Лабораторная работа 2 - 09
ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТЫ ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНА ИЗ МЕТАЛЛА
Цель работы: изучение явления термоэлектронной эмиссии и определение работы выхода электрона из металла.
Приборы и принадлежности: стойка, на которой размещены источник питания для накала лампы, источник питания анодного напряжения, панель с лампой, мультиметр для измерения анодного тока.
К выполнению лабораторной работы ДОПУЩЕН Студент группы 5А36 Кондрашов М.А
ПОДПИСЬ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ __________
Рекомендации по выполнению работы
В данной работе используется триод ГУ-4. Управляющая сетка лампы накоротко соединена с анодом, так что триод работает в режиме диода. Рабочая схема для снятия ВАХ данной лампы показана на рис. 1.
1. Выведите в крайнее левое положение ручки потенциометра Rа и реостата Rн.
2. Включите схему и поставьте наименьшее значение тока накала Jн, равное 1 А. Запишите соответствующее ему значение напряжения накала Uн в табл. 1.
3. Проведите измерения анодного тока Ja до получения тока насыщения и запишите полученные значения в табл. 1.
Таблица 1
|
=1,1 |
=1,2 |
=1,25 |
|
=3,9 |
=4,7 |
=5,1 |
=1
=3,2
|
|
, B |
, mA |
, B |
, mA |
, B |
, mA |
0 |
0.00078 |
0 |
0.0449 |
0 |
0.1883 |
0 |
0.327 |
5 |
0.0091 |
5 |
0.051 |
5 |
0.2405 |
5 |
0.4658 |
10 |
0.0095 |
10 |
0.0529 |
10 |
0.2491 |
10 |
0.4822 |
15 |
0.0098 |
15 |
0.0541 |
15 |
0.2545 |
15 |
0.4921 |
20 |
0.01 |
20 |
0.055 |
20 |
0.2583 |
20 |
0.4996 |
25 |
0.0101 |
25 |
0.0556 |
25 |
0.2613 |
25 |
0.5052 |
30 |
0.0102 |
30 |
0.0562 |
30 |
0.2638 |
30 |
0.51 |
35 |
0.0103 |
35 |
0.0567 |
35 |
0.2658 |
35 |
0.5136 |
40 |
0.0104 |
40 |
0.0570 |
40 |
0.2676 |
40 |
0.517 |
45 |
0.0105 |
45 |
0.0573 |
45 |
0.2694 |
45 |
0.5201 |
,
B
,
mA
Измерения провел:
Студент группы 5А36 Кондрашов М.А
ПОДПИСЬ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ __________
4. Повторите измерения по пп. 3 и 4 для нескольких значений тока накала, равные 1,1 А, 1,2 А 1,25 А. Постройте на одной координатной сетке амперные характеристики лампы, используя данные табл. 1 для различных токов накала.
5. Вычислите по величине тока и напряжения накала (см. табл. 1) мощность Р, потребляемую катодом, разделите ее величину на площадь катода S = 0,05 см2 и по табл. 2 определите температуру накала, соответствующую каждому из четырех токов накала. Значения P/S, Т и токи насыщения запишите в табл. 3.
6. Вычислите температуры катода и запишите их в табл. 3.
Таблица 3
№ п/п |
P/S,
Вт/ |
T,K |
1/T,
|
1/ |
|
|
ln ( ) |
1 |
|
1950 |
5,128 |
2,63 |
0,0105 |
2,761 |
19,708 |
2 |
8,58 |
2050 |
4,878 |
2,38 |
0,0573 |
1,363 |
18,111 |
3 |
1,128 |
2180 |
4,587 |
2,104 |
0,2694 |
5,669 |
16,686 |
4 |
1,275 |
2220 |
4,505 |
2,029 |
0,5201 |
1,055 |
16,064 |
,
,
mA
,
mA/
7. Постройте два графика, используя данные табл. 3,
График зависимости тока насыщения от температуры накала
;
График зависимости ln ( ) =
8.
Рассчитайте работу выхода электронов
из данного металла как
=
в джоулях и в электрон-вольтах.
=
(
4,505
5,128
=
=
=
(Дж)
=
= 4.99 (Эв)
9. Рассчитайте погрешность измерения работы выхода электронов из металлов.
10. Сравните полученное значение со справочными данными и определите род металла.
РАБОТА ПРИНЯТА
ПОДПИСЬ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ __________