効果 半導体」などとして検索するといっぱい出てきます。

#ここで問題。真空管アンプのステレオならばトンネル効果なしで動くでしょうか?

Q回路計である電圧を測定したら25[dB]を示した。その電圧は何ボルトか?

回路計である電圧を測定したら25[dB]を示した。その電圧は何ボルトか?
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なので途中式を教えて下さい。

Aベストアンサー

dbは、比率を表すというのは、#1、#2の方々の言われるとおりです。
dbを使い始めた電話の世界では600オームの抵抗に1mWの電力を消費
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0dbmはV**2=R*Pから基準のVは600*0.001=0.6の
ルートです。つまり、V=0.775ボルトです。

ご質問の15.5Vは丁度20dbに相当します。

問題のミスかあるいは途中経過かとも思われます。

Qバンド間遷移とトンネル効果の違い

最近ツェナーダイオードを通して、トンネル効果の現象について学びましたが、頭の中がこんがらがって、よくわからなくなってきています。
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なんか色々な用語がたくさん出てきて頭の中がぐちゃぐちゃになっています。
トンネル効果とバンド間遷移の明確な違いってなんなんでしょうか?
こんな私でもわかるような易しい回答で、どうかよろしくお願い致します。

Aベストアンサー

いい質問ですね。
#1さんも#2さんも一般論の答えとしては正しいのですが、
この場合は、ツェナーダイオードなので、高電場がかかっていることが味噌です。(と言ってもSiのバンドギャップは1.1eVなので電圧が1.1Vより大きくかかっていればいい。)

#1さんの言い方をすれば、急な坂道に建っている家です。
坂の上から来た人は、いきなり2階に入れます。坂の上の方が
2階より高いから。

たとえ話と異なる点は坂の上から来た人が2階に入るときに
状態のない場所(バンドギャップ)を斜めに越えることになり、
ここがトンネル効果になります。電圧が上がると実質的なバンドギャップの厚さが薄くなるので、つまりバリアの厚さが薄くなるので、トンネル確率がずっと増えます。

この場合、エネルギー的にもつじつまが合うので、#2さんがおっしゃられるように無視できるような小さな確率ではなく、充分に
観測できます。江崎さんのトンネルダイオードなんかがあるでしょう。

>トンネル効果とバンド間遷移の違い?
そう考えると少し難しいですね。
トンネル効果の遷移行列要素が<f|i>なのに対して
バンド間遷移は<f|er|i>となることでしょうか?

いい質問ですね。
#1さんも#2さんも一般論の答えとしては正しいのですが、
この場合は、ツェナーダイオードなので、高電場がかかっていることが味噌です。(と言ってもSiのバンドギャップは1.1eVなので電圧が1.1Vより大きくかかっていればいい。)

#1さんの言い方をすれば、急な坂道に建っている家です。
坂の上から来た人は、いきなり2階に入れます。坂の上の方が
2階より高いから。

たとえ話と異なる点は坂の上から来た人が2階に入るときに
状態のない場所(バンドギャップ)を斜めに越える...続きを読む

Q問題では反時計周りのモーメントを求めよと書いてありますが反時計周りのモーメントを求めよって言われたら

問題では反時計周りのモーメントを求めよと書いてありますが反時計周りのモーメントを求めよって言われたら反時計周りを+にしてかんがえるのですか?また時計回りのモーメントを求めよと言われた場合と答え同じじゃないですか?

Aベストアンサー

>反時計周りのモーメントを求めよって言われたら反時計周りを+にしてかんがえるのですか?

どちらがプラスでもよいです。統一さえすれば。
その場合は、時計回りは「マイナス」になります。

つまり、点A(直方体の左下の角)を中心にすると
 N, mgsinθ :直方体を左方向(反時計回り)に回転させようとする力
       →プラス
 mgcosθ :直方体を右方向(時計回り)に回転させようとする力
       →マイナス
になります。

Qトンネル効果に例えられる日常的現象はないでしょうか

マクロの世界でトンネル効果は観察できるはずがないとしても日常生活の中で何気なく見過ごしている現象の中にトンネル効果のようなものと考えても良いようなことは全くないでしょうか。例えるということ自体が科学的には成り立たないのだろうとは思いますが、何かご意見を伺えれば幸いです。

