14717

Определение работы выхода электрона по прямым Ричардсона

Лабораторная работа

Физика

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2 Определение работы выхода электрона по прямым Ричардсона по дисциплине Физика твердого тела Цель работы Построить график зависимости анодного тока от анодного напряжения при трех разных значениях тока като...

Русский

2013-06-09

323.5 KB

30 чел.

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2

«Определение работы выхода электрона по прямым Ричардсона»

по дисциплине «Физика твердого тела»

  1.  Цель работы

       Построить график зависимости анодного тока от анодного напряжения при трех разных значениях тока катода, график зависимости плотности тока от температуры и график зависимости . Определить работу выхода электронов из вольфрама по прямой Ричардсона.

  1.  Используемые приборы
  2.  Вакуумная лампа 6Д22С, L1;
  3.  Универсальный цифровой амперметр В7-21, А1;
  4.  Универсальный цифровой амперметр В7-21, А2;
  5.  Блок питания GW Instek GPR-3060D, БП1;
  6.  Блок питания GW Instek GPR-30H100, БП2.

  1.  Схема измерений

Рисунок 1 — Схема измер5ний

  1.  Результаты экспериментальных исследов0ний

Таблица 1 — Зависимость анодного тока от анодного напряж5ния при Iн=1650 мА

Ia, mA

Va, В

37,1

5

98,4

10

148

15

212

20

260

25

294

30

318

35

337

40

348

45

                       Таблица 2 — Зависимость анодного тока от анодного напряжения при Iн=1570 мА

Ia, mA

Va, В

38,1

5

95

10

132

15

173

20

203

25

223

30

234

35

245

40

250

45

Таблица 3 — Зависимость анодного тока от анодного напряж5ния при Iн=1500 мА

Ia, mA

Va, В

30

5

82

10

115

15

142

20

151

25

158

30

165

35

171

40

177

45

                       

Табл8ца 4 — Зависимость тока эмиссии от температуры

Iэ, mА

Т, К

350,7

1075

333,3

1072

303,5

1066

274,5

1060

246,5

1054

220,5

1048

197,5

1042

177,5

1036

161

1030

Площадь катода лампы 6Д22С равна 459,458 мм2. Она необходима для определения плотности тока катода лампы.

               Таблица 5 — Данные, необходимые для построения прямой Ричардсона

Ja,  

,  

 ,  

763,2907

-7,32251

0,00093

725,42

-7,36781

0,000933

660,5609

-7,45025

0,000938

597,4431

-7,53939

0,000943

536,5017

-7,63563

0,000949

479,9133

-7,73567

0,000954

429,8543

-7,83435

0,00096

386,3248

-7,92957

0,000965

350,4129

-8,01552

0,000971

Рисунок 2 — Зависимость анодного т>ка от анодного напряжения

Из рисунка 2 можно определить напряжение насыщения. Оно достигается уже при 40 В.

Рисунок 3 — Зависимость плотности термоэлектронного тока от температуры к0тода

Из рисунка 3 выявили, что уравнение прямой имеет вид:   

Рисунок 4 — Экспериментальная прямая Р8чардсона

Уравнение прямой на рисунке  4: .

Плотность тока равна .  Прологарифмировав это выражение, получим  . Упростив выражение, получим окончательную формулу . В ней .

Тогда работа выхода равна , где k – постоянная Больцмана.  Из графика видно, что = -17282, k=8,617  эВ/К.Тогда работа выхода равна A=1,49 эВ.

  1.  Выводы

      В данной работе мне удалось получить зависимость анодного тока от анодного напряжения при разных значениях тока накала и построить графики их зависимостей. По полученным графикам я определил напряжение насыщения, которое оказалось равно 40 В.

      Далее были получены данные зависимости тока эмиссии от температуры катода при различных значениях тока накала. Я построил график зависимости плотности тока от температуры и прямую Ричардсона, по которой нашел работу выхода.

      Полученный результат работы выхода электронов из оксидного катода A=1,49 эВ  соответствует справочным данным (A=1..1,5 эВ) c учетом погрешностей измерений. Данную погрешность можно объяснить погрешностью измерений приборов или погрешностью при проведении эксперимента.


6

                                                                          


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

77113. General aspects and problems of refugee status in EU 25.08 KB
  The status and legal definition of a refugee is set out in the 1951 Geneva Convention Relating to the Status of Refugees that has been signed and ratified by all EU Member States. The provisions of the Geneva Convention are implemented through the national legislation of each country.
77114. Мировоззренческий смысл понятия бесконечности. Бесконечность как проблема естествознания и философии 89.5 KB
  Бесконечность в философии - понятие, употребляемое в двух различных смыслах: качественная Бесконечность, выражаемая в законах науки и фиксирующая универсальный (всеобщий) характер связей явлений; количественная Бесконечность, выступающая как неограниченность процессов и явлений.
77116. Русский язык и культура речи. Методические указания по изучению дисциплины 184 KB
  Значение родного языка в жизни каждого из нас неоспоримо. От умения четко, ясно, логично, красиво излагать свои мысли, тактично выражать свои чувства во многом зависит наше благополучие, речь позволяет составить довольно точное, верное мнение о человеке.
77117. Терроризм, угроза миру и безопасности 21.64 KB
  Терроризм в последние годы стал одной из главных проблем мирового сообщества. Могущественные государства, способные организовать экспедицию на Марс, оснащенные ядерными арсеналами и баллистическими ракетами, оказываются бессильными перед группой людей с автоматами...
77118. Сказ (lyssa, rabies, hydrophobia) 27.5 KB
  На міцну наукову основу вчення про сказ було поставлено завдяки дослідженням Луї Пастера. Ним відкрита антирабічна сироватка. 6 липня 1885 p. цей метод уперше був застосований Пастером для запобігання захворюванню людини, укушеної хворою па сказ собакою.
77119. СОЦИАЛЬНЫЙ И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОЙ КИТАЯ 70.5 KB
  Значительную прослойку господствующего класса составляли чиновники своеобразное личное дворянство феодального Китая служившее опорой централизованной власти. Социальная структура феодального общества Китая несмотря на дробление на мелкие и мельчайшие социальные...
77120. СЛУЖБА МЕТРОЛОГІЇ НА ПІДПРИЄМСТВІ 38.5 KB
  До третьої групи входять: участь в розробці перспективних планів автоматизації виробництва метрологічного забезпечення підприємства; спостереження за засобами вимірювання і автоматизації здійснення заходів по реконструкції засобів вимірювання...