Порядок выполнения работы

1. Проверить и включить электрические цепи в сеть. С помощью реостата установить максимальное напряжение на лампе Л₂,равное напряжению на Л₁.В течение всего опыта напряжение на эталонной лампе Л₁ остается постоянным.

2. Установить лампы Л₁ и Л₂ так, чтобы светящиеся нити были на одном уровне с окнами фотометра. Фотометр установить на одинаковом расстоянии между ними. Добиться одинаковой освещенности экранов.

3. Установить в фотометре красный светофильтр. Оба барабана фотометра установить на деление ″100″ черной шкалы (n₂).

4. Уменьшить напряжение на исследуемой лампе Л₂, при этом уменьшится интенсивность ее свечения. Вращением левого барабана добиться одинаковой освещенности обеих половин поля зрения. Записать показания вольтметра, амперметра и число делений ″черной″ шкалы левого барабана фотометра (n₁).

5. Измерения повторить, меняя напряжение на исследуемой лампе на одну и ту же величину ΔU. Данные записать в таблицу измерений.

Таблица измерений

U, В	i, А		P, Вт	n2	Красный светофильтр			Желтый светофильтр
					n1	I2	η	n1	I2	η

6. Установить желтый светофильтр и повторить измерения в последовательности, описанной выше.

7. Вычислить мощность лампы по формуле (2).

8. Вычислить сопротивление лампы по формуле (3).

9. Вычислить силу света исследуемой лампы I₂ по формуле (5). Результаты расчетов занести в таблицу измерений.

10. Рассчитать удельную мощность лампы (η) по формуле (1).

11. Построить графики зависимости η = f .

12. Проанализировать полученные результаты, объяснив их на основе закона смещения Вина.

Контрольные вопросы

1. Какое излучение называется тепловым?

2. Дать определения основных характеристик излучения.

3. Какое тело называется абсолютно черным, ″серым″?

4. Сформулировать законы теплового излучения.

5. Каково распределение энергии в спектре абсолютно черного тела?

6. В чем суть квантовой гипотезы Планка? Как на ее основе объяснить законы теплового излучения?

7. Что называется удельной мощностью лампы накаливания и световой отдачей?

8. Почему удельная мощность лампы убывает с увеличением температуры накала нити?

Лабораторная работа 51-3

Экспериментальная проверка закона Стефана-Больцмана.

Цель работы: определить зависимость мощности излучения от температуры.

Приборы и принадлежности: лампа накаливания, измерительная электрическая схема.

Э лектрическая схема экспериментальной установки приведена на рис. 1. Она содержит источник питания U₀, лампу накаливания Л с вакуумированным баллоном, амперметр А, вольтметр V, реостат R .

Лампу накаливания Л включить в цепь постоянного тока. Изменяя реостатом силу тока в цепи, получают различную степень нагретости нити. Сопротивление нити накала зависит от температуры

, (1)

где =36,5 Ом- сопротивление нити при комнатной температуре Т₁ 300К,

 - температурный коэффициент сопротивления вольфрама, равный 0,0047 К^-1.

Из выражения (1) получим формулу для расчета температуры нагретой нити:

(2)

По показаниям амперметра и вольтметра определяют мощность Р = IU, затрачиваемую на поддержание нити в нагретом состоянии.