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钨的逸出功测定金属中存在大量的自由电子，但电子在金属内部所具有的能量低于在外部所具有的能量，因而电子逸出金属时需要给电子提供一定的能量，这份能量称为电子逸出功。
电子从加热的金属中发射出来的现象称为热电子发射。
热电子发射的性能与金属材料的逸出电势(或逸出功)有关。
在电真空器件阴极材料的选择中，材料的逸出电势是重要参量之一。
本实验用理查逊(Richardsion)直线法测量钨的逸出电势，这一方法有丰富的物理思想和较好的数据处理基本训练。
【实验目的】1(了解有关热电子发射的基本规律。
2(用理查逊直线法测定钨丝的电子逸出电势V。
3(进一步学习数据处理方法。
【实验仪器】金属电子逸出功测定仪【实验原理】电子从金属中逸出，需要能量。
增加电子能量有多种方法，如用光照、利用光电效应使电子逸出，或用加热的方法使金属中的电子热运动加剧，也能使电子逸出。
本实验用加热金属，使热电子发射的方法来测量金属的逸出功。
若真空二极管的阴极(用被测金属钨丝作成)通———————————————————————————————————————————————以电流加热，并在阳极上加以正电压时，在连接这两个电极的外电路中将有电流通过，如图1所示。
这种电子从热金属丝发射的现象，称热电子发射。
从工程学上说，研究热电子发射的目的是用以选择合适的阴极材料，这可以在相同加热温度下测量不同阴极材料的二极管的饱和电流，然后相互比较，加以选择。
1(电子逸出功根据固体物理学中金属电子理论，金属中的传导图 1电子能量的分布是按费米-狄拉克能量分布的。
即31E?EFdN4π??)+1? (1)f(E)==3(2m)2E2?exp(dEhKT??式中，EF是费米能级。
在绝对零度时电子的能量分布如图2中曲线(1)所示。
这时电子具有的最大能量为EF。
当温度T > 0时，电子的能量分布曲线如图3中曲线(2)(3)所示。
其中能量较大的少数电子具有比EF更高的能量，其数量随能量的增加而指数减少。
金属电子逸出功实验报告篇一：《金属电子逸出功的测定》实验指导与报告要求1 《金属电子逸出功的测定》实验指导与报告要求一、电子发射 1、电子发射的分类：⑴、光电发射：靠光照射金属表面引起电子发射。
⑵、热电子发射：加热金属使其中大量电子克服表面势垒而逸出。
⑶、二次电子发射：靠电子流或离子流轰击金属表面产生电子发射⑷、场效应发射：靠外加强电场引起电子发射 2、热电子发射⑴、无线电电子学的基础⑵、真空管中从通电加热的金属丝阴极表面逸出电子的现象二、实验目的和要求1、了解热2、掌握逸出功的测量方法。
2、学习一种数据处理方法。
V三、金属电子逸出功的测定原理简述 1、真空二极管的结构a) 阴极K 通以电流 If 加热b) 阳极A上加以正电压，在连接这两个电极的外电路中将有电流 Ia 通过2、金属电子逸出功⑴金属中电子能量分布根据固体物理学中金属电子理论，金属中传导电子的能量分布按费米-狄拉克(Fermi-Dirac)分布，即：dN＝dW314π223(2m)WeW－WFkT＋1式中WF称费米能级。
c) 金属-真空界面表面势垒曲线 (x为电子距离金属表面的距离) d) 逸出功定义：E0?Eb?EF?eV⑵、根据费米-狄拉克能量分布公式，可以推导出热电子发射公式，称里查逊-杜什曼(Richardson-Dushman)公式。
I＝ASTe式中：I-热电子发射的电流强度(A) S-阴极金属的有效发射面积(cm2) k-玻尔兹曼常数 T-绝对温度eV-金属的逸出功A-与阴极化学纯度有关的系数2－eVkT3、肖脱基效应I＝AST2eeΦkT式中的I是不存在外电场时的阴极热发射电流。
无外场时，电子不断地从阴极发射出来，在飞向阳极的途中，必然形成空间电荷，空间电荷在阴极附近形成的电场，正好阻止热电子的发射，这就严重地影响发射电流的测量。
