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产品详情 实验原理 金属中存在大量的自由电子,但电子在金属内部所具有的能量低于在外部所具有的能量,因而电子逸出金属时需要给电子提供一定的能量,这份能量称为电子逸出功。研究电子逸出是一项很有意义的工作,很多电子器件都与电子发射有关,因此研究这种材料的物理性质,对提高材料的性能是十分重要的。另外本实验还可以利用磁控法测量电子荷质比,研究真空中电子能量遵从费米-狄拉克分布。 仪器概述 本实验装置的核心部件是一只理想(真空)二极管和套在理想二极管外的通电螺线管线圈。本实验通过测量金属钨的电子逸出功,将钨丝作为“理想”二极管阴极材料,阳极做成与阴极共轴的圆柱,把阴极发射面限制在温度均匀的一定长度内而又可以近似的把电极看成是无限长的无边缘效应的理想状态。金属电子逸出功(功函数)的测定实验,综合性地应用了里查逊直线测定法、外延测量法、补偿测量法和磁控法等基本方法。在数据处理方面有比较好的技巧性训练。因此,这是一个比较有意义的实验。 仪器特点
实验内容及典型数据 实验一:金属电子逸出功的测定 表1:在不同阳极电压和灯丝温度下的阳极电流及其对数值,作 lgIa~√Ua 图,得到不同温度下的截距 lgI 填入表2。 表2: 在不同温度T时所算得的 lg( I / T2) 和 1/T 的值 根据表2作 lg( I / T2) ~1/T 图,求直线斜率 m 直线斜率:m = -22802 逸出电势: φ = 4.53 (V) 逸出功(功函数)eφ = 4.53 eV 与逸出功(功函数)公认值 eφ=4.54eV 相比的相对误差:Er = 0.33% 实验二:电子在径向电场和轴向磁场中的运动(磁控法测量电子荷质比) 实验三:费米-狄拉克分布的研究 实验四:理想真空二极管的伏安特性 部件清单 金属电子逸出功实验仪 BEM-5715 可调直流 (恒压恒流) 电源I,12V/1A BEM-5055 理想真空二极管盒 BEM-5716 螺线管线圈 BC-105236 连接导线,2mm护套香蕉插头,红 BC-105238 【2】 连接导线,2mm护套香蕉插头,黑 BC-105239 【2】 连接导线,4mm香蕉插头,红 BC-105084 连接导线,4mm香蕉插头,黑 BC-105083 连接导线,4mm护套香蕉插头1m, 红 BC-105074 连接导线,4mm护套香蕉插头1m, 黑 BC-105073 电源线 BC-105075 用户手册 CD-M-BEX-8510B 数字化实验选配件 PS-3211 无线电压传感器 【2】 |
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