電験3種過去問【2010年理論 問12】

2020年8月13日

【電子回路】金属の電子放出現象《空所問題》

次の文章は、金属などの表面から真空中に電子が放出される現象に関する記述である。

a. タンタル(Ta)などの金属を熱すると、電子がその表面から放出される。この現象は【(ア)】放出と呼ばれる。

b. タングステン(W)などの金属表面の電界強度を十分に大きくすると、常温でもその表面から電子が放出される。この現象は【(イ)】放出と呼ばれる。

c. 電子を金属又はその酸化物・ハロゲン化物などに衝突させると、その表面から新たな電子が放出される。この現象は【(ウ)】放出と呼ばれる。

 上記の記述中の空白個所(ア)、(イ)及び(ウ)に当てはまる語句として、正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。

  (ア) (イ) (ウ)
(1) 熱電子 電界 二次電子
(2) 二次電子 冷陰極 熱電子
(3) 電界 熱電子 二次電子
(4) 熱電子 電界 光電子
(5) 光電子 二次電子 冷陰極
解答と解説はこちら

解答

(1)

解説

 物質に光を照射すると、光と電子の相互作用によって、光のもつエネルギーが電子に与えられ、電子(光電子)が物質の表面から放出される。この現象を外部光電効果、または単に光電効果と言う。光電子放出は光電効果の一つである。

 アーク放電や真空形の電子装置において、(熱電子放出と対比して)冷たい陰極から電子が放出されることを冷陰極放出という。グロー放電の冷陰極動作または冷陰極放電とは区別される。冷陰極放出の機構についてはかならずしも明らかでないが、一般に強力な電界により電子が引き出される電界放出であるとされている。