Порядок выполнения работы. 1. Схема лабораторной установки представлена на рис

1. Схема лабораторной установки представлена на рис. 4.

2. Убедиться в правильности собранной схемы, ввести сопротивление реостата накала R_н и с разрешения преподавателя (или лаборанта) включить цепь накала ключом К и анодную цепь подключить к лабораторной сети постоянного тока.

3. Движком потенциометра установить максимальное анодное напряжение. Реостатом R_н установить накал нити так, чтобы анодный ток был заметен.

4. При данном токе накала нити I_{К 1} и напряжении накала U_{К 1}, меняя анодное напряжение от нуля до максимума, снять вольт-амперную характеристику диода, т.е. зависимость анодного тока I_а от анодного напряжения U_а. Показания прекратить снимать тогда, когда при значительном изменении анодного напряжения анодный ток или совсем не изменяется или же медленно нарастает: это говорит о том, что достигнута область насыщения.

5. Снять три вольт-амперные характеристики при разных токах накала I_к. Данные занести в таблицу по указанной форме.

6. Подсчитать по формуле закона Ома (6) сопротивление нити накала для каждого из трёх проведённых опытов. Определить соответствующие значения температуры катода, пользуясь для этого графиком R = f(T) или данными табл. 1. Сопротивление R₀ указано на графике R= f (T), прилагаемом к лабораторной установке.

7. Построить вольт-амперные характеристики диода при трёх разных температурах накала Т. По оси абсцисс принято откладывать анодное напряжение U_а, а по оси ординат – анодный ток I_а. Все три кривые следует строить на общих осях.

8. Подсчитать работу выхода для металла катода лампы. Расчётная формула (5) справедлива для любых двух токов насыщения: (j_{s 1}, j_{s 3}) и (j_{s 2}, i_{s 3}) при температурах (Т ₁, Т ₃) и (Т ₂, Т ₃). Необходимо получить работу выхода А для трех пар значений токов насыщения, взять среднее и выразить результат в электрон-вольтах (эВ). При вычислении нужно учесть, что k = 1,38*10^-23 Дж/K; 1 эВ = 1,6*10^-19 Дж.

Контрольные вопросы

1. Что такое «электронная эмиссия»?

2. Какие бывают типы электронной эмиссии?

3. Что такое «работа выхода электрона из вещества»?

4. Какие силы препятствуют выходу электронов из вещества?

5. Почему достигается режим насыщения тока на вольт-амперной характеристике вакуумного диода?

6. Какая часть вольт-амперной характеристики диода объясняется формулой Ричардсона - Дэшмана?

Литература: [1]; [2].

РАБОТА 85. ИЗУЧЕНИЕ ВЫПРЯМЛЯЮЩИХ СВОЙСТВ p-n ПЕРЕХОДА