Описание экспериментальной установки
Принципиальная схема установки и устройство яркостного пирометра изображены на рис. 1, где 1 – источник света (лампа накаливания); 2 – объектив пирометра; 3 – дымчатый светофильтр; 4 – ручка введения дымчатого светофильтра; 5 – пирометрическая лампа; 6 – реостат; 7 – окуляр; 8 – красный светофильтр ( = 0,66 мкм) ; 9 – барабан, связанный с реостатом
Источник света и пирометр установлены на оптической скамье. Объектив пирометра дает изображение объекта (спираль исследуемой лампы) в месте расположения нити лампы 5.
Яркость лампы 5 регулируется изменением тока накала с помощью реостата 6 поворотом барабана 9, который соединен с движком реостата.
Яркость пирометрической лампы изменяют до тех пор, пока она не сравняется с яркостью изображения спирали исследуемой лампы, и снимают показания со шкалы пирометра, проградуированной в градусах Цельсия.
Дымчатый светофильтр необходим для ослабления яркости исследуемого тела в тех случаях, когда его температура превышает 1400°С (во избежание перегрева пирометрической лампы). Шкала 700–1400°С соответствует работе без дымчатого светофильтра, а 1200–2000 °С – с введенным светофильтром.
Яркость изображения спирали, даваемого линзой, равна яркости самой спирали (см. ).
Порядок выполнения работы
В соответствии с инструкцией на рабочем месте включить установку и настроить пирометр. Ввести красный светофильтр ( =0,66 мкм). Регулируя накал лампы и снимая значения тока и напряжения, измерить яркостную температуру спирали ( , °С) для 7–10 значений подводимой мощности W. Значения а также I и U внести в табл.1.
Таблица 1
№ |
I,A |
U,B |
W,Вт |
,ºС |
|
T,K |
|
|
|
|
1 |
. |
. |
|
. |
. |
. |
|
|
|
|
2 |
. |
. |
|
. |
. |
. |
|
|
|
|
3 |
. |
. |
|
. |
. |
. |
|
|
|
|
4 |
. |
. |
|
. |
. |
. |
|
|
|
|
5 |
. |
. |
|
. |
. |
. |
|
|
|
|
6 |
. |
. |
|
. |
. |
. |
|
|
|
|
7 |
. |
. |
|
. |
. |
. |
|
|
|
|
8 |
. |
. |
|
. |
. |
. |
|
|
|
|
9 |
. |
. |
|
. |
. |
. |
|
|
|
|
10 |
. |
. |
|
. |
. |
. |
|
|
|
|
При достижении температуры 1400 °С необходимо ввести дымчатый светофильтр и затем пользоваться нижней шкалой. В области 1200–1400 °С произвести для проверки измерения в 2–3 точках по обеим шкалам. По формуле (8) определить термодинамическую температуру спирали Т, используя приведенный на рабочем месте график для вольфрама, рассчитанный по формуле (9). Значения Т занести в табл.1. По данным таблицы, приведенной на рабочем месте, построить на миллиметровке график зависимости а Т(T) по нему найти значения а t для указанных в табл.1 температур Т и внести их в таблицу.