ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №29-А

ПРОВЕРКА ЗАКОНА ТРЁХ ВТОРЫХ БОГУСЛАВСКОГО ЛЭНГМЮРА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА.

Обозначив показатель степени в уравнении (1) при U_A через a и прологарифмировав это уравнение, получаем:

(4)

Если закон 3/2 выполняется, график зависимости lnI_A(ордината) от lnU_A(абсцисса) в своей средней части будет прямолинейным с угловым коэффициентом a»3/2. Представляя среднюю часть графика прямой линией и экстраполируя прямую до пересечения с осью ординат, по отрезку, отсекаемому на оси, получаем величину lnC. Тогда для удельного заряда электрона имеем:

(5)

Величина постоянной g даётся в лаборатории.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Вывести ручку потенциометра R_A в крайнее левое положение и включить установку. Определить цену деления микроамперметра, измеряющего анодный ток.

2.Меняяя потенциометром R_A напряжение на аноде от 0 до 300 В, с интервалом 20 В, получить вольтамперную характеристику диода. Результаты измерения U_A и I_A занести в таблицу. Определить значения lnU_A и lnI_A, которые также занести в таблицу.

3.По данным таблицы построить вольтамперную характеристику диода.

4.Построить график зависимости lnI_A от lnU_A. Выделить на графике прямолинейный участок, для которого найти угловой коэффициент a. Сравнить полученное значение a с теоретическим значением 3/2.

5.Экстраполировать прямолинейный участок этой зависимости до пересечения с осью ординат и определить величину lnC. По формуле (5) найти удельный заряд электрона.

ТАБЛИЦА

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №29-Б

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТЫ ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНА ИЗ МЕТАЛЛА

Значение работы выхода А_в электрона из металла может быть получено при изучении зависимости тока насыщения I_н диода от температуры Т катода. Перепишем уравнение (3) в виде:

(6)

Логарифмирование равенства (6) даёт:

(7)

Из (7) видно, что зависимость ln(I_н/T²)от 1/Т представляется прямой линией, угловой коэффициент которой j равен:

(8)

Из (8) получаем формулу для определения работы выхода:

(9)

Как правило, работа выхода измеряется во внесистемных единицах энергии – электрон-вольтах (эВ). Для получения работы выхода в электрон-вольтах следует пользоваться формулой:

(10)

Работа выполняется на установке, схема которой приведена на рис.1. Величина анодного тока подбирается так, чтобы в рабочем диапазоне температур катода диод работал в режиме насыщения. ТемператураТ катода регулируется с помощью тока накала I_н. Величина температуры определяется по градуировочному графику зависимости I_н от Т. Этот график имеется в лаборатории.