РАБОТА ВЫХОДА — РАБОТА МАКСИМАЛЬНАЯкакой-либо формы движения в механическую или же, наоборот, преобразование механич. формы движения тел в иную. Величина произведенной работы может быть определена как произведение из действующей на тело силы на перемещение этого тела и на косинус угла между направлением силы и перемещения. Если сила действует на тело в направлении его перемещения (или, более обще, если угол между направлением силы и перемещением острый), то говорят, что сила совершает над телом положительную работу. В этом случае кинетическая энергия тела возрастает как раз на величину произведенной над ним работы (при этом одновременно происходит эквивалентное уменьшение того вида энергии, за счет к-рого совершается Р.). Если действующая на тело сила направлена противоположно (более обще, под тупым углом к перемещению), иначе говоря, если движущееся тело преодолевает сопротивление, то эта сила совершает над телом отрицательную Р. Это означает, что кинетич. энергия тела уменьшается как раз на величину произведенной Р. (одновременно возрастает энергия какого-либо другого вида). В простейшем случае постоянной силы Р. количественно выражается произведением: W = Fs cos а, (1) где W — величина работы, F — действующая на перемещающееся тело сила, $ — величина перемещения, а — угол между направлением силы и перемещения. Если а=90°, то W=0, т. е. силы, направленные перпендикулярно к направлению перемещения, не совершают работы.
Такого рода силы представляют, напр., нормальные реакции (см. Механика). В формуле (1) сила предполагалась постоянной на всем протяжении перемещения. Для случая же переменной силы необходимо перемещение разбить на элементарные отрезки пути и просуммировать работы, произведенные этой переменной силой на всех элементах перемещения. В этом случае Р. выразится в виде суммы st-cosa/, (2) где Ft и аг- — величины силы и угла между ней и направлением перемещения, соответствующие элементу перемещения Д§г-. В пределе вместо суммы (2) необходимо написать интеграл: в Fdscos(F, ds),
(3)
А
где А и В — начало и конец перемещения.
В случае поля сил, обладающего потенциалом (см.), Р. выражается разностью потенциалов конечной и начальной точек пути и не зависит от пути, по к-рому тело перешло из одной точки в другую. Р. измеряется в тех же единицах, в к-рых измеряется энергия (эрг, килограммометр и т. д.), и имеет ту же размерность.
Впервые (1826) понятие Р. в физику было введено французским математиком и механиком Понселе (1788—1867).
РАБОТА ВЫХОДА, работа, которую затрачивает электрон на преодоление задерживающих сил при выходе из какого-либо твердого или жидкого тела, в частности, из металла, в вакуум или газ. Так как вне металла электрон обладает большей энергией, чем внутри металла, то, следовательно, на границе имеется потенциальный барьер (см.). Р. в. эквивалентнавысоте потенциального барьера и обычно выражается в электрон-вольтах. Подсчет Р. в. из экспериментальных данных термоионной эмиссии (см. Ричардсона эффект) по формуле Ричардсона (см. Ричардеона формула), основанный на представлениях классической электронной теории металлов, приводит для Р. в. металлов к порядку величины от 1 до 6 eV. Определенную таким образом Р. в. называют Ричардсоновой работой выхода.
Современная теория металлов, исходя из распределения скоростей электронов проводимости по Ферми, вместо распределения по Максвеллу, приходит к формуле: Wa~Wj
I=AT2e kT .
(1) Эта формула отличается от формулы Ричардсона-Дешмена тем, что вместо <р в показателе стоит Wa — Wi — разность между высотой потенциального барьера Wa (рис.), называемой внешней работой выхода, и наибольшей энергией, к-рой обладают электроны при абсолютном ноле температуры Wi (рис.), называемой внутренней работой выхода. Таким образом, Ричардсонова работа выхода ср оказывается равной уже не высоте потенциального барьера Wa, a Wa — Wi9 т. е. <р — та энергия, к-рую необходимо прибавить к максимальной энергии электрона при абсолютном ноле, чтобы электрон, обладающий энергией, равной Wi+y, мог выйти из металла. Наличие внешнего поля понижает Wa, следовательно и <р, и увеличивает термоионную эмиссию. Р. в. понижают или повышают также молекулярные электрич. поля, возникающие на поверхности металла при покрытии ее одноатомным слоем другого соответственно более электроположительного или более электроотрицательного вещества. На этом основано применение в качестве катода усилительных ламп торированных вольфрамовых нитей, на к-рых при определенных температурных условиях образуется одноатомная пленка тория, продиффундировавшего изнутри нити. На том же явлении образования «контактного» электрич. поля основаны различные способы сенсибилизации фотокатодов. В случае фотоэффекта ричардсоновская работа выхода (т.. е. разность Wa — Wi) определяет собой при низких темп., в том числе и комнатной, максимальную скорость электронов, вылетающих из металла под действием света определенной длины волны, и далее «порог фотоэффекта» Ло по формуле где с — скорость света, Я — длина световой волны, h — постоянная Планка. Измерение порога фотоэффекта служит средством определения (р для тел, которые нельзя нагреть до высокой температуры без изменения их состояния.
Лит.: Капцов Н. А., Физические явления в вакууме и разреженных газах, 2 изд., М. — Л., 1937, гл. viii. в. Капцов.
РАБОТА МАКСИМАЛЬНАЯ, работа равновесного изотермического термодинамического процесса. Эта величина играет большую роль в вопросах химич. равновесия, ибо после вычитания из нее работы, связанной с изменением объема системы (т. е. работы против внешнего
