逸出功的测量.doc

逸出功的测量
一、实验目的：
用里查孙直线法测定阴极材料（钨）的电子逸出功；
通过实验，了解热电子发射的规律和掌握逸出功的测量方法。
二、实验原理：
热电子发射的里查孙-德希曼公式：
（*）
其中为单位面积的发射电流逸出功的测量
一、实验目的：
用里查孙直线法测定阴极材料（钨）的电子逸出功；
通过实验，了解热电子发射的规律和掌握逸出功的测量方法。
二、实验原理：
热电子发射的里查孙-德希曼公式：
（*）
其中为单位面积的发射电流，为该金属的逸出功，单位是电子伏特，是普适常数，，k是波尔兹曼常数，m为电子质量，h为普朗克常数，为金属表面对发射电子的反射系数，T为热力学温度。若令，则上式可改写成：
于是可得发射电流的公式为：
，S为阴极金属的有效发射面积。
三、测量及数据处理：
1、A与S两个量的处理
将（*）式除以再取以10为底的常用对数，得
采用国际单位制并将和k的数值代入，得
可看出和呈线性关系，若以和作为纵横坐标，直线的斜率可定出。
发射电流的测量
通常，在加速场的作用下，阴极发射电流和有如下关系：
与分别为在加速场及=0时的发射电流。取以10为底的对数，得：
把阳极作成圆柱形，并与阴极共轴，忽略小量，得：
其中和为阴极和阳极的半径，为阳极电压。可见，在阴极温度一定的情况下，与呈线性关系。画出其关系曲线，并将其外推至0处，由此可定出值。
温度T的测量
本实验通过测量阴极加热电流来确定温度。通过查表或从曲线上可查出与电流对应的温度。
四、仪器装置：
1、直热式二极管，阴极为纯钨丝。
2、实验所用仪器及规格
灯丝电源 约为0V~5V
电流表 量程1A，测灯丝电流
数字电压表 0mV~200mV，四位半读数
实验板[甲] 安装有标准二极管，KH已经并联上有两个相同电阻串联而成的电阻。连接点用C表示。
实验板[乙] 安装有出数字毫伏表外的所有元件及连线。
测发射电流的方法是在加速电路中传入负载电阻，用一块量程200mV的四位半数字电压表测量上的电压值。测量加速电压时，用S1来倒换测量。
五、实验内容：
课前设计好完整的线路图，并给出标注。
根据审查过的线路图接线。
在一定温度下，测定加速电压和阳极电流的关系。从25V逐步增加，测6~7个点，考虑如何选取，处理数据比较方便。
灯丝电流从0