На Рис. 5 показано подключение источника питания накала ИПН и источника анодного напряжения ИПА. Расположение контактов 0...7 примерно соответствует их расположению на панели прибора. Напряжение ИПА приложено между линией "ОБЩ" (контакт "0") и контактом "6", однако оно не равно ускоряющему или задерживающему напряжению между анодом и катодом лампы. Отличия обусловлены следующими причинами.
1. Напряжение накала смещает потенциал катода на уровень j3 относительно уровня линии "ОБЩ", который принят за начало отсчета потенциала. Для исключения этого смещения нужно измерять ускоряющее напряжение между контактами "3" и "6" (показано пунктиром).
2. Падение напряжения на анодном сопротивлении дает погрешность DUa = Ia×Ra. Эта величина легко вычисляется и учитывается при определении ускоряющего напряжения.
3. Падение напряжения на нити накала Uнити = j2 – j1 порядка 1-3 В приводит к тому, что для электронов, вылетевших из разных участков нити, ускоряющие (задерживающие) напряжения различны. При измерениях с большими ускоряющими напряжениями (десятки или сотни вольт) этой величиной можно пренебречь, что мы и сделаем при определении работы выхода электронов. Однако при изучении начальных участков вольтамперной характеристики с ускоряющими напряжениями в единицы или доли вольта, это явление полностью "замазывает" интересующий нас результат. В этом случае применяется импульсное питание нити накала.
Принцип импульсного питания состоит в том, что напряжение j3, вырабатываемое ИПН имеет форму прямоугольных импульсов частотой около 1 кГц. Период колебаний Т разбит на два интервала длительностью t– и t+. В течение времени t+ напряжение j3 создает ток нагрева катода, при этом j3>j4 и диод заперт, анодный ток равен нулю. В течение времени t_ напряжение на выходе ИПН и ток накала равны нулю. Потенциал всех точек катода при этом равен нулю, а ускоряющее напряжение точно равно j4 и определяет анодный ток. В данной работе мы не будем применять импульсное питание.