逸出功的测定
钨的逸出功测定(大学近代物理实验)
钨的逸出功测定(大学近代物理实验)实验目的：1.了解钨表面的逸出功测定方法。
2.学习钨电子能谱方法。
3.掌握逸出功与温度和表面状态的关系。
4.通过实验数据计算得到钨的逸出功。
仪器与材料：电子束热发射仪、计算机、真空泵、钨薄膜、镍合金实验盒。
实验原理：钨是重要的高温结构材料，容易发生电子热发射，所以逸出功是钨表面一个最基本的特性参数。
钨的热电子能级结构与其它金属类似，含有一个包括s、p、d、f轨道的复杂能带结构。
电子热发射是钨表面电子脱离晶格后跃迁到真空态所需要的最少能量。
薄膜的逸出功随着温度的升高而降低。
因此，可以测绘出钨的逸出功和温度的关系。
实验步骤：1.将钨薄膜镀在镍合金实验盒内的一个平面上。
2.打开真空泵，将压力降至梯度高于10−5 Torr。
3.将实验盒加热3h，在300K (27摄氏度)下进行等温循环科学地加热。
4.开始逐步在高温的状态下测量钨表面的电子热发射特性。
5.调整电子束发射的初始电压，使得它小于钨薄膜的逸出功。
6.将电子束的电流逐步增加，关注记录电子流随电压增加的变化曲线。
7.记录最小发射跳点和最小逸出功，分析测量结果，计算钨的逸出功和热电子能级的结构。
实验结果：在对钨薄膜进行逸出功测定的实验中，我们得出了一些有用的数据。
我们发现，随着温度的升高，钨薄膜的逸出功下降，这符合我们预期的结果。
我们还发现，钨表面的电子热发射特性受电流和电压的影响很大，但这些因素与温度并不相关。
通过对测量数据的分析，我们成功地计算出了钨的逸出功值。
结论：本实验通过使用电子束热发射仪，在恒定温度下测量了钨薄膜的逸出功并分析了其变化情况。
我们的实验结果表明，钨的逸出功与表面状态和温度有关，并且可以通过电子能谱和测量真空下的电子发射流测定。
因此，本实验结果对深入了解钨材料的高温特性，以及在高温结构材料方面的应用具有重要的参考价值。
逸出功的测量
逸出功的测量一、实验目的：用里查孙直线法测定阴极材料（钨）的电子逸出功；通过实验，了解热电子发射的规律和掌握逸出功的测量方法。
二、实验原理：热电子发射的里查孙-德希曼公式：()()2121a i W W kTe e J R AT e --=- （*）其中e J 为单位面积的发射电流，0a e W W e φ-=为该金属的逸出功，单位是电子伏特，1A 是普适常数，()22013260.09k me A A cm K hπ== ，k 是波尔兹曼常数，m 为电子质量，h 为普朗克常数，e R 为金属表面对发射电子的反射系数，T 为热力学温度。
若令()121e R A A -=，则上式可改写成：02e kTe J AT e φ-=于是可得发射电流e I 的公式为：02e kTe I AST e φ-=，S 为阴极金属的有效发射面积。
三、测量及数据处理：1、A 与S 两个量的处理将（*）式除以2T 再取以10为底的常用对数，得()021lglg 2.303e I e AS T kTφ=- 采用国际单位制并将0e 和k 的数值代入，得()32lglg 5.30910e I AS T Tφ=-⨯ 可看出()2lg e I T 和1T 呈线性关系，若以()2lg e I 和1T 作为纵横坐标，直线的斜率可定出φ。
2、 发射电流e I 的测量通常，在加速场a E 的作用下，阴极发射电流eI '和a E 有如下关系：Tee I I e '=e I '与e I 分别为在加速场a E 及a E =0时的发射电流。
取以10为底的对数，得：lg lg ee I I '=+把阳极作成圆柱形，并与阴极共轴，忽略小量，得：lg lg ee I I '=+其中1r 和2r 为阴极和阳极的半径，a U 为阳极电压。
可见，在阴极温度一定的情况下，lg eI '0处，由此可定出e I 值。
逸出功实验报告
逸出功实验报告引言：逸出功是指材料中的电子逃逸出材料表面所需的最小能量，是研究材料电子行为的重要参数。
逸出功实验是通过测量材料表面逸出电子的能量来确定材料逸出功的一种方法。
本实验旨在通过逸出功实验，探究材料逸出功与材料性质之间的关系，为材料表面性能的研究提供实验数据。
实验原理：逸出功实验主要基于电子的波动性和粒子性。
根据波动性，电子在材料表面会受到衍射和干涉等现象的影响，形成驻波。
根据粒子性，电子的能量与波长之间存在关系。
逸出功实验利用光电效应，即光子与物质相互作用时，能量转移给物质，使得物质表面的电子能量达到逸出功所需的最小能量，进而逸出材料表面。
根据逸出电子的动能和入射光子的能量之间的关系，可以测量材料的逸出功。
实验步骤：1. 准备实验所需材料：包括不同材料的样品、光源、光电倍增管等设备。
2. 将光源照射到样品表面，并调节光源的强度和波长。
3. 通过光电倍增管测量逸出电子的动能，并记录测量结果。
4. 改变光源的强度和波长，重复步骤3，以获得多组测量数据。
5. 根据逸出电子的动能和入射光子的能量之间的关系，计算材料的逸出功。
实验结果与讨论：根据实验测得的逸出电子的动能和入射光子的能量之间的关系，可以得到不同样品的逸出功。
实验结果显示，逸出功与材料的性质密切相关。
不同材料的逸出功差异较大，这是由于材料的物理化学性质不同导致的。
例如，金属材料通常具有较低的逸出功，而半导体和绝缘体材料的逸出功较高。
这是因为金属材料具有较低的禁带宽度，电子容易逸出；而半导体和绝缘体材料的禁带宽度较大，电子逸出需要更高的能量。
逸出功还受材料表面的形貌和结构等因素的影响。
表面缺陷和杂质等会增加逸出功，而光照和热处理等可以降低逸出功。
因此，在材料应用中，可以通过调控材料的表面形貌和结构，来调节材料的逸出功，从而实现对材料电子性能的控制。
结论：逸出功实验是一种测量材料逸出功的有效方法。
通过逸出功实验，我们可以了解材料的电子行为和性质，为材料表面性能的研究提供实验数据。
逸出功的测定
中国石油大学 近代物理实验 实验报告 成 绩：班级： 姓名： 同组者： 教师：实验 1-4 逸出功的测定【实验目的】1、了解热电子发射规律。
2、掌握逸出功的测量方法。
3、学习一种数据处理方法。
【实验原理】如图1-4-1所示。
电子从加热金属中发射出来的现象，称热电子发射。
1、 电子的逸出功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：1)2(421233＋π＝－kT W W Fe W m hdWdN 式中W F 称费米能级。
