lab 4 / fe4_obrabotka

_{Обработка результатов.}

Построим зависимость тока анода от напряжения на аноде в координатах :

U, В	Ia, мкА	Ua, В	ln Ia
0,02	4,939	0,020494	1,597163
0,04	4,409	0,040441	1,483648
0,06	3,583	0,060358	1,2762
0,08	3,236	0,080324	1,174338
0,1	2,725	0,100273	1,002468
0,12	2,258	0,120226	0,814479
0,14	2,016	0,140202	0,701115
0,16	1,669	0,160167	0,512225
0,18	1,439	0,180144	0,363948
0,2	1,118	0,200112	0,111541
0,22	1,003	0,2201	0,002996
0,24	0,787	0,240079	-0,23953
0,26	0,621	0,260062	-0,47642
0,28	0,513	0,280051	-0,66748
0,3	0,423	0,300042	-0,86038
0,32	0,331	0,320033	-1,10564
0,34	0,271	0,340027	-1,30564
0,36	0,215	0,360022	-1,53712
0,38	0,178	0,380018	-1,72597
0,4	0,139	0,400014	-1,97328
0,42	0,115	0,420012	-2,16282
0,44	0,084	0,440008	-2,47694
0,46	0,069	0,460007	-2,67365
0,48	0,059	0,480006	-2,83022
0,5	0,045	0,500005	-3,10109

, где ; для предела 1 мА.

График зависимости

Вычислим температуру катода:

Приводим зависимость к виду

В результате расчетов по МНК:

Тогда:

Построим интегральную функцию распределения термоэлектронов по скоростям :

, где .

Здесь  число электронов при , его можно определить экстраполяцией графика N(v) до нуля.

Кл – заряд электрона

кг – масса электрона

0,848453	3,086875
1,191862	2,755625
1,456076	2,239375
1,679721	2,0225
1,87675	1,703125
2,055012	1,41125
2,219178	1,26
2,371931	1,043125
2,515506	0,899375
2,651258	0,69875
2,780519	0,626875
2,903972	0,491875
3,022415	0,388125
3,136421	0,320625
3,246436	0,264375
3,352842	0,206875
3,455989	0,169375
3,556148	0,134375
3,653571	0,11125
3,748462	0,086875
3,841017	0,071875
3,931389	0,0525
4,019738	0,043125
4,106188	0,036875
4,190854	0,028125

График

Из графика:

Используя полученную интегральную кривую, построим дифференциальную функцию распределения электронов по скоростям:

.

0,343409	1,020158	0,33125	0,281387
0,264214	1,323969	0,51625	0,569985
0,223645	1,567899	0,216875	0,282885
0,197029	1,778236	0,319375	0,472856
0,178262	1,965881	0,291875	0,477636
0,164165	2,137095	0,15125	0,268765
0,152753	2,295554	0,216875	0,414171
0,143575	2,443718	0,14375	0,29207
0,135752	2,583382	0,200625	0,431121
0,129262	2,715888	0,071875	0,162206
0,123453	2,842246	0,135	0,319001
0,118443	2,963193	0,10375	0,255527
0,114006	3,079418	0,0675	0,172717
0,110015	3,191429	0,05625	0,149153
0,106406	3,299639	0,0575	0,157638
0,103147	3,404415	0,0375	0,106055
0,100159	3,506068	0,035	0,101938
0,097423	3,604859	0,023125	0,069243
0,094891	3,701017	0,024375	0,074934
0,092554	3,794739	0,015	0,047277
0,090373	3,886203	0,019375	0,062541
0,088349	3,975564	0,009375	0,030955
0,08645	4,062963	0,00625	0,02109
0,084666	4,148521	0,00875	0,030148

График :

Вывод: в ходе работы сняты значения напряжения (U) и тока (I), построен график зависимости ln(I_a) = f(U_a).

По методу МНК рассчитан tg α наклона:

tg α = ,

и вычислена температура катода T:

T = К

Также рассчитаны значения числа электронов (N) и их скорость (v), для каждого рассчитана функция распределения электронов по скоростям (f(v_i)). Построены графики зависимостей и .