逸出功的测量数据处理
指导教师批阅意见:
成绩评定:
3
四、数据处理
1、加速电场为零时的热电子发射电流的计算 由表 1 得出灯丝温度 T 与灯丝电流 If 的关系,再以 为横坐标,ln 为纵坐标,作出不同
温度 T 下的 ln
—
关系曲线,如图四。
图四 不同温度 T 下的 ln
—
关系曲线
线性拟合后,得到一系列的直线。取这些直线的截距 ln I,取自然指数后可得对应温度下的加 速电场为零时的热电子发射电流 I(10-6A) : ln I I
1
以
为横坐标,ln
为纵坐标,作出 —ln
关系曲线。如图五。
图五
—ln
关系曲线 ,由此可计算出逸出电位 = 。
线性拟合后,拟合直线的斜率即为 M=
代入数值可得逸出电位 = W=4.6097 eV 3、相对误差的计算
=
= 4.6097 V 。所以逸出功为
钨丝的逸出电位的公认值为 4.54V,所以本实验的相对误差为
-6
0.500
0.550
0.580
0.600
0.620
0.640
0.650
0.660
0.680
1720
1800 12.110
1850 27.868
1880 46.85
1910 77.03
1940 124.87
1960 155.69
1980 199.43
2010 302.59
I (10 A%
2
三、实验结果陈述与总结
实验测得,钨丝的溢出电位为 4.6097V,逸出功为 4.6097 eV,实验的相对误差为 1.54%。 本实验操作比较简单,但要得到准确的实验数据要有耐心,要等数值稳定下来后再进行数据记 录,否则会造成较大的实验误差。在实验原理和数据处理方面稍微比较复杂,但数据处理按步骤一 步一步来,还是很容易能得到实验结果的。 通过本实验,我了解到了热电子发射的基本规律,学到了一些处理复杂数据的方法,通过曲线 化直,数据拟合,再通过拟合的直线的性质,可以很容易求得一些本来不容易求得物理量可以避开 某些不易测常数而直接得到结果。
0.9167 2.501
2.4941 12.110
3.3275 27.868
3.847 46.852
4.3442 77.030
4.8273 124.873
5.0479 155.69
5.2955 199.43
5.7124 302.59
2、钨丝逸出功的计算 由图四的拟合可得出不同温度下的加速电场为零时的热电子发射电流 I(10-6A) : If(A) T(K)