文档介绍：增补实验：金属电子逸出功的测定
【实验目的】
了解热电子发射的基本规律，验证肖特基效应；
学****用理查森直线法处理数据，测量电子逸出电位。
【实验原理】
二十世纪前半叶，物理学在工程技术方面最引人注目的应用之一是在无线电电子方面。 流的测量。为此，必须维持阳极电位高于阴极，即在阳极与阴极之间加一个加速电场 Ea,使热电子一旦溢出就能迅速飞往阳极。图4是测量Ie的示意图。
图4测量Ie的示意图
外加速场Ea固然可以消去空间电荷积累的影响，然而正是由于瓦的存在，就不能不影 响热电子的发射，即出现肖特基效应。所谓肖特基效应是指在热电子发射过程中受到阳极加 速电场的作用影响，使热电子从阴极发射出来将得到一个辅助作用，因而增加了热电子发射 的数量，实际测量值叮自然不是真正的Ie值，而必须做相应的处理。根据肖特基的研究， 在加速电场Ea的作用下，热电子发射电流叮与Ea有如下关系：
Ie+ = Iee 0'439 Vua/T (3)
上式中Ie+与Ie分别为在加速电场Ea及Ea=0时的发射电流。同样，对(3)式取以10为底 的对数，得：
lg Ie+ = lg Ie + VUa/ T (4)
如果把阴极和阳极作成共轴圆柱形，珂和「2分别为阴极和阳极的半径，Ua为阳极电压，如 忽略接触电位差及其他影响，加速电场可以表示为
Ea=Ua/rl (In r2- In ri)
则(4)式变为
lg Ie+ = lg Ie + ( T) /ri (lnr2-ln n) VUa (5) 由（5）式可见，在阴极温度及管子结构一定的情况下，lgle+与届成线性关系，因此可 以用作图法处理数据。以顷为横坐标，lgh+为纵处标作Igle+~VU^实验关系，将这个 直线型实验关系外推到顷 =0处，获得截距数值C,而C= lg Ie,由此可以间接获得不同 温度条件（即不同If下的）下的Ie值，如图5所示。
图5 lg Ie+~VUa关系曲线
温度T的测量
在热电子发射公式的指数项中包括有温度T,所以阴极温度测量的误差对实验结果影响 很大，因此，准确地测定阴极温度是热电子发射实验研究的一个重要方面。
本实验采用通过测量阴极加热电流，利用灯丝电流与灯丝温度关系的数值表来确定阴 极温度
T。应该指出：加热电流If与灯丝温度的关系并不是一成不变的，它与阴极的材料的 纯度有关，管子的结构也影响阴极的热辐射。在表1中我们给出LB-MTP金属电子逸出功 实验仪的经验数据
表1阴极灯丝电流与阴极温度的经验关系
灯丝电流
（A）
灯丝温度
（103K）
本实验仪所用电子管直热式理想二极管，阳极是用镰片制成的圆筒形电极（半径12 = ）,在阳极上有一个小孔以便用光测高温计（利用黑休辐射原理制成的商业化产品） 测定阴极灯丝的温度。为了避免灯丝有冷端效应和电场边缘效应，在阳极两端装有两个保护 电极，保护电极与阳极加同一电压，但其电流不计入热电子发射电流。
【实验仪器】
LM-MTP金属电子逸出功