Порядок виконання роботи
Увага! Перед проведенням експерименту обов’язково ознайомитися з правилами з техніки безпеки (див. с.7).
Визначити кімнатну температуру .
Вивести регулятор ЛАТРу на ліву межу. Підключити установку до електромережі. Відрегулювати ЛАТРом початкову напругу U = 100 В живлення вольфрамової нитки розжарення лампи.
Розташувати оптичний пірометр на відстані приблизно (0,71) м від досліджуваної лампи.
Увімкнути пірометр, обертанням рифленого кільця встановити температуру нитки фотометричної лампи 800С.
Вивести з поля зору димчастий і красний світлофільтри.
Поздовжнім переміщенням об’єктиву пірометра отримати ризьке зображення нагрітого тіла – вольфрамової спіралі досліджуваної лампи.
Сумістити середню частину нитки розжарення фотометричної лампи пірометра з вольфрамової спіраллю досліджуваної лампи (рис.4).
Увести у поле зору красний світлофільтр.
Регулювати потенціометром пірометра струм через нитку розжарення фотометричної лампи пірометра так, аби неможливо було відрізнити обидві нитки розжарення на ділянках, де вони перетинаються, в окулярі пірометра. Нитка розжарення фотометричної лампи пірометра повинна «зникнути» на фоні вольфрамової нитки розжарення лампи.
Виміряти яркісну температуру, силу струму та напругу.
Дослід повторити не менш 5 разів, кожен раз збільшуючи рівень розжарення нитки лампи.
Результати вимірювань занести у таблицю № 1.
Обробка результатів
За графіком (рис.2) визначити монохроматичний коефіцієнт чорності вольфраму для кожної виміряної яркісної температури.
За формулою (10) визначити дійсну температуру вольфрамової нитки розжарення в кожному досліді.
Розрахувати за формулою (12) значення сталої Стефана-Больцмана в кожному досліді.
Визначити середнє значення , абсолютнута відноснупохибки вимірювань сталої Стефана-Больцмана відповідно за формулами:
(13)
(14)
(15)
Результати розрахунків занести у таблицю № 1.
Побудувати градуїровочний графік пірометру ОППИР-017: залежність дійсної температури тіла від яркісної температури .
Зробити висновки по роботі.
Таблиця № 1
№ |
I, А |
U, В |
tЯР,ºС |
ТЯР,К |
Т,К |
АТ |
, Вт/(м2К4) |
ср, Вт/(м2К4) |
, Вт/(м2К4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольні питання
Який фізичний механізм теплового випромінювання тіл при різних температурах?
Назвіть основні характеристики теплового випромінювання. У чому полягає фізичний зміст закону Кірхгофа?
Сформулюйте та поясніть закон Віна.
У чому полягає сутність поняття абсолютно чорне тіло. Що таке монохроматичний та інтегральний коефіцієнти чорності тіла?
Сформулюйте та поясніть закон Стефана-Больцмана.
Будова та принцип роботи оптичного пірометра ОППИР – 017. Що таке яркісна температура? Який зв’язок яркісної і дійсної температури?