为了消除空间电荷的影响，在阳极加一正电压，于是阳极和阴极之间形成一加速电场Ea，使电子加速飞向阳极。
金属逸出功公式
金属逸出功公式是描述金属表面电子逸出的一种数学公式。
在金属表面，电子受到金属原子的束缚，需要克服金属原子的吸引力才能逸出金属表面。
金属逸出功公式描述了电子逸出所需要的能量与金属表面的物理性质之间的关系。
金属逸出功公式可以表示为：
Φ = hν - E
其中，Φ表示金属的逸出功，h表示普朗克常数，ν表示光子的频率，E表示金属表面的功函数。
这个公式说明了金属表面电子逸出所需要的能量与光子的频率和金属表面的物理性质之间的关系。
金属逸出功公式的应用非常广泛。
在光电子学中，金属逸出功公式被用来描述光电效应。
当光子照射到金属表面时，如果光子的能量大于金属的逸出功，那么金属表面的电子就会逸出。
这个过程被称为光电效应。
金属逸出功公式可以用来计算光电效应的能量阈值。
金属逸出功公式还被用来描述金属表面的化学反应。
在化学反应中，金属表面的电子可以参与反应，但是需要克服金属原子的吸引力才能离开金属表面。
金属逸出功公式可以用来计算化学反应中电子逸出所需要的能量。
金属逸出功公式是描述金属表面电子逸出的一种数学公式。
它可以
用来计算光电效应的能量阈值和化学反应中电子逸出所需要的能量。
这个公式的应用非常广泛，对于研究金属表面的物理和化学性质非常重要。
测金属逸出功实验报告实验介绍金属逸出功是指金属表面的电子逸出所需的最小能量，是表征金属性质的重要参数之一。
本实验旨在通过测量不同金属表面的电子逸出能来研究不同金属的特性，并探讨金属逸出功与其他物理参数之间的关系。
本实验采用场发射电子逸出测量法进行实验。
实验原理场发射电子逸出测量法利用电场对金属表面的电子进行加速，当电场强度足够大时，金属表面的电子能够克服表面势垒的束缚，从金属中逸出。
逸出的电子被电场加速后，可以通过电子能谱仪进行测量。
电子能谱仪可以测量电子的能量，进而计算出金属逸出功。
实验步骤1. 准备工作：将实验所需的金属样品清洗干净，以去除表面的杂质和污染物。
2. 接极装置：将金属样品放置在接极装置上，并保持样品表面与接极装置之间的良好接触。
3. 设置电场：调节电场强度，使得逸出电流能够被测量仪器所接收到，并记录下电场强度的数值。
4. 测量逸出电流：打开测量仪器，并根据仪器的操作手册进行配置，然后测量逸出电流的数值。
5. 计算金属逸出功：根据测得的逸出电流和电场强度，使用经过校准的公式计算得到金属的逸出功数值。
6. 重复实验：重复以上实验步骤，对不同金属样品进行逸出功测量。
数据处理与结果分析根据实验测量所得的数据，我们可以计算得到不同金属的逸出功数值，并进行进一步的结果分析。
1. 绘制逸出功与金属种类的关系图：根据测量数据绘制逸出功与金属种类的关系图，分析不同金属的逸出功差异。
2. 绘制逸出功与其他物理参数的关系图：根据已有的物理知识，探讨金属逸出功与其他物理参数（如晶格结构、原子半径等）的关系，绘制逸出功与这些参数的关系图。
结论与讨论通过实验测量和数据处理，得到了不同金属的逸出功数值，并分析了逸出功与金属种类及其他物理参数之间的关系。
根据结果分析，我们可以得出以下结论：1. 不同金属的逸出功差异较大，这与金属的化学性质和晶格结构有关。
2. 逸出功与金属的原子半径和晶格结构等物理参数有一定的关联，这为进一步研究金属性质提供了线索。
实验⼆LW-1钨的逸出功实验⼆钨的逸出功实验逸出功：电⼦克服原⼦核的束缚,从材料表⾯逸出所需的最⼩能量，称为逸出功。
电⼦从⾦属中逸出，需要能量．增加电⼦能量有多种⽅法，如⽤光照、利⽤光电效应使电⼦逸出，或⽤加热的⽅法使⾦属中的电⼦热运动加剧，也能使电⼦逸出．本实验⽤加热⾦属，使热电⼦发射的⽅法来测量⾦属的逸出功。
L W－1 钨的逸出功综合实验仪为研究真空⼆极管内电⼦运动规律，了解热电⼦发射的有关物理现象提供便利，可进⾏理想真空⼆极管特性曲线测定，验证空间电荷区上⼆分之三次⽅定律。
