Изучение законов теплового излучения 1

Национальный технический университет Украины
«Киевский Политехнический Институт»
Лабораторная работа №3-8
Тема: Изучение законов теплового излучения
Выполнил:
Студент
Радиотехнического
факультета группы РТ-01
Науменко К.А.
Киев 2001
Порядок выполнения работы
В соответствии с инструкцией на рабочем месте включить установку и настроить
пирометр. Ввести красный светофильтр ( 0  0.66 мкм ). Регулируя накал лампы и
снимая значения тока и напряжения, измерить яркостную температуру спирали ( t  ,C )
для 7-10 значений проводимой мощности W . Значения T  (t   273) , а также I и U
внести в табл.1.
При достижении температуры 1400C необходимо ввести дымчатый светофильтр
и затем пользоваться нижней шкалой. В области 1200 1400C произвести измерения
для проверки в 2-3 точках по обеим шкалам.
По формуле T  T  T определить термодинамическую температуру спирали
T , используя приведенный на рабочем столе график T  f (T ) для вольфрама,
рассчитать по формуле T 
K
hc
ln aT T2 . Значения T занести в табл.1. По данным на
рабочем месте построить на миллиметровке график зависимости aT (T ) , по нему найти
значение aT для указанных в табл.1 температур T и внести их в таблицу.
Описание экспериментальной установки
Принципиальная схема установки и устройство пирометра изображены на рисунке,
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; 9 – барабан, связанный с реостатом.
Источник света и пирометр установлены на оптической скамье. Объектив
пирометра 2 