金属电子逸出功的测量
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原则上只要测出I0，A，S和T，就可以计算出 逸出功。难点在于：A和S这两个量难以直接 测定。 ❖ 实验中采用里查逊直线法避开两个量的测量。
2、里查逊直线法
❖ 对lg（TI502-13-lg1）AS式两5.0边4除1以03T2再T1 取对（数5得-1：3-2）
由上式可见，如果以
1
T为横坐标，以
lg
求出一定温度下，加速电场为零时的发射电 流I0
实验装置
❖ W-III型金属电子逸出功测定仪； ❖ 理想二极管； ❖ 螺线管； ❖ 导线等
实验内容
❖ 熟悉仪器装置，正确连接电路，调整各旋钮使仪器 处于测量安全状态。
❖ 接通电源预热10min。 ❖ 调整理想二极管灯丝电流到0.550A。 ❖ 调整理想二极管阳极电压分别为25v，36v，49v，
❖ 本实验用加热金属，使热电子发射的方法测 定金属的电子逸出功。
1、热电子发射公式
❖ 热I0电子AS发T射2 e遵xp循( keT里)查逊—杜什曼（公5-式13-1）
I0为热电子发射的电流强度； A为何阴极表面化学纯度有关的系数； S为阴极的有效发射面积； T 为发 射热电子的阴极的绝对温度； k为玻尔兹曼常数。
❖ 对lg上Ia式取lg 对I0 数20可..3403得T9 ：Ea
❖ 加速电场可以近似为：
Ea
r1
Va ln r2
r1
3、加速场外延法求零场电流
Fra Baidu bibliotek
❖
合并上述二式可得：
0.439 1
lg Ia lg I0 2.30T
r1
ln
r2 r1
Va
（5-13-3）
❖ 由为上纵式坐可标知，，此如直果 线以 的截距Va为为横lg坐I0标。，由以此lg可Ia
I T
0
为2
纵坐标，从直线的斜率即可求出电子的逸出 电位φ，从而求出逸出功e φ。这种方法叫做 里查逊直线法。
❖ 思考：这种方法有什么好处？
3、加速场外延法求零场电流
❖ 为了维持阴极发射的热电子能连续不断地飞向阳极，必须在 阴极和阳极间外加一个加速电场Ea．在加速电场Ea的作用下， 阴I极a 发I0射ex电p(0流.423Ia.93与0EEaa有) 如下的关系：
数据处理
lg Io 1
❖ 根据不同温度下得到的I0，计算并做出 T 2 T 曲线。由曲线斜率求出电子逸出功eφ。
❖ 将测量结果与标准值4.54eV比较，求出百分差。 ❖ 参考数据：不同灯丝电流时灯丝的温度
灯丝电流If /A 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75
灯丝温度T/103K 1.72 1.80 1.88 1.96 2.04 2.12
实验目的
❖ 掌握用里查逊直线法测定钨的逸出功； ❖ 了解热电子发射的基本规律； ❖ 学习避开某些不易测量常数而直接得到结果
的实验方法； ❖ 学习测定电子荷质比的方法； ❖ 测定电子荷质比。
实验原理
❖ 根据电子从金属表面逸出提供能量的方式不 同，电子发射可以分为光电子发射、热电子 发射、二次电子发射、场效应发射四种类型。
64v，…，144v，分别测出各测对应的阴极电流Ia ❖ 改变理想二极管灯丝电流，每次增加0.050A，重复
上述测量，直至0.750A。每改变一次灯丝电流预热 5min。（思考：为什么？） ❖ 将数据填入下表
数据记录表格
数据处理
❖ 将不同灯丝电流和阳极电压时测得的阳极电流Ia、 相 同应温的 度阳 下极 的电l压g IVa a和V灯a曲丝线电，流求Ia出等截值距换算lg，I。0做换出算不表 格和图像如下：
2、里查逊直线法
❖ 对lg（TI502-13-lg1）AS式两5.0边4除1以03T2再T1 取对（数5得-1：3-2）
由上式可见，如果以
1
T为横坐标，以
lg
求出一定温度下，加速电场为零时的发射电 流I0
实验装置
❖ W-III型金属电子逸出功测定仪； ❖ 理想二极管； ❖ 螺线管； ❖ 导线等
实验内容
❖ 熟悉仪器装置，正确连接电路，调整各旋钮使仪器 处于测量安全状态。
❖ 接通电源预热10min。 ❖ 调整理想二极管灯丝电流到0.550A。 ❖ 调整理想二极管阳极电压分别为25v，36v，49v，
❖ 本实验用加热金属，使热电子发射的方法测 定金属的电子逸出功。
1、热电子发射公式
❖ 热I0电子AS发T射2 e遵xp循( keT里)查逊—杜什曼（公5-式13-1）
I0为热电子发射的电流强度； A为何阴极表面化学纯度有关的系数； S为阴极的有效发射面积； T 为发 射热电子的阴极的绝对温度； k为玻尔兹曼常数。
❖ 对lg上Ia式取lg 对I0 数20可..3403得T9 ：Ea
❖ 加速电场可以近似为：
Ea
r1
Va ln r2
r1
3、加速场外延法求零场电流
Fra Baidu bibliotek
❖
合并上述二式可得：
0.439 1
lg Ia lg I0 2.30T
r1
ln
r2 r1
Va
（5-13-3）
❖ 由为上纵式坐可标知，，此如直果 线以 的截距Va为为横lg坐I0标。，由以此lg可Ia
I T
0
为2
纵坐标，从直线的斜率即可求出电子的逸出 电位φ，从而求出逸出功e φ。这种方法叫做 里查逊直线法。
❖ 思考：这种方法有什么好处？
3、加速场外延法求零场电流
❖ 为了维持阴极发射的热电子能连续不断地飞向阳极，必须在 阴极和阳极间外加一个加速电场Ea．在加速电场Ea的作用下， 阴I极a 发I0射ex电p(0流.423Ia.93与0EEaa有) 如下的关系：
数据处理
lg Io 1
❖ 根据不同温度下得到的I0，计算并做出 T 2 T 曲线。由曲线斜率求出电子逸出功eφ。
❖ 将测量结果与标准值4.54eV比较，求出百分差。 ❖ 参考数据：不同灯丝电流时灯丝的温度
灯丝电流If /A 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75
灯丝温度T/103K 1.72 1.80 1.88 1.96 2.04 2.12
实验目的
❖ 掌握用里查逊直线法测定钨的逸出功； ❖ 了解热电子发射的基本规律； ❖ 学习避开某些不易测量常数而直接得到结果
的实验方法； ❖ 学习测定电子荷质比的方法； ❖ 测定电子荷质比。
实验原理
❖ 根据电子从金属表面逸出提供能量的方式不 同，电子发射可以分为光电子发射、热电子 发射、二次电子发射、场效应发射四种类型。
64v，…，144v，分别测出各测对应的阴极电流Ia ❖ 改变理想二极管灯丝电流，每次增加0.050A，重复
上述测量，直至0.750A。每改变一次灯丝电流预热 5min。（思考：为什么？） ❖ 将数据填入下表
数据记录表格
数据处理
❖ 将不同灯丝电流和阳极电压时测得的阳极电流Ia、 相 同应温的 度阳 下极 的电l压g IVa a和V灯a曲丝线电，流求Ia出等截值距换算lg，I。0做换出算不表 格和图像如下：