Лабораторные работы / Отчеты - Бакулина - 2000 / Лаба КФ1

Лабораторная работа КФ1

«Изучение законов теплового излучения. Оптический пирометр»

Выполнила студентка группы О-23 Бакулина Мария

Проверил профессор Горев В. В.

Цель работы: 1) изучение законов теплового излучения;

2) ознакомление с принципом действия яркостного пирометра и измерение с его помощью яркостной температуры нагретого тела;

3) применение закона Кирхгофа и формулы Планка для определения истинной температуры тела;

4) экспериментальная проверка справедливости закона Стефана-Больцмана.

С

1

7

хема установки:

Л

П

Б

2

3

4

5

6

8

Л – исследуемая лампа, П – пирометр, Б – батарея питания.

1 – нить накала, 2 – защитный кожух, 3 – отверстие, 4 – объектив пирометра, 5 – окуляр, 6 – кольцо потенциометра, 7 – шкала, 8 – ввод\вывод нейтрального светофильтра.

С

Л

Э

хема питания лампы Л: Электрическая схема пирометра:

А

V₁

Р₁

+ -

V₂

Р₂

Б

Э – эталонная пирометрическая лампа, А – амперметр, V_1,2 - вольтметры, Р_1,2 – потенциометры.

Расчётные формулы:

а)константа С для расчёта температуры

С=λ ∙ k ∙ lnα_T/(h ∙c),

где λ – длина световой волны, поглощаемой вольфрамовой нитью, k – постоянная Больцмана, α_Т – коэффициент поглощения вольфрама, h – постоянная Планка, с – скорость света.

б) расчёт температуры

T=1/(T_я^-1+С),

где Т_я – яркостная температура.

1. Измерение яркостной температуры тела.

№ установки – 2

Рекомендуемые значения напряжения: начиная с 30 В и далее увеличивать с шагом 20 В.

Результаты измерений:

2. Обработка результатов измерений.

Зависимость коэффициента поглощения α_Т вольфрама от яркостной температуры:

α_Т в исследуемом температурном диапазоне

при λ=660 нм: ≈0,44

Константа С:

С=λ ∙ k ∙ lnα_T/(h ∙c)=-3,766 ∙ 10^-5 К^-1

Результаты расчёта истинной температуры T – см. таблицу.

График зависимости ln T от ln P:

Тангенс угла наклона прямой к оси ln T:

tg θ=