Лабораторная работа №64 / lab64a

Лабораторная работа № 64.

Экспериментальное изучение законов теплового

излучения.

Цель работы:

Изучить основные законы теплового излучения.

Теоретическая часть:

Тепловое излучение является по своей сути электро­магнитным и возникает в результате изменения энер­гетического состояния атомов и ионов входящих в состав излучения.

Основной особеностью теплового излучения является его равновесный характер, т.к. источником внутренней энергии тела является ее постоянство, постоянство темпера­туры можно поддержать двумя способами

1. За счет поглощением излучения тела.

2. В результате непосредственной передачи энергии те­лу при механическом контакте с более нагретым телом.

Абсолютно черным телом называется тело поглощаю­щие все падающие на него излучения любой длин волн. Со­ответственно при данной температуре АЧТ излучает максимальное количество энергии. В природе таких источ­ников не сеществует.

Выдвинутая в начале ХХ века Плоанком гипотеза квантовая энергия электромагнитных волнпозволила ему открыть закон распределение спектральной плотности излучения АЧТ.

Приведем графики изотерм спектральной плотности излучения АЧТ в диапозоне температур от 500 до 900 К.

Энергети­ческая светимость реальных тел Rt' всегда меньше энер­гетической светимости абсолютно черного тела Rt при той же температуре. Отношение Е=Rt'/Rt называется коэфициентом излучения тела (или степенью черноты). Е зависит от вида материала обработки поверхности и мо­жет изментся с изменением длины волны излучения волны и температуры.

Выполнение работы:

N	1	2	3	4	5	6	7	8	max	Tэксп	U/T4
	2.08	2.51	3.21	3.9	4.59	6.21	8.4	~4.7
U1	0.58	0.96	1.24	1.48	1.38	0.8	0.23	1.21	3.9	743	4.85
U2	0.46	0.73	1	1.06	1.1	0.9	0.36	1	4.59	631	6.93
U3	0.8	1.4	1.66	1.41	1.02	0.53	0.17	0.9	3.21	902	2.53

U/T⁴ср=4.76

Вывод: В данной работе мы изучили законы теплового излучения, проверили закон смещения Вина, на основе кото­рого с высокой точностью вычислили температуру и про­верили закон Стефана-Больцмана. Вычисление значения постоянной Стефана-Больцмана получилось достаточно приближенным вследствии того, что мы имели дело с ре­альным, а не абсолютно черным телом, а также из-за пог­решности измерения энергии.