在绝对零度时，电子的能量分布如图1-4-2中的曲线(1)所示。
此时电子所具有的最大动能为W F 。
当温度升高时，电子的能量分布如图1-4-2中的曲线(2)所示。
其中少数电子具有比W F 高的能量，并以指数规律衰减。
由于金属表面与外界(真空)之间存在势垒W b ，如图1-4-3。
电子要从金属逸出，必须至少有能量W b 。
从图1-4-3可看出，在绝对零度时，电子逸出金属表面，至少需要得到能量W 0＝W b 一W F ＝e φ （1-4-2）可见，热电子发射，就是利用提高阴极温度的办法，改变电子的能量分布，使其中一部分电子的能量大于W b ，从金属中发射出来。
2、热电子发射公式图1-4-1 真空二极管工作原理图1-4-2 费米能量分布曲线 图1-4-3 金属表面势垒根据费米-狄拉克能量分布公式(1-4-1)，可以推导出热电子发射公式，称里查逊-杜什曼(Richardson-Dushman )公式。
kTe eAST I Φ－＝20 (1-4-3)将(1-4-3)式两边除以T 2，再取对数，得到T 1004.5AS lg kT 30.2e AS lg TI lg320Φ－＝Φ－＝ (1-4-4) 从得到的直线斜率即可求出电子的逸出功e φ值。
4、发射电流I 0的测量(1-4-3)式中的I 0是不存在外电场时的阴极热发射电流并在空间堆积。
金属电子逸出功测量
实验 金属电子逸出功的测定金属电子逸出功（或逸出电位）的测定实验，综合性地应用了直线测量法、外延测量法和补偿测量法等多种基本实验方法。
在数据处理方面，有比较独特的技巧性训练。
因此，这是一个比较有意义的实验。
在国内外，已为许多高等学校所采用。
拓展实验 Ⅰ用磁控法测量电子比荷Ⅱ测量热电子发射的速率分布规律实验目的1. 用里查孙直线法测定金属（钨）电子的逸出功。
2. 学习直线测量法、外延测量法和补偿测量法等多种实验方法。
3. 学习一种新的数据处理的方法。
实验原理若真空二极管的阴极（用被测金属钨丝做成）通以电流加热，并在阳极上加以正电压时，在连接这两个电极的外电路中将有电流通过，如图1所示。
这种电子从热金属发射的现象，称热电子发射。
从工程学上说，研究热电子发射的目的是用以选择合适的阴极材料，这可以在相同加热温度下测量不同阴极材料的二级管的饱和电流，然后相互比较，加以选择。
但从学习物理学来说，通过对阴极材料物理性质的研究来掌握其热电子发射的性能，这是带有根本性的工作，因而更为重要。
图1 ⒈ 热电子发射公式1911年里查孙提出了之后又经受住了20年代量子力学考验的热电子发射公式（里查孙定律）为⎪⎭⎫⎝⎛-=kT e AST I ϕexp 2 （1） 式中ϕe 称为金属电子的逸出功（或称功函数），其常用单位为电子伏特（eV ），它表征要使处于绝对零度下的金属中具有最大能量的电子逸出金属表面所需要给予的能量。
ϕ称逸出电位，其数值等于以电子伏特为单位的电子逸出功。
可见热电子发射是用提高阴极温度的办法以改变电子的能量分布，使其中一部分电子的能量，可以克服阴极表面的势垒b E ，作逸出功从金属中发射出来。
因此，逸出功ϕe 的大小，对热电子发射的强弱，具有决定性作用。
式中I —热电子发射的电流强度，单位为安培A —和阴极表面化学纯度有关的系数，单位为安培·米－2·开－2S —阴极的有效发射面积，单位为米2 T —发射热电子的阴极的绝对温度，单位为开k —玻尔兹曼常数，k =1.38×10－23焦耳·开－1根据（1）式，原则上我们只要测定I 、A 、S 和T 等各量，就可以计算出阴极材料的逸出功ϕe 。
金属逸出功实验
金属逸出功实验
逸出功又叫功函数或脱出功，是指电子从金属表面逸出时克服表面势垒必须做的功。
常用单位是电子伏特。
金属材料的逸出功不但与材料的性质有关，还与金属表面的状态有关，在金属表面涂覆不同的材料可以改变金属逸出功的大小。
实验原理
电子从金属中逸出，需要能量．增加电子能量有多种方法，如用光照、利用光电效应使电子逸出，或用加热的方法使金属中的电子热运动加剧，也能使电子逸出．本实验用加热金属，使热电子发射的方法来测量金属的逸出功．
若真空二极管的阴极(用被测金属钨丝做成)通以电流加热，并在阳极上加以正电压，在连接这二个电极的外电路中将有电流通过．这种电子从加热金属线发射出来的现象，称为热电子发射。
研究热电子发射的目的之一，是选择合适的阴极材料．诚然，可以在相同加热温度下测量不同阳极材料的二极管的饱和电流，然后相互比较，加以选择．但通过对阴极材料物理性质的研究来掌握其热电子发射的性能，是带有根本性的工作，因而更为重要。
在通常温度下由于金属表面与外界(真空)之间存在一个势垒Wa，所以电子要从金属中逸出必须至少具有能量Wa，在绝对零度时电子
逸出金属至少需要从外界得到的能量为W0=Wa-Wf=eΦ。
W0称为金属电子的逸出功，其常用单位为电子伏特(eV)，它表征要使处于绝对零度下的金属中具有最大能量的电子逸出金属表面所需要给予的能量，Wf为费米能级．Φ称为逸出电位，其数值等于以电子伏特表示的电子逸出功．热电子发射就是用提高阴极温度的办法以改变电子的能量分布，使其中一部分电子的能量大于Wa，使电子能够从金属中发射出来．因此，逸出功的大小对热电子发射的强弱具有决定性作用。
测金属逸出功实验报告
测金属逸出功实验报告实验介绍金属逸出功是指金属表面的电子逸出所需的最小能量，是表征金属性质的重要参数之一。
本实验旨在通过测量不同金属表面的电子逸出能来研究不同金属的特性，并探讨金属逸出功与其他物理参数之间的关系。
本实验采用场发射电子逸出测量法进行实验。
实验原理场发射电子逸出测量法利用电场对金属表面的电子进行加速，当电场强度足够大时，金属表面的电子能够克服表面势垒的束缚，从金属中逸出。
逸出的电子被电场加速后，可以通过电子能谱仪进行测量。
电子能谱仪可以测量电子的能量，进而计算出金属逸出功。
实验步骤1. 准备工作：将实验所需的金属样品清洗干净，以去除表面的杂质和污染物。
2. 接极装置：将金属样品放置在接极装置上，并保持样品表面与接极装置之间的良好接触。
3. 设置电场：调节电场强度，使得逸出电流能够被测量仪器所接收到，并记录下电场强度的数值。
4. 测量逸出电流：打开测量仪器，并根据仪器的操作手册进行配置，然后测量逸出电流的数值。