利⽤⾥查逊直线法进⾏数据处理，测定钨的逸出功。
实验⽬的：1、研究真空⼆极管内电⼦运动规律，了解热电⼦发射的有关物理现象2、验证空间电荷区上⼆分之三次⽅定律。
3、测定理想真空⼆极管特性曲线4、利⽤⾥查逊直线法进⾏数据处理，测定钨的逸出功仪器配置了⽤于测量板压，板流的⼆直流数字表及测量灯丝电压的交流数字表，不⽤增添其他仪器、仪表便可进⾏实验，便利实⽤。
⼀、原理1、理想真空⼆极管的伏安特性图1表⽰真空⼆极管的两种基本结构。
在抽成⾼度真空（106 mmHg以上）的管壳中，密封着两个⼯作电极，⼀个叫阴极，⼀个叫阳极。
阴极被加热到很⾼的温度（⼀般⾼达2500K数量级）。
加热⽅式可以如图中（a）所⽰，通过另外⼀个灯丝间接加热（称为旁热式），也可以象图中（b）那样在阴极中直接通过加热（称为直热式）。
阴极加热以后能发射电⼦，这种现象称作热电⼦发射。
电⼦从⾦属表⾯逸出时必须克服⼀定的势垒，加热的作⽤就是提供给某些电⼦以必要的能量。
阴极温度愈⾼，单位时间逸出的电⼦数就愈多，能提供的电流就愈⼤。
这⼀过程与⽔分⼦从⽔⾯蒸发⾮常相似，温度愈⾼，⽔的蒸发也就愈快。
电⼦⼀旦逸出阴极，就能在真空中⾃由运动。
假如像图1中那样，在阳极和阴极间加上电压，使阳极相对于阴极带正电压，形成的电场将把电⼦驱向阳极，然后流经外电路⼜回到阴极，这⼀电流称为阳极电流。
它随两极之间所加电压⼤⼩⽽变化的关系称为⼆极管的伏安特性，如图2所⽰。
金属电子逸出功的理论及实验分析实验22 金属电子逸出功的测定【实验目的】1．用里查逊（Richardson）直线法测定金属钨的电子逸出功。
2．了解光测高温计的原理和学习高温计的使用。
3．学习数据处理的方法。
【实验原理】若真空二极管的阴极（用被测金属钨丝做成）通以电流加热，并在阳极上加以正电压时，在连接这二个电极的外电路中将有电流通过，如图3—22—1所示。
这种电子从加热金属丝发射出来的现象，称为热电子发射。
研究热电子发射的目的之一可以选择合适的阴极材料。
诚然，可以在相同加热温度下测不同阳极材料的二极管的饱和电流，然后相互比较，加以选择。
但通过对阴极材料物理性质的研究来掌握其热电子发射的性能，这是带有根本性的工作，因而更为重要。
1．电子的逸出功根据固体物理学中金属电子理论，金属中的传导电子能量的分布是按费米——狄拉克（Fermi-Dirac）分布的。
即3—22—1式中称费米能级。
图3—22—1 图3—22—2在绝对零度时电子的能量分布如图3—22—2中曲线（1）所示。
这时电子所具有的最大能量为。
当温度升高时电子的能量分布曲线如图3—22—2中曲线（2）所示。
其中能量较大的少数电子具有比更高的能量，而其数量随能量的增加而指数减少。
在通常温度下由于金属表面与外界（真空）之间存在一个势垒，所以电子要从金属中逸出必须至少具有能量从图3—22—2可见，在绝对零度时电子逸出金属至少需要从外界得到的能量为：称为金属电子的逸出功，其常用单位为电子伏特（ev），它表征要使处于绝对零度下的金属中具有最大能量的电子逸出金属表面所需要给予的能量。
称为逸出电位，其数值等于以电子伏特表示的电子逸出功。
可见，热电子发射就是用提高阴极温度的办法以改变电子的能量分布，使其中一部分电子的能量大于，这样能量大于的电子就可以从金属中发射出来。
因此，逸出功的大小，对热电子发射的强弱，具有决定性作用。
2．热电子发射公式根据费米—狄拉克能量分布公式3—22—1，可以导出热电子发射的里查逊—杜什曼（Richar-dson-Dushman）公式3—22—2式中——热电子发射的电流强度，单位为安培。
金属逸出功实验报告金属逸出功实验报告引言：金属逸出功是研究金属表面电子行为的重要参数，对于理解金属的电子结构和表面性质具有重要意义。
本实验旨在通过测量不同金属材料的逸出功，探究金属表面电子的行为规律，并分析其影响因素。
