金属电子逸出功的测定.ppt

热电子发射
无线电电子学的基础
真空管中从通电加热的金属丝阴极表面逸出电子的现象
光电发射
靠光照射金属表面引起电子发射。
热电子发射
加热金属使其中大量电子克服表面势垒而逸出。
二次电子发射
靠电子流或离子流轰击金属表面产生电子发射
场效应发射
靠外加强电场引起电子发射
电子发射的分类
实验目的和要求
1、了解热电子发射规律。
2、掌握逸出功的测量方法。
3、学习一种数据处理方法。
金属电子逸出功的测定
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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:
EF
Eb
Ua
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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 = ×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?????
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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






灯丝温度T/103K






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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!
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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
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数据处理
Va(v)
Ia(10-6A)
If (A)
25
36
49
64
81
100
121
144





lgIa
T(103k)













T(103k)





lgI0
lg
2
表12-4
表12-5
表12-6
测量顺序
耸巾拒虐疑孵络旱缩驰聘曹骤队石碑后蜜寞孟挝妆酪凶勋扁写喝裤邑隆匿金属电子逸出功的测定金属电子逸出功的测定
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: = eV;
相对误差E= %
数据处理
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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。
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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
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