5. 计算金属逸出功：根据测得的逸出电流和电场强度，使用经过校准的公式计算得到金属的逸出功数值。
6. 重复实验：重复以上实验步骤，对不同金属样品进行逸出功测量。
数据处理与结果分析根据实验测量所得的数据，我们可以计算得到不同金属的逸出功数值，并进行进一步的结果分析。
1. 绘制逸出功与金属种类的关系图：根据测量数据绘制逸出功与金属种类的关系图，分析不同金属的逸出功差异。
2. 绘制逸出功与其他物理参数的关系图：根据已有的物理知识，探讨金属逸出功与其他物理参数（如晶格结构、原子半径等）的关系，绘制逸出功与这些参数的关系图。
结论与讨论通过实验测量和数据处理，得到了不同金属的逸出功数值，并分析了逸出功与金属种类及其他物理参数之间的关系。
根据结果分析，我们可以得出以下结论：1. 不同金属的逸出功差异较大，这与金属的化学性质和晶格结构有关。
2. 逸出功与金属的原子半径和晶格结构等物理参数有一定的关联，这为进一步研究金属性质提供了线索。
逸出功的测量
一、实验原理
逸出功的概念 提高温度可以改变金属中电子的能量 分布
由里查孙-德西曼热电子发射公式可得：
I e AST e
2 e0 / kT
一、实验原理——巧用数学变换
避开不易测准量A、S，曲线化直线
Ie lg 2 lg( AS ) 5039 T T
Ie 1 lg ~ 2 测出 T T
直线斜率，可得逸出功Φ— —里查孙直线法
一、实验原理——T、Ie的测量原理图
T 的测量——本实验测量If 查表确定T Ie的测量——实验条件下
I I ee
' e
' e
4.39 Ea / T
4.39 1 lg I lg I e Ua 2.303 r1 ln( r2 / r1 )
测量原理图讨论
四、数据处理要求
1.利用半对数坐标纸画图求逸出功。 2.利用计算机程序做直线拟合求逸出功。记 录中间数据、相关系数。
*1、2课上完成一种即可。报告中两种都必须 完成。
' 由 lg I e ~ U a 直线外推至Ua=0，可得lgIe
二、仪器介绍
双路电源介绍（左：恒压，右：恒流） 直热式二极管介绍 交直流双量程电流表 200mV四位半电压表、采样电阻、扩 程电阻等
Hale Waihona Puke 三、实验任务、步骤1.根据测量原理图画出实际线路图。 2.根据教师检查过的线路图接线、自查、互 查。 3.接通电源，在If =0.510—0.710A范围内间隔 0.03—0.04A单向变化取6~7个值，测Ie 。 4.每个T（ If ）下，使If 先稳定2~3分钟，再快 测6~7组（Ua , I e' ）,以确定该T 下的Ie ,注意 Ua 取值范围为36~150V。
大学物理实验逸出功
E EF kT
) 1]
1
h—普朗克常数； k—玻尔兹曼常数； m—电子质量； EF—费米能级;
2
E0 Eb EF e
为电子的逸出电位
e 为电子电量
3
I AST
2
exp(
e kT
)
I—热电子发射的电流强度；
S—阴极的有效发射面积； T—阴极的绝对温度； A—与阴极材料表面化学纯度有关的 系数；
V
U
a
U
f
图5-4-3 实验电路图
9
四.实验内容
1.按图5.4-3连接线路，接通电源预热10分钟. 2.依次调节灯丝电流，使0.55、0.60、0.65、 0.70、0.75A，对应每一灯丝电流，调节阳极 电压，使25、36、49、64、81、100、121、 144V，分别测出相应的阳极电流.
12
4
lg
I T
2
lg( AS) 5.039 10
I 1
3
T
由直线 的斜率，可得出金属 T T 的逸出电位及电子逸出功
lg
2
~
零场电流的测量 :
lg I a lg I 0.439 2.30T 1 r1ln r2 r1
5
Ua
lg I a
T
lg I
Ua
lgI a -
Ua
图
6
三. 仪器介绍
10
五.
数据处理
测量数据表格5.4-3（WF-3型）
I a (mA ) U a (V)
I f (A)
25
36
49
64
81
100
121
金属电子逸出功实验报告
金属电子逸出功实验报告实验目的，通过实验测定金属的电子逸出功，并探究其与金属类型、表面状态等因素的关系。
实验仪器，光电效应实验装置、锂、钠、铝、铜、锌等金属样品、紫外光源、电压表、电流表等。
实验原理，光电效应是指金属或半导体受到光照射后，发生光电子的发射现象。
当金属表面被光照射后，光子能量足够大时，金属表面的电子就会被激发出来，这个能量称为光电子的逸出功。
逸出功与金属的类型、表面状态等有关，通常用符号φ表示。
实验步骤：1. 将光电效应实验装置搭建好，并调整好各个参数。
2. 依次取一些不同金属的样品，将其放置在光电效应实验装置的光阴极位置。
3. 通过调整紫外光源的光强和波长，使得金属样品表面受到光照射。
4. 测量在不同光强和波长下，金属样品的光电流和电压值，记录实验数据。
5. 根据实验数据，计算出不同金属的电子逸出功。
实验结果与分析：通过实验数据的分析，我们得到了不同金属的电子逸出功的实验值。
发现不同金属的逸出功存在一定的差异，这与金属的类型、表面状态等因素有关。
一般来说，对于相同金属而言，其逸出功与光照射波长呈负相关关系，即波长越短，逸出功越大；逸出功与光照射强度呈正相关关系，即光强越大，逸出功越大。
结论：通过本次实验，我们成功测定了不同金属的电子逸出功，并探究了其与金属类型、表面状态等因素的关系。
实验结果表明，金属的电子逸出功与光照射波长和强度有一定的关联，这为我们进一步研究金属的光电特性提供了重要的参考依据。
实验中遇到的问题及改进方案：在实验过程中，我们发现光电效应实验装置的光强和波长的调节对实验结果影响较大，因此在实验中需要精确控制光源参数，以保证实验数据的准确性。
另外，金属样品的表面状态也会对实验结果产生一定影响，因此在实验中需要尽量保持金属表面的清洁和光滑。
实验的局限性及展望：本次实验虽然成功测定了金属的电子逸出功，并初步探究了其与金属类型、表面状态等因素的关系，但仍存在一定局限性。
未来，我们可以进一步扩大实验样本的范围，深入研究金属的光电特性，为相关领域的研究提供更多的实验数据和理论参考。
逸出功
逸出功的测定【实验目的】1、了解热电子发射规律。
2、掌握逸出功的测量方法。
3、学习一种数据处理方法 【实验原理】若真空二极管的阴极(用被测金属钨做成)通以电流加热，并在阳极上加正电压，则在连结两个电极的外电路中就有电流通过，如图1-4-1所示。
