Saturday, November 24, 2012

Aplikasi Distribusi Fermi-Dirac Untuk Menghitung Emisi Thermal Pada Metal

Diposkan oleh Lyana Ismadelani
Pada suhu kamar, electron yang berada di dalam metal tidak meninggalkan metal. Energy potensial berada di dalam dan di luar metal, seperti yang dapat kita lihat pada gambar dibawah ini (Gambar 1.1).  Sumur-sumur potensial terbentuk di sekitar inti atom. Pada permukaan metal, dinding sumur potensial jauh lebih tinggi daripada dinding potensial di sekitar ion dalam metal. Maka dari itu electron bebas dalam metal tidak meninggalkan metal.

Gambar 1.1. Pengisian pita konduksi pada metal
Pada suhu kamar, electron menempati tingkat energi di pita konduksi sampai di sekitar tingkat Fermi, dapat dilihat di Gambar 1.2. Pada Gambar 1.1 dapat kita lihat tambahan energy yang ditunjukkan oleh  dimana  disebut work function dari metal.

Gambar 1.2. Pengisian Tingkat Energi Pada Temperatur Diatas 0K
Pada suhu yang tinggi, tambahan energy yang diterima oleh elekton yang berada di sekitar energy Fermi cukup besar, sehingga ia mampu melewati dinding potensial di permukaan metal. Pengaruh thermal yang menyebabkan keluarnya electron dari metal disebut emisi thermal. DIstribusi Fermi-Dirac dapat digunakan untuk menghitung jumlah electron yang mampu mencapai permukaan metal untuk kemudian meninggalkan metal. Adapun relasinya adalah sebagai berikut:
Dengan j adalah kerapatan arus. Persamaan 1.1 dikenal dengan persamaan Richardson-Dushman. Persamaan ini tidak sepenuhnya terpenuhi karena emisi electron di permukaan sangat sensitive terhadap kondisi permukaan dan sensitive terhadap arah normal permukaan terhadap kisi kristal dalam metal, dan work function berubah terhadap temperature, dimana semakin tinggi temperature maka akan ada banyak electron yang semakin jauh dari tingkat Fermi.
Dimana  adalah work function pada saat temperaturnya 0K,  adalah koefisien temperature 

Read Also

IMPORTANT IMPORTANT IMPORTANT IMPORTANT ^^

Postingan yang berada dibawah PESAN INI sama dengan postingan yang ada diatas ^^

Aplikasi Distribusi Fermi-Dirac Untuk Menghitung Emisi Thermal Pada Metal

Pada suhu kamar, electron yang berada di dalam metal tidak meninggalkan metal. Energy potensial berada di dalam dan di luar metal, seperti yang dapat kita lihat pada gambar dibawah ini (Gambar 1.1).  Sumur-sumur potensial terbentuk di sekitar inti atom. Pada permukaan metal, dinding sumur potensial jauh lebih tinggi daripada dinding potensial di sekitar ion dalam metal. Maka dari itu electron bebas dalam metal tidak meninggalkan metal.

Gambar 1.1. Pengisian pita konduksi pada metal
Pada suhu kamar, electron menempati tingkat energi di pita konduksi sampai di sekitar tingkat Fermi, dapat dilihat di Gambar 1.2. Pada Gambar 1.1 dapat kita lihat tambahan energy yang ditunjukkan oleh  dimana  disebut work function dari metal.

Gambar 1.2. Pengisian Tingkat Energi Pada Temperatur Diatas 0K
Pada suhu yang tinggi, tambahan energy yang diterima oleh elekton yang berada di sekitar energy Fermi cukup besar, sehingga ia mampu melewati dinding potensial di permukaan metal. Pengaruh thermal yang menyebabkan keluarnya electron dari metal disebut emisi thermal. DIstribusi Fermi-Dirac dapat digunakan untuk menghitung jumlah electron yang mampu mencapai permukaan metal untuk kemudian meninggalkan metal. Adapun relasinya adalah sebagai berikut:
Dengan j adalah kerapatan arus. Persamaan 1.1 dikenal dengan persamaan Richardson-Dushman. Persamaan ini tidak sepenuhnya terpenuhi karena emisi electron di permukaan sangat sensitive terhadap kondisi permukaan dan sensitive terhadap arah normal permukaan terhadap kisi kristal dalam metal, dan work function berubah terhadap temperature, dimana semakin tinggi temperature maka akan ada banyak electron yang semakin jauh dari tingkat Fermi.
Dimana  adalah work function pada saat temperaturnya 0K,  adalah koefisien temperature 
 

Just a Little Thing Copyright 2009 Sweet Cupcake Designed by Ipietoon Blogger Template Image by Online Journal