YMP-6109 # 理想真空二極管綜合實驗裝置

實驗簡介

YMP-6109型實驗裝置通過測量金屬鎢的電子逸出功，將鎢絲(si) 作為(wei) “理想"二極管的陰極材料，陽極做成與(yu) 陰極共軸的金屬圓環，把陰極發射端限製在溫度均勻的一定長度內(nei) 而又可以近似的把電極看成是無限長的無邊緣效應的理想狀態。為(wei) 了避免陰極的冷端效應（兩(liang) 端溫度較低）和電場不均勻等邊緣效應，在陽極兩(liang) 端各加裝一個(ge) 保護（補償(chang) ）電極，它們(men) 與(yu) 陽極同電位但與(yu) 陽極絕緣。

當鎢絲(si) 通電發光發熱後，金屬內(nei) 部部分熱電子獲得大於(yu) 逸出功的能量，從(cong) 金屬表麵逃逸形成熱電子發射電流。根據金屬中電子能量遵從(cong) 費米-狄拉克量子統計分布規律，獲得熱電子發射電流公式，從(cong) 而計算逸出功（WorkFunction）。本裝置實驗內(nei) 容還有：電子在徑向電場和軸向磁場中的運動；費米-狄拉克分布的研究；理想真空二極管的伏安特性。

YMP-6109 # 理想真空二極管綜合實驗裝置實驗目的

1. 金屬電子逸出功的測定。

2. 電子在徑向電場和軸向磁場中的運動。（磁控法測量電子荷質比）

3. 費米-狄拉克分布的研究。

4. 理想真空二極管的伏安特性。

YMP-6109 # 理想真空二極管綜合實驗裝置特點

• 理想真空二極管透明直觀

  理想真空二極管安裝在的管座之上，並且配有透明的亞(ya) 克力保護罩，既可以直觀的觀察真空二極管的工作狀態（鎢絲(si) 發光），還可以有效地保護真空二極管（玻璃器件）。獨立的管座上印有直觀的實驗原理圖，可以使得學生更好的理解整個(ge) 實驗原理，也方便連接導線。

  

• 陽極電流測量準確穩定

  采用微安級電流放大器測量陽極電流，采用四位半數顯表，測量範圍可達0.1uA~20mA，可以準確、精細、穩定地測量到微弱的陽極電流。

• 陽極電壓輸出高效精準

  采用線性電源作為(wei) 陽極電壓電源，輸出幅度達到高達160.0V，可以穩定、高效地提供真空二極管的陽極電壓。

• 螺線管線圈

  方便地置於(yu) 亞(ya) 克力罩之上。

• 可拓展為(wei) 數字化實驗

  數字化實驗：儀(yi) 器可以選配2路數據采集接口和電壓傳(chuan) 感器，可以升級成為(wei) 基於(yu) 電腦的數字化數據采集和分析實驗係統。

  
  

實驗內(nei) 容

實驗一：金屬電子逸出功的測定

1. 在不同陽極電壓和燈絲(si) 溫度下的陽極電流及其對數值，作　l_gI_a～√U_a 圖。

2. 在不同溫度T時所算得的　lg( I / T²) 和　1/T　圖。

直線斜率：m = -22756

逸出電勢: φ = 4.52 (V)

逸出功（功函數）eφ = 4.52 eV

與(yu) 逸出功（功函數）值　eφ=4.54eV　相比的相對誤差：E_r = 0.53%

實驗二：電子在徑向電場和軸向磁場中的運動（磁控法測量電子荷質比）

實驗三：費米-狄拉克分布的研究