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

4 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

53482. Природні умови Італії та виникнення міста Рима 50.5 KB
  Природні умови Італії та виникнення міста Рима. Виникнення міста Рима та правління царів. Найважливішими містами були Тарент Кротон Фурії. У результаті грецькі міста виявилися беззахисними перед місцевими племенами.
53483. ИТОГИ И УРОКИ ВЕЛИКОЙ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ВОЙНЫ 32 KB
  Залогом победы было единство фронта и тыла сделавшее реальным лозунг военных лет: Все для фронта все для победы Трагическое начало войны поставило перед руководством страны чрезвычайно сложную задачу: переместить в глубокий тыл промышленные предприятия оборудование материальные ценности. На военное положение были переведены все рабочие и служащие: они объявлялись мобилизованными на период войны рабочий день устанавливался в 11 часов при шестидневной рабочей неделе сверхурочные становились обязательными отпуска...
53484. Зарубіжний досвід соціального страхування 84 KB
  Державне соціальне страхування є невідємною складовою соціальної системи будь-який економічно розвиненої країни. Будь-яке держава зацікавлена в тому, щоб у суспільстві не відбувалися соціальні потрясіння, а розвиток країни йшло стабільно і планомірно.
53485. Московське царство за Івана ІV 58 KB
  Московське царство за Івана ІV Мета: ознайомити учнів зі змінами в житті Московського царства в період завершення централізації країни; розглянути основні напрямки внутрішньої і зовнішньої політики Івана ІV; удосконалювати вміння учнів встановлювати причиннонаслідкові зв`язки працювати з історичною картою характеризувати роль історичних діячів. Правління Івана ІV Васильовича 15331584: а прихід Івана ІV до влади; б держава і церква; в реформи Вибраної ради; г зовнішня політика; д опричнина; 1. Перш ніж перейти до розгляду питання...
53486. Процедура правого поворота для AVL дерева и ее особенности 41.46 KB
  В 1962 году советские математики Адельсон-Вельский Г.М. и Ландис Е.А. предложили метод балансировки, требующий после включения или исключения узла лишь локальные изменения вдоль пути от корня к данному узлу, то есть времени не более O(log2n)
53488. Процедура вставки вершин в AVL дерева и ее особенности 19.29 KB
  Показатель сбалансированности в дальнейшем будем интерпретировать как разность между высотой левого и правого поддерева, а алгоритм будет основаться на типе TAVLTree, описанном выше. Непосредственно при вставке (листу) присваивается нулевой баланс
53489. УРОКИ МАТЕМАТИКИ В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ 415 KB
  Издание содержит основные требования к урокам математики в начальной школе нормы оценок устных и письменных работ учащихся схемы анализа уроков и контрольных работ. Предложены типы уроков математики раскрыты особенности их построения приведены типичные причины затруднений практикантов на уроках. Содержание Введение 4 Этапы планирования и подготовки урока студентом 5 Действия практиканта при планировании и конкретизации задач урока. 9 Примерное содержание комбинированного урока 11 Образцы оформления конспектов...