Порядок выполнения работы

1. Включить установку и прогреть приборы в течение 2–3 минут.

2. Установить напряжение на первой сетке лампы на 0.

3. Изменяя напряжение на первой сетке лампы от 0 дочерез интервалпровести измерения анодного тока. Величина шага измерений = 0,02 В (20 мВ). Результаты измерений занес-ти в таблицу 1.

4. На основании полученных результатов построить график за-висимости , где,. Здесь– значение анодного тока при отсутствии задерживающего напряжения (). Из-за схемных особенностей установка дает небольшое увеличение тока на участке от 0 до 80 мВ. Эти значения не надо учитывать при по-строении графиков.

5. Графическим методом определить производную глав-ной кривой для тех же значений. Производная определяется как тангенс угла наклона касательной, проведенной в данной точке главной кривой.

Пример приближенного расчета производной в некоторой точке кривой показан на рис.3.2.6.

Для расчета производной берем экспериментальную точку В, ближайшую к экспериментальной точке . Измеряем катети катет, затем берем отношение этих кате-тов. Так поступаем для каждой экспериментальной точки. Заметим, что,, поэтому знак производной отрица-телен. Берем модуль полученного значения. Так получаем зна-чения модуля производнойдля каждого измерения, т.е. для каждой экспериментальной точки главной кривой.

6. Построить ниже график зависимости модуля производной от. Отдельно построить график зависимости модуля про-изводнойот величины радиальной скорости. При расчетевоспользоваться соотношением (3.2.6). Результаты занести в таблицу 1.

7. Используя последний график и выражение (3.2.12), опреде-лить значение наивероятнейшей радиальной скорости и рассчи-тать температуру электронного газа.

Таблица 1

Результаты измерений и вычислений

№ изм.	, В	, В	, мкА			,
1 2 · · ·	0.00 0.02 · · 1.00		I1 I2 · · In

8. Для полученной температуры построить (по точкам) кри-вую распределения Максвелла (формула 3.2.4). Построения произ-вести для всех точекв соответствии с количеством снятых экспериментальных точек – количеством измерений. В результате таких теоретических расчетов по формуле (3.2.4) заполняют по-следнюю колонку таблицы 1 и тем самым получают теоретическую кривую распределения Максвелла, которую строят в виде графика.

9. Сравнить экспериментально полученный график зависимости модуля производной от величины радиальной скоростис построенной теоретической кривой распределения Максвелла.

Произвести сравнение экспериментальной и теоретической кри-вых.

Контрольные вопросы

1. Какая система частиц называется идеальным газом?

2. Почему газ электронов в данной работе может считаться иде-альным газом?

3. Какое состояние системы называется равновесным?

4. Что характеризует функция распределения системы частиц по скоростям?

5. Каково аналитическое выражение функции распределения Максвелла по скоростям и какова форма графика ?

6. Запишите выражение функции распределения Максвелла по скоростям в приведённом виде.

7. В чем отличие распределения Максвелла от нормального рас-пределения?

8. Каким образом, зная функцию распределения, можно рассчи-тать среднюю скорость системы частиц?

9. Какова расчетная формула для наивероятнейшей скорости при максвелловском распределении частиц по скоростям?

10. Какова расчетная формула для расчета средней скорости при максвелловском распределении частиц по скоростям?

11. Чему равна вероятность движения электрона со скоростью, равной наиболее вероятной скорости?

12. Чем создаётся ток, измеряемый в этой работе?

13. Как ток может течь через вакуум, заполняющий лампу?

14. В чем состоит суть явления термоэлектронной эмиссии?

15. Какую функцию в данной работе выполняют первая, вторая и третья сетка пентода?

16. Какое поле создаётся между катодом и первой сеткой– за-держивающее или ускоряющее? Почему?

17. Какое поле создаётся между первой сеткой и анодом– задер-живающее или ускоряющее? Почему?

18. Запишите условие преодоления электроном задерживающей сетки.

19. Какая составляющая скорости электрона учитывается в ус-ловии преодоления электроном задерживающей сетки?

20. Какую роль выполняет поле между первой сеткой и анодом?

21. Какова связь между видом графика зависимости и графиком функции распределения термоэлектронов лампы по ско-ростям?

22. Используя приближение модели идеального газа, оцените температуру облака термоэлектронов для U_n = 0.1В

23. Как изменится график функции распределения термоэлект-ронов по скоростям, если увеличить напряжение накала катода?

24. Какой процесс называется случайным?

25. Что такое случайная величина?

26. Какая величина называется частотой события?

27. Что называется законом распределения случайной величи-ны?

28. Что такое функция распределения случайной величины?

29. Запишите основные свойства функции распределения слу-чайной величины.

30. Укажите основные числовые параметры, характеризующие закон распределения случайной величины и объясните их смысл.