1.6. Указания для обработки результатов

1. Используя соотношение (1.10) и измеренное значение температуры нити определить температуру T_i пластины. Полученные результаты записать в таблицу.

2. Определить мощности теплового излучения пластины P_i = I_iU_i, которые были зафиксированы в эксперименте. Полученные результаты P_i записать в таблицу.

3. Ввести безразмерные величины ии их прологарифмировать. Результаты вычисленийзаписать в таблицу.

4. Аппроксимировать совокупность экспериментальных данных ,линейной функцией (1.14) методом линейной регрессии (методом наименьших квадратов) [4], находя параметры (n, A) в зависимости .

5. Определить числовые значения параметров функции: показателя степени и множителя. Рассчитать значение постоянной Стефана-Больцмана, учитывая, что площадь пластины равна,. Определить среднее значение параметра в теоретической зависимости , полагая в (1.14)в соответствии с законом Стефана-Больцмана.

6. Совокупность экспериментальных данных , нанести на график. Здесь же представить графики аппроксимирующих функцийи, параметрыn, A, с которых определены в п. 4 и 5.

7. Сформулировать заключение о соответствии экспериментальной зависимости P(T) закону Стефана-Больцмана.

1.7. Контрольные вопросы

1. Два тела имеют одинаковую яркость свечения в узком диапазоне частот. При каких соотношениях между поглощательными способностями тел возможны следующие варианты неравенства температур T₁ > T₂, T₁ < T₂, T₁ = T₂?

2. Два тела имеют одинаковую температуру. При использовании зеленого светофильтра наблюдается одинаковая яркость свечения тел. По какой причине может нарушиться равенство яркости свечения этих тел, если заменить зеленый светофильтр синим светофильтром.

3. Шар и тонкая пластина имеют одинаковую массу. При пропускании электрического тока в них выделяется равное количество теплоты. Температура какого тела достигнет большего значения в состоянии термодинамического равновесия?

4. Тепловое излучение абсолютно черного тела проходит через светофильтр. На какой частоте пропускания светофильтра будет наблюдаться максимальная интенсивность прошедшего излучения?

5. Каким методом (прямым или косвенным) производится измерение температуры пластины и яркости свечения ее поверхности в данной работе?

Список литературы

1. Савельев И. В. Курс общей физики. — М.: Наука, 1979, т. 3, § 1, 2, 4, 7.

2. Методические указания к курсу лекций по физике (Теория относительности. Тепловое излучение)/Под ред. А. Г. Граммакова и Б. Ф. Алексеева.—Л.: ЛЭТИ, 1981. — 32 с.

3. Барщевский Б. У. Квантово-оптические явления. — М.: Высш. школа. 1982, гл. 1.

4. Морозов В. В., Соботковский Б. Е., Шейнман И. Л. Методы обработки результатов физического эксперимента.

Работа 2 (3.4). Исследование внешнего фотоэффекта

Цель работы: исследование закономерностей эффекта фотоэлектронной эмиссии (внешнего фотоэффекта); измерение работы выхода электрона и красной границы эффекта для материала фотокатода.

Приборы и принадлежности:амперметр, вольтметр, источник света (лампа накаливания), вакуумный фотоэлемент (СЦВ-4), набор светофильтров.