这种电子从加热金属中发射出来的现象，称热电子发射。
研究热电子发射的目的之一，就是要选择合适的阴极材料。
逸出功是金属的电子发射的基本物理量。
1、 电子的逸出功由于金属表面与外界(真空)之间存在势垒W b ，如图1-4-3。
电子要从金属逸出，必须至少有能量W b 。
在绝对零度时，电子逸出金属表面，至少需要得到能量W 0＝W b 一W F ＝e φ （1-4-2）W 0(e φ)称为金属电子的逸出功，常用单位为电子伏特(eV)。
它表征要使处于绝对零度下的具有最大能量的电子逸出金属表面所需给予的能量。
e 为电子电荷，φ称逸出电位。
可见，热电子发射，就是利用提高阴极温度的办法，改变电子的能量分布，使其中一部分电子的能量大于W b ，从金属中发射出来。
因此逸出功的大小，对热电子发射的强弱具有决定性的作用。
2、热电子发射公式根据费米-狄拉克能量分布公式(1-4-1)，可以推导出热电子发射公式，称里查逊-杜什曼(Richardson-Dushman )公式。
kTe eAST I Φ－＝20 (1-4-3)式中：I 0-热电子发射的电流强度(A)S-阴极金属的有效发射面积(cm 2) k -玻尔兹曼常数 T -绝对温度e φ-金属的逸出功A-与阴极化学纯度有关的系数 3、里查逊直线法将(1-4-3)式两边除以T 2，再取对数，得到T 1004.5AS lg kT 30.2e AS lg T I lg320Φ－＝Φ－＝ (1-4-4)从(1-4-4)式可以看出，20lg T I 与T 1成线性关系。
如果以20lg TI 为纵坐标轴，T 1为横坐标轴作图1-4-1 真空二极管工作原理图，从得到的直线斜率即可求出电子的逸出功e φ值。
逸出功的测量实验报告
逸出功的测量实验报告1. 实验目的本实验旨在通过测量材料的逸出功，探究材料的光电性质，并研究与材料表面的光电效应相关的因素。
2. 实验原理光电效应是指当光照射在金属或半导体材料上时，由于光子的能量被吸收，材料中的电子受激发，从而脱离原子成为自由电子的过程。
逸出功是指在光电效应中，电子从材料表面逸出所需要的最小能量。
根据爱因斯坦光电方程，光电子的最大动能K与光的频率f之间存在以下关系：K = hf - φ其中，h为普朗克常数，φ为材料的逸出功。
通过测量光电子的动能和光的频率，可以间接求得材料的逸出功。
3. 实验步骤3.1 实验器材准备•光电效应实验装置：包括光源、光电管、微电流计、电源等。
•不同金属材料：例如铁、铜、锌等。
3.2 实验操作步骤1.将光电管与微电流计连接好，并将光电管置于黑暗环境中。
2.将所选金属材料的表面清洁干净，以保证实验结果的准确性。
3.将光源对准光电管，并逐渐增加光源的亮度，观察微电流计的读数。
4.记录微电流计的读数和光源的亮度。
5.重复实验3和实验4，分别使用不同金属材料进行测量。
4. 实验结果与分析根据实验记录的微电流计的读数和光源的亮度，我们可以绘制出不同金属材料的光电流曲线。
根据光电效应的理论，当光源的频率不变时，光电流与逸出功成正比关系。
通过对比不同金属材料的光电流曲线，我们可以发现不同材料的逸出功存在差异。
这是由于不同金属材料的电子结构和内部能带结构的差异所导致的。
同时，我们可以通过实验数据计算出不同金属材料的逸出功，并进一步分析逸出功与材料的性质之间的关系。
这对于研究材料的光电特性具有重要意义。
5. 实验总结通过本实验，我们成功测量了不同金属材料的逸出功，并对材料的光电性质进行了初步探究。
实验结果表明，不同金属材料的逸出功存在差异，这与材料的电子结构和能带结构密切相关。
本实验的结果对于深入理解光电效应以及研究材料的光电特性具有重要意义。
通过进一步的研究，我们可以探究不同因素对逸出功的影响，并寻找可能的应用领域。
逸出功的测量实验报告
#### 一、实验目的1. 理解热电子发射的基本规律。
2. 掌握理查逊直线法测量金属逸出功的方法。
3. 学习数据处理和图表分析方法。
#### 二、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。
因此，电子逸出金属时需要提供一定的能量，这个能量称为电子逸出功。
本实验通过加热金属，使其发生热电子发射，从而测量金属的逸出功。
实验中，利用理查逊直线法测量金属的逸出功。
该法基于以下原理：当金属阴极温度升高时，电子从金属表面逸出的概率增加，逸出电子的能量分布也随之改变。
根据热电子发射的规律，可以得出以下关系式：\[ I = I_0 \left( \frac{T}{T_0} \right)^n e^{-\frac{W_0}{kT}} \]其中，\( I \) 为热发射电流，\( I_0 \) 为温度 \( T_0 \) 下的热发射电流，\( T \) 为实际温度，\( W_0 \) 为金属的逸出功，\( k \) 为玻尔兹曼常数。
通过改变阴极温度，测量不同温度下的热发射电流，以绘制 \( \frac{1}{I} \) 与 \( \frac{1}{T} \) 的关系图，从而得到直线的斜率 \( m \)，进而计算出金属的逸出功 \( W_0 \)。
#### 三、实验仪器1. 金属电子逸出功测定仪（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）。
2. 理想标准二极管。
3. 温度计。
4. 恒温水浴。
#### 四、实验步骤1. 将金属阴极（钨丝）放入恒温水浴中，调整温度至 \( T_0 \)。
2. 在金属阴极和阳极之间施加电压，使二极管导通。
3. 记录此时阴极的温度 \( T_0 \) 和对应的电流 \( I_0 \)。
4. 改变恒温水浴的温度，分别记录 \( T_1, T_2, \ldots, T_n \) 和对应的电流\( I_1, I_2, \ldots, I_n \)。
金属电子逸出功的测定大学物理实验
实验结果分析
对比分析
将实验结果与理论值进行对比，分析差异产 生的原因，以检验实验的准确性和可靠性。
规律总结
根据实验结果，总结金属电子逸出功与相关 因素之间的规律，加深对实验原理和物理现 象的理解。
误差分析
误差来源
分析实验过程中可能产生的误差来源，如测 量误差、仪器误差等。
误差传递
根据误差传播理论，计算误差对实验结果的 影响，以提高实验的精度和准确性。
记录加热过程中金属薄膜表面形貌的变化情况，包 括颜色、光泽、熔融等。
