Лабораторная работа № 8 Определение работы выхода электронов из металла

Цель работы: снять вольт-амперные характеристики диода и определить работу выхода электронов из катода.

Описание установки

Схема для проведения измерений представлена на рис. 1.

Источником анодного напряжения служит прибор типа Б5-44, дающий постоянное напряжение. Анодное напряжение изменяется при помощи потенциометра R и измеряется вольтметром V_a, . Для накала катода используется источник постоянного тока типа Б5-47. Величина тока накала определяется непосредственно по положению варьируемых клавиш на источнике. В цепи катода установлен вольтметр \/_к для измерения падения напряжения Uнак на катоде. Величина анодного токе Ia. измеряется микроамперметром.

Метод определения работы выхода

В денной работе предлагается найти работу выхода электронов из металла катода путем определения токов насыщения при двух различных температурах катода.

или

Логарифмируя последнее выражение и решая относительно А, получим рабочую формулу

(1)

Температура катода Т может быть найдена из температурной зависимости сопротивления катода

R_t=R₀(1+t), (2)

где Rо - сопротивление катода при 0° С;

=5*10^-3(град)^-1 - температурный коэффициент. Сопротивление катода при температуре Т определяется по закону Ома

R_t= Unaк/ Inак . (3)

Величина сопротивления R₀ указана на лабораторной установке.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с лабораторной установкой.

2. Установить на источнике питания анода Б5-44 клавиши в положение U = 21 В, I= 200 mA

3. Установить на источнике питания катода Б5-47 клавиши в положение U = 8 В, I = 1,11 - 1,16 (А) ( по указанию преподавателя)

4. Включить источники питания анода и катода (только в присутствии преподавателя).

5. При постоянном токе накала Iнак снять зависимость анодного тока Та- от анодного напряжения Uа. •

6. Изменить ток накала и повторить пункт 5 при другой темпера туре катода.

7. Построить график зависимости Ia,=f(Ua) c указанием погрешности определения тока и напряжения и Определить по графику значения токов насыщения при различных температурах I_s', и I_s^//

8. Рассчитать температуры катода для обоих случаев с помощью формул (2) и (3).

9. По формуле (1) определить работу выхода. Работу выхода выразить в электрон-вольтах. Вычислить погрешность как для косвенных наблюдений (по указанию преподавателя).

10. Сопоставить полученный результат с табличными. Сделать выводы из проведенной работы.

Примерная форма записи полученных результатов.

Таблице 1 Вольт-амперные характеристики

Ua, B
,mA
,mA

Таблица 2 Определение работы выхода

№	Uнак, В	Iнак, А	R0, Ом	R, Ом	Т, К	Is, mA	A
1
2