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

8284. Доба Воєнного комунізму 69 KB
  Доба Воєнного комунізму Засади Заміна приватної власності на соціалістичну Зростання ролі держави в управлінні економікою: а) централізований контроль і управління б) заміна дрібних підприємств крупними в) запровадження єдиного планування. На...
8285. Характеристика планів військово-політичних сил, учасники війни 351.27 KB
  Зазнавши нищівної поразки у війні, в жовтні 1918 р. Австро-Угорська імперія почала розпадатися, майже через двадцять місяців після падіння Російської. Намагаючись збудувати в Східній Галичині на руїнах імперії українську державу й долаючи запеклий опір, західні українці опинилися у становищі, подібному до того, в якому перебували їх співвітчизники на сході...
8286. Особливості переселення та життя давніх пленен які проживали на території України 24.13 KB
  Мета уроку: показати причини й особливості переселення давніх племен, розглянути особливості життя давніх народів, формувати вміння аналізувати розвиток культурницьких процесів та вплив на давніх
8287. Роздробленість Київської Русі 39 KB
  Роздробленість Київської Русі Добу від середини XII до середини XIII ст. в історії Київської Русі дослідники називають добою роздробленості. Йдеться не про суцільну смугу міжкнязівських усобиць: хоч їх і справді не бракувало, проте траплялися вони і...
8288. Вопросы исполнительской интерпретации сочинений Астора Пьяццоллы 125.44 KB
  Вопросы исполнительской интерпретации сочинений Астора Пьяццоллы План Введение, актуальность изучения творчества Астора Пьяццоллы. Освещение жизненного и творческого пути, краткая характеристика основных сочинений Астора Пьяццоллы. Аналитический и и...
8290. Основи адміністративного та кримінального права України. Правоохоронна і правозахисна діяльність 197.5 KB
  Пправосуддя в Україні здійснюється лише судами. Виконання цих функцій іншими органами або посадовими особами, як і створення надзвичайних та особливих судів, не допускається. Правосуддя здійснюється на засадах рівності всіх учасників судового процесу перед законом і судом
8292. Электротехника. Конспект лекций. Энергетические машины и установки 4.34 MB
  Почти вся электроэнергия на Земле вырабатывается электрическими машинами (генераторами), а затем большая ее часть, электрическими двигателями преобразуется в механическую энергию. Электрические машины во многом определяют технический уровень промышленного производства. Без электрической энергии нельзя представить современное промышленное и сельскохозяйственное производство и жизнь цивилизованного общества..