Политех в Сети

Сайт для Учебы

Лабораторная работа № 2.Тема. Определение потенциала ионизации атома ртути

Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

Цель. Изучение неупругих столкновений электронов с атомами. Определение энергии ионизации атома ртути. Применение постулатов Бора к атомным явлениям.

Принципиальная схема установки.

Рис.1. Принципиальная схема установки.

Ртутный тиратрон представляет собой трёхэлектродную лампу, из которой выкачан воздух и внутрь введена капелька ртути. Оксидный подогреваемый катод К находится внутри экранирующего цилиндра Э с круглым отверстием в верхней крышке. Сетка С выполнена в виде полого цилиндра, ось которого перпендикулярна к эмитирующей поверхности катода. Анод А в форме открытого снизу короткого цилиндра крепится в верхней части тиратрона на одной оси с сеткой и катодом. Такая конструкция электродов приводит к тому, что на вольтамперную характеристику тиратрона оказывают влияние не все неупругие столкновения электронов, а лишь те из них, которые приводят к ионизации атомов ртути.

Рис.2. Устройство ртутной лампы.

Расчетные формулы

Преобретенная кинетическая энергия атома по отношению к энергии электрона

» » (1)

Ход работы.

Будем наблюдать свечение ртутной лампы. Определим потенциал ионизации атома ртути осциллографическим методом.

Осциллограммы имеют следующий вид.

- наблюдается пропадание свечения.

Теперь будем изменять напряжение в тиратроне - светящаяся область увеличивается при увеличении напряжения и уменьшается при его уменьшении.

Построим ВАХ тиратрона.

Таблица 1

Результаты измерений напряжения и силы тока в тиратроне.

0

0

0

0

5

2

0,301029996

1

1

0

10

4

0,602059991

2

2

0,301029996

15

6

0,77815125

3

3

0,477121255

20

8

0,903089987

5

5

0,698970004

25

10

1

6

6

0,77815125

26

10,4

1,017033339

7

7

0,84509804

27

10,8

1,033423755

28

28

1,447158031

28

11,2

1,049218023

48

48

1,681241237

29

11,6

1,064457989

74

74

1,86923172

30

12

1,079181246

96

96

1,982271233

Построим график ВАХ в линейном масштабе и логарифмическом.

Рис.3. ВАХ тиратрона в линейном масштабе.

Рис.4. ВАХ тиратрона в логарифмическом масштабе.

На основании полученных графиков определяем потенциал ионизации ртути.

Определим энергию ионизации атома ртути, умножив значение потенциала на заряд электрона.

Вывод. В предложенной лабораторной работе изучили устройство ртутной лампы. Определили потенциал ионизации ртути осциллографическим методом и с помощью ВАХ тиратрона. Рассчитали энергию ионизации атома ртути и оценили максимальную долю энергии, передаваемую атому электроном при упругом столкновении.