4.1. Установить на нити исследуемой лампы напряжение U =3,00 В (вольтметр 3). Записать показания тока I на амперметре 4. Затем, вращая по часовой стрелке реостат (6) на пирометре, увеличивать накал нити до тех пор, пока её яркость не сравняется с яркостью нити исследуемой лампы 1 (силуэт нити лампы 3 в верхней части как бы «разорвётся»).
Для более точного определения этого момента рекомендуется сначала слегка перегреть нить, чтобы она стала более яркой, чем исследуемая, а затем плавно уменьшать её температуру до достижения указанного состояния.
После этого записать значения яркостной температуры tЯ по верхней шкале пирометра и тока по амперметру.
4.2.Увеличивая напряжение с интервалом 0,25 В, выполнить 5 измерений тока и яркостной температуры (в интервале от Uмин =3,00 В до Uмакс =4,00 В).
Каждый цикл измерений повторить 3 раза.
Результаты прямых измерений записать в таблицу.
Записать в протокол технические характеристики используемых измерительных приборов (см. лист 7).
Таблица
U, В | I, А | tЯ, о С | ||||
3,00 | ||||||
3,25 | ||||||
3,50 | ||||||
3,75 | ||||||
4,00 |
Таблицу для расчётных данных студент готовит самостоятельно.
|
|
4.3. При обработке результатов прямых измерений найти средние значения токов и температур для каждого из пяти напряжений.
Определить погрешности для напряжения , тока и температуры . Значение доверительной вероятности принять равным р= 0,95.
Интервалы округления h для всех используемых приборов принять равными величине минимальных делений. При расчёте погрешностей руководствоваться методическими указаниями №100.
4.4. Вычислить пять значений истинной температуры исследуемой нити (предварительно перевести измеренные значения температур из 0С в абсолютную форму (К), использовав систему единиц СИ):
4.5. Вычислить пять значений полезной мощности, расходуемой на излучение с поверхности нити, < P>= 0,55·<I>·<U>.
4.6. Вычислить пять значений энергетической светимости нити, принимая её чёрным телом, для которого справедлив закон Стефана-Больцмана < RT>=σ·<T>4.
4.7. Вычислить пять значений интегральной поглощательной способности . Построить на миллиметровке график зависимости .
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ (ПРИМЕРНЫЕ)
5.1. Физический смысл поглощательной способности и формулы Планка.
5.2. Закон Стефана-Больцмана.
5.3. Что такое "ультрафиолетовая катастрофа"?
5.4. Устройство и принцип действия оптического пирометра.
ЛИТЕРАТУРА
6.1. Cавельев И.В. Курс общей физики, т.3, Москва, «Наука», 1982г., с.9.
6.2. Терентьев А.Д. Введение в физику: основы физических измерений, Методическое пособие №100, КГТУ, 2006 г.
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ
Принципиальная электрическая схема установки.
Тр1- автотрансформатор; Л1 - исследуемый образец; (Д1-Д4) - стабилитроны; Rб - балластное сопротивление; (Д5-Д8) - выпрямители.
Рис.3