Третий закон для абсолютно черного тела. Закон смещения Вина.

Опыты. В.Вина показали, что зависимость интегральной излучательный способности (φ_λ,(_T)) абсолютно черного тела от длинны волны при разных температурах имеет сложный вид. Кривая проходит через max. (рис.1)

и с повышением температуры max кривой смещается в сторону коротких длин волн.

Вин установил, что произведение длин волн (λm), на которую приходится max интегральной излучательной способности на абсолютную температуру (T) абсолютно черного тела есть величина постоянная λm·T=b (Закон смещания Вина), где

b – постоянная Вина

b = 2,89·10^-3м⁰К.

Описание экспериментальной установки

Измерения проводятся на установке, схема которой изображена на рис. 1.

Рис. 1.1

Изучаемым телом является платиновая нить, заключенная в стеклянный баллон, из которого откачен воздух. Нагрев нити осуществляется постоянным электрическим током. Переменное напряжение, регулируемое при помощи лабораторного автотрансформатора (ЛАТР), подается на вход выпрямителя, к выходу которого подключена платиновая нить. Вольтметр и миллиамперметр показывают, соответственно, падение напряжения и тока в цепи накала нити. В непосредственном контакте с нитью находится хромель-копелевая термопара. В ее цепь включен милливольтметр, который позволяет измерять величину термоЭДС (ТЭДС), возникающую при нагреве спая термопары. Для измерения температуры нагретой нити используют хромель-капелевую термапару.

Методика проведения эксперимента

В данной лабораторной работе необходимо экспериментальным путем получить зависимость энергетической светимости R от абсолютной температуры Т. Однако прямое измерение энергетической светимости (1.1) является весьма нетривиальной технической задачей. В результате установившегося теплового равновесия вся подводимая к излучателю энергия целиком преобразуется в энергию теплового излучения, т.е. Р = Ф. Мощность электрического тока P = IU равна энергии теплового излучения. Это равенство носит всего лишь приближенный характер, так как часть подведенной энергии передается в виде тепла от излучателя в окружающую среду.

Порядок выполнения работы

1. Включить ЛАТР в сеть, предварительно установив ручку его регулировки в нулевое положение. Включить установку.

2. Вращая ручку регулировки ЛАТРа, подать напряжение на лабораторную установку. При этом не допускать зашкаливания стрелок измерительных приборов.

3. После установления стационарного режима (стрелки приборов неподвижны) измерить по приборам значения напряжения, тока и ТЭДС термопары.

4. Последовательно увеличивая напряжение, подаваемое на нить, выполнить измерения 6–8 раз. Для уменьшения погрешностей не рекомендуется проводить измерения в области температур, близких к комнатной температуре. Данные занести в табл. 1.1.

5. Произвести вычисления для построения графика

Таблица 1.1

№	U, B	I, A	I  U/S, A  B/м2		ln	ТЭДС, мВ	Т, К	ln T
1 2 3 … 8