63 Lampy Elektronowe, FIZ63 , Rok akademicki:


Rok akademicki:

1995/1996

Laboratorium Fizyki

Nr ćw. 63

Temat: Charakterystyka styku między metalem

a półprzewodnikiem typu n .

Wydz. Mechaniczny

Kierunek: IZK

Grupa: k.03

RADOSŁAW BIEGANOWSKI

Data wyk. ćw.

96-03-27

Ocena

Data zaliczenia

Podpis

  1. zasada pomiaru .

Celem ćwiczenia jest zbadanie zależności natężenia prądu emisji termoelektrycznej od temperatury katody i wyznaczenie pracy wyjścia elektronu z metalu metodą prostych Richardsona .

Praca wyjścia elektronu z metalu to praca jaką trzeba wykonać aby wydobyć elektron z zagłębienia potencjału .

Zjawisko emisji elektronowej polega na wysyłaniu elektronów przez nagrzanie metalu . Elektron może opuścić dany metal , gdy jego energia W przewyższa pracę A wyjścia elektronów z metalu .

Wyznaczanie pracy wyjścia elektronu polega na wyznaczeniu prostej Richardsona z uzyskanych wartości pomiarowych jn - gęstość prądu nasycenia przy danej temperaturze katody , a następnie obliczeniu tangensa nachylenia tej prostej .

2 . Schemat pomiarowy .

0x01 graphic

  1. Ocena dokładności pojedynczych pomiarów .

Prąd anodowy : miliamperomierz o klasie dokładności 0,5

Zakres 7,5 mA

Zakres 30 mA

Prąd żarzenia : amperomierz o klasie dokładności 0,5

Zakres 1,2 A

Napięcie żarzenia katody : woltomierz o klasie dokładności 0,5

Zakres 3V

  1. Tabele pomiarowe .

UA = 150 V

Lp.

Jż [A] ±ΔJż [A]

Uż [V] ±Δ Uż [V]

Jn [mA] ±Δ Jn [mA]

1

0,56 0,005

1,0 0,015

0,1 0,0375

2

0,58 0,006

1,2 0,015

0,3 0,0375

3

0,60 0,006

1,25 0,015

0,44 0,0375

4

0,62 0,007

1,45 0,015

0,6 0,0375

5

0,64 0,007

1,5 0,015

1,0 0,0375

6

0,66 0,007

1,65 0,015

1,8 0,0375

7

0,68 0,007

1,7 0,015

2,9 0,0375

8

0,70 0,008

1,75 0,015

4,5 0,0375

9

0,72 0,008

2,0 0,015

13,0 0,15

10

0,74 0,008

2,2 0,015

17,5 0,15

Lp.

Pż [W] Δ Pż

T [K]

1/T [K-1]

jn

ln jn

1

0,56 0,0179

666,67

0,001499

0,1

- 2,30

2

0.696 0,0216

703,90

0,001420

0,3

- 1,20

3

0,75 0,0223

717,18

0,001394

0,44

- 0,82

4

0,899 0,0260

750,41

0,001332

0,6

- 0,51

5

0,96 0,0269

762,8

0,001310

1,0

0

6

1,089 0,0293

787,3

0,001270

1,8

0,58

7

1,156 0,0302

799,1

0,001251

2,9

1,06

8

1,225 0,0318

810,76

0,001233

4,5

1,50

9

1,44 0,0357

844,22

0,001184

13

2,56

10

1,628 0,0389

870,52

0,001148

17,5

2,86

  1. Przykładowe obliczenia wielkości złożonych .

Moc właściwa :

Sk = 1cm2

Temperatura katody :

σ - stała =

ε - emisyjność całkowita równa 0,5 dla katody lampy AZ-1

  1. rachunek błędów .

Pż = U • J

[k]

  1. Zestawienie wyników pomiarów .

Obliczenie pracy wyjścia elektronu z metalu : W = k • tgα , k = 1,38 • 10-23 [J/k]

Obliczenie pracy wyjścia elektronu z wolframu w oparciu o wykres zależności

ln jn = f (1/T) i wzór na pracę :

W = 1.38 • 10-23 • 11200 = 1,38 • 10-23 • 11200 = 15456 • 10-23 =

=1,5456 • 10-19 [J/k]

Praca wyjścia elektronu z metalu wynosi 0,96 eV



Wyszukiwarka