金属电子逸出功测量实验报告_图文

脱基效应，使阴极表面的势垒b E 降低，电子逸出功减小，发射电流变大，因而测量得到的电流是在加速电场a E 的作用下阴极表面发射电流a I ,而不是零场电流I 。可以证明零场电流I 与a I 的关系为

0.439exp a a E I I T ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭

对上式取对数，曲线取直，有

T

E I I a a 30.2439.0lg lg += （3.11.3） 通常把阴极和阳极做成共轴圆柱形，忽略接触电位差和其它影响，则加速电场可表示为121ln(/)

a a U E r r r =，其中1r 和2r 分别为阴极和阳极的半径，a U 为阳极电压（图3.11-4）。把a E 代入上式得

1210.439

1lg lg 2.30ln(/)

a a I I U T r r r =+ （3.11.4） 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T 一定时，

a I lg 和a U 成线性关系。如果

以a I lg 为纵坐标、

以a U 为横坐标作

图，这些直线的延

长线与纵坐标的交

点为lg I ，如图

3.11-5所示。求反对数，可求出在一定

温度下的零场电流I 。

测量数据与数据处理：

1. 按照图3.11-6连接好实验电路，接通电源，预热十分钟。

2. 调节理想二极管灯丝电流f I 在0.55-0.75A 之间，每隔0.05A 进行一次测量。如果阳极电流a I 偏小或偏大，也可适当增加或降低灯丝电流f I 。对应每一灯丝电流，在阳极上加上25V ，36V ，49V ，64V ，…，144V 电压，各测出一组阳极电流a I 。记录数据于表

3.11.2中，并换算至表3.11.3。

图3.11-6 实验电路图

图3.11-5 外推法求零场电流 0 5 10 1T 2T 3T 4T 5T 54.......i T T T >>>lg a

I a U lg I

U图线

a

求出截距I

lg，

得在不同阴极温度时的零场热电子发射电流I，并换算

3.11.4。

根据表3.11.4

1

图

T

线。由直线斜率求电子逸出电势，计算出逸出功ϕ

e，并

4.54eV 比较，计算相对误

虎极博 n9svNzQ40GOx