Описание экспериментальной установки

Система металл-вакуум в данной работе реализуется в двухэлектродной электронной лампе (рис. 2). Один из электродов лампы - катод 1 подогревается с помощью спирали 2, по которой пропускается ток , называемый током накала. Эмиттированные катодом электроны собираются вторым электродом лампы - анодом 3.

1 - катод; 2 - спираль подогрева; 3 - анод.

Рис. 2. Двухэлектродная электронная лампа

Схема экспериментальной установки приведена на рис.3.

Первичная обмотка трансформатора Т питается от сети переменного тока напряжением 220 В. Вторичная обмотка подключена к диодному мосту VD, выпрямленное напряжение с которого через переменный резистор R и миллиамперметр ИП1 подается на накальную спираль лампы Л. Рукоятка управления резистором R выведена на лицевую панель установки. На этой же панели расположен миллиамперметр ИП1. Регулировка тока накала производится резистором R. Определение температуры катода осуществляется по величине тока накала I_н, измеренному миллиамперметром ИП1 с помощью градуировочной кривой (рис. 4). Для измерения тока I_а термоэлектронов, достигающих анода, служит микроамперметр ИП2, включенный в анодную цепь. Прибор ИП2 также расположен на лицевой панели установки. Там же находится переключатель рода работ.

Т

ИП1

VD

 220

ИП2

Рис. 3

Рис. 4

Порядок выполнения работы

1. Зарисовать таблицу

2. Установить переключатель рода работ, находящийся на лицевой панели установки, в среднее положение, а рукоятку регулировки тока накала - в крайнее левое положение (против часовой стрелки). Включить установку в розетку, установить переключатель рода работ в положение «Б». Выждать 2-3 мин. И записать значения тока накала I_н и анодного тока I_а в таблицу.

Таблица

	1	2	3	4	5	6	7	8
Iн, mА
Iа, A
lnIа
Т, К
, К-1

3. Повторить измерения 8 раз, устанавливая каждый раз новое значение тока накала и выжидая 1-2 мин, пока температура катода стабилизируется.

4. Определить значения температуры катода с помощью градуировочной кривой (рис. 4) и занести в таблицу.

Обработка результатов измерений

1. Вычислить величины иlnI_а и занести их в таблицу.

2. Нанести экспериментальные точки на график в координатах lnI_а и .

3. Определить погрешности измерения экспериментальных точек и нанести их на график.

4. Провести интерполирующую прямую, используя метод наименьших квадратов. Убедиться в наличии линейной зависимости.

5. Учитывая, что угловой коэффициент построенной зависимости равен , а также используя табличное значение постоянной k, определить работу выхода электронов из металла.

6. Определить погрешность экспериментального значения работы выхода и сравнить его с табличным (вольфрам).