F8720 Praktikum z fyziky plazmatu

Paschenův zákon

Tato úloha pozestává ze tří částí, měření však budete provádět na stejné aparatuře a všechny části taky zpracujete do jednoho protokolu.

Paschenův zákon

Paschenův zákon vyjadřuje vztah mezi napětím potřebným k zapálení výboje a součinem vzdálenosti elektrod a tlaku U = f (pd). Vynesením této závislosti do grafu získaváme tzv. Paschenovu křivku, na které lze pozorovat minimum, což má důležité praktické důsledky.

Louis Karl Heinrich Friedrich Paschen (1865-1947)

Německý fyzik, známý především svou prací týkající se elektrických výbojů. Jeho jmémo můžete znát také v souvislosti se sérii spektrálních čar vodíku v infračervené oblasti, pojmenované po něm Paschenova série.

[http://en.wikipedia.org/wiki/Friedrich_Paschen]

Voltampérová charakteristika doutnavého výboje

Voltampérovu charakteristiku výboje získáme měřením napětí na výbojce v závislosti na proudu tekoucím výbojem, U = f (I ). Se změnou proudu výbojem se značně mění vlastnosti elektrického výboje a ten přechází v různé typy výboje, z temného výboje až po oblouk. V praktiku máme k dispozici aparaturu pro studování doutnavého výboje a proto se zde měří jemu odpovídající část voltampérové charakteristiky.

Katodový spád potenciálu v doutnavém výboji

Doutnavý výboj je samostatný elektrický výboj hořící za sníženého tlaku ve výbojové trubici. Je v něm možné pozorovat řadu oblastí lišících se jejich svítivostí, což lze vysvětlit různou energií elektronů. V praktických aplikacích doutnavého výboje se využíva světlo kladného sloupce, který může byt dlouhý i několik metrů. V této úloze se však zaměříme na oblast mezi záporným světlem a katodou, kde pozorujeme jev katodového spádu potenciálu.

Experimentální uspořádání

Při měření všech části tohto praktika budeme pracovat s tou samou výbojkou, budou se měnit jenom některé části elektrického obvodu, v kterém je zapojena.

Úkoly

  • Naměřte a graficky znázorněte Paschenovu křivku pro různé vzdálenosti elektrod d při konstantním tlaku p a křivku nafitujte.
  • Naměřte a graficky znázorněte Paschenovu křivku pro různé tlaky p při konstantní vzdálenosti elektrod d a křivku nafitujte.
  • Stanovte voltampérovou charakteristiku samostatného výboje pro tři různé vzdálenosti elektrod.
  • Naměřte normální katodový spád potenciálu v doutnavém výboji pro tři různé proudy výbojem.

Kompletní návod ke stažení