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1、用MATLAB软件处理数据一、灯丝电流（I?为0.75A,测一条完整的理想二极管的伏安曲线表1U a(V)0.00.51.01.52.03.05.08.012Ia(*10-6A)98138182226278378535598609U a(V)182536496481100121144Ia(*10-6A)628643662674690703716729740If(A)0.75T(0K)1970运行程序如下：figure;x=0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 5.0 8.0 12 18 25 36 49 64 81 100 121 144; y=98 138 182 226 278
2、378 535 598 609 628 643 662 674 690 703 716 729 740;plot(x,y,- .);title(二极管的伏安曲线)；xlabel(电压 Ua);ylabel(电流 la);text(135,85,Ua/V);text(l,680,Ia/mA);程序运行得到下图：800二极管的伏安曲线OL050电压Um100150二、不同灯丝电流(I 0.55A-0.75A)时，测量(Ua la T)数据。fl要求每一I，测量六次TfI。表2f(A)Ia(*10-6A)Ua(V)25364964811001211440.55555566660.6019192020
3、212122220.6563656768697172730.702162232272322362402452490.75643662674690703716729740表3If(A)T 10-6ALN123456T(0K)T(K)0.55165016381655165216611643165016900.60174317111744174117231748173517800.65173717801795180118231819179315400.70182318661842183018331854184119000.7518931924191119481952192819261970三、将表2
4、数据计算处理后得数据如下表4：0.752.8082.8212.8292.8392.8472.8552.8632.869根据肖脱基关系式结合二极管的圆柱体形状得出在一定温度T时阴 极发射电流la与加速电压Ua的关系式logla=logl +4.39*(Va)i/2/2.303*T*r In(r /r )i/2】0 1 2 1其中I是热电子发射强度r1和r2分别是二极管阴极和阳极的半 0径，以lgla为纵坐标，以Uai/2为横坐标，显然lgla与Uai/2成线性 关系，作直线图，直线与纵坐标的交点即为截距lgI0.运行程序如下：x=5 6 7 8 9 10 11 12;yl=0.699 0.699
5、 0.699 0.699 0.778 0.778 0.778 0.778;y2=1.279 1.279 1.301 1.301 1.322 1.322 1.342 1.342;y3=1.799 1.823 1.826 1.832 1.839 1.851 1.857 1.863;y4=2.334 2.348 2.356 2.365 2.373 2.380 2.389 2.396;y5=2.808 2.821 2.829 2.839 2.847 2.855 2.863 2.869;p1=polyfit(x,y1,1); p2=polyfit(x,y2,1); p3=polyfit(x,y3,1);
6、p4=polyfit(x,y4,1); p5=polyfit(x,y5,1);xx=linspace(0,max(x);yy1=polyval(p1,xx); yy2=polyval(p2,xx);yy3=polyval(p3,xx);yy4=polyval(p4,xx); yy5=polyval(p5,xx);plot(x,y1,.,xx,yy1,x,y2,.,xx,yy2,x,y3,.,xx,yy3,x,y4,.,xx,yy4,x,y5,.,xx,yy5);title(lgla与Ua/V成线性关系);xlabel(电压 Ua);ylabel(电流 la);legend(原始数据,拟合直线)
7、;text(1.8,0.70,If=0.55);text(1.8,1.35,Tf=0.60);text(1.8,1.8,Tf=0.65);text(1.8,2.4,Tf=0.70);text(1.8,2.85,Tf=0.75);程序运行得到下图：Iglm与Ua/V成线性关系1 1 1 1 1原始数据110.75.-亠 *拟合直线IM.70-lf0.60-1 1 1 1 1024681012电压Um又由图得直线与纵坐标的交点，即为截距lgI分别为:00.5941.2161.7572.2902.764由此可得到表5：If0.550.600.650.700.75T(0k)16501735179318
8、411926logl00.5941.2161.7572.2902.764Log(I /T2)0-5.841-5.262-4.750-4.240-3.8051/T6.06*10 - 45.70*10 - 45.58*10 - 45.43*10 - 45.19*10 - 4由理查逊杜西曼公式可得 Log(I0/T2 )=LogA0S- 504如/T其中Ao和S是与二极管材料有关的结构常数是待求的逸出功电 位。显然lg(I/T2)与1/T成线性关系，以lg(I/T2)为纵坐标，1/T 0 0为横坐标，作出上式的直线图，所得直线的斜率即为电子的逸出功电位,从而求出电子逸出功P。运行程序如下X二0.00
9、0606 0.000570 0.000558 0.000543 0.000519;y二-5.841 -5.262 -4.750 -4.240 -3.805;p=pol yfit( x,y,1);xx=linspace(0.00050000,0.0006000);yy=polyval(p,xx);plot( x,y,.,xx,yy);tit le(lg(I0/T2)与 1/T 成线性关系);xlabel(T/T);ylabel(lg(I0/T2);legend(原始数据，拟合直线)；程序运行得到下图：lg(IO/T2与VT成线性关系白匕2.52&1O-4-65与横轴、纵轴交点分别为(6.08*10 -4 ,-6.00) (5.00*10 -4 ,-3.67)直线斜率为k=-21574所以 电子的逸出功9 =-k/5040=4.28eV钨逸出功公认值9 =4.5eV相对误差E=4.8%参考文献：1、“金属电子逸出功的测定”实验数据处理的新方法。大学物理实验, 2004,17:49.2、用Mathematica语言处理金属逸出功实验数据，安庆师范学院学报, 2006,12:633、物理学中有关金属逸出功的章节。
