14585

Распределение термоэлектронов по скоростям. Контактная разность потен-циалов

Лабораторная работа

Физика

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 1 Распределение термоэлектронов по скоростям. Контактная разность потенциалов по дисциплине Физика твердого тела Содержание Цель работы Используемые приборы Схема измерений Результаты экспериментальных иссл

Русский

2013-06-08

417 KB

5 чел.

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 1

«Распределение термоэлектронов по скоростям. Контактная разность потенциалов»

по дисциплине «Физика твердого тела»


Содержание

  1.  Цель работы
  2.  Используемые приборы
  3.  Схема измерений
  4.  Результаты экспериментальных исследов0ний
  5.  Выводы

  1.  Цель работы

Исследовать распределение электронов по скоростям в пространстве к0тод-анод, используя метод задерживающего потенциала.

      Определить зависимость анодного тока от величины отрицательного анодн>го напряжения с учетом контактной разности потенциалов при указанных токах накала.

  1.  Используемые приборы
  2.  Радиолампа 6Х2П с подогревным оксидным катодом, L1;
  3.  Универсальный амперметр B7-21, A1;
  4.  Универсальный вольтметр B7-21, V1;
  5.  Универсальный амперметр BM388E, A2;
  6.  Блок питания GW Instek GPR-3060D, БП1;
  7.  Блок питания GW Instek GPR-3060D, БП2.

  1.  Схема измерений

Рисунок 1 — Схема изм5рений

  1.  Р5зультаты экспериментальных исследований

Таблица 1 — Зависимость анодного тока от анодного напряжения при различных т>ках накала

 

In=0,25 A

In=0,26 A

In=0,27 A

In=0,28 A

In=0,29 A

In=0,3 A

Ua

Ia ,мкА

Ia, мкА

Ia, мкА

Ia, мкА

Ia, мкА

Ia, мкА

-0,3

0,05

0,2

0,5

1

2

5

-0,25

0,1

0,3

0,8

1,7

3

8

-0,2

0,17

0,5

1,2

2,8

6

12

-0,15

0,3

0,9

2,2

4,8

9

20

-0,1

0,5

1,4

3,4

7,5

15

28

-0,08

0,6

1,7

4,4

8,8

17,5

33

-0,06

0,72

2,2

5,4

11

21

39

-0,04

0,9

2,7

6,5

13

25

44

-0,02

1,2

3,3

8

15

28,6

50

0

1,4

4,2

9,6

17

33,5

57

0,02

1,5

4,3

10

20

38

63

0,04

1,8

5,2

13

24,5

44

72,5

0,06

2,3

6,5

15,5

28

50

80

0,08

3

8,2

18

33

57

87

0,1

3,7

10,5

22

38,6

64

96

Таблица 2 — Зависимость логарифма (с основанием е) анодного тока от анодного напряжения при различных токах накала

 

In=0,25 A

In=0,26 A

In=0,27 A

In=0,28 A

In=0,29 A

In=0,3 A

Ua

ln(I) ,мкА

ln(I) ,мкА

ln(I) ,мкА

ln(I) ,мкА

ln(I) ,мкА

ln(I) ,мкА

-0,3

-2,99573

-1,60944

-0,69315

0

0,693147

1,609438

-0,25

-2,30259

-1,20397

-0,22314

0,530628

1,098612

2,079442

-0,2

-1,77196

-0,69315

0,182322

1,029619

1,791759

2,484907

-0,15

-1,20397

-0,10536

0,788457

1,568616

2,197225

2,995732

-0,1

-0,69315

0,336472

1,223775

2,014903

2,70805

3,332205

-0,08

-0,51083

0,530628

1,481605

2,174752

2,862201

3,496508

-0,06

-0,3285

0,788457

1,686399

2,397895

3,044522

3,663562

-0,04

-0,10536

0,993252

1,871802

2,564949

3,218876

3,78419

-0,02

0,182322

1,193922

2,079442

2,70805

3,353407

3,912023

0

0,336472

1,435085

2,261763

2,833213

3,511545

4,043051

0,02

0,405465

1,458615

2,302585

2,995732

3,637586

4,143135

0,04

0,587787

1,648659

2,564949

3,198673

3,78419

4,283587

0,06

0,832909

1,871802

2,74084

3,332205

3,912023

4,382027

0,08

1,098612

2,104134

2,890372

3,496508

4,043051

4,465908

0,1

1,308333

2,351375

3,091042

3,653252

4,158883

4,564348

Рисунок 2 — Зависимость Ln(I) от анодного напряжения

         Из рисунка 2 получим значения контактной разности потенциалов для ра7личных токов накала.

Таблица 3 — Контактная разность потенциалов при различных токах накала

 

In=0,25 A

In=0,26 A

In=0,27 A

In=0,28 A

In=0,29 A

In=0,3 A

Uкн, В

0

0

0

-0,02

-0,04

-0,04

      Так же из графика можно определить температуру катода при различных токах накала. Поскольку , а угловой коэффициент равен  , из этой формулы следует, что температура можно получить по следующей формуле  , где е – заряд электрона, k – постоянная Больцмана.

