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金屬中電子的費米—狄拉克分布驗證
閱讀:1458 發(fā)布時間:2017-10-23概述:
金屬中的每個電子占有能量的能級,這些能級分布密集,形成能帶。當其溫度為零度時,金屬中電子的平均能量并不為零。利用真空二管的結(jié)構(gòu),在管子的外面套一個螺線管。在二管不加板壓的情況下,給螺線管通以直流電流,這樣從燈絲發(fā)射出的電子在不受外電場力的作用下,而僅受螺線管所產(chǎn)生的羅侖茲力作用下作勻速園周運動,當電子運動直徑大于真空二管陽半徑時,將產(chǎn)生陽電流。
實驗目的:
1.通過實驗驗證費米—狄拉克分布。
2.學會一種實驗方法及處理實驗數(shù)據(jù)的技巧。
實驗儀器:
費米-狄拉克分布實驗儀 型號:FMD3149
試驗方法:
1.將實驗裝置與電源部分對應連接。
2.反時針方向?qū)艚z電流調(diào)節(jié)旋鈕到頭。
3.開啟電源開關。順時針方向調(diào)節(jié)燈絲電流旋鈕。同時觀察數(shù)顯電流表的顯示值到合 適值(電流值寫在二管的玻璃殼上,此時對應的燈絲溫度約為1500℃)。預熱10分鐘。
4.反向針方向調(diào)節(jié)螺旋管勵磁調(diào)節(jié)旋鈕使勵磁電流值為零即記錄IB=0。
5.記錄IB=0時的板流(微安表)的示數(shù),即為Ip。
6.依次調(diào)節(jié)IB值,記錄相應的Ipi值,到IB=1A。
注意事項:
1.電源輸入電壓為交流220V(通過電子交流穩(wěn)壓器)。
2.保證預熱時間,等燈絲電流穩(wěn)定之后,按步驟測試。
3.由于二管的燈絲,很難保證處于軸線位置,因此有些管子作出的分布曲線欠佳。
4.由于二管燈絲直徑不完相等,而此實驗需要燈絲的溫度值約為1500℃,所以對不同直徑的燈絲,其燈絲電流應不同。
5.為能作出分布比較的曲線,對不同的二管,我們給了一個參考的燈絲電流值。
6.在燈絲灼熱的狀況下,嚴禁傾斜,是平放,以免燈絲彎曲。
7.二管是玻璃制品,嚴禁碰撞,以免破裂。