¿Cómo produce iones un alto voltaje?

Estaba leyendo sobre tubos de descarga de gas y decía que cuando se aplica un alto voltaje entre el cátodo y el ánodo, los electrones se desprenden de los átomos de gas. Mi pregunta es ¿cómo sucede esto simplemente debido a un alto voltaje? Pensé que necesitabas electrones para chocar con los átomos de gas y eliminar electrones, pero nunca escuché que fueran extraídos de los átomos de gas por un alto voltaje. ¿Alguien puede explicar cómo funciona esto?

Gracias

Respuestas (1)

Tiene razón en que no es el alto voltaje en sí mismo el que ioniza los átomos, sino los electrones libres acelerados por este campo eléctrico.

En cualquier sistema a temperatura finita, existe una probabilidad distinta de cero para que algunos átomos se ionicen en un momento dado. La aplicación de un fuerte campo eléctrico hace que los electrones libres se aceleren. Las colisiones con átomos unidos dan como resultado que los electrones sean expulsados ​​​​de sus orbitales, que son acelerados por el campo y continúan ionizando aún más átomos. La avalancha de electrones resultante puede conducir a una ionización casi completa de toda la descarga de gas.

Hola gracias. ¿De dónde vienen los electrones libres? Me pregunto porque en el libro que estoy usando dice que la emisión termoiónica es una forma diferente de crear un haz de electrones que los tubos de descarga, así que supongo que los electrones libres en el tubo de descarga no se producen "hirviendo". apagado" electrones del cátodo.
Los electrones caen en el campo eléctrico del cátodo.
@AwesomeAcademist: es correcto, la emisión termoiónica es una forma de producir electrones libres, pero en un tubo de descarga, la ionización de fondo la proporciona cualquiera de varios procesos. Parte de esto se debe simplemente a las colisiones entre los átomos del gas; aquí es donde entra la temperatura finita, ya que a una temperatura dada se producen colisiones con un rango de energías. Otra causa de ionización es la radiación de fondo (de fuentes terrestres o cósmicas). El proceso también puede ser asistido con el uso de una potente lámpara de flash UV, si se desea.
(Debo agregar que la emisión termoiónica también juega un papel en el inicio de la ruptura en el tubo de descarga de cátodo frío , pero que este proceso es reemplazado por la emisión de electrones secundarios del cátodo una vez que se ha producido una cantidad suficiente de iones).
¿Podría un alto potencial y no un alto voltaje ionizar el gas?