Лабораторная работа 11. Исследование закономерностей теплового излучения нагретого тела

• Название: Исследование закономерностей теплового излучения нагретого тела
• Анкор: Лабораторная работа 11
• Дата: 15.03.2023
• Размер: 2.05 Mb.
• Имя файла: phys3_lab_11.doc
• Тип: Исследование; #990390

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра Физики


отчет

по лабораторной работе №11

по дисциплине «Физика»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НАГРЕТОГО ТЕЛА

Студент гр. 1101		Корзюк А.А.
Преподаватель		Демидов Ю.А.

Санкт-Петербург

2022
Цель работы:экспериментальное исследование зависимости мощности теплового излучения от температуры; проверка закона Стефана–Больцмана.

Схема установки.

Схема экспериментальной установки представлена на рис. 1. В фокусе объектива О зрительной трубы пирометра расположена нить L, изогнутая форме полуокружности. Через окуляр Oк и красный светофильтр Ф наблюдатель видит среднюю часть нити на фоне поверхности тела, температуру которого требуется определить. С помощью потенциометра R осуществляется регулировка тока в нити и яркости ее свечения. После включения кнопкой К нагрева нити, ток, проходящий через нить пирометра, регулируют до тех пор, пока она не становится невидимой на фоне пластины. Оптический пирометр прокалиброван по абсолютно черному телу. Шкала амперметра, измеряющего силу тока в нити, оцифрована в градусах по шкале Цельсия и определяет температуру нити (абсолютно черного тела).



Рис. 1 Схема экспериментальной установки

Электрическая схема нагрева пластины содержит источник тока, амперметр PA для измерения силы тока I в пластине, величина которого регулируется потенциометром R_i, и вольтметр PU для определения падения напряжения U на пластине.


Основные расчетные формулы

1. Расчетная формула для определения мощности Джоуля-Ленца P, выделяемой в пластине

P – UI, где U – падение напряжения на пластине, I – сила тока в пластине.

2. Расчетная формула для определения связи между истинной температуры тела T (пластины) и температуры T_H АЧТ (нити), регистрируемой пирометром:

T = _{ } lnα_T , где

λ – длина волны, a₂ – постоянная a = hc/k = 1,4410^-2 м * К, α_T – поглощательная способность АЧТ (нити)

3. Расчетная формула для определения теоретического значения показателя степени температуры a:

a = P/Tⁿ

_, где n – количество элементов в выборке


ПРОТОКОЛ НАБЛЮДЕНИЙ

Лабораторная работа №11

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НАГРЕТОГО ТЕЛА
Таблица 1.1. Зависимость мощности излучения P от температуры тела T для желтого светофильтра

№	Разм.	1	2	3	4	5	6	7	8
I	А
U	В
P = IU	Вт
θP = UθI + IθU
Цвет светофильтра	Желтый tн­ < 1400 oC
λ		600
t	oC
T = tн + 273	К
T =   lnαt	К
θT =    	К
a = P/T4
θa = a (  +  )

Таблица 1.2. Зависимость мощности излучения P от температуры тела T для красного светофильтра

№	Разм.	1	2	3	4	5	6	7	8
I	А
U	В
P = IU	Вт
θP = UθI + IθU
Цвет светофильтра	Красный 1400 oC < tн < 2000 oC
λ		665
t	oC
T = tн + 273	К
T =   lnαt	К
θT =    	К
a = P/T4
θa = a (  +  )

Таблица 2. Постоянная Стефана - Больцмана

σ =   / αT S	Δ  =   / αT S	σ =   ± Δ 	δσ = Δ  /   %

Выполнил Корзюк А.А.
Факультет РТ

Группа 1101

“_____”_______________ _______
Преподователь:_____________________ Демидов Ю.А.