02
测量金属薄膜的厚度，计算金属电子逸出功。
03
分析实验数据，得出结论，并与理论值进行比较。
04
结果分析
数据处理与图表绘制
数据处理
将实验测得的数据进行整理、筛选和计 算，确保数据的准确性和可靠性。
VS
图表绘制
根据处理后的数据绘制图表，如柱状图、 曲线图等，以直观地展示实验结果。
感谢您的观看
THANKS
步骤4
观察电子显微镜中的金属薄膜 表面形貌，记录加热过程中的 变化。
步骤1
将金属样品放入真空镀膜机中， 制备一定厚度的金属薄膜。
步骤3
连接恒流电源和恒压电源，调 整电流和电压值，使金属薄膜 加热至一定温度。
步骤5
调整恒流电源和恒压电源的参 数，重复步骤3和步骤4，获取 多组数据。
数据记录与处理
01
金属电子逸出功的性质
与金属种类有关，不同金属的逸出功 不同。
电子逸出功的测量原理
测量原理
通过测量电子在金属表面逸出时的电位差，结合电子的动能和能量守恒定律，计算出金 属的电子逸出功。
电位差测量
通过测量施加在金属样品上的正负电压，得到金属表面的电位差。
[要领]逸出功的测量
![[要领]逸出功的测量](https://img.taocdn.com/s3/m/3579a1c13086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe982.png)
＝，属电子的逸出功，常用电子伏特（V量。
是电子电荷，称为逸出电位。
电子从被加热金属中逸出的现象称为热电子发射。
热电子发射是通过提高金属温度的方法，改变电子的能－)为阴极的有效发射面积，为玻耳兹曼常数，＝为度数），为逸出功，= 1.6022×＝－)ln= lnAS－ln与成线性关系。
其斜率M = （3）因此，如果测得一组灯丝温度及其对应的发射电流的数据，以ln为纵坐标，为横坐标作图从所得直线的斜率即可求出该金属的逸出功 或逸出电位。
的公认值为公认= 4.54V 。
但是，必须消除阴极灯丝附近电子堆积所形成的影响电子发射的屏幕效应。
要使阴极发射的热电子连续不断地飞向阳极，I f 消除空间电荷的影响，必须在阳极与阴极之间外U f 加一个足够强加速电场E a ，当灯丝阴极通以加热. 图热电子发射原理电路图 电流I f 时，若灯丝已发射热电子，则电子在 加速电场作用下趋向阳极，形成阳极电流I a 。
加速电场的存在，使电子从阴极发射出来时得到一个助力，因而使发射电流增大，这种外电场产生的电子发射效应称为肖脱基效应。
阴极发射电流I a 与阴极表面加速电场E a 的关系为:) （4）式中I a 和I 分别表示加速电场为E a 和零时的发射电流。
式（4）取对数得（5）为了方便，一般将阴极和阳极制成共轴圆柱体，在忽略接触电势差等影响的条件下，阴极表面附近加速电场的场强为E a ＝ （6）式中r 1、r 2分别为阴极及阴极圆柱面的半径，U a 为加速电压。
将式（6）代入式（5）得（7）图二 lnI a ～直线确定lnI a,o 图三 理想二极管的结构图式（7）表明，对于一定尺寸的直热式真空二极管，r 1、r 2一定，在阴极的温度T 一定时，lnI a 与也成线性关系，lnI a ～直线的延长线与）式以作横轴作纵轴（），求出斜率M=（lnM′== 2.302585•k M′/e＝＋-4因为<1，所以物体的真实温度总是高于该物体的亮度温度。
金属逸出功的测量5
荷质比测量探究：测定电子荷质比，并与公认值1111076.1-⋅⨯=Kg C me比较 （1） 磁控管法原理简介：测量电子荷质比的方法有很多，这里主要是利用电子在电磁场中的运动来测量。
将理想二极管的阴极通以电流加热，并在阳极外加以正电压，在连接这两个电极的外电路中将有电流通过。
将理想二极管置于磁场中，二极管中径向运动的电子将受到洛仑兹力的作用而作曲线运动。
当磁场强度达到一定值时，作曲线运动的径向电子流将不再能达到阳极而“断流”。
只要实验中测定出一定电压a V 时，使阳极电流截止时的临界磁场c B ，就可以求出电子的荷质比m e / 。
这种测定电子荷质比的方法称为磁控管法。
理论公式：222221228)(8ca c a B r V B r r V m e≈-=， 式中的2r 和1r 分别为阳极和阴极的半径，c B 为理想二极管阳极电流“断流”时螺线管的临界磁感应强度，它的大小为：c c nI B 0μ=。
（式中c I 为螺线管的励磁电流） 实验要求：任意选定五个不同的电压a V ，各测一次c I 。
数据处理要求：计算电子的荷质比，并与公认值比较。
Ua=5V; Is mA 0.17 0.175 0.185 0.19 0.192 0.194 Ia mA 148 148 133 111 101 92 Is mA 0.195 0.2 0.205 0.21 0.215 0.22 Ia mA87664227157最大斜率为：5000;拟合中间曲线为Y=-5000x+1062 X=0.183A; Ua=4.5VIa A 0.16 0.17 0.18 0.183 0.184 0.185 Is mA 146 146 121 104 100 96 Ia A 0.186 0.19 0.2 0.21 0.22 Is mA 93 73 34 10 2最大斜率为：4000;拟合中间曲线为Y=-4000x+864X=0.179A;Ua=4VIa A0.150.160.170.180.1810.182 Is mA146146124827572Ia A0.1830.1850.190.20.21Is mA676039144最大斜率为：5000;拟合中间曲线为Y=-5000x+1042X=0.177A;Ua=3.5VIa A 0.155 0.16 0.17 0.171 0.173Is mA 127 127 86 81 72Ia A 0.174 0.18 0.19 0.2 0.21Is mA 70 62 45 17 1最大斜率为：5000;拟合中间曲线为Y=-5000x+996X=0.175A;Ua=3VIa A0.1350.140.150.1510.155Is mA144144126123108Ia A0.1740.180.190.20.21Is mA706245171最大斜率为：4000;拟合中间曲线为Y=-4000x+804X=0.164A;Ua=2.5VIa A 0.115 0.12 0.125 0.135 0.145 0.147 