50074

Визначення роботи виходу електронів з металу за допомогою явища термоелектронної емісії

Лабораторная работа

Физика

Мета роботи: дослідження явища термоелектронної емісії та визначення роботи виходу електронів з вольфраму. Розвязавши цю систему рівнянь визначимо роботу виходу А = 4. визначити роботу виходу електрона з металу вольфраму.

Украинкский

2014-01-15

74 KB

3 чел.

Лабораторна робота №7

Визначення роботи виходу електронів з металу за допомогою явища термоелектронної емісії.

Мета роботи: дослідження явища термоелектронної емісії та визначення роботи виходу електронів з вольфраму.

Виведення розрахункової формули

Перед виконанням лабораторної роботи необхідно вивчити матеріал з розділу 4.1

Оскільки у формулу (4.2) входять невідомі А і В (постійні для даного приладу), то для обчислення А потрібно виміряти струм насичення при двох різних температурах катода Т1 і Т2 .

     (4.12)

     (4.13)

Розв’язавши цю систему рівнянь, визначимо роботу виходу

А =    (4.14)

Враховуючи, що ln  змінюється повільно з , то з великим ступенем точності замість формули (4.14), можна користуватись співвідношенням

А =        (4.15 )

Температури катоду Т1 , Т2 визначаємо за залежністю його опору Rt від температури розжарювання Rt = R0 (1 + t ) , T = (t + 273 ) К.

Т =       (4.16)

Тут R0 - опір нитки розжарювання при 0 °С; - температурний коефіцієнт опору металу (для вольфраму К ) За законом Ома

Rt = ,       (4.17)

де Uр - напруга розжарювання катоду, вимірювана вольтметром V; Ір – струм розжарювання, вимірюваний амперметром Ан ( рис 4.4 ).

Для проведення вимірювань використовується пристосування, схема якого зображена на        рис. 4.4. Об'єктом досліджень є вольфрамова нитка, що служить катодом двохелектродної електронної лампи. Подача анодної напруги  і нагрівання катоду здійснюється від випрямляючого пристрою типу УИП-2, спрощена електрична схема, якого показана на       рис. 4.4  всередині пунктирного прямокутника. Анодна напруга регулюється потенціометром П і вимірюється вольтметром Va . Анодний струм вимірюється міліамперметром mA, сила струму розжарювання регулюється реостатом R. .

Порядок виконання роботи.

У даній роботі необхідно за формулою (4.15 ) визначити роботу виходу електрона з металу (вольфраму).

  1.  Зібрати схему згідно з рис. 4.4

  1.  За допомогою реостата R встановити вказаний на установці струм Ір виміряти напругу Uр.
    1.  Дослідити залежність величини анодного струму Іа від анодної напруги Ua  в ділянці струму насичення і побудувати графік залежності Іа = f( Ua).
    2.  За графіком визначити величину струму насичення Інас при даному значенні  
    3.  Вимірювання, вказані в п. 2-4, провести й для всіх значень, зазначених на щиті де розміщені прилади.
    4.  Для кожної пари значень і  знайти за формулою (4.17) Rt , потім за формулою (4.16) визначити температуру катоду Ті . Значення величини R0 вказане на щиті приладів.
    5.  За формулою (4.15) обчислити роботу виходу A для трьох різних пар значень Т1, Т2 і відповідних їм  і  а також визначити її середнє значення.
    6.  Результати вимірювань і обчислень записати в таблицю.

п/п

Uр

Ір

Rt

R0

T

Інас

А

Контрольні запитання.

  1.  Що таке робота виходу електрона з металу?
  2.  Пояснити явище термоелектронної емісії.
  3.  Як пояснити існування  струму насичення?
  4.  Який закон описує залежність анодного струму від андної напруги у двохелектродній лампі?

Рис.4.4


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2335. АФО органів травлення. Обмін речовин. Імунна система. Ендокринні залози. Нирки. Сечові шляхи. АФО новонародженої дитини 175.84 KB
  Анатомо-фізіологічні особливості органів травлення у дітей. Бактерії кишок мають велике значення для життєдіяльності організму. Їх роль наступна. Особливості імунологічної реактивності у дітей. АФО ендокринної системи у дітей. Гормони задньої долі гіпофізу. Основні принципи невідкладної допомоги.
2336. Раскрой сырья на пилопродукцию. Виды и способы распиловки бревен 1.85 MB
  Пол распиловкой бревен следует понимать продольное деление бревен одной или несколькими пилами на пиломатериалы. По количеству одновременно работающих пил в стопке различают индивидуальный и групповой виды распиловки бревен.
2337. Коробка скоростей токарно-карусельного станка 1.29 MB
  Описание конструкции и системы управления станка - прототипа. Анализ конструкции современных металлорежущих станков аналогичных проектируемому. Расчет и обоснование основных технических характеристик проектируемого узла. Описание кинематической схемы проектируемого узла, построение структурной сетки и графика частот. Описание и расчет системы смазки шпиндельного узла и ПГД в целом.
2338. Характеристика заготовительных цехов и цехов основного производства НКМЗ 3.75 MB
  Машины и оборудование с маркой НКМЗ работают более чем в 40 странах мира, среди которых Германия, Франция, Япония, Италия, Канада, Индия, Египет и др. Уже изначально предприятие было сориентировано на производство уникальных машин и оборудования. В предвоенные годы заводом был выполнен ряд ответственных отечественных оборонных заказов.
2339. Производство и обработка стали 192 KB
  Производство стали стали в кислородных конверторах, технологический процесс, схема кислородного конвертора. Литье под давлением, технологический процесс. Сварка в атмосфере защитных газов.
2340. Етапи українського визвольного руху 56 KB
  Мета: Проаналізувати значення фольклору та етнографії в дослідженні національних ознак українців, дослідити початок українського визвольного руху.
2341. Російська панславістська, польська федеративна й українська слов’янофільська теорії. 19.65 KB
  Мета: Проаналізувати суть російського панславізму, польського федералізму, українського слов’янофільства; визначити складові ідеї соборності українських земель, вивчити релігійно-конфесійні проблеми в національному питанні.
2342. Українські землі у складі Російської імперії. 48.5 KB
  Мета: охарактеризувати стан українських земель наприкінці XVIII – у першій третині XIX ст., вивчити адміністративно-територіальний устрій та регіональний поділ українських земель у складі Російської імперії; висвітлити процес включення українських земель до складу Російської імперії.
2343. Включення західноукраїнських земель до складу Австрійської імперії 45.5 KB
  Мета: вивчити адміністративно-територіальний устрій, соціальний та національний склад західноукраїнських земель, довести колоніальний характер політики австрійського уряду щодо українців; визначити роль реформ Марії-Терезії та Йосипа II у розвитку економічного й суспільного життя Галичини та Буковини.