Задание. Схема установки для проведения измерений показана на рис

Схема установки для проведения измерений показана на рис. 2. Используется радиолампа 6Х2П. Отрицательное анодное напряжение подается от источника питания, регулируется потенциометром и измеряется вольтметром. Анодный ток лампы измеряется микроамперметром, т.к. величина тока изменяется в широких пределах. При расчете величины отрицательного анодного напряжения на аноде лампы следует учитывать падение напряжения на микроамперметре, вычитая его из показаний вольтметра. Внутреннее сопротивление микроамперметра, различное при различных пределах измерения, указывается на приборе.

Ток накала регулируется реостатом и измеряется амперметром, расположенным на лицевой панели источника питания.

1. Собрать схему для проведения измерений согласно рис. 2.

Рис. 2. Схема проведения измерений.

2. Исследовать зависимость анодного тока I_a от анодного напряжения U_a, изменяя его от -0,5B до +0,5 B при различных токах накала I_min и I_max. Эксперимент начинать с малого тока накала. Уменьшить напряжение через 0,05 В, снимать соответствующие показания микроамперметра. Результаты занести в таблицу.

3. Построить графики зависимости (аппроксимировать каждый из участков прямыми по методу наименьших квадратов), определить по ним величину и знак контактной разности потенциалов между анодом и катодом для каждого тока накала.

4. Изучить зависимость анодного тока от величины анодного напряжения, рассчитать значения температуры катода.

5. Построить графики зависимости анодного тока от величины отрицательного анодного напряжения U_a с учетом контактной разности потенциалов при указанных выше токах накала.

6. Для каждого напряжения рассчитать значения минимальной скорости термоэлектронов, при которой они достигают анода лампы, используя формулу (14).

7. Получить количество электронов, соответствующее каждому току, пользуясь соотношением I_a=N·e, где e– заряд электрона, а N – число электронов, которые достигают анода лампы за 1 секунду. Результаты занести в таблицу.

8. Построить график зависимости N=f(v_min).

Контрольные вопросы

1. Дайте определение термоэлектронной эмиссии?

2. Опишите поведение электрона на границе между металлом и вакуумом?

3. Дайте определение химического потенциала?

4. Каков физический смысл контактной разности потенциалов, дайте определение?

5. Опишите способ изучения распределения электронов по скоростям методом задерживающего потенциала.

Литература

1. Гапонов В.И. Электроника. Ч. 1. М., «Физматгиз», 1960. Гл. 3, §1.

2. Капцов Н.А. Электроника. М., «Гостехиздат», 1956. Гл. 2, §3.

3. Методы физических измерений. Под ред. Солоухина Р.И., Новосибирск, «Наука», 1975. С. 144.

4. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 3. М., «Наука», 1987. Гл. IX, §61.