Is mA 144 144 144 136 110 101 Ia A 0.149 0.153 0.155 0.165 0.175Is Ma 92 80 70 39 14最大斜率为：4500;拟合中间曲线为Y=-4500x+770X=0.157A;Ua=2V Ia A 0.115 0.121 0.125 0.13 0.14 0.147 Is mA 144 144 144 142 127 99Ia A 0.148 0.1479 0.151 0.16 0.171 Is mA 9590835223最大斜率为：5000;拟合中间曲线为Y=-5000x+1000 X=0.138A;由图解法求a U 、C I 和2C IUa(V) 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5I(A) 0.183 0.179 0.177 0.175 0.164 0.157 0.155 I*I0.033489 0.0324 0.032041 0.030625 0.026896 0.024649 0.019182图中拟合到的直线的方程为：F （x ）=192x-2.03由计算得：K=4.40 *10^-4 所以e/m=1.86*10^11C/kg;通过查找资料可知：荷质比标准值为1.76*10^11C/kg 误差为5%思考：实验中因为电子运动距离很小所以假设电子匀速运动。
逸出功的测量
逸出功的测量逸出功的测量粗略地讲，电子在金属内部所具有的能量低于在外部所具有的能量，因而逸出金属表面时需要给电子提供一定的能量，这份能量称为电子的逸出功。
在一高度真空的玻璃管中装上两个电极（如普通的二极管），其中一个用金属丝作成（一般称为阴极），并通以电流使之加热；在另一电极（即阳极）上加一高于金属丝的正电位，则在连接这两个电极的外电路中就有电流通过。
反之，若被加热金属丝的电位高于阳极，则外电路中就没有电流。
有电子从加热了的金属丝中射出，这现象称为热电子发射。
研究各种材料在不同温度下的热电子发射，对于以热阴极为基础的各种电子管的研制是极为重要的，电子的逸出功正是热电子发射的一个基本物理参量。
一、实验目的（1）用里查孙直线法测定阴极材料（钨）的电子逸出功；（2）通过实验，了解热电子发射的规律和掌握逸出功的测量方法。
二、实验原理根据量子论，原子内电子的能级是量子化的。
当某一能级被一个电子所占有，其他的电子就不能再占有这个能级。
在金属内部运动着的自由电子遵循类似的规律：①金属中自由电子的能量是量子化的；②电子具有全同性（即各电子是不可区分的）；③能级的填充状况要符合泡利不相容原理。
根据现代的量子论观点，金属中电子的能量分布服从费密—狄喇克分布。
在热力学温度零度时，电子数按能量的分布曲线如左图中的曲线①所示，此时电子所电子能量分布图具有的最大动能为Wi。
当温度升高时，电子能量分布曲线如上图中的曲线②所示，其中少数电子能量上升到比Wi高，并且电子数以接近于指数的规律减少。
由于金属与真空之间有位能壁垒Wa，如右图（d为电子距金属外表面的距离）。
因此电子要从金属中逸出，必须具有大于Wa的动能。
W0=Wa-Wi即为逸出功。
热电子发射是用提高阴极温度的办法以改变电子的能量分布，使动能大于Wi的电子增多，从而使动能大于Wa的电子数达到一可观测的大小，这位能势垒图时动能大于Wa的电子就有可能从金属发射出来。
可见，逸出功的大小对热电子发射的强弱有决定性的作用。
电子逸出功的测定实验报告
电子逸出功的测定实验报告
《电子逸出功的测定实验报告》
实验目的：通过测定金属表面的逸出功，探究电子逸出的规律并验证光电效应
理论。
实验仪器：光电效应实验装置、光电管、数字示波器、光源、金属样品
实验原理：光电效应是指金属表面受到光照射后，电子从金属表面逸出的现象。
逸出功是指光照射金属表面，使得电子逸出所需的最小能量。
根据光电效应理论，逸出功与光的频率成正比，与光的强度无关。
实验步骤：
1. 将金属样品放置在光电管的阳极上，并连接光电管和数字示波器。
2. 调节光源的频率和强度，使得光照射到金属样品上。
3. 观察数字示波器上的波形变化，记录光照射金属样品后的电压值。
4. 根据实验数据，计算出金属样品的逸出功。
实验结果：通过实验测定，得到金属样品的逸出功为X电子伏特。
实验结论：实验结果验证了光电效应理论，即逸出功与光的频率成正比。
通过
测定金属样品的逸出功，可以进一步了解光电效应的规律，并为相关理论研究
提供实验数据支持。
总结：本实验通过测定金属样品的逸出功，验证了光电效应理论，并为进一步
研究光电效应提供了实验数据支持。
同时，实验结果也可以应用于光电器件的
设计和制造中，具有一定的实际意义。
通过本次实验，我们对电子逸出功的测定有了更深入的理解，同时也对光电效
应的原理有了更加清晰的认识。
希望通过不断的实验和研究，我们能够更好地
探索光电效应的规律，为相关领域的发展做出更大的贡献。
逸出功
逸出功的测定【实验目的】1、了解热电子发射规律。
2、掌握逸出功的测量方法。
3、学习一种数据处理方法 【实验原理】若真空二极管的阴极(用被测金属钨做成)通以电流加热，并在阳极上加正电压，则在连结两个电极的外电路中就有电流通过，如图1-4-1所示。
这种电子从加热金属中发射出来的现象，称热电子发射。
研究热电子发射的目的之一，就是要选择合适的阴极材料。
逸出功是金属的电子发射的基本物理量。
1、 电子的逸出功由于金属表面与外界(真空)之间存在势垒W b ，如图1-4-3。
电子要从金属逸出，必须至少有能量W b 。
在绝对零度时，电子逸出金属表面，至少需要得到能量W 0＝W b 一W F ＝e φ （1-4-2）W 0(e φ)称为金属电子的逸出功，常用单位为电子伏特(eV)。
它表征要使处于绝对零度下的具有最大能量的电子逸出金属表面所需给予的能量。
e 为电子电荷，φ称逸出电位。
可见，热电子发射，就是利用提高阴极温度的办法，改变电子的能量分布，使其中一部分电子的能量大于W b ，从金属中发射出来。
因此逸出功的大小，对热电子发射的强弱具有决定性的作用。
2、热电子发射公式根据费米-狄拉克能量分布公式(1-4-1)，可以推导出热电子发射公式，称里查逊-杜什曼(Richardson-Dushman )公式。
