- 1、本文档共6页,可阅读全部内容。
- 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
《金属电子逸出功的测定》实验指导与报告要求1_精品
《金属电子逸出功的测定》实验指导与报告要求1
《金属电子逸出功的测定》实验指导与报告要求
一、 电子发射
1、 电子发射的分类:
⑴、光电发射:靠光照射金属表面引起电子发射。
⑵、热电子发射:加热金属使其中大量电子克服表面势垒而逸出。
⑶、二次电子发射:靠电子流或离子流轰击金属表面产生电子发射
⑷、场效应发射:靠外加强电场引起电子发射
2、热电子发射
⑴、无线电电子学的基础
⑵、真空管中从通电加热的金属丝阴极表面逸出电子的现象
二、实验目的和要求
1、了解热
2、掌握逸出功的测量方法。
2、 学习一种数据处理方法。 V
三、金属电子逸出功的测定原理简述
1、真空二极管的结构
a) 阴极K 通以电流 If 加热
b) 阳极A上加以正电压,在连接这两个电极的外电路中将有电流 Ia 通过
2、金属电子逸出功
⑴金属中电子能量分布
根据固体物理学中金属电子理论,金属中传导电子的能量分布按费米-狄拉克
(Fermi-Dirac)分布,即:
dN=dW314π223(2m)WeW-WF
kT +1
式中WF称费米能级。
c) 金属-真空界面表面势垒曲线 (x为电子距离金属表面的距离)
d) 逸出功定义:E0?Eb?EF?eV
⑵、根据费米-狄拉克能量分布公式,可以推导出热电子发射公式,称里查逊-杜什曼
(Richardson-Dushman)公式。
I=ASTe
式中:I-热电子发射的电流强度(A)
S-阴极金属的有效发射面积(cm2)
k-玻尔兹曼常数
T-绝对温度
eV-金属的逸出功
A-与阴极化学纯度有关的系数
2-eVkT
3、肖脱基效应
I=AST2eeΦ
kT式中的I是不存在外电场时的阴极热发射电流。无外场时,电子不断地
从阴极发射出来,在飞向阳极的途中,必然形成空间电荷,空间电荷在阴极附近形成的电场,正好阻止热电子的发射,这就严重地影响发射电流的测量。为了消除空间电荷的影响,在阳极加一正电压,于是阳极和阴极之间形成一加速电场Ea,使电子加速飞向阳极。然而由于Ea的存在,使阴极发射电子得到助力,发射电流较无电场时大。这一现象称肖特基(Schottky)效应。
根据二极管理论,考虑到阴极和阳极共轴,且是园柱形,并忽略接触电势差和其它影响,可推得
?Ea?1??logIa=logI+4.39Ia=Iexp ?T2.30Tr??r1ln2
r1a
式中Ia和I0分别是加速电场为Ea和零时的阴极发射电流;r1和r2分别为阴极和阳极的半径;Ua为阳极电压。
4、外延法求零场发射电流
?T1→I1?a~logIa??
?T→I6?6
5、查理逊直线法求逸出电势
??I61?I11? ?做曲线图 log,, ,log T2T? T2,T??,求斜率
1?6?16??
【实验内容】
1、按图接好线路,经检查无误后,接通电源予热10分钟。(阳极+连1接线柱。阳极-连6接线柱,灯丝电压+连3接线柱,--连5接线柱,安培表正极连4接线柱,负极连5接线柱,微安表正极连1接线柱,负极连2接线柱)
2、取不同的灯丝电流If (即对应于不同的温度T),从0.50A开始,每隔0.05A测一次。对每一电流If,测阳极电压为20,30,40,……,120伏时的电流Ia。
注意,If不能超过0.80A,以延长二极管寿命。每改变一次电流值,要恒温5发钟,使阴极达到热平衡。
3、用单对数坐标纸作lgIa-a直线,求出截距1g I0,即求出不同电流If下的I0,查出对应的温度T。
4、作lg
11II
lg-直线。求直线的斜率Δ()/Δ()。计算钨的逸出功eφ。
TT2TT2
5、与公认值时e=4.54eV比较,作误差分析。 【实验原始数据】
【数据处理】 1、lgIa-a曲线
根据原始数据计算出不同If下,lgIa与a的值,如表1所示。
表1 不同If下lgIa与
a
的值
由表1中的数据可做不同If下lgIa-a曲线,如图1所示(仅供参考)。
图1 lgIa-
a曲线
由上图可读出不同If下lgIa-a曲线的截距lgI0,如表2所示。
表2
不同I对应的lgI
2、lg
IT
您可能关注的文档
- “金钟碧尚女爵堡晚宴”银行VIP客户答谢酒会活动策划方案_精品.ppt
- 别人的东西我不拿——二年级防偷盗主题班会_精品.ppt
- CDFI大型仪器设备上岗证考试章节模拟题及答案.pdf_精品.pdf
- 化学化工信息资源检索和利用_精品.pdf
- ian2寻找美的踪迹ppt课件_精品.ppt
- 2016年新人教版八年级生物上册 第五单元 第一章 第七节 哺乳动物 课件_精品.ppt
- (金版学案)2014-2015学高中地理 2.3 城市化课件 新人教版必修2_精品.ppt
- JTG F80-1-2004公路工程质量检验评定标准(土建工程)_精品.pdf
- 《项目手续办事流程图》及工程上必须知道的名词!_精品.doc
- 《高等无机化学》课程论文文献综述 - 哈尔滨工业大学_精品.doc
文档评论(0)