逸出功的測量

逸出功的測量一、實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)，了解熱電子發(fā)射的規(guī)律和掌握逸出功的測量方法。二、實(shí)驗(yàn)原理：熱電子發(fā)射的里查孫-德希曼公式：（*）其中為單位面積的發(fā)射電流，為該金屬的逸出功，單位是電子伏特，是普適常數(shù)，，k是波爾茲曼常數(shù)，m為電子質(zhì)量，h為普朗克常數(shù)，為金屬表面對發(fā)射電子的反射系數(shù)，T為熱力學(xué)溫度。若令，則上式可改寫成：于是可得發(fā)射電流的公式為：，S為陰極金屬的有效發(fā)射面積。三、測量及數(shù)據(jù)處理：1、A與S兩個量的處理將（*）式除以再取以10為底的常用對數(shù)，得采用國際單位制并將和k的數(shù)值代入，得可看出和呈線性關(guān)系，若以和作為縱橫坐標(biāo)，直線的斜率可定出。發(fā)射電流的測量通常，在加速場的作用下，陰極發(fā)射電流和有如下關(guān)系：與分別為在加速場及=0時的發(fā)射電流。取以10為底的對數(shù)，得：把陽極作成圓柱形，并與陰極共軸，忽略小量，得：其中和為陰極和陽極的半徑，為陽極電壓。可見，在陰極溫度一定的情況下，與呈線性關(guān)系。畫出其關(guān)系曲線，并將其外推至0處，由此可定出值。溫度T的測量本實(shí)驗(yàn)通過測量陰極加熱電流來確定溫度。通過查表或從曲線上可查出與電流對應(yīng)的溫度。四、儀器裝置：1、直熱式二極管，陰極為純鎢絲。2、實(shí)驗(yàn)所用儀器及規(guī)格燈絲電源 約為0V~5V電流表 量程1A，測燈絲電流數(shù)字電壓表 0mV~200mV，四位半讀數(shù)實(shí)驗(yàn)板[甲] 安裝有標(biāo)準(zhǔn)二極管，KH已經(jīng)并聯(lián)上有兩個相同電阻串聯(lián)而成的電阻。連接點(diǎn)用C表示。實(shí)驗(yàn)板[乙] 安裝有出數(shù)字毫伏表外的所有元件及連線。測發(fā)射電流的方法是在加速電路中傳入負(fù)載電阻，用一塊量程200mV的四位半數(shù)字電壓表測量上的電壓值。測量加速電壓時，用S1來倒換測量。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：課前設(shè)計(jì)好完整的線路圖，并給出標(biāo)注。根據(jù)審查過的線路圖接線。在一定溫度下，測定加速電壓和陽極電流的關(guān)系。從25V逐步增加，測6~7個點(diǎn)，考慮如何選取，處理數(shù)據(jù)比較方便。燈絲電流從0.5A開始，每個0.04A做一次上書測定。最大電流0.7A。用直線擬合法處理數(shù)據(jù)，求出值和逸出功值。作曲線和曲線，由圖求出值和逸出功值。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其處理測電流倍率36.0049.0064.0081.00100.00121.00144.006.07.08.09.010.011.012.00.500.540.580.6