Работа выхода электронов из металлов, не металлов и неорганических соединений (Таблица)

Формула работа выхода электронов

В металлах имеются электроны проводимости, образующие электронный газ и участвующие в тепловом движении. Так как электроны проводимости удерживаются внутри металла, то, следовательно, вблизи поверхности существуют силы, действующие на электроны и направленные внутрь металла. Чтобы электрон мог выйти из металла за его пределы, должна быть совершена определенная работа А против этих сил, которая получила название работа выхода электрона из металла. Эта работа, естественно, различна для разных металлов.

Потенциальная энергия электрона внутри металла постоянна и равна:

Wp = -eφ , где j – потенциал электрического поля внутри металла.

При переходе электрона через поверхностный электронный слой потенциальная энергия быстро уменьшается на величину работы выхода и становится вне металла равной нулю. Распределение энергии электрона внутри металла можно представить в виде потенциальной ямы.

В рассмотренной выше трактовке работа выхода электрона равна глубине потенциальной ямы, т.е.

Aвых = eφ

Этот результат соответствует классической электронной теории металлов, в которой предполагается, что скорость электронов в металле подчиняется закону распределения Максвелла и при температуре абсолютного нуля равна нулю. Однако в действительности электроны проводимости подчиняются квантовой статистике Ферми-Дирака, согласно которой при абсолютном нуле скорость электронов и соответственно их энергия отлична от нуля. 

Максимальное значение энергии, которой обладают электроны при абсолютном нуле, называется энергией Ферми EF . Квантовая теория проводимости металлов, основанная на этой статистике, дает иную трактовку работы выхода. Работа выхода электрона из металла равна разности высоты потенциального барьера eφ  и энергии Ферми.

Aвых = eφ' - EF

где φ' – среднее значение потенциала электрического поля внутри металла.

Таблица работа выхода электронов из простых веществ

В таблице приведены значения работы выхода электронов, относящихся к поликристаллическим образцам, поверхность которых очищена в вакууме прокаливанием или механической обработкой. Недостаточно надежные данные заключены в скобки.

Вещество

Формула вещества

Работа выхода электронов (W,  эВ)

серебро

Ag  

4,7  

алюминий

Al  

4,2  

мышьяк

As  

4,79 - 5,11  

золото

Au 

4,8 

бор

(4,60) 

барий

Ba 

2,52

бериллий

Be 

3,92 

висмут

Bi 

4,34

углерод (графит)

4,45 - 4,81 

кальций

Ca 

2,76 - 3,20 

кадмий

Cd 

4,04

церий

Ce 

2,6 - 2,88 

кобальт

Co 

4,40 

хром

Cr 

4,60

цезий

Cs 

1,94 

медь

Cu 

4,36 

железо

Fe 

4,40 - 4,71 

галлий

Ga 

3,96 - 4,16

германий

Ge 

4,66 

гафний

Hf 

(3,53) 

ртуть

Hg 

4,52 

индий

In 

(3,60 - 4,09)

иридий

Ir 

(4,57) 

калий

2,25 

лантан

La 

(3,3)

литий

Li 

2,49 

магний

Mg 

3,67 

марганец

Mn 

3,76 - 3,95 

молибден

Mo 

4,20

натрий

Na 

2,28 

ниобий

Nb 

3,99

неодим

Nd 

(3,3) 

никель

Ni 

4,91 - 5,01 

осмий

Os 

(4,55)

свинец

Pb 

4,05 

палладий

Pd 

(4,98) 

празеодим

Pr 

(2,7)

платина

Pt 

5,30 - 5,55 

рубидий

Rb 

2,13

рений

Re 

4,98 

родий

Rh 

4,75 

рутений

Ru 

(4,52) 

сурьма

Sb 

4,08 - 4,56 

скандий

Sc 

(3,2 - 3,33) 

селен

Se 

4,86 

кремний

Si 

3,59 - 4,67 

самарий

Sm 

(3,2) 

олово (γ-форма)

Sn 

4,38 

олово (β-форма)

Sn 

4,50 

стронций

Sr 

2,74

тантал

Ta 

4,13 

теллур

Te 

4,73 

торий

Th 

3,35 - 3,47 

титан

Ti 

4,14 - 4,50 

таллий

Tl 

3,68 - 4,05 

уран

3,27 - 4,32 

ванадий

3,77 - 4,44 

вольфрам

4,54 

цинк

Zn 

4,22 - 4,27 

цирконий

Zr 

3,96 - 4,16


Таблица работа выхода электронов из неорганических соединений

В таблице приведены значения работы выхода электронов, относящихся к поликристаллическим образцам, поверхность которых очищена в вакууме прокаливанием или механической обработкой. Недостаточно надежные данные заключены в скобки.

Вещество

Формула вещества

Работа выхода электронов (W,  эВ)

бромистое серебро

AgBr 

~3,9

хлористое серебро

AgCl 

~4,6 

иодистое серебро

AgI 

~4,0 

сульфид серебра

Ag2

~3,8 

триоксид бора

B2O3

4,7 

оксид бора

BaO 

1,0 - 1,6 

барий вольфрамовокислый

BaWO4

2,27 

окись бериллия

BeO 

3,8 - 4,7 

окись кальция

CaO 

1,8 - 2,4 

ортовольфрамат кальция

Ca3WO6

2,13 

борид хрома

CrB2

3,36 

окись цезия

Cs2

1,0 - 1,17 

окись меди

CuO 

4,35 - 5,34 

закись меди

Cu2

5,15 

окись железа

FeO 

3,85 

вода

H2

6,1 

карбид гафния

HfC 

2,04 

оксид магния

MgO 

3,1 - 4,4 

диборид марганца

MnB2

4,14 

диборид молибдена

MoB2

3,38 

триоксид молибдена

MoO3

4,25 

силицид молибдена

MoSi2

5,0 - 6,0 

хлористый натрий

NaCl 

4,2 

борид ниобия

NbB2

3,65 

карбид ниобия

NbC 

2,24 

окись никеля

NiO 

5,55 

борид скандия

ScB2

2,3 - 2,9 

кремнезём

SiO2

5,0 

окись стронция

SrO 

2,0 - 2,6 

карбид тантала

TaC 

3,05 - 3,14 

пентаоксид тантала

Ta2O5

4,65 

дикарбид тория

ThC2

3,5 

оксид тория

ThO2

2,54 - 2,67 

сульфид титана

TiS 

3,4 

диборид титана

TiB2

3,88 - 3,95 

карбид титана

TiC 

2,35 - 3,35 

нитрид титана

TiN 

2,92 

окись титана

TiO 

2,96 - 3,1 

двуокись титана

TiO2

4,7 

карбид урана

UC 

2,9 - 4,6 

диборид ванадия

VB2

3,88 - 3,95 

диборид вольфрама

WB2

2,62 

диоксид вольфрама

WO2

4,96 

дисилицид вольфрама

WSi2

5,0 - 6,0 

борид циркония

ZrB 

4,48 

диборид циркония

ZrB2

3,70 

карбид циркония

ZrC 

2,2 - 3,8 

нитрид циркония

ZrN 

2,92 

 



1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.68 [28 Голоса (ов)]

Поделитесь ссылкой с друзьями:


Подписываемся !!!

Комментарии:

comments powered by HyperComments

библиотеки Яндекс.Метрика