Протокол измерений к лабораторной работе № 52
Изучение характеристик теплового излучения вольфрама
Таблица 1 Спецификация измерительных приборов
Название прибора и его тип |
Пределы |
Цена |
Инструментальная |
|
измерения |
деления |
погрешность |
||
|
||||
|
|
|
|
|
Двойной монохроматор ДМР-4 |
|
|
4 % |
|
|
|
|
|
|
Амперметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Милливольтметр (мультиметр) |
|
– |
– |
|
|
|
|
|
Данные установки и условия опыта:
I1 = 5,5÷7 А, I2 = 7÷8 А.
Градуировочная зависимость λ(φ) для ДМР-4
λ(φ) = |
|
|
|
, мкм |
λ1 = 1,0 мкм, φ1 = |
° ; |
λ2 = 1,4 |
мкм, φ2 = |
° . |
Тарировочная константа установки Z0 = |
. |
|
||
Задание 1
Определение температуры нити накала лампы методом спектральных отношений
Таблица 2 Измерение силы тока накала и напряжения на выходе приемника излучения
для двух длин волн
|
|
I1 |
А |
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Т1 = |
К |
|
|
|
|
Т2 = |
|
|
К |
|
|
|
||
λ1 = 1,0 |
мкм |
λ2 = 1,4 |
мкм |
λ1 = 1,0 мкм |
|
|
λ2 |
= 1,4 |
мкм |
|
||||||
1 = |
° |
2 = |
° |
1 = |
|
° |
|
|
2 = |
° |
|
|||||
U1 , мВ |
U1ср, мВ |
U2 , мВ |
U2ср, мВ |
U |
, мВ |
U |
|
, мВ |
U |
|
, мВ |
|
U |
, мВ |
||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1cp |
|
|
2 |
|
|
2cp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов измерений
|
4,111 10 |
3 |
|
||||
T |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
U |
|
|
|
|
|
|
ln |
2cp |
Z |
|
|||
|
|
|
|
||||
|
U |
|
|
0 |
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1cp |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
4,111 10 |
3 |
|
||
T |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
2 |
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln |
2ср |
Z |
|
|
|
|
U |
0 |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1ср |
|
|
|
Студент_________________________Преподаватель_______________________Дата__________
1
Задание 2
Определение зависимости испускательной способности вольфрама от длины волны и температуры
Таблица 3 Зависимость напряжения на выходе приемника излучения от длины волны
|
|
I |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
,° |
, мкм |
Т1 = |
|||
|
|
U1( ), мВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А
К
r |
3 |
λ,T , Вт/м |
|
I |
2 |
|
|
|
Т2 =
U2( ), мВ
А
К
rλ,T
, Вт/м3
Примечание.
Для установки №1 (слева, ДМР-4 № 740057) шаг измерений в интервале значений φ от 400○ до 520○ принять равным 10○, в интервале значений φ от 520○ до 570○ – 4○, в интервале значений φ от 570○ до 640○ – 10○.
Для установки №2 (справа, ДМР-4 № 740062) шаг измерений в интервале значений φ от 520○ до 620○ принять равным 10○, в интервале значений φ от 620○ до 680○ – 4○, в интервале значений φ от 680○ до 760○ – 10○
Студент_________________________Преподаватель_______________________Дата__________
Обработка результатов измерений
r |
|
|
C |
|
1 |
|
|
|
,T |
|
1 |
|
|
|
|||
|
|
λ |
5 |
exp C |
λ T |
1 |
||
1 |
1 |
|
||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
1 |
2 |
1 |
1 |
|
|
где C1 = 2πhc2 = 3,742 10-16 Вт м2, C2 = hc/k = 1,439 10-2 м К.
|
a |
r |
|
F |
1 ,T1 λ1 ,T1 |
|
|
|
U1cp |
||
|
|
|
|
где a ,T |
= 0,367 |
|
|
1 |
1 |
|
|
Пример расчётов для первой строки табл. 3.
r |
F U |
|
|
λ,T |
1 |
|
|
1 |
|
|
|
r |
F U |
2 |
|
λ,T |
|
|
|
2 |
|
|
|
Задание 3
Определение «светового КПД» вольфрамовой лампы накаливания
(T ) |
S |
2 |
100% |
|
|
||||
|
|
|||
1 |
S |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1 |
|
|
Студент_________________________Преподаватель_______________________Дата__________