金属电子逸出功的测定.pptxVIP

金属电子逸出功的测定 金属电子逸出功 真空二极管的结构 阴极K 通以电流 If 加热 阳极A上加以正电压，在连接这两个电极的外电路中将有电流 Ia 通过 金属电子逸出功 金属中电子能量分布 逸出功定义： 第1页/共13页 如何通过真空管来测量金属逸出功？ 热电子发射公式 玻尔兹曼常数, k = 1.38×10－23焦开 逸出功 发射热电子的阴极的绝对温度 热电子发射的电流强度 和阴极表面化学纯度有关的系数 阴极有效发射面积 这两个量是难以直接测定的 ????? 第2页/共13页 理查逊直线法 由 曲线图求得直线斜率，可以计算出电子的逸出电势V 灯丝温度T由灯丝电流If得出 零电场发射电流 I 如何求得？？ 灯丝电流If /A 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 灯丝温度T/103K 1.72 1.80 1.88 1.96 2.04 2.12 第3页/共13页 零场发射电流 I 肖特基效应 在阳极和阴极间加一个加速电场Ea (为什么？？) Ea 的存在使阴极表面的势垒降低，因而逸出功减小，放射电流增大。 求出一组I(T)数据！ 第4页/共13页 金属逸出功的测定 零场发射电流 I 查理逊直线法求逸出电势V 第5页/共13页 数据处理 Va(v) Ia(10-6A) If (A) 25 36 49 64 81 100 121 144 0.550 0.600 0.650 0.700 0.750 lgIa T(103k) 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 1.80 1.88 1.96 2.04 2.12 T（103k） 1.80 1.88 1.96 2.04 2.12 lgI0 lg 2 表12-4 表12-5 表12-6 测量顺序 第6页/共13页 sqrt(Ua) ～ lgIa 的直线图 1/T ～ lg(I/T2) 的直线图 直线斜率：m＝ ；逸出功： ＝ eV；逸出功公认值： ＝4.54 eV； 相对误差E= % 数据处理 第7页/共13页 注意事项 1、实验开始，uA表量程调到最大，防止指针摆坏。 2、灯泡预热后，uA量程调小，灯丝电流变大后，uA量程调大。 3、uA表量程变化后，读数缩小或者扩大几倍。 4、灯丝电流不宜太大。 5、结束时,先将加速电压调为零,再把灯丝电流调到最小。 第8页/共13页 电路连接 A + _ uA + _ 1 2 3 4 5 6 灯丝电流 阳极电压 阳极电压 +接1 –接6； 灯丝电流 +接3 –接5 uA +接1 –接2； A +接4 –接5 第9页/共13页 实验数据处理案例 第10页/共13页 第11页/共13页 逸出功： 相对误差 在实验误差所要求的范围内，本实验测得金属钨的逸出功与公认值： 4.54 eV是一致的 第12页/共13页