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

38985. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ С ВАКУУМИРОВАННЫМИ СТЕКЛОПАКЕТАМИ 2.09 MB
  ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОСКИХ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ С ВАКУУМИРОВАННЫМИ СТЕКЛОПАКЕТАМИ Методика расчета солнечного коллектора с вакуумированным стеклопакетом Тепловой баланс солнечного коллектора с вакуумированным стеклопакетом Зависимость коэффициента теплопроводности разреженного газа от давления в вакуумном зазоре ВСП Расчет характеристик вакуумированных стеклопакетов обеспечивающих повышение эффективности солнечных коллекторов Экспериментальное исследование макета солнечного коллектора с...
38989. Численные методы 2.17 MB
  Из полученных данных видно, что метод подобластей имеет наилучший результат вычислений из всех остальных методов. Во-первых, даже при небольшом количестве разбиений он дал точность на 2 порядка лучше, чем второй по полученной точности метод Галеркина. Во-вторых, точность при количестве дискрет n=12 уже не укладывалась в разрядную сетку персонального компьютера.
38990. Икона Рождества Христова 33 KB
  Зубок с указкой в руке стоит у доски показывая на иллюстрации Рождественских событий Зубок: Ребята сегодня я буду учителем. Отвечайте на мои вопросы: Кто изображен на этом рисунке Родившийся МладенецХристос Зубок: Кто явился пастухам на поле Ангел Зубок: Какую весть принес ангел Что родился Бог в пещере Зубок: Кто едет на верблюдах по пустыне Звездочеты с дарами Зубок: Что привезли волхвы в подарок Иисусу Христу Золото ладан и смирну Зубок: Здорово мне нравиться быть учителем Матильда Леонардовна: Здравствуйте ребята...
38991. Совинформ. Праздник Крещения Господня – Богоявление 33 KB
  Беседа жителей Шишкиного леса Шуня раскладывает сувенирчики Енот Енотович приносит баночки с водой. Шуня: Какая я счастливая сколько мне подарков на святках подарили Енот Енотович: А ты Шунечка дарила другим радость в эти святые дни Шуня: Да конечно только не могу вам рассказать что и кому а то Матильда Леонардовна говорит что я все свои добрые дела растеряю. Шуня: Здорово что есть Господь которому можно доверить все свои тайны А что это у вас в руках за тайна такая Енот Енотович: Никакая это ни тайна а просто вода. Шуня: А...
38992. Притча о неразумном богаче. Советы Енота Енотовича. Думай о других 35.5 KB
  Советы Енота Енотовича. Оборудование: иллюстрации к притчам о добром самарянине неразумном богаче куклы котенка Коксика Енота Енотовича. Чему же хотел научить нас Господь Был ли жадным богач Какое решение он принял когда собрал большой урожай Смог ли он насладиться своим богатством что случилось с ним Советы Енота Енотовича: Думай о других. Коксик: Енот Енотыч Енот Енотыч – закричал котенок вбегая в комнату.
38993. Сретение Господне 35 KB
  Шуня: Тетушка Матильда что еще сделать Матильда Леонардовна: Вещи все сложила на место Шуня: Да. Матильда Леонардовна: Игрушки все убрала Шуня: Конечно. Матильда Леонардовна: Пыль везде вытерла Шуня: Вездевезде Матильда Леонардовна: Тогда принеси мне пожалуйста связку свечей из тумбочки. Зубок: Ухты как у нас чисто и красиво А что у нас завтра праздник какойто Может день рождения у когото Шуня: А вот и нет а вот и не угадал Совсем не день рождения Зубок: А к чему это вы так готовитесь Матильда Леонардовна: Открываем...