- •Кается не непрерывно, а в виде отдельных порций энергии (квантов), величинакоторых пропорциональначастотеизлучения:
- •Законизлучения(формула)Планка:
- •Описаниелабораторнойустановки
- •Подготовка лабораторной установки к работеиметодикаизмерений
- •Обработкарезультатовизмерений Обработка результатов измерений с построением графиковвприложенииMicrosoft Exсel
- •Обработка результатов измерений с построением графиковна миллиметровойбумаге
- •Задание
- •Содержаниеотчета
- •Контрольныевопросы
- •Литература
Обработка результатов измерений с построением графиковна миллиметровойбумаге
НамиллиметровойбумагеформатаА4поданнымтабл.2построить
графикизависимостей
U(,T1),
U(,T2)
иU(,T3)
длятрехтемператур,выбрав
масштаб по оси длин волн 4 см – 1 мкм (начальное значение оси – 2 мкм), а по осинапряжений 8 см – 1 В. Убедиться, что форма графиков соответствует спектраль-нымкривымизлучения абсолютночерноготела(см.рис.1).
ДляпроверкизаконасмещенияВинаизэкспериментальнополученных
кривых
U(,Ti)
определитьдлиныволн
mi,длякоторыхвеличинанапряжения
U(азначит,изначениефункциивнести втабл.3.
(,T))максимальна.Полученныерезультаты
НаоснованиизаконасмещенияВина(9)вычислитьэкспериментально
полученные температуры излучателя по формуле (10) и полученные результатывнести втабл.3.
Вычислитьотносительныеотклоненияэкспериментальныхданныхотзаданных величин температур в процентах по формуле (10) и полученные резуль-татывнести втабл.3.
ВычислитьплощадьS1кри-волинейнойтрапеции,ограниченной U
спектральнойкривойU(,T1),осью
длинволнипрямыми
1и
7.Ре-
зультат внести в табл. 4. ПлощадьS1можновычислитьнесколькимиспо-собами.
Способ 1. Данную фигуру разбить наnкриволинейных трапеций так, что-бы каждую из них можно было с до-статочно большой точностью считатьпрямоугольнойтрапецией(рис.5).ТогдаплощадьSjкаждойизних
Uj2
Uj1
Δλj λ
Рис.5
определяетсяпоформуле:
SUj1Uj2,
j 2 j
где
Uj1
иUj2
длиныоснованийj-йпрямоугольнойтрапеции;
j
еевысота
n
(см.рис.5).Затем площадьS1фигуры вычислитькакS1Sj.
j1
Способ2.ПлощадьS1фигурыопределитьпочислуклеток,входящихвданнуюфигуру(рис.6):
SNN1/2S,
1 2 0
гдеN–числоклеток,помещающихсявфигурецеликом(нарис.6онивыделены
серымцветом);
N1/2
количествоклеток,входящихвфигуручастично(нарис.6
онизашрихованы);
U, В0,40
S0–площадьоднойклетки.
0,30
0,20
0,10
0,00
2,00
3,00
4,00
5,00 6,00
7,00
8,00
–6
λ,10 м
Рис.6
ВычислитьэнергетическуюсветимостьR1поформуле(12).Результатвнести втабл.4.
Вычислитьотношение
R1
T
4эксп1
иполученныйрезультатвнестивтабл.4.
СогласнозаконуСтефана–Больцмана(8)отношение
R1
T
4эксп1
должнооказаться
близкимкпостояннойСтефана–Больцмана=5,670∙10–8Вт/(м2·К4).
Вычислитьотносительноеотклонениеотношения
R1
T
4эксп1
отпостоянной
Стефана–Больцмана=5,670∙10–8Вт/(м2·К4)впроцентахпоформуле(13)иполученныйрезультат внести втабл.4.
Выполнитьпп.5–8 дляспектральныхкривыхU(,T2)иU(,T3).
Задание
Изучитьлабораторнуюустановкуиметодикуизмерений.
Подключитьлабораторнуюустановкуксети220В.
Следуя указаниям в подразделе «Подготовка лабораторной установкик работе и методика измерений», измерить напряжениеUв зависимости от дли-ныволныпритрех фиксированныхтемпературах нихромовойспирали.
Результатыизмеренийвнестивтабл.2.
Выключитьтумблер «Сеть»назаднейпанелиустановки.
Отключитьустановкуотэлектросети 220 В.
Следуяуказаниямраздела«ОБРАБОТКАРЕЗУЛЬТАТОВИЗМЕРЕ-
НИЙ»построитьграфикитемператур.
U(,T1),
U(,T2)
иU(,T3)
длятрехфиксированных
Следуяуказаниямраздела«ОБРАБОТКАРЕЗУЛЬТАТОВИЗМЕРЕ-
НИЙ»проверитьсправедливостьзаконасмещенияВинаизаконаСтефана–Больцмана.
Оформитьотчетполабораторнойработе.