- •Федеральное агентство по образованию
- •1.Краткие теоретические сведения
- •1.1.Микросостояние. Вероятность. Средние значения
- •1.2. Распределение Максвелла
- •1.3.Распределение молекул по модулям скорости
- •1.6. Распределение молекул по энергиям
- •2. Описание экспериментальной установки и методики измерений
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Требования к оформлению отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •6.Список литературы
3. Порядок выполнения работы
1. Установить предел измерений мультиметра 20В (20V по шкале DCV).
2. Включить установку в сеть, включить тумблер «сеть».
3.Включить триод выключателем «лампа». Дать прибору прогреться 2-3минуты.
4.
После включения накала катода триода
и его прогрева, установить ускоряющий
потенциал
на первую
сетку регулятором напряжения 3 не более
десяти вольт (7-9В).
5.
Переключить тумблер коммутации измерения
тока и напряжения «
»
5 в положение
.Регуляторами
задерживающего напряжения 4 «грубо» и
«точно» установить задерживающий
потенциал
равным
нулю.
6.
Переключить тумблер 5 «
»
в положение
.
Установить предел измерений тока на
мультиметре 2000
по шкалеDCA,
произвести измерение тока в миллиамперах.
7.
Переключить тумблер «
»
в положение
.
Предел измерений установить 20В (20V
по шкале DCV).
Установить напряжение 1В.
8. повторить п.6.
9.
Увеличивать задерживающий потенциал
с шагом 1 В и выполнять п.п.6-7 до тех пор,
пока ток не начнет уменьшаться. После
этого изменять задерживающий потенциал
с шагом 0,1В.
Результаты измерений занести в таблицу 1.
Таблица 1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание.
Если на кривой задержки не наблюдается
плато в области малых энергий, уменьшите
величину анодного тока при
=
0. Отсутствие плато свидетельствует о
недопустимо большой величине объемного
заряда электронов, искажающего измерения.
10.
Повторить п.п. 4-9 с другим значением
ускоряющего потенциала
.
11.Выключение
установки производить в следующей
последовательности: переключить тумблер
«
»
в положение
;
предел измерений установить 20В (20V
по шкале DCV);
установить напряжение 0В; выключить
лампу тумблером «лампа»; выключить
тумблер «сеть»; выключить вилку прибора
из розетки..
12.
Произвести дифференцирование анодного
тока d
/
d
. Для этого удобно использовать пакет
прикладных программMATНCAD.
Результаты дифференцирования занести
в таблицу 2.2.
Таблица 2.
|
|
|
|
|
|
|
|
d отн.ед. |
|
|
|
|
|
Без
применения ЭВМ дифференцирование
анодного тока следует производить
следующим образом. Для каждого значения
задерживающего напряжения
в области уменьшения тока взять разность
предыдущего
и последующего
значений![]()
-
,
и разность соответствующих им значений
анодного тока
,
а затем найти отношениеd
/
d
.
13.
Для построения ФРЭ будем считать d
/ d
= d
/
d
.
За «ноль» шкалы энергий электронов
примем значение
.
Поскольку эксперимент не ставит целью
измерение нормированной ФРЭ, то можно
считать :
= А d
/ d
,
(11)
где
А
– константа нормировки, которая не
определяется в нашем эксперименте. Для
удобства построения графика ФРЭ и его
дальнейшей обработки удобно нормировать
ФРЭ в максимуме на единицу. Для построения
графика
удобно
использовать пакет прикладных программ
MATНCAD.
Для этого с клавиатуры введите через
пробел 20 значений
в строку
.
После этого введите соответствующие
значения
..
На
экран будут выведены вольт-амперная
характеристика вакуумного триода,
зависимость
= А d
/ d
и значение постоянной А.
14. Графически определив значение энергии, соответствующее максимуму ФРЭ, найти эффективную температуру распределения термоэлектронов:
Т
= 2
max
/ k
.
Используя Максвелловский закон распределения (8) и найденную температуру, нанести на график теоретические значения ФРЭ с учетом нормировки, сделанной в п.13 для величин энергий, найденных в эксперименте.