      Угловой коэффициент получили из уравнений прямых, полученных на рисунке 2.

 

In=0,25 A

In=0,26 A

In=0,27 A

In=0,28 A

In=0,29 A

In=0,3 A

Y

y = 7,3846x + 3,9924

y = 8,733x + 3,4583

y = 9,0381x + 2,8422

y = 9,5552x + 2,1899

y = 9,8935x + 1,3336

y = 10,393x + 0,2796

Таблица 4 — Уравнения прямых Ln(I) при различных токах накала

    Теперь, зная все необходимы для расчета температуры катода данные, рассчитаем Т.

Таблица 5 — Температура катода при различных токах накала

 

In=0,25 A

In=0,26 A

In=0,27 A

In=0,28 A

In=0,29 A

In=0,3 A

Т, С

1116

1171

1213

1276

1327

1570

Рисунок 3 — Зависимость анодного тока от анодного напряжения с учетом конактной разности потенциалов

Рисунок 4 — зависимость относительного числа электронов, имеющих скорость больше 50000 м/с

      

      Для получения зависимости относительного числа электронов, имеющих скорость больше определенного значения я использовал формулу:

, где  , где m – масса электрона, k – постоянная БольFмана, v – ск>рость электрона, Т – температура катода,

  1.  Выводы

            В данной работе я исследовал зависимость анодного тока от анодного напряжения, с учетом контактной разности потенциалов. Также найдена завис8мость от анодного напряжения, из которой  нашел контактную разность п>тенциалов и температуру к0тода.

    В заключении я изучил распределение электронов по скоростям в пр>странстве катод-анод. Я построил график зависимости относительного числа электронов, имеющих скорость в направлении от катода к аноду больше опред5ленной величины (50000 м/с). Полученная зависимость распределения электр>нов по скор>стям соответствует теоретической зависимости.

7

                                                                          


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3526. Типы сварочных работ. Типы сварок 71.5 KB
  Сваркой называют технологический процесс получения механически неразъемных соединений, характеризующихся непрерывностью структур – непрерывной структурной связью. Это технологический процесс, с помощью которого изготавливаются все основные конс...
3527. История экономических учений 86 KB
  Введение Своего высшего развития классическая буржуазная политическая экономия достигла в трудах британских ученых Адама Смита и Давида Рикардо, поскольку Великобритания была в тот период самой передовой в экономическом отношении страной. Она облада...
3528. Исследование движения тел в диссипативой средде 57.5 KB
  Исследование движения тел в диссипативой средде Цель работы Исследование процессов рассеяния энергии в диссипативной системе на примере измерения скорости движения тела в жидкой среде, определение основных характеристик диссипативной системы. ПРИБОР...
3529. Исследование свободных колебаний пружинного маятника 36 KB
  Исследование свободных колебаний пружинного маятника Цель работы: исследование свободных колебаний пружинного маятника. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ: прямые измерения числа колебаний за определенный промежуток времени, а также измерение амплитуды колебания позво...
3530. Права граждан Европейского Союза 116 KB
  Первые договоры о создании Европейских Сообществ, подписанные в 1951 и 1957 гг., означали старт интеграции в экономической сфере шести стран Европы – Франции, Германии, Италии, Нидерландов, Бельгии и Люксембурга. Данные договоры содержали и часть вопросов социальной защиты, однако они в большей степени носили декларативный характер. Явный приоритет среди социальных прав отдавался праву на труд.
3531. Математический маятник 52.48 KB
  Математический маятник. Математическим маятником называется материальная точка, подвешенная на нерастяжимой невесомой нити, совершающая колебательное движение в одной вертикальной плоскости под действием силы тяжести. Составляющая веса, перпендикуля...
3532. Определение постоянной Планка 57 KB
  Определение постоянной Планка. Задача: проградуировать монохроматор по излучению ртутной лампы, построить график, из которого найти длину волны, соответствующую границе спектра поглощения. Приборы и принадлежности: универсальный монохроматор, ртутна...
3533. Исследования внешнего фотоэффекта на вакуумном фотоэлементе 49 KB
  Исследования внешнего фотоэффекта на вакуумном фотоэлементе. 1.Цель работы. Экспериментальная проверка основных законов внешнего фотоэффекта, определения постоянной Планка. 1. Указания по организации самостоятельной работы. Внешний фотоэффект принадлежит ...
3534. Определение потенциалов возбуждения и понизации атомов методом Франка и Герца 51.5 KB
  Определение потенциалов возбуждения и понизации атомов методом Франка и Герца. Цель работы. Опытное подтверждение дискретности уровней энергии атомов, определения потенциалов возбуждения и понизации. Указания по организации самостоятельной работы....