lab1:lab111

Это старая версия документа!


Шаг 2. Снятие ВАХ 1. Установите напряжение накала U_накала = … В 2. Изменяйте анодное напряжение от 0 до … В с шагом … В 3. Записывайте значения анодного тока для каждого напряжения

Шаг 3. Таблица измерений

U_анода, В I_анода, мА ln(I)
————————-——-
0 0 -
5
10

1. Построение графика ВАХ

  • График I_анода(U_анода) в линейном масштабе
  • График ln(I) от U_анода для участка насыщения

2. Расчет температуры электронного газа

Из закона Ричардсона-Дэшмана: $$I = AT^2e^{-\frac{e\varphi}{kT}}$$

$$T = \frac{e}{k}\cdot\frac{dU}{d(\ln I)}$$

Рассчитанное значение: T = … К

3. Определение контактной разности потенциалов

Из графика ВАХ определяем напряжение отсечки: $$\varphi_{конт} = U_{отсечки}$$

Экспериментальное значение: φ_конт = … В

<accordion>

<title>1. Почему анодный ток достигает насыщения при увеличении напряжения?</title>
<content>Ток насыщения соответствует случаю, когда все электроны, испускаемые катодом, достигают анода. Дальнейшее увеличение напряжения не увеличивает ток, так как эмиссия ограничена температурой катода.</content>

</accordion>

<accordion>

<title>2. Как температура катода влияет на анодный ток?</title>
<content>С увеличением температуры катода возрастает число электронов, имеющих энергию, достаточную для преодоления работы выхода, что приводит к увеличению тока насыщения.</content>

</accordion>

<accordion>

<title>3. Что такое работа выхода и как она связана с контактной разностью потенциалов?</title>
<content>Работа выхода - минимальная энергия, необходимая для удаления электрона из металла. Контактная разность потенциалов возникает из-за различия работ выхода контактирующих материалов.</content>

</accordion>

Рекомендуемые ролики на русскоязычных платформах:

1. Электронный газ в металлах (RUTUBE, 8 мин) - основы теории электронного газа

2. Термоэлектронная эмиссия (InternetUrok, 12 мин) - явление термоэмиссии

3. Контактные явления в металлах (Лекторий МФТИ, 20 мин) - углубленное рассмотрение

4. Курс "Физика твердого тела" (Открытое образование) - раздел по электронному газу

🚩 Важно! Не превышайте напряжение накала - это может привести к перегоранию катода.

Лайфхак: Дайте диоду прогреться 2-3 минуты перед измерениями для стабилизации температуры.

📝 Для отчета: Тщательно проанализируйте участок ВАХ перед насыщением - именно он содержит информацию о температуре электронного газа.