實驗原理
金屬中存在大量的自由電子，但電子在金屬內部所具有的能量低于在外部所具有的能量，因而電子逸出金屬時需要給電子提供一定的能量，這份能量稱為電子逸出功。研究電子逸出是一項很有意義的工作，很多電子器件都與電子發(fā)射有關，因此研究這種材料的物理性質，對提高材料的性能是十分重要的。另外本實驗還可以利用磁控法測量電子荷質比，研究真空中電子能量遵從費米-狄拉克分布。
儀器概述
本實驗裝置的核心部件是一只理想（真空）二極管和套在理想二極管外的通電螺線管線圈。本實驗通過測量金屬鎢的電子逸出功，將鎢絲作為“理想”二極管陰極材料，陽極做成與陰極共軸的圓柱，把陰極發(fā)射面限制在溫度均勻的一定長度內而又可以近似的把電極看成是無限長的無邊緣效應的理想狀態(tài)。金屬電子逸出功(功函數)的測定實驗，綜合性地應用了里查遜直線測定法、外延測量法、補償測量法和磁控法等基本方法。在數據處理方面有比較好的技巧性訓練。因此，這是一個比較有意義的實驗。
儀器特點
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獨立的理想真空二極管座：理想真空二極管插在獨立的管座之上，并且配有透明的亞克力保護罩，既可以直觀的觀察真空二極管的工作狀態(tài)，還可以有效地保護玻璃器件。獨立的管座上刻有清晰的實驗原理圖，可以使得學生更好的理解整個實驗原理。
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精確的陽極電流測量模塊：陽極電流測量模塊采用微安級電流放大器，采用四位半數顯表，測量范圍可達0.1uA~20mA，可以準確、精細、穩(wěn)定地測量到微弱的陽極電流。
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穩(wěn)定的陽極電壓輸出模塊：陽極電壓輸出采用線性電源，輸出幅度達到0~160.0V，可以穩(wěn)定、高效地提供真空二極管的陽極電壓。
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便捷的數據采集接口：每個實驗電源都配置模擬數據采集接口，可以連接電壓傳感器和PASCO數據采集軟件，可以實時地采集大量的數據來分析測試結果，方便、快捷、高效地完成實驗內容。
實驗內容及典型數據
實驗一：金屬電子逸出功的測定
表1：在不同陽極電壓和燈絲溫度下的陽極電流及其對數值，作 lgIa～√Ua 圖，得到不同溫度下的截距 lgI 填入表2。
表2: 在不同溫度T時所算得的 lg( I / T2) 和 1/T 的值
根據表2作 lg( I / T2) ～1/T 圖，求直線斜率 m
直線斜率：m = -22802
逸出電勢: φ = 4.53 (V)
逸出功（功函數）eφ = 4.53 eV
與逸出功（功函數）公認值 eφ=4.54eV 相比的相對誤差：Er = 0.33%
實驗二：電子在徑向電場和軸向磁場中的運動（磁控法測量電子荷質比）
實驗三：費米-狄拉克分布的研究
實驗四：理想真空二極管的伏安特性
部件清單
金屬電子逸出功實驗儀 BEM-5715
可調直流 (恒壓恒流) 電源I，12V/1A BEM-5055
理想真空二極管盒 BEM-5716
螺線管線圈 BC-105236
連接導線，2mm護套香蕉插頭，紅 BC-105238 【2】
連接導線，2mm護套香蕉插頭，黑 BC-105239 【2】
連接導線，4mm香蕉插頭，紅 BC-105084
連接導線，4mm香蕉插頭，黑 BC-105083
連接導線,4mm護套香蕉插頭1m, 紅 BC-105074
連接導線,4mm護套香蕉插頭1m, 黑 BC-105073
電源線 BC-105075
用戶手冊 CD-M-BEX-8510B