Witold Choinkowski
Wip
A-21
zespól 1
Ćw-21
Wyznaczanie pracy wyjsca elektronow z metalu metoda prostej Richardsona.
Wiadomości wstępne:
Ćwiczenie, które wykonaliśmy polegało na wyznaczeniu pracy wyjścia elektronów z metalu metodą prostej Richardsona.
Termoemisja elektronów, to zjawisko emitowania przez metal elektronów, które tworzą w nim tzw. gaz elektronowy. Powstaje na skutek przekazywania tym elektronom energii drgań cieplnych sieci krystalicznej. Intensywność tego zjawiska zależy od temperatury, w której ono zachodzi. Wspomniany gaz elektronowy jest to ogół swobodnych elektronów przewodnictwa znajdujących się w krysztale.
Przebieg ćwiczenia.
Przebieg ćwiczenia miał na celu uzyskanie danych do obliczenia pracy wyjścia elektronu z metalu. Aby je wyznaczyć trzeba było skorzystać z układu pomiarowego, którego schemat przedstawia rysunek:
Wykonaliśmy dwie serie pomiarów, dla różnych napięć żarzenia grzejnika lampy elektronowej. Pierwsza seria dla 5V i druga dla 5,75V.
Odczytywaliśmy wskazania natężenia prądu płynącego przez mikroamperomierz, podłączony pomiędzy anodą a katodą. Po podłączeniu zasilacza żarzenia odczekaliśmy chwilę, aż żarnik się nagrzeje i ogrzeje katodę. Następnie regulując potencjometrem napięcie anoda-katoda, obserwowaliśmy zmianę prądu. Wyniki przedstawiają tabele poniżej:
dla Uż=5V
-U[V] |
I[ |
0,58 |
2 |
0,52 |
4 |
0,55 |
6 |
0,45 |
8 |
0,43 |
10 |
0,42 |
12 |
0,4 |
14 |
0,39 |
16 |
0,38 |
18 |
0,37 |
20 |
0,36 |
22 |
0,35 |
24 |
0,34 |
26 |
0,34 |
28 |
0,33 |
30 |
Uż=5,75V
-U[V] |
I[ |
0,8 |
2 |
0,74 |
4 |
0,7 |
6 |
0,67 |
8 |
0,65 |
10 |
0,63 |
12 |
0,62 |
14 |
0,6 |
16 |
0,59 |
18 |
0,58 |
20 |
0,57 |
22 |
0,56 |
24 |
0,56 |
26 |
0,55 |
28 |
0,54 |
30 |
Po wprowadzeniu wynikow do programu orgin , zauważyłem, że niektóre wyniki znacznie odbiegają od oczekiwanych przez co twożą duże błędy, dlatego nie uwzględnialiśmy ich przy sporządzaniu wykresu. Następnym krokiem było wyznaczenie przy pomocy programu najlepszą aproksymację prostej metoda najmniejszej sumy kwadratów oraz jej wzór.
Y=aX + B
Nastepnie korzystajac ze wzoru 
gdzie 
, 
, 
przeksztalacajac ta zalezność można obliczyć tęperature katody, która była podgrzewana przez grzejnik.
-10,85059 i {error}=0,03575
-10,2767 i {error}=0,03553
Obliczam błąd:
Ostatecznie teperatury katody sa rowne:
T1=1069,4
K
T2=1129
K
2)Mając wartości temperatur katody można wyliczyć za pomocą wzoru 
pracę wyjścia W elektronów.
=6,97 i {error} = 0,01415
=8,97878 i {error}=0,02237
J
j
ostateczny wynik:
W=6,15
Wnioski
Po przeanalizowaniu wyników wraz z błędami widać, że metoda, którą wykorzystywaliśmy wprowadza znaczne błędy. Jest to wynik głównie tego, iż przy każdej zmianie temperatury zmienia się parametr A, a co za tym idzie coraz większy błąd pomiarowy. Dlatego wynikowa praca wyjścia odbiega i to całkiem znacznie od wartości rzeczywistej.
Wyszukiwarka