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
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
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?????
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






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!
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
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
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
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。
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