Tomasz Parada

Ćwiczenie nr 21.

Zespół: I

Wydział Inżynierii Produkcji

Grupa A-21

Temat :Wyznaczanie pracy wyjścia elektronów z metalu metodą prostej Richardsona.

Cel ćwiczenia: zapoznanie się ze zjawiskiem termoemisji elektronów i wyznaczeniem ich pracy wyjścia z metalu (katoda lampy elektronowej).

1.Wstęp teoretyczny.

Termoemisja jest to wychodzenie elektronów z rozgrzanej powierzchni danego ciała do otaczającej przestrzeni . Zjawisko to jest jednym z kilku zjawisk emisji elektronów pod wpływem dostarczanej energii.

Klasyfikacja:

-emisja termoelektronowa zachodzi w wyniku nagrzania danego ciała do odpowiednio wysokiej temperatury.

-emisja fotoelektronowa występuje wskutek pochłaniania przez substancję energii promieniowania elektromagnetycznego.

-emisja wtórna jest to emisja zachodząca wskutek bombardowania ciała elektronami lub jonami.

-emisja polowa natomiast, jest to emisja elektronów z materiału zachodząca pod działaniem bardzo silnego pola elektrycznego.

2.Opis ćwiczenia

Ćwiczenie polega na wyznaczeniu pracy wyjścia elektronów z metalu, z którego wykonana jest katoda próżniowa lampy elektronowej, tzw. dioda. Dioda elektronowa składa się z bańki szklanej, w której osadzone są dwie elektrody : anoda i katoda. W celu zapewnienia termoemisji elektronów z materiału katody, jest ona podgrzewana przy pomocy odizolowanego od niej grzejnika.

Schemat układu pomiarowego.

Wykres zależności
dla pierwszego pomiaru. Dla napięcia żarzenia 5V

Obliczenia:

Wzór na natężenie prądu anodowego:

Po logarytmowaniu otrzymamy równanie prostej typu
,

gdzie y=
, x=
, b=
i z której nachylenie

Wyznaczamy z tego temperaturę
oraz wartość prądu

k- stała Boltzman =1,38

J/K

e- ładunek elektryczny=1,602
C

Wykres zależności
dla drugiego pomiaru: Dla napięcia żarzenia 5,75V

Podobnie postępujemy w przypadku drugiego pomiaru:

Po otrzymaniu tych wyników możemy wyznaczyć pracę wyjścia. Wzór na pracę wyjścia:

Wyniki w elektronowoltach: W= 10 ,29
eV

4..Dyskusja błędu:

Wyznaczenie błędu systematycznego:

5.Wnioski

Według mnie jakość wyznaczonej pracy wyjścia nie jest wysoka gdyż choćby minim malne błędy w wyznaczaniu temperaturykatody mogą doprowadzić do złych wyników.Mamy w tym zadaniu do czynienia z podnoszeniem liczb do potęgi przy podstawie e i niweilki różnica rzędu 1-2 mogą spowodować niedokładne wyniki.

---