化工儀器網
技術文章
金屬中電子的費米—狄拉克分布驗證
閱讀：1450 發布時間：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。利用真空二管的結構，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，這樣從燈絲發射出的電子在不受外電場力的作用下，而僅受螺線管所產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據的技巧。
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.反時針方向將燈絲電流調節旋鈕到頭。
3.開啟電源開關。順時針方向調節燈絲電流旋鈕。同時觀察數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.反向針方向調節螺旋管勵磁調節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,即為Ip。
6.依次調節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(通過電子交流穩壓器)。
2.保證預熱時間，等燈絲電流穩定之后，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。