Определение постоянной Стефана – Больцмана

1. Проверьте электрическую схему установки, включите источник питания и измерительные приборы, руководствуясь прилагаемой инструкцией по работе с приборами.

2. Реостатом установите необходимый накал спирали исследуемой лампы. Снимите отсчёт с приборов, измеряющих силу тока и напряжение в исследуемой лампе.

3. Перемещая объектив и окуляр пирометра относительно корпуса, добейтесь получения резких изображений нити накала фотометрической лампы пирометра и спирали исследуемой лампы (рис. 93). Ориентируя тубус пирометра, совместите изображения.

Рис. 93. Изображения нити накала фотометрической лампы пирометра и спирали исследуемой лампы

4. Регулируя силу тока в цепи пирометра, добейтесь слияния изображения нити накала пирометра с фоном исследуемого тела (в точках совмещения нити накала и исследуемой спирали они должны иметь одинаковые яркости). Снимите отсчет тока пирометра и определите яркостную температуру по градуировочному графику , прилагаемому к пирометру.

5. По соотношению

определите температуру термодинамическую (истинную) температуру спирали накала исследуемой лампы. По графику зависимости определите для данной температуры и по формуле

рассчитайте постоянную Стефана - Больцмана.

6. Изменяя 5–6 раз ток накала исследуемой лампы, проведите измерения по пунктам 2–5 предыдущего задания. Данные занесите в табл. 1.

7. Найдите среднее значение , по формуле Стьюдента рассчитайте случайную погрешность . Оцените правильность выполненных измерений, сравнив полученный результат с табличным значением .

Таблица 1

№

Контрольные вопросы:

1. Что понимают под тепловым излучением?

2. Спектральные и интегральные характеристики теплового излучения. Как они связаны между собой?

3. Что понимают под черными и серыми телами?

4. Закон Стефана - Больцмана для черного и серого тела.

5. Как формулируется закон Кирхгофа? Как зависят излучательные и поглощательные свойства тел от степени их черноты?

6. Распределение мощности по спектру излучения черного тела. Закон смещения Вина. Как можно объяснить изменение цвета свечением тела при его нагревании?

7. Что такое оптическая пирометрия? Какие виды пирометров существуют?

8. Что такое яркостная температура тела? Как по яркостной температуре можно определить истинную?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 19.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОТОЭФФЕКТА

Цель работы: изучение внешнего фотоэффекта, определение постоянной Планка.

Приборы и принадлежности: компьютер с установленной программой.