金属逸出功实验报告的误差分析

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划金属逸出功实验报告的误差分析　　金属电子逸出功的测量分析　　实验目的　　1、了解费米-狄拉克量子统计规律。　　2、理解热电子发射规律和掌握逸出功的测量方法。　　3、用理查逊直线法分析阴极材料的电子逸出功。　　实验原理　　一、电子逸出功　　电子逸出功是指金属内部的电子为摆脱周围正离　　子对它的束缚而逸出金属表面所需要的能量。　　根据固体物理中的金属电子理论，金属中的电子　　具有一定的能量，并遵从费米-狄拉克量子统计　　分布。在T=0时，所有电子的能量都不能超过费　

2、　米能量f，即高于f的能级上没有电子，但是，　　当温度升高时，将有一部分电子获得能量而处在　　高于WWWf的能级上。由于金属表面与真空之间有　　W高度为a的位能势垒，金属中的电子则可以看　　做处于深度为a的势阱内运动的电子气体。图1　　所示，若电子从金属表面逸出，必须从外界获得　　能量：图1电子逸出功与Wf和Wa的关系W　　W0?Wa?Wf目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计

3、划　　式中0称为逸出功，其单位常用电子伏特表示。利用　　为逸出电位。WW0?e?，?又称　　二、热电子发射规律　　在温度T?0，金属内部部分电子获得大于逸出功的能量，从金属表面逃逸形成热电子发射电流。根据金属中电子能量遵从费米-狄拉克量子统计分布规律，速度在v~dv之间的电子数目为：　　m1dn?2()2　　(W?Wf)/kTdvhe　　式中m为电子质量，h为普朗克常数，k为玻尔兹曼常数，由于能够从金属表面逸出的电子的能量必须大于势阱深度Wa，即W?Wf?Wa?Wf?W0，而W0??kT。设电子的动　　2能为mv/2，则上式可以近似的写成：　　mW/kT?mv2/2kTd

4、n?2()3ef?edvh　　2mv/2x设电子垂直于金属表面，并沿x轴方向离开金属。从而，要求电子沿x方向的动能　　必须大于逸出功　　数为：W0，而沿y和z方向的速度包含了所有可能。于是，沿x方向发射的电子　　2m3Wf/kT?mvx2/2kT?mv2/2kTdn?2()e?edvx?eydvy?e?mvz/2kTdvzh??????目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　

5、　??　　令2kT2?kT?mv2m??2y/2kTedv?ed??vyy?m??m2kT，则有???　　???　　同理可得???e2?mvz/2kT2kT2?kT??2dvz?ed??m??m??　　从而式可以简化为：　　4?m2kTWf/kT?mvx2/2kTdn?e?edvxh3　　由于在?t时间内，距离表面小于　　到达表面积S的电子总数为：vx??t且速度为vx的电子都能达到金属表面，因此dN?Svx??tdn，由此可得，速度为vx的电子到达金属表dI?　　面电流为：edN?eSvxdn?t，利用式可得：　　4?eSm2kTWf/kT?mvx2/2kTdI?e?e

6、vxdvx3h　　2mv/2?E0，即vx?2E0/m的电子才能形成热电流，从而总发射电流x只有满足　　2m2kTWf/kT?(kT)2　　?e?/kT?mvx/2kTIs?4?eS3e?evxdvx?4?eSm3e2W/m0hh为：　　23令常数：A?4?emk/h　　2?e?/kTI?ASTes热发射电流改写为：　　2?e?/kTj?ATes或热发射电流密度改写为：　　式即为理查逊的第二个公式。　　三、各物理量的测量与处理目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发

7、展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　A和S的处理。尽管式中的普适常数为式，但金属表面的化学纯度和处理方法都将直接影响到A的测量值，而且金属表面粗糙，计算所得的电子发射面积与实际的有效发射面积S有差异。因此，物理量A和S实验上是难以直接测量的。　　若将式除以T再取对数，可得：2　　lg(Is3?)?lg(AS)??10TT2　　2lg(I/T)~1/T为线s尽管A和S难以测定，但它们对于选定材料的阴极是确定常数，故　　性。由直线斜率可以求得?，而直线截距lg(AS)不影响