Лаб.48 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТЫ ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНОВ ИЗ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 48
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТЫ ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНОВ ИЗ МЕТАЛЛА
Выполнил студент гр.________________
Ф.И.О.__________________
Подпись преподавателя________________
Дата____________________
Цель работы: используя зависимость тока насыщения от температуры в вакуумном
диоде, вычислить работу выхода электронов из металла.
Порядок выполнения работы
1. Соблюдать технику безопасности; помнить,
что в установке используется напряжение 300 В.
2. Разобраться в расположении и назначении
измерительных приборов. Определить цену деления
каждого из них.
3. Включить установку в сеть. Дать прогреться
нити накала диода. Убедиться в сильной нелинейной
зависимости Ia от Ua. В связи с этим в пункте 4 интервалы напряжения Ua при незначительном изменении силы тока Ia следует брать достаточно больРис.1. Схема установки
шими (40 – 50 В), а при большом изменении силы
этого тока – сократить до 10 В.
4. Снять вольтамперные характеристики диода Ia = f(Ua) при трех различных
(рекомендованных для конкретной установки) значениях тока накала Ik. Для этого,
установив Ik = const, изменять напряжение Ua от 0 до максимально возможного через
равные интервалы, замечая при этом значения анодного тока Ia. Результаты измерения Ik, Uk, Ia, Ua занести в табл.1.
5. Определить мощность тока накала по формуле N
= IkUk и по графику, приложенному к каждой установке,
определить температуру нити накала Т для трех значений
Ik.
6. По данным табл.1 построить три вольтамперные
характеристики диода Ia = f(Ua). По ним определить ток
насыщения Iн и рассчитать lgIн и 1/T. Внести эти данные
в табл.2.
Рис.2. График зависимо7. По данным табл.2 построить график зависимости
сти lg Iн = f(1/T)
lgIн от 1/T и определить по нему tg (рис.2)
8. Dычислить работу выхода электрона из вольфрама По формуле
A
ktg
 2  104 tg
lg e
Таблица 1
Ik1=
N1=
Ik2=
N2=
Ik3=
N3=
, Uk1=
, T1=
, Uk2=
, T2=
, Uk3=
, T3=
Ua, B
Ia , A
Ua, B
Ia , A
Ua, B
Ia , A
Таблица 2
lgIн
1/T, K–1
А = ........... эВ
Контрольные вопросы
1.Что называют зоной проводимости металла?
2.Как распределяются электроны в зоне проводимости по энергетическим уровням
при Т=0 К?
3.Какой приблизительно процент электронов зоны проводимости находится выше
уровня Ферми при комнатной температуре?
4.Почему металлы для свободных электронов представляют собой потенциальную
яму?
5.Что называется работой выхода электрона из металла?
6.Что представляет собой прямая Дешмана?
Рассмотренные вопросы можно найти в рекомендованной литературе
1.Савельев И.В. Курс общей физики. т.2. М:Наука, 1982. с.207-214