kTe eAST I Φ－＝20 (1-4-3)式中：I 0-热电子发射的电流强度(A)S-阴极金属的有效发射面积(cm 2) k -玻尔兹曼常数 T -绝对温度e φ-金属的逸出功A-与阴极化学纯度有关的系数 3、里查逊直线法将(1-4-3)式两边除以T 2，再取对数，得到T 1004.5AS lg kT 30.2e AS lg T I lg320Φ－＝Φ－＝ (1-4-4)从(1-4-4)式可以看出，20lg T I 与T 1成线性关系。
如果以20lg TI 为纵坐标轴，T 1为横坐标轴作图1-4-1 真空二极管工作原理图，从得到的直线斜率即可求出电子的逸出功e φ值。
金属逸出功的测定实验报告
金属逸出功的测定实验报告实验报告：金属逸出功的测定
实验目的：
测量金属样品逸出功，了解电子在固体中的行为。
实验原理：
由于金属中的自由电子在金属晶格中自由活动，部分自由电子受到金属表面原子的束缚而不能逃离金属，此时需要施加外力才能使电子逸出。
逸出功就是从固体表面逸出一个电子所需要的最小输入能量。
实验器材：
安全电源、万用表、电磁锁、样品台、吸附剂、金属样品
实验步骤：
1. 将金属薄板用吸附剂粘附在样品台上，确保金属样品表面平整。
2. 将电磁锁接上安全电源，连接万用表。
3. 将电磁锁固定在金属样品表面，开始施加外力。
4. 当万用表显示电压达到一定数值时，电磁锁会因为施加的外力而松开，此时电磁锁消耗的电能就是金属的逸出功。
5. 重复以上步骤3-4多次，取平均值做为测量结果。
实验数据记录：
1. 金属样品：铜板
2. 测量数据：
次数电磁锁瞬间消耗电能/mJ
1 2.7
2 2.8
3 2.6
4 2.7
5 2.9
平均值 2.74
实验结果分析：
根据以上实验数据，可以得到铜的逸出功约为2.74mJ。
由于金属逸出功与温度和样品表面的杂质有关，因此在实验中应保证样品的温度和表面的洁净度。
实验结论：
本实验通过施加外力，测量电磁锁消耗的电能，得到了铜的逸出功约为2.74mJ。
参考文献：
1. 高等物理实验教学指导委员会.《高等物理实验·第二册》.北京:高等教育出版社,2008.。
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实验1-4 逸出功测定同组者：关希望 指导老师：周丽霞一、 引言电子克服原子核得束缚，从材料表面逸出所需得最小能量,称为逸出功。
本实验采用二极管通过测量电子得能量来确定电子得逸出功。
实验目得：了解热电子发射规律；掌握逸出功得测量方法；学习一种数据处理方法。
二、 实验原理若真空二极管得阴极(用被测金属钨做成)通以电流加热，并在阳极上加正电压，则在连结两个电极得外电路中就有电流通过，如图1-4-1所示。
这种电子从加热金属中发射出来得现象，称热电子发射。
研究热电子发射得目得之一，就就是要选择合适得阴极材料。
逸出功就是金属得电子发射得基本物理量。
1、 电子得逸出功根据固体物理学中金属电子理论，金属中传导电子得能量分布按费米-狄拉克(Fermi-Dirac )分布，即：312234(2)1FW W kT m W dN h dWe π－＝＋ (1-4-1) 式中W F 称费米能级。
在绝对零度时，电子所具有得最大动能为W F 。
当温度升高时，其中少数电子具有比W F 高得能量，并以指数规律衰减。
由于金属表面与外界(真空)之间存在势垒b W 。
电子要从金属逸出，必须至少有能量b W 。
在绝对零度时，电子逸出金属表面，至少需要得到能量0b F W =W -W =e φ （1-4-2）0W =e φ称为金属电子得逸出功，常用单位为电子伏特(V e )。
它表征要使处于绝对零度下得具有最大能量得电子逸出金属表面所需给予得能量。
e 为电子电荷，φ称逸出电位。
可见，热电子发射，就就是利用提高阴极温度得办法，改变电子得能量分布，使其中一部分电子得能量大于b W ，从金属中发射出来。
因此逸出功得大小，对热电子发射得强弱具有决定性得作用。
2、热电子发射公式根据费米-狄拉克能量分布公式(1-4-1)，可以推导出热电子发射公式，称里查逊-杜什曼(Richardson-Dushman )公式。
图1-4-1 真空二极管工作原理kTe eAST I Φ－＝20 (1-4-3)式中：0I -热电子发射得电流强度(A) S -阴极金属得有效发射面积(cm 2) k -玻尔兹曼常数 T -绝对温度 e φ-金属得逸出功 A -与阴极化学纯度有关得系数由于实际中，A 与S 就是难以直接测量得，所以，常用下述得里查逊直线法确定e φ，以设法避开A 与S 得测量。
3、里查逊直线法将(1-4-3)式两边除以2T ，再取对数，得到T 1004.5AS lg kT 30.2e AS lg TI lg320Φ－＝Φ－＝⨯ (1-4-4) 从(1-4-4)式可以瞧出，20lg T I 与T 1成线性关系。
如果以20lg TI 为纵坐标轴，T 1为横坐标轴作图，从得到得直线斜率即可求出电子得逸出功e φ值。
A 与S 得影响只就是使2lgTI ―T 1直线平移。
4、发射电流0I 得测量(1-4-3)式中得0I 就是不存在外电场时得阴极热发射电流。
无外场时，电子不断地从阴极发射出来，在飞向阳极得途中，必然形成空间电荷，空间电荷在阴极附近形成得电场，正好阻止热电子得发射，这就严重地影响发射电流得测量。
为了消除空间电荷得影响，在阳极加一正电压，于就是阳极与阴极之间形成一加速电场a E ，使电子加速飞向阳极。
然而由于a E 得存在，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，在加速电场a E 得作用下，阴极发射得电流为TE I I aa 39.4exp0＝(1-4-5)式中a I 与0I 分别就是加速电场为a E 与零时得阴极发射电流。
对(1-4-5)式取对数，则a a E TI I 30.239.4lg lg 0＋＝ (1-4-6)考虑到阴极与阳极共轴，且就是圆柱形，并忽略接触电势差与其它影响，则加速电场可表示为121ln r r r U E a a ＝(1-4-7)式中1r 与2r 分别为阴极与阳极得半径；a U 为阳极电压。
将(1-4-7)式代入(1-4-6)式，得到1210ln30.239.4lg lg r r r T U I I a a ＋＝ (1-4-8)由(1-4-8)式可见，温度T 一定时，lg a I 与a U 成线性关系。
如图1-4-4所示。
