![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Описание экспериментальной установки и методики эксперимента
ВВЕДЕНИЕ Целью данной лабораторной работы является изучение распределения по скоростям электронов, эмитированных термокатодом, и сравнения полученного распределения с максвелловским.
ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА В качестве экспериментальной установки в данной работе используется лабораторная установка. Внешний вид лабораторной установки представлен на рисунке 1.1. Рисунок 1.1 – Внешний вид лабораторной установки. 1 – выключатель «Сеть» 2 – рукоятка «Давление» (в данной работе не используется) 3 – рукоятка «Реверс» (в данной работе не используется) 4 – кнопки выбора лабораторной работы 5 – рукоятки «Накал лампы» 6 – «Напряжение анода» 7 – «Нагрев нити» (не используется) 8, 9 – переключатели режимов работы измерительных приборов 10 и 11 10, 11 – измерительные приборы 12 – лампочки индикации 13 – электронная лампа Схема включения электронной лампы представлена на рисунке 1.2. Рисунок 1.2 – Электрическая схема установки. Включим питание лабораторной установки кнопкой 1 «Сеть». Одной из кнопок 4 включим работу «Распределение Максвелла». Рукояткой 5 «Накал лампы» установим максимальные значения тока и напряжения накала. Рукояткой 6 «Напряжение анода» установим минимальное значение напряжения анода и подождём 1 – 2 минуты до достижения анодным током установившегося значения. Снимем зависимость тока анода от анодного напряжения, повторив измерения не менее 10 раз, увеличивая при каждом измерении напряжение анода на 10 – 20 мВ и выжидая 0, 5 – 1 мин. после каждого увеличения напряжения. Появляющийся на стенде график зависимости тока анода от напряжения анода позволяет контролировать ход эксперимента. Повторим измерения для двух других значений напряжения и тока накала. При выборе тока накала исходим из условия, чтобы при минимальном задерживающем напряжении анодный ток не был менее 90-100 мкА.
2 ОСНОВНЫЕ РАСЧЁТНЫЕ ФОРМУЛЫ
![]()
где e – заряд электрона (-1, 6*10-19 Кл) k – постоянная Больцмана (1, 38*10-23 Дж/К)
![]() где me – масса электрона
![]()
![]()
3 РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ Таблица 3.1 – Результаты измерений
Рисунок 3.2 – График зависимости Ln(IА) от Uз Из рисунка 3.2 определяем коэффициенты линейных зависимостей а1=-9, 7645 b1=-9, 2434 а3=-11, 645 b3=-11, 312
Используя формулу [2.1], рассчитаем температуру T катода: Т1= 1113, 21 К Т2= 1270, 02 К Т3= 1350, 14 К С помощью метода наименьших квадратов рассчитываем погрешности
Используя формулу [2.4], рассчитаем погрешности в определении температуры T катода:
Используя формулы [2.2], [2.3] и [2.4], находим среднюю, среднеквадратичную и наиболее вероятную скорости электронов для T1: < V> = 324739, 54 м/с Vср.кв = 2549043, 72 м/с Vвер = 199170, 23 м/с
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Линейность зависимости Ln(IА) от Uз свидетельствует о том, что эмитированные катодом лампы электроны подчиняются распределению Максвелла.
ВЫВОД В ходе данной работы, мы научились измерять зависимость анодного тока лампы от задерживающего напряжения. Линеаризовали полученные данные зависимости и убедились в максвелловском характере распределения электронов по энергиям.
Т1=11, 321*10 в 4 степени или 1113211, 5942
Т1=1307, 92 К Т2=1113, 44 К Т3=985, 32 К а1=-9, 7645
|