1、金属电子逸出功的测定,【预习要点】在通常温度下，由于金属表面与外界之间存在着势垒，从能量角度看，金属中的电子实在一个势阱中运动，势阱的深度为Eb.。在热力学温度为零度时，电子所具有的最大能量为EF，EF称为费米能量，这时电子逸出金属表面至少需要从外界得到的能量为E0=EbEF=e,称为金属电子的逸出功。电子从被加热金属中逸出的现象称为热电子发射。不同的金属具有不同的逸出功，而逸出功的大小对热电子发射的强弱有重要影响。实验中常用里查逊直线法测定金属电子的逸出功。,【实验目的】1、了解热电子发射的基本规律；2、用里查逊直线法测定金属钨的电子逸出功 【仪器用具】理想二极管、直流电压表、直流电流表两个
2、（1A，1000A）、逸出功测定仪。 【实验原理】1、热电子发射,用钨丝作阴极的理想二极管，通过电流加热，并在阳极和阴极间加上正向电压时，在外电路中就有电流通过。电流的大小主要与灯丝温度及金属逸出功的大小有关，灯丝温度越高或金属逸出功越小，电流就越大。根据费米迪拉克分布可以导出热电子发射的里查孙杜西曼公式 式中I为热电子发射的电流强度，A为与阴极材料有关的系数，S为阴极的有效发射面积，k为波尔兹曼常数，k=1.38110-23J/K，T为热阴极灯丝的热力学温度，e为逸出功。,（1）,2、里查逊直线法 由式（1）得 两边取对数从式中可以看出， 与 成线性关系， 若以 为纵坐标， 为横坐标作图，所
3、得直线 斜率即可求出金属电子的逸出功e或逸出电位 ，这个方法叫做里查逊直线法,（2）,3、外延法求零场电流为了维持阴极发射的热电子能连续不断地飞向阳极，必须在阴极和阳极间外加一个加速电场Ea然而由于Ea的存在使阴极表面的势垒Eb降低，因而逸出功减小，发射电流增大这一现象称为肖脱基效应在Ea的作用下，阴极发射电流Ia与阴极表面加速电场Ea的关系为：式中，Ia和I分别表示加速电场为Ea和零时的发射电流。,（3）,如果把阴极和阳极做成共轴圆柱体，并忽略接触电势差和其它影响，则加速电场可表示为将式（4）代入式（3）取对数得式（5）表明，对于一定尺寸的直热式真空二极管，r1、r2一定，当阴极的温度T一定时，lgIa与 成线性关系，若以lgIa为纵坐标， 为横坐标作图，则得到各个温度下的一系列直线，而直线的延长线与纵坐标的交点，即截距为lgI(如图2所示)。,（4）,（5）,【实验内容】1、熟悉仪器装置，按图连接电路，接通电源，调二极管灯丝电流If=0.580A，预热510分钟。2、在阳极上依次加25V、36V、144V电压，分别测出对应的阳极电流Ia。3、改变二极管灯丝电流If值，每次增加0.020A，重复上述测量，直至0.700A。 【思考题】2、实验中是如何得到不同灯丝温度T的？零场电流I又是如何求得的？,
