Обработка результатов измерений с построением графиковна миллиметровойбумаге

1. НамиллиметровойбумагеформатаА4поданнымтабл.2построить

графикизависимостей

U(,T₁),

U(,T₂)

иU(,T₃)

длятрехтемператур,выбрав

масштаб по оси длин волн 4 см – 1 мкм (начальное значение оси – 2 мкм), а по осинапряжений 8 см – 1 В. Убедиться, что форма графиков соответствует спектраль-нымкривымизлучения абсолютночерноготела(см.рис.1).

2. ДляпроверкизаконасмещенияВинаизэкспериментальнополученных

кривых

U(,T_i)

определитьдлиныволн

_mi,длякоторыхвеличинанапряжения

U(азначит,изначениефункциивнести втабл.3.

(,T))максимальна.Полученныерезультаты

3. НаоснованиизаконасмещенияВина(9)вычислитьэкспериментально

полученные температуры излучателя по формуле (10) и полученные результатывнести втабл.3.

4. Вычислитьотносительныеотклоненияэкспериментальныхданныхотзаданных величин температур в процентах по формуле (10) и полученные резуль-татывнести втабл.3.

5. ВычислитьплощадьS₁кри-волинейнойтрапеции,ограниченной U

спектральнойкривойU(,T₁),осью

длинволнипрямыми

_1и

_7.Ре-

зультат внести в табл. 4. ПлощадьS₁можновычислитьнесколькимиспо-собами.

Способ 1. Данную фигуру разбить наnкриволинейных трапеций так, что-бы каждую из них можно было с до-статочно большой точностью считатьпрямоугольнойтрапецией(рис.5).ТогдаплощадьS_{jкаждой}изних

^Uj2

^Uj1

Δλ_j ^λ

Рис.5

определяетсяпоформуле:

S^Uj1Uj2^,

j ₂ j

где

^Uj1

^иUj2

• длиныоснованийj-йпрямоугольнойтрапеции;

_j

• еевысота

n

(см.рис.5).Затем площадьS₁фигуры вычислитькак

^S₁^_^S_j.

j1

Способ2.ПлощадьS₁фигурыопределитьпочислуклеток,входящихвданнуюфигуру(рис.6):

S^N^N1/2S,

1  _2 0

 

гдеN–числоклеток,помещающихсявфигурецеликом(нарис.6онивыделены

серымцветом);

^N1/2

• количествоклеток,входящихвфигуручастично(нарис.6

онизашрихованы);

U, В0,40

S₀–площадьоднойклетки.

0,30

0,20

0,10

0,00

2,00

3,00

4,00

5,00 6,00

7,00

8,00

–6

λ,10 м

Рис.6

6. ВычислитьэнергетическуюсветимостьR₁поформуле(12).Результатвнести втабл.4.

7. Вычислитьотношение

R₁

T

4

эксп1

иполученныйрезультатвнестивтабл.4.

СогласнозаконуСтефана–Больцмана(8)отношение

R₁

T

4

эксп1

должнооказаться

близкимкпостояннойСтефана–Больцмана=5,670∙10^–8Вт/(м²·К⁴).

8. Вычислитьотносительноеотклонениеотношения

R₁

T

4

эксп1

отпостоянной

Стефана–Больцмана=5,670∙10^–8Вт/(м²·К⁴)впроцентахпоформуле(13)иполученныйрезультат внести втабл.4.

9. Выполнитьпп.5–8 дляспектральныхкривыхU(,T₂)иU(,T₃).

Задание

1. Изучитьлабораторнуюустановкуиметодикуизмерений.

2. Подключитьлабораторнуюустановкуксети220В.

3. Следуя указаниям в подразделе «Подготовка лабораторной установкик работе и методика измерений», измерить напряжениеUв зависимости от дли-ныволныпритрех фиксированныхтемпературах нихромовойспирали.

4. Результатыизмеренийвнестивтабл.2.

5. Выключитьтумблер «Сеть»назаднейпанелиустановки.

6. Отключитьустановкуотэлектросети 220 В.

7. Следуяуказаниямраздела«ОБРАБОТКАРЕЗУЛЬТАТОВИЗМЕРЕ-

НИЙ»построитьграфикитемператур.

U(,T₁),

U(,T₂)

иU(,T₃)

длятрехфиксированных

8. Следуяуказаниямраздела«ОБРАБОТКАРЕЗУЛЬТАТОВИЗМЕРЕ-

НИЙ»проверитьсправедливостьзаконасмещенияВинаизаконаСтефана–Больцмана.

9. Оформитьотчетполабораторнойработе.