逸出功的測量實驗報告

逸出功的測量實驗人：丁昶班級：環(huán)41學(xué)號：2004010310實驗日期：2006-實驗?zāi)康模河美锊閷O直線法測定陰極材料（鎢）的電子逸出功。通過實驗了解熱電子發(fā)射的規(guī)律和掌握逸出功的測量方法。有電子從加熱了的金屬絲中射出，這種現(xiàn)象稱為熱電子發(fā)射。實驗原理：由于金屬與真空之間有位能壁壘W(wǎng)a，因此電子要從金屬中逸出，必須具有大于Wa的動能。W0=Wa-Wi即為逸出功。逸出功的大小對熱電子發(fā)射的強弱有決定性的作用。關(guān)于熱電子發(fā)射的里查孫—德西曼公式式中為單位面積的發(fā)射電流，為該金屬的逸出功，單位常用電子伏特表示，稱為逸出電位，為普適常數(shù)，=60.09為金屬表面對發(fā)射電子的反射系數(shù)。若令，則，于是得發(fā)射電流的公式：，S為陰極金屬的有效發(fā)射面積。測量及數(shù)據(jù)處理：一、A與S兩個量的處理 A與S這兩個量，由于實際的各種原因而難以測量，甚至無法測量。 可對上面的公式進行適當(dāng)處理，使得與成線性關(guān)系，由直線的斜率可以求得的大小，此方法叫做里查孫直線法。處理后的公式如下：二、發(fā)射電流的測量 在一般情況下，外加電壓，所以有可見，在陰極溫度一定的情況下，與成線性關(guān)系。可以畫出在不同陰極溫度下的與的關(guān)系曲線，并將其外推至=0處，此時的即為，由此可以訂出所需要的值。三、溫度T的測量 方法：通過測量陰極加熱電流來確定陰極溫度。對于純鎢絲，一定的比加熱電流與陰極溫度的關(guān)系已經(jīng)有前人精確地測算出了，并列成表。，其中為陰極加熱電流，為陰極鎢絲直徑?？梢杂申帢O電流的大小得出比加熱電流的大小，從而查表得出對應(yīng)的溫度。四、實驗任務(wù)（1）根據(jù)二極管的結(jié)構(gòu)和測量的原理以及電壓測量電路和加速電源線路設(shè)計好使用而完整的實驗線路圖，并按教材給出的字符進行標(biāo)注，設(shè)計時應(yīng)該考慮到下列問題：1.燈絲KH兩段有電壓降，怎樣才能直接測出燈絲KH中點和極板之間的電壓。2.將兩個18的電阻R串聯(lián)后并聯(lián)在燈絲兩端起什么作用？它們對于測量燈絲的電流有何影響？3.保護電極的作用是什么？它應(yīng)該怎樣接入電路中？使得陽極和燈絲間的電場均勻，另外保證了所使用的燈絲中斷的溫度均勻。因為保護電極的電位應(yīng)該與陽極相近，所以應(yīng)該與加速電源的正極端相連。4.實驗中怎樣用一塊數(shù)字電壓表完成發(fā)射電流和加速電壓的測量（仔細(xì)考慮電壓測量電路中開關(guān)的作用）？測量發(fā)射電流時，倒向左側(cè)，測量兩段的電壓值。測量加速電壓時，需要配上分壓電路使電表的量程擴大為200V，倒向右側(cè)。（2）根據(jù)教師審查過的設(shè)計線路圖接線。（3）在一定燈絲溫度（對應(yīng)于某一燈絲電流）下，測定加速電壓和陽極電流的關(guān)系。從25V開始逐步增加，測6~7個點。請考慮這6~7個值應(yīng)如何選取，處理數(shù)據(jù)才比較方便？（4）燈絲電流從0.50A開始，每隔0.04A作一次上述測定，最大電流取0.70A。應(yīng)指出，調(diào)節(jié)時燈絲電流不宜超過0.75A，以延長燈絲壽命。（5）用直線擬合法處理數(shù)據(jù)：求出值和逸出功的值。（6）作-曲線和-曲線，由圖求出