Контрольные вопросы

21. Сформулируйте гипотезу Планка о квантовании энергии излучения. Что такое постоянная Планка?

Ответ:

Нагретое тело испускает и поглощает свет не непрерывно, а определенными конечными порциями энергии – квантами. Каждая такая порция-квант имеет энергию , пропорциональную частоте v:

(6)

где h или h = h/2π – коэффициент пропорциональности, названный впоследствии постоянной Планка.

31. Если заглянуть в отверстие полости, стенки которой поддерживаются при определенной температуре, никакие внутренние детали (шероховатости стенок, их конфигурация и т.д.) не будут различимы. Почему?

Ответ:

Т.к. внутри полости будет возрастать энергия выходящего из отверстия излучения и изменяться его спектральный состав.

Пусть одно из тел детали в полости обладает свойством поглощать всю падающую на его поверхность лучистую энергию любого спектрального состава. Такое тело называют абсолютно черным. При заданной температуре собственное тепловое излучение абсолютно черного тела, находящегося в состоянии теплового равновесия с излучением, должно иметь тот же спектральный состав, что и окружающее это тело равновесное излучение. В противном случае равновесие между абсолютно черным телом и окружающем его излучением не могло бы установиться.

ПРОТОКОЛ НАБЛЮДЕНИЙ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НАГРЕТОГО ТЕЛА

Выполнил Конунников Г.А.

Факультет ИБС

Группа № 0501

“____” __________ _____

Преподаватель: Иманбаева Р. Т

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Расчет мощности в зависимости от цвета светофильтра представлен в таблице 3.

Расчет зависимости мощности излучения Р от температуры тела Т представлен в таблице 4.

Расчет погрешности коэффициента a выборочным методом представлен в таблице 5.

Расчет постоянной Стефана-Больцмана и ее погрешности представлен в таблице 6.

При ;

Таблица 3 – Расчет мощности в зависимости от цвета светофильтра

Желтый
№	1	2	3	4	5	6	7	8
P = IU, Вт	6,8	8,14	9,84	11,18	13,44	15,3	17,28	19,38
, Вт	0,072	0,078	0,087	0,091	0,102	0,108	0,114	0,121
Красный
№	1	2	3	4	5	6	7	8
P = IU, Вт	19,38	16,96	15,3	13,16	11,44	9,6	8,14	6,6
, Вт	0,121	0,112	0,108	0,1	0,093	0,085	0,078	0,07

Таблица 4 – Зависимость мощности излучения Р от температуры тела Т

Цвет светофильтра	Желтый					Красный
№	1	2	3	4	1		2	3	4
, нм	600					665
, ºС	852	885	918	1016	2787		2122	1970	1752
, К	1125	1158	1191	1289	3060		2395	2243	2025
, К	1130,58176	1163,914887	1197,257719	1296,333076	3106,231968		2423,228444	2267,74057	2045,143544
, К	0,201989549	0,202048357	0,20210719	0,202282059	0,206089048		0,204742347	0,204436383	0,203998762
a = P/T4 , Вт/К4	4,16199	4,43547	4,789	3,95891	2,0817		4,91868	5,78519	7,52247
	4,70424	4,55819	4,55754	3,46947	0,13549		0,34144	0,42922	0,60163

Таблица 5 – Расчет погрешности коэффициента

, Вт/К4	1,211
, Вт/К4	0,02
, Вт/К4	0,007071068
, Вт/К4	0,0472
, Вт/К4	0,052725024
, Вт/К4	2,35
a = , Вт/К4	1,21±0,05

a_пр = 1,21 Вт/К⁴ ; a_теор = 1,34 Вт/К⁴

Таблица 6 – Постоянная Стефана-Больцмана

5,265217391	0,229239235		4,353841779

Вт/м²К⁴; Вт/м²К⁴;