Законы теплового излучения
Подождите немного. Документ загружается.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУ ВПО «УФИМСКИЙ ГОСУДАРCТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин
Отчет по лабораторной работе № 2к
ЗАКОНЫ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Выполнил:
Проверил:
Допуск Выполнение Защита
2009
Лабораторная работа № 2к
Законы теплового излучения
Ход работы:
Задание 1
Измерение температуры нагретого тела пирометром с "исчезающей нитью".
1. Включите источник питания, предназначеннный для нагревания пластинки. Установите
некоторый ток на амперметре такой, чтобы нагретая под действием тока пластинка,
светилась. Значение тока и напряжения на пластинке занесите в таблицу 1.
2. Установите на пирометре красный светофильтр. Для этого
3. Объктив пирометра оптически совмещает изображение пластинки с нитью пирометра.
Регулируя яркость свечения нити пирометра реостатом, добейтесь одинаковой яркости
нити и пластинки, т.е. нить пирометра должна исчезнуть на фоне светящейся пластинки.
Произведите отсчет температуры по шкале пирометра. Значение яркостной
температуры, выраженной в кельвинах занесите в таблицу 1.
4. Не изменяя тока, проходящего через пластину, поверните ручку реостата пирометра,
нарушив совмещение яркости нити и пластины. Затем снова реостатом добейтесь
одинаковой яркости нити пирометра и пластины. Произведите отсчет температуры по
шкале пирометра. Результаты занесите в таблицу 1. Повторите подобные измерения еще
раз.
5. По результатам измерений рассчитайте среднее значение яркостной температуры
( ), занесите его в таблицу 1.
6. Переведите среднее значение яркостной температуры в истинную, воспользовавшись
соотношением:
где - параметр установки.
7. Проведите подобные измерения при двух других значениях напряжения и тока,
протекающего через пластину. Результаты измерений и расчетов занесите в таблицу 1.
Режим
свечения
Пластина №
измерения
Пирометр
Ток I, А Напряжение
U, В
Температура
Т
ярк,
К
Температура
<Т
ярк
>, К
Температура
Т
ист,
К
1 8 А 5 В
1
2
3
1078
1084
1089
1083,7 722,5
2 10 А 8 В
1
2
3
1200
1178
1183
1187 791,3
3 15 А 16 В
1
2
3
1793
1753
1807
1784,3 1189,5
B
T
Т
ярк
ист
К5,722
5,1
7,1083
Т
1ист
К3,791
5,1
1187
Т
2ист
К5,1189
5,1
3,1784
Т
3ист
Задание 2
Определение постоянной Стефана - Больцмана.
Мощность, излучаемая нагретой пластиной (по закону Стефана-Больцмана) равна:
где - площадь пластины (указана в параметрах установки).
Пластина нагревается при прохождении тока через нее, следовательно мощность тока,
прошедшего через пластину, равна:
Считая, что вся мощность идет на излучение, получим:
1. Для различных режимов измерения (при разных токах и напряжениях) найдите
постоянную Стефана -Больцмана по формуле:
В качестве возьмите .
2. Найдите среднее значение постоянной Стефана - Больцмана.
3. Запишите формулу для расчета относительной и абсолютной погрешности в
определении . Рассчитайте эти погрешности и запишите результаты.
4. Вычислите постоянную Планка, воспользовавшись формулой
8
4
1
107,146
0001,04,722
58
σ
8
4
2
10204
0001,03,791
810
σ
8
4
3
108,119
0001,05,1189
1615
σ
Среднее значение постоянной Стефана - Больцмана.
8
8
ср
1083,156
3
10)8,1192047,146(
σ
Вычислим постоянную Планка по формуле
где k = 1,38 · 10
-23
h = 6,626 · 10
-34
Дж·с
С = 3 · 10
8
м/с
8
33428
4235
107,5
)10626,6()103(15
)1038,1(14,32
σ
Вывод: На данной лабораторной работе определили яркостную температуру, истинную
температуру, постоянную Стефана-Больцмана