Контрольные вопросы

1. Дайте определение основным характеристикам теплового излучения: R, r_λ,Т, _λ,Т.

2. Какие тела называют серыми, абсолютно чёрными?

3. Нарисуйте график зависимость спектральной плотности энергетической светимости нагретого тела от длины волны излучения r_λ,Т(λ) и объясните его физический смысл.

4. Сформулируйте законы теплового излучения: закон Кирхгофа, закон Стефана-Больцмана, закон смещения Вина.

5. Гипотеза и формула Планка.

6. Каков принцип действия яркостного оптического пирометра?

Литература:

1. Савельев И.В., Курс общей физики, т. З, «Наука», М., 1971

2. Зисман Г.А., Тодес O.М. Курс общей физики, т. З, «Наука», М., 1972

3. Трофимова Т.И. Курс физики, «Высшая школа», М.,1998.

Приложение 1

ПОРЯДОК И ПРАВИЛА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Пусть по результатам прямых измерений параметров х, у, z, .. определяется физическая величина А, которая является некоторой функцией этих параметров А =f(x,y,z,..). Для вычисления случайной, систематической и полной погрешностей результатов измерений необходимо:

1. Провести многократное определение величины А по возможности при различных значениях параметров x,y,z,.. Результаты занести в таблицу 1 (А_i, гдеi=1, 2, .n, гдеn- число измерений).

2. Найти средне арифметическое значение <A> = (А₁+ А₂+..+ А_n)/n.

3. Найти модули разности A_i- <A>=A_iдля каждого измерения и занести их в таблицу 1.

4. Вычислить квадраты абсолютных погрешностей (A_i)², результаты записать в таблицу 1.

5. Вычислить сумму квадратов S= (A₁)²+..+ (A_n)²,а затем и средне квадратичную погрешность результатов измерений:

6. По таблице 2 с учётом заданной преподавателем надежности α и числа измерений nопределить коэффициент Стьюдентаt_n..

7. Вычислить случайную абсолютную погрешность результата измерений: A_СЛ=t_nS_n.

8

(1)

. Вычислить систематическую (приборную) погрешность измерительной установкиA_ПР. С этой целью необходимо прологарифмировать формулу, по которой вычисляют А =f(x,y,z,.). От полученного выражения взять частные производные по измеряемым параметрам и подставить их в формулу (1), по которой вычисляют относительную систематическую погрешность измерительной установки:Здесьx,y,z- абсолютные погрешности приборов, измеряющих параметрыx,y,z.

Пример. Определяется плотность цилиндра методом взвешивания и измерения его размеров:  = 4m/d²h. Прологарифмируем выражение: ln = ln4 + ln m - ln -2lnd – lnh. Возьмём частные производные по измеряемым параметрам и подставим их в формулу (1):

Здесь m – абсолютная погрешность весов, d и h абсолютные погрешности штангенциркуля и линейки, с помощью которых проводили измерения диаметра и высоты цилиндра.

Формулы для вычисления ε_ПРизмерительных установок даны в описаниях к лаб. работам.

9. Вычислить абсолютную систематическую погрешность измерительной установки: A_ПР=_ПРА.

10. Сравнить абсолютные случайную и систематическую погрешности. Если они близки, вычислить полную погрешность по формуле:

11. Округлить полную погрешность до первой значащей цифры. Затем до той же значащей цифры округлить и результат измерений.

12. Окончательный результат округлить и записать в форме: А = (<A>А) ед. измерения.

Пример. Ответ: плотность цилиндра = (7,820,05)10³кг/м³.

Таблица 1. Расчёт случайной погрешности косвенных измерений

№	Текущее Ai	Среднее <A>	Разность Ai	Квадрат разности (Ai)^2	Сумма квадратов S	Sn	α= t	AСЛ
1	A1		A1	(A1)^2
2	A2		A2	(A2)^2
3	A3		A3	(A3)^2
…	…		….	…..
n	An		An	(An)^2

Таблица2. Коэффициенты Стьюдента

n	0.7	0.9	0.95	0.98
2	2,0	6,3	12,7	31,8
3	1,34	2,9	4,3	7,0
4	1,3	2,4	3,2	4,5
5	1,25	2,1	2,8	3,7
6	1,2	2,0	2,6	3,4
7	1,16	1,94	2,5	3,1
8	1,12	1,9	2,4	3,0
9	1,1	1,85	2,3	2,9
10	1,08	1,8	2,26	2,8

Приложение 2

Образец отчёта

ФГОУ ВПО

ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА ФИЗИКИ

ОТЧЕТ

По лабораторной работе № 18