Работа выхода электрона из металла. Козлов В.И. - 3 стр.

                                             4
значительно меньше первого.
   Если подобрать приращение тока накала ∆ I н так, чтобы восстановить прежнее
значение температуры нити-катода, будет выполняться соотношение
                        I
                          [ А + 2k (T − T0 )] = 2 RI н∆ I н + R(∆ I н ) 2      (З)
                        e

Потери энергии нитью-катодом в результате установления анодного тока в лампе
значительно меньше потерь на излучение и потерь из-за теплопроводности держателей
катода. Но эти основные потери энергии остаются постоянными, так как при
компенсации восстанавливается первоначальное значение температуры нити. При этом,
в пренебрежении вторым слагаемым в правой части формулы (3), получаем
                                    2eRI н ∆ I н
                               А=                − 2k (T − T0 ).               (4)
                                       I

   Таким образом, для определения работы выхода электрона достаточно измерить
приращение тока накала ∆ I H , необходимое для компенсации охлаждения нити при
установлении в лампе анодного тока I . Измерение тока накала I H и
сопротивления нити R не представляет трудностей. Температуру нити достаточно знать
лишь приблизительно, так как второй член в формуле (4) в 10 — 20 раз меньше
первого. Поэтому даже значительная ошибка в определении температуры Т вызовет
небольшую ошибку при расчете работы выхода. В то же время фиксирование
восстановления первоначальной температуры при компенсации охлаждения нити
должно быть точным. Удобно производить фиксирование равенства температур по
величине электрического сопротивления нити. Наибольшую трудность представляет
точное измерение приращения тока накала нити ∆ I H , необходимого для
компенсации ее охлаждения при установлении анодного тока. Поэтому в лабораторной
работе применяется специальная методика измерений, описанная ниже.

   Описание экспериментальной установки. Схема установки для проведения
измерений представлена на рис. 2. Для измерения электрического сопротивления
нити и фиксирования восстановления первоначальной температуры используется мост
Уитстона на постоянном токе, в одно из плеч которого включена нить накала лампы R2
. Чтобы на уравновешивании моста не сказывалось, дополнительное падение
напряжения на нити, вызванное протеканием по ней анодного тока, используется
лампа, имеющая отвод от середины нити – к этому отводу присоединяется анодная
цепь. Сопротивление плеч моста R3 и R4 в 100 раз больше сопротивлений R2 и
 R1 соответственно. Для точного измерения малых приращений тока накала служит
цепь с реостатом R5 и миллиамперметром, которая может включаться параллельно
мосту. Так как R5 > > R1 + R2 , то при замыкании ключа S1 полное сопротивление
нагрузки выпрямителя практически не изменяется, и потребляемый схемой ток
остается прежним. Происходит лишь перераспределение тока между мостом и цепью
сопротивления R5. Поскольку R3 + R4 = 100( R1 + R2 ) , то в плечах моста R3 и R4
протекает лишь 1 % полного тока. Поэтому можно считать, что уменьшение тока накала
нити -равно величине тока в цепи сопротивления R5, Таким образом, малые изменения
тока начала нити можно точно определять измерительным прибором с
соответствующим пределом измерений.