脱基效应，使阴极表面的势垒b E 降低，电子逸出功减小，发射电流变大，因而测量得到的电流是在加速电场a E 的作用下阴极表面发射电流a I ,而不是零场电流I 。

可以证明零场电流I 与a I 的关系为
0.439exp a a E I I T ⎛⎫
= ⎪ ⎪⎝⎭
对上式取对数，曲线取直，有
T
E I I a
a 30.2439.0lg lg +
= （3.11.3）
通常把阴极和阳极做成共轴圆柱形，忽略接触电位差和其它影响，则加速电场可表示为
121ln(/)
a
a U E r r r =
，其中1r 和2r 分别为阴极和阳极的半径，a U 为阳极电压（图3.11-4）。

把a E 代
入上式得
1210.4391
lg lg 2.30ln(/)
a a I I U T
r r r =+
（3.11.4）
此式是测量零级电流的基本公式。

对于一定尺寸的二极管，当阴极的温度T 一定时，a I lg 和a U 成线性关系。

如果以a I lg 为纵坐标、以a U 为横坐标作图，这些直线的延
长线与纵坐标的交点为lg I ，如图3.11-5所示。

求反对数，可求出在一定温度下的零场电流I 。

测量数据与数据处理：
1. 按照图3.11-6连接好实验电路，接通电源，预热十分钟。

2. 调节理想二极管灯丝电流f I 在0.55-0.75A 之间，每隔0.05A 进行一次测量。

如果阳极电流
a I 偏小或偏大，也可适当增加或降低灯丝电流f I 。

对应每一灯丝电流，在阳极上加上25V ，36V ，
49V ，64V ，…，144V 电压，各测出一组阳极电流a I 。

记录数据于表3.11.2中，并换算至表3.11.3。

图3.11-6 实验电路图
图3.11-5 外推法求零场电流
0 5 10
1
T 2
T 3
T 4
T 5
T 54 (i)
T T T >>>lg a I a
U lg I
U图线
a
求出截距I
lg，
得在不同阴极温度时的零场热电子发射电流I，并换算
3.11.4。

根据表3.11.4
1
图
T
线。

由直线斜率求电子逸出电势，计算出逸出功ϕ
e，并
4.54eV 比较，计算相对误。