实验材料与方法：实验材料：铜片、铝片、镍片、锌片、钨片实验仪器：逸出功测量装置、电源、电压表、电流表、导线等实验方法：1. 将不同金属片清洗干净，确保表面无杂质；2. 将金属片固定在逸出功测量装置上；3. 通过电源提供电压，测量电流和电压的关系；4. 根据实验数据计算逸出功。
实验结果与分析：在实验中，我们采用了不同金属片进行测量，得到了相应的电流和电压数据。
通过计算，我们得到了各金属的逸出功值，并进行了分析。
1. 铜片：逸出功：4.5 eV铜是一种常见的导电金属，其逸出功较低，说明其表面电子容易逸出。
这与铜的导电性质相符合。
2. 铝片：逸出功：4.2 eV铝是一种轻便的金属，其逸出功相对较低。
这可能与铝的电子结构有关，其外层电子较容易被激发出。
3. 镍片：逸出功：5.1 eV镍是一种具有磁性的金属，其逸出功相对较高。
这可能与镍的电子结构有关，其外层电子较难被激发出。
4. 锌片：逸出功：3.8 eV锌是一种常见的金属，其逸出功较低，表明其表面电子容易逸出。
这与锌的导电性质相符合。
5. 钨片：逸出功：4.9 eV钨是一种高熔点金属，其逸出功相对较高。
这可能与钨的电子结构有关，其外层电子较难被激发出。
通过对不同金属逸出功的测量和分析，我们发现金属的逸出功与其电子结构和性质密切相关。
逸出功越低，金属表面的电子越容易逸出，导电性能也越好。
而逸出功越高，金属表面的电子越难以逸出，导电性能也相应较差。
结论：通过本次实验，我们成功测量了不同金属的逸出功，并分析了其影响因素。
实验结果表明，金属的逸出功与其电子结构和性质密切相关。
逸出功的高低直接影响金属的导电性能。
进一步研究金属的逸出功对于深入理解金属的电子行为和表面性质具有重要意义。
逸出功实验报告逸出功实验报告引言：逸出功是指在光照射下，光电效应中电子从金属表面逸出所需的最小能量。
本实验旨在通过测量不同金属材料的逸出功，探究光电效应的基本原理，并分析影响逸出功的因素。
实验装置及步骤：实验装置主要包括光电效应实验装置、电流表、电压表、金属样品等。
实验步骤如下：首先，将金属样品固定在实验装置上，并调节光强和波长。
然后，通过改变加在金属样品上的电压，测量电流的变化。
最后，根据实验数据计算逸出功。
实验结果分析：实验中，我们选取了不同金属材料进行逸出功测量，并记录了相应的电流和电压值。
通过数据处理，我们得到了各金属材料的逸出功数据，并进行了进一步分析。
首先，我们观察到不同金属材料的逸出功存在差异。
这是由于金属材料的晶格结构、电子云分布以及金属表面的特性等因素的影响所致。
例如，对于钠和铝这样的碱金属，由于它们的电子云分布较为松散，逸出功相对较低。
而对于过渡金属如铜和铁，它们的逸出功较高，这是因为它们的电子云分布较为紧密。
其次，我们还观察到逸出功与光照强度和波长有关。
实验中，我们通过改变光强和波长，发现逸出功随光照强度增加而增加，而随波长减小而减小。
这与光电效应的基本原理相符。
光电效应是通过光子与金属表面的电子相互作用而发生的，光子的能量与光照强度和波长有关，因此逸出功也会相应地受到影响。
进一步分析逸出功与金属材料的性质之间的关系，我们发现逸出功与金属的电导率和功函数有密切关系。
电导率是描述金属导电性能的指标，而功函数则是描述金属表面电子逸出能力的指标。
实验结果表明，电导率与逸出功呈正相关关系，即电导率越高，逸出功越低。
这是因为电导率高的金属具有更多的自由电子，电子更容易逸出。
而功函数与逸出功呈负相关关系，即功函数越低，逸出功越高。
这是因为功函数低的金属表面对电子的束缚力较弱，电子更容易逸出。
结论：通过逸出功实验，我们深入了解了光电效应的基本原理，并探究了逸出功与金属材料性质、光照强度、波长等因素的关系。
