文档介绍：金属电子逸出功测量实验报告(doc)大学物理实验报告实验目的:。。。实验仪器:WF-2型金属电子逸出功测定仪和理想(标准)二极管。逸出功测定仪主要包括二极管灯丝温度测量系统、专用电源、显示测量电压电流的数字电表。实验内容与基本原理:(用被测金属钨丝做成)通以电流加热以提I高阴极温度,温度的升高改变了金属钨丝内电子的能量分布,使动aμAA能大于的电子增多,使动能大于的电子数达到可观测的大小,EEbFA使从金属表面发射出来的热电子达到可检测的数目,因此在阳极Ua未加正电压(-4中)时,连接两个电极的外电路中也U,0aKI将会检测到有热发射电流(称为零场电流)通过。此零场电流强IfI度由理查逊-热西曼公式确定,-4热电子发射电路图e,,,2()I,ASTexp,,,kT,,A它就是热电子发射测量电子逸出功的基本原理公式。式中是和阴极表面化学纯度有关的系数222ST(单位为A/(m?K)),为阴极的有效发射面积(单位为m),为发射热电子的阴极的绝对ke,温度(单位为K),为玻尔兹曼常数。此式显示出电子逸出功()对热电子发射的强弱有着决定性作用。,再取对数,得Ie1,,,,,,,()。如以为纵坐标,为横坐标作图,由直线斜率即可求出22TTTT,e,电子的逸出电势和电子逸出功。这样的数学处理方法叫理查逊直线法。,空间电荷的电场阻碍后续的电子飞往阳极,这就严重地影响零场电流的测量。为了克服空间电荷电场的影响,使电子一旦逸出EE就能迅速飞往阳极,不得不在阳极和阴极之间加一个加速场。但是,的存在又会产生肖aa大学物理实验报告脱基效应,使阴极表面的势垒降低,电子逸出功减小,发射电流变大,因而测量得到的电流Eb是在加速电场的作用下阴极表面发射电流,而不是零场电流。可以证明零场电流与IIEIIaaa的关系为,,,exp,,a,,T,,对上式取对数,曲线取直,()lgI,lgI,,忽略接触电位差和其它影响,则加速电场可表示为Ua,其中和分别为阴极和阳极的半径,为阳极电压(-4)。把代UErrE,aa21aln(/)()IIU,,(/)121T此式是测量零级电流的基本公式。对于一定尺寸的二极管,当阴极的温度一定时,和lgIUaa成线性关系。如果1005Ua以为纵坐标、lgIaT5T4以为横坐标作UaTlgI3图,这些直线的延T2长线与纵坐标的交T1点为lgI,如图TTT,,,.......-5所示。--5外推法求零场电流数,可求出在一定I温度下的零场电流。测量数据与数据处理:-6连接好实验电路,接通电源,预热十分钟。