1.2.2. Порядок выполнения работы

1. Определите по термометру комнатную температуру Т_к. По справочным данным найдите значения для постоянных Планка h, Больцмана k_b, Стефана-Больцмана , скорости света в вакууме c. Эти и другие необходимые данные (см. информацию на установке) записать в табл.1.1

Таблица 1.1

Тк,К	kb10-23, ВтК-1	10-8, Втм-2К-4	c108, мс-1	10-6, м	d-3, м	l-3, м	S-6, м2
	1,38	5,67	3,0	0,65

2. Навести оптический пирометр на исследуемую вольфрамовую спираль так, чтобы нить накала эталонной лампочки совпадала со средней частью исследуемой спирали, как это показано на рис. 2. Светофильтры (красный и дымчатый) должны быть выведены из поля зрения.

3. Включить ток накала исследуемой спирали, при этом она начинает светиться. Показания амперметра I и вольтметра U записать в табл.1.2.

Таблица 1.2

№ п/п	I,A	U,B	P,Вт	Тя,К	Т,К	lnA	4 – к4, К4	108, Втм-2К-4
1 ... 5

4. Включить ток накала эталонной лампочки, медленно увеличивая его поворотом кольца по часовой стрелке.

ВНИМАНИЕ! Включать эталонную лампочку только в крайнем левом положении реостата!

5. Ввести красный светофильтр и, изменяя ток накала эталонной лампы, добиться, чтобы нить «исчезла» на фоне исследуемой спирали. По верхней шкале пирометра определить яркостную температуру Т_я. Измерение температуры повторить не менее трех раз, изменяя накал нити лампы пирометра и вновь отыскивая условие ее исчезновения. Из трех значений температуры взять среднее и записать в табл. 1.2.

6. Аналогичные измерения провести для четырех-пяти различных температур. Выключить ток накала исследуемой спирали и эталонной лампочки.

7. Для каждой температуры, используя зависимость поглоща-тельной способности вольфрама от температуры (см. рис.1.6) и метод аппроксимации, определить значение натурального логарифма lnA_. По формуле (1.15) рассчитать истинные температуры Т. Результаты занести в табл.1.2.

8. По формуле (1.16) вычислить мощность, подводимую к исследуемой лампе. Построить график зависимости Р от ( ⁴ – _к⁴), определить тангенс угла наклона полученного графика к оси абсцисс. Используя уравнение (1.18) вычислить постоянную Стефана-Больцмана, которая будет равна:

  tg_/S (1.19)

9. Сравнить полученные в опыте и теоретически рассчитанные для постоянной Стефана-Больцмана значения. По формуле оценить отклонение  от его табличного значения _T.

1.3. Лабораторная работа 3.02. Изучение теплового излучения

Цель работы: изучение закона Стефана-Больцмана для реального тела.

Принадлежности: установка для изучение закона Стефана-Больцмана для реального тела, комнатный термометр.