Politechnika Śląska Katowice, dnia 06.06.11r.

Wydział Transportu

ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z FIZYKI

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 12

Temat ćwiczenia: Wyznaczanie pracy wyjścia elektronów z metali w badaniach emisji termoelektronowej.

Grupa T15

Sekcja nr 3

Chynek Wojciech

Włóczyk Patryk

1.Opracowanie wyników

Obliczenie niepewności mierników wynikających z klasy dokładności mierników:

Wartość niepewności wynosi ±0,5% wartości pomiaru odczytanego

Napięcie:

1. Uż₁ = 3,45 [V]

2. Uż₂= 4,10[V]

3. Uż₃= 4,60[V]

Natężenie:

gdzie:

k = 1,5

z = 6[A]

a) I_ż1
=2,2 ± 0,09 [A]

b) I_ż2
=2,4 ± 0,09 [A]

c) I_ż3
=2,6± 0,09 [A]

Obliczenie oporu katody:

Obliczenie niepewności metodą różniczki zupełnej

Gdzie:

ΔU-0,01 [V]

ΔI - 0,09 [A]

Rt₁,ΔRt₁ = (1,570±0,069)

Obliczenie niepewności metodą różniczki zupełnej

Gdzie:

ΔU-0,02 [V]

ΔI - 0,09[A]

Rt₂,ΔRt₂= (1,700±0,072)

Obliczenie niepewności metodą różniczki zupełnej

Gdzie:

ΔU-0,002 [V]

ΔI - 0,09

Rt₃,ΔRt₃= (1,770±0,062)

2.Zależność rezystancji katody od temperatury

R[Ω]	1,39	1,50	1,59	1,66	1,77
T[K]	2000	2100	2250	2350	2450

Wykres R_t = f(T) unormowanej rezystancji jako funkcji jej temperatury wraz z prostą aproksymującą R_t = f(T) w zakresie temperatur 1273-2273°C=1546-2546 K

= (
0 ± 0,00015)

= (-0,190 ± 0,011) [Ω]

Wykorzystując wartości współczynników kierunkowych prostej obliczamy temperaturę katody odpowiadającą rezystancjom katody . Korzystamy ze wzoru

T1 = 2175[K]

T2 = 2363[K]

T3 = 2450[K]

gdzie:

Rt₁ = 1,55[Ω]

Rt₂ = 1,70[Ω]

Rt₃ = 1,77[Ω]

Obliczamy niepewność :

Odczytanie z wykresów wartości prądów nasycenia odpowiadającym temperaturom :

Średnia i odchylenie standardowe pracy wyjścia elektronów z metalu

Zestawienie wyników:

Rt₁,ΔRt₁ = (1,570±0,069)

Rt₂,ΔRt₂= (1,700±0,072)

Rt₃,ΔRt₃= (1,770±0,062)

= (
0 ± 0,00015)

= (-0,190 ± 0,011) [Ω]

T_1,ΔT₁ = (2175 ±

T_2,ΔT₂ = (2363 ±
[K]

T_{3 ,}ΔT₃ = (2450 ±
[K]

WNIOSKI:

Celem ćwiczenia było wyznaczenie pracy wyjścia elektronów z metali.

Wyniki narażone są na błędy pomiarowe wynikające z klasy dokładności przyrządów pomiarowych. Do obliczenia pracy wyjścia elektronów z metali wykorzystany został wzór Richardsona, który określa prąd nasycenia. Praca wyjścia elektronów z metali w badanej emisji termoelektronowej wynosi W(3,863±0,315)[eV]

---