Aベストアンサー

質問の趣旨とは違うかもしれないのですが、
半導体の中では、トンネル効果が起こっています。
トランジスタがOffの状態では、電流が流れないはずなのですが、
トンネル効果によって電流がわずかに流れてしまうことがあります。
これをリーク電流と呼んでます。(他の要因もありますが・・・)

勝手に電流が流れてしまうので、半導体技術にとっては
小型化を阻害する要因となってます。
(距離が近いとトンネル効果が起きやすくなるため)

しかし、逆に積極的に利用しようとしているのが,フラッシュメモリーです。
USBメモリーの中には、トンネル効果を利用しているものがあります。
すべてのUSBメモリーではないとは思いますが、
トンネル効果を利用して高速化ができるそうです。

Q電界ベクトル

電界ベクトルが法線方向に向き、その大きさが空間の何処でもξ/2ε_0〔V/m〕である。このように帯電した2枚の平面を間隔d〔m〕だけ離して平行に置いたとき、平面で仕切られた3つの領域における電界ベクトルを求めよ。

面電荷分布の存在する位置をX=0及びX=dとするとこの場合の電界は、それぞれの面電荷分布によって生ずる電界の重ねあわせとして得られるので
E_x=-ξ/2ε_0(X<0)
   0(0<X<d)
   ξ/2ε_0(X>d)

このような答えでよろしいでしょうか?
間違っていたら教えてください。

Aベストアンサー

電荷は移動しない(板は導体でない)としてよいのですよね。

まず板が一枚だけある場合から。

  ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 電界ベクトルE=ξ/2ε
板 ━━━━━━━━━━━━
  ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

電荷密度をξとすると板近傍での電界の大きさはξ/2εとなるのはご存じの通りです。真空中ならε=ε_0を代入します。

さて板を2枚置いた場合ですが

  ↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑
板1━━━━━━━━━━━━電荷密度+ξ x=d
  ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
板2━━━━━━━━━━━━電荷密度+ξ x=0
  ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓

となりますから、x>dにおいては電界ベクトルの大きさは2倍、x<0においても同様です。
また板1と板2の間は電界ベクトルは打ち消し合って電界ゼロになります。
板1のつくり出す電界は板2より下に及ばないわけではなく、また板2についても板1より上に電界を作らないわけではありません。その分の重ね合わせを忘れませんように。

従って正解は
E_x=-ξ/ε_0 (X<0)
   0     (0<X<d)
   ξ/ε_0  (X>d)
となります。2倍だけ異なるわけです。

ガウスの定理からもこの解が正しいことが確認できます。
      ↑ ↑E
     ┌────┐上面
     │    │
板1━━━┿━━━━┿━━━電荷密度+ξ x=d
     │面積S │
板2━━━┿━━━━┿━━━電荷密度+ξ x=0
     │    │
     └────┘下面
      ↓ ↓E

上の図の2枚の板の配置で、断面積Sの円柱状の空間を考えて下さい。上面・下面は板と平行(円柱の軸は板と垂直)とします。
ガウスの定理によれば、ある空間から出て行く電界ベクトルの法線成分をその表面にわたって積分すると、その値は内部の全電荷÷誘電率と一致します。
さて上面を通過する電界ベクトルは、対称性から考えて板と垂直です。(従って電界ベクトルの大きさEはとその法線成分の大きさは同じ)
また対称性から考えて、側面は電気力線は通過しません(側面は電界ゼロ)。
下面は上面と同様です。ただし電界は下向きです。
電界ベクトルの大きさをEとしてこれをガウスの法則に当てはめると

E×S+E×S = (ξ×S+ξ×S)/ε_0
上面 下面  板1  板2

ですので、やはりE=ξ/ε_0になります。

電荷は移動しない(板は導体でない)としてよいのですよね。

まず板が一枚だけある場合から。

  ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 電界ベクトルE=ξ/2ε
板 ━━━━━━━━━━━━
  ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

電荷密度をξとすると板近傍での電界の大きさはξ/2εとなるのはご存じの通りです。真空中ならε=ε_0を代入します。

さて板を2枚置いた場合ですが

  ↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑
板1━━━━━━━━━━━━電荷密度+ξ x=d
  ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
板2━━━━━━━━━━━━電荷密度+ξ x=0
  ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓

となりますから、x>dにおいては電界ベクトル...続きを読む


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