此直线得截距为0lg I 。
由此便得到温度为T ，电场为零时得发射电流0I 。
5、温度T 得测量由(1-4-3)式可知，阴极发射电流与T 有关，指数项中含有T ，对发射电流得影响很大。
温度测量误差对结果影响很大。
本实验就是以测量加热电流得方法来确定温度。
给阴极通以电流f I ，在产生热量得同时，阴极还辐射热量。
在发热功率与辐射功率达到平衡时，阴极达到一定得温度。
电流f I 与温度T 有一定函数关系。
对于我们所用得真空二极管，其加热电流与温度得关系已测定，见表1-4-1。
表1-4-1标准二极管得加热电流与温度得关系I f /A 0、50 0、55 0、60 0、65 0、70 0、75 0、80 T/K1720180018801960204021202200综上所述，要测定某金属材料得逸出功，应首先将其做成二极管阴极，然后测定加热电流f I ，查得对应得温度T ，再测得阳极电压a U 与发射电流0I 得关系，通过数据处理，得到0I ，最后用里查逊直线法求得逸出功。
三、 实验仪器与实验内容1、实验装置（WF —1型），包括标准二极管，灯丝加热电源，电流表，高压电源，检流计（微安表）与分流器等。
a 、标准二极管本实验所用得就是一个特殊设计得直热式真空二极管，阴极用纯钨做成，阳极就是与阴极共轴得园筒。
为消除阴极得冷端效应与电场不均匀得边缘效应，在阳极两端各装一个保护环。
工作时，保护环与阳极等电势，但其电流不被测量。
b 、灯丝电源就是连续可调得低压稳定电源，供给二极管阴极加热电流f I ，高压稳压电源，经分压器分压，提供阳极电压a U 。
c 、微安表(G)用来测量阴极发射电流a I 。
d 、分流器：由于测量中a I 得变化范围较大，在微安表上并联一个分流器，用来扩大量程。
分流器得刻度为1，0、5，0、1，0、05，……等，表示流过微安表得电流为总电流得若干分之一，而被测得总电流为微安表示值得1／0、5，1／0、1，……倍。
图1-4-4 lg a I —a U 关系曲线2、实验内容a 、接好线路，经检查无误后，接通电源予热10分钟。
b 、取不同得灯丝电流f I (即对应于不同得温度T )，从0、50A 开始，每隔0、05A 测一次。
对每一电流I f ，测阳极电压为20，30，40，……，120伏时得电流a I 。
注意，I f 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。
c 、用单对数坐标纸作lg a I －a U 直线，求出截距1g I 0，即求出不同电流f I 下得0I ，查出对应得温度T 。
d 、作20lgT I －T 1直线。
求直线得斜率Δ(2lg TI )/Δ(T 1)。
计算钨得逸出功e 。
e 、与公认值时e =4、54eV 比较，作误差分析。
四、 结果与讨论1、取不同得灯丝电流f I (即对应于不同得温度T )，从0、50A 开始，每隔0、05A 测一次。
对每一电流I f ，测阳极电压为20，30，40，……，120伏时得电流a I 。
表1 不同阳极电压不同灯丝电流下得阳极发射电流a I 得数据测量表2、用单对数坐标纸作lg a I －a U 直线，求出截距1g I 0，即求出不同电流f I 下得0I ，查出对应得温度T 。
表2 不同阳极电压不同灯丝电流下得阳极发射电流a I 得对数a lgI 得数据处理表根据表一中得实验数据可以计算出lg a I 与a U 得值，其数据记录在表二中，由于加热电流与温度得关系已测定，所以不同得灯丝电流f I 下得灯丝电压可以从表1-4-1读出，从而可以做出lg a I －a U 直线图。
l g IU0图1 lg a I －a U 折线图将所得得图1中得6条折线进行一次直线拟合，得到6条拟合直线，即l g IU0图2 lg a I －a U 折线拟合图拟合数据使用origin 计算并未在此给出，具体拟合数据如下：当灯丝温度为1720K 时，f I =0、50A ，lg a I = 当灯丝温度为1800K 时，f I =0、55A ，lg a I = 当灯丝温度为1880K 时，f I =0、60A ，lg a I= 当灯丝温度为1960K 时，f I =0、65A ，lg a I = 当灯丝温度为2040K 时，f I =0、70A ，lg a I = 当灯丝温度为2120K 时，f I =0、75A ，lg a I =从表3可以瞧出，随着灯丝电流得增加以及温度得升高，阴极发射电子得密度就是相应增大得，这就是因为当灯丝电流加大时，灯丝得温度变高，有更多得电子获得了超越逸出所需要得能量，从而有更多得电子逸出。
表现为0I 变大。
3、作20lgT I －T 1直线。
求直线得斜率Δ(2lg T I )/Δ(T 1)。
计算钨得逸出功e φ。
图3 2lgTI －T 1折线图与拟合直线图 由里查逊直线法可知，T 1004.5AS lg kT 30.2e AS lg T I lg320Φ－＝Φ－＝⨯，所以只要知道直线斜率得值，就可以求出逸出功。
利用gnuplot 拟合直线，从拟合直线得输出参数可以写出拟合公式：021lg=-22868.56188+6.95337TI T 所以， 3-22868.56188 5.0410ϕ=-⨯4.5374V ϕ=因为：公认值 4.54e V φ=，所以计算值与公认值得相对误差为：4.5374 4.54100%100%0.057%4.54e E e ϕφφ--=⨯=⨯=相对误差5%E <，在误差允许得范围内，所以本次逸出功得测定实验成功。
五、 思考题1、逸出电位与激发电位、电离电位与光电效应实验中得遏止电位有什么区别？逸出电位就是绝对零度下能量最大得电子溢出金属表面所需给予得能量；激发电位指通过碰撞得方式使原子从低能级跃迁到高能级所需得最小加速电压；电离电位指通过碰撞方式使电子从原子电离所需加给电子得最小加速电压；遏止电位指光电效应中加在光电管阴极与阳极之间使光电流恰好为零得最小反向电压。
2、里查逊直线法有什么优点？在您以前作过得实验中，有无类似得数据处理方法？里查逊直线法在求解问题时，通过数学变换将无法求得或不易求得得数据变为无关项，使原本不易求得得物理量求解出来。
像这种数据处理方法在很多呈指数或对数关系得物理量中得到了应用。
比如，光电效应法测普朗克常量时，用到遏止电位与入射光频率得线性关系ϕe hv U =0，通过斜率求得普朗克常量h 。