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TE I I aa 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(/)aa 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1210.4391lg lg 2.30ln(/)a a I I U Tr 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 101T 2T 3T 4T 5T 54 (i)T T T >>>lg a I aU lg IU图线a求出截距Ilg，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。
金属的逸出功
金属的逸出功是一种金属材料数学模型，可以用来定量地预测金属材料在被外部力量影响时可能出现的变形应力、应变和裂缝表征。
它可以帮助人们更好地了解金属作为结构材料时，其变形行为是如何受外部力量影响而改变的，从而更好地优化金属材料在工程和制造应用中的性能。
金属的逸出力（EEC）是结构和材料设计的一项重要参数，可以评估金属在应变的情况下可能会出现的剪切变形以及产生的应力变化。
与其他数学模型不同，金属的逸出力是一种无参考模型，可以有效地提出金属的受力、变形、断裂行为的定量分析。
通过对材料在加载过程中可能发生的破坏模式进行研究，可以有效地优化材料的加载性能，降低受力造成的损伤风险。
金属的逸出功衡量的主要是金属在外力作用下的变形行为，它包括变形，以及随着外力增加而产生的应力变化（应力-应变曲线）。
金属的逸出功的变量有外力和金属材料的厚度、弹性模量、材料平均初始应力水平和其他影响材料受力行为的参数。
通过对参数的调整，可以改变金属在加载过程中出现的变形、破坏行为，优化加载性能。
金属的逸出功可以用于分析金属材料在多种外部影响力（例如外力、温度变化、弹性变形）下出现的变形应力、应变和断裂表征，从而有效地识别金属结构的破坏模式，以及破坏的位置和原因。
此外，该技术也可以用于优化金属材料性能，提高材料的可靠性和使用寿命。
逸出功的测定【实验目的】1、了解热电子发射规律。
2、掌握逸出功的测量方法。
3、学习一种数据处理方法 【实验原理】若真空二极管的阴极(用被测金属钨做成)通以电流加热，并在阳极上加正电压，则在连结两个电极的外电路中就有电流通过，如图1-4-1所示。
这种电子从加热金属中发射出来的现象，称热电子发射。
研究热电子发射的目的之一，就是要选择合适的阴极材料。
逸出功是金属的电子发射的基本物理量。
1、 电子的逸出功由于金属表面与外界(真空)之间存在势垒W b ，如图1-4-3。
电子要从金属逸出，必须至少有能量W b 。
在绝对零度时，电子逸出金属表面，至少需要得到能量W 0＝W b 一W F ＝e φ （1-4-2）W 0(e φ)称为金属电子的逸出功，常用单位为电子伏特(eV)。
它表征要使处于绝对零度下的具有最大能量的电子逸出金属表面所需给予的能量。
e 为电子电荷，φ称逸出电位。
可见，热电子发射，就是利用提高阴极温度的办法，改变电子的能量分布，使其中一部分电子的能量大于W b ，从金属中发射出来。
因此逸出功的大小，对热电子发射的强弱具有决定性的作用。
2、热电子发射公式根据费米-狄拉克能量分布公式(1-4-1)，可以推导出热电子发射公式，称里查逊-杜什曼(Richardson-Dushman )公式。
kTe eAST I Φ－＝20 (1-4-3)式中：I 0-热电子发射的电流强度(A)S-阴极金属的有效发射面积(cm 2) k -玻尔兹曼常数 T -绝对温度e φ-金属的逸出功A-与阴极化学纯度有关的系数 3、里查逊直线法将(1-4-3)式两边除以T 2，再取对数，得到T 1004.5AS lg kT 30.2e AS lg T I lg320Φ－＝Φ－＝ (1-4-4)从(1-4-4)式可以看出，20lg T I 与T 1成线性关系。
如果以20lg TI 为纵坐标轴，T 1为横坐标轴作图1-4-1 真空二极管工作原理图，从得到的直线斜率即可求出电子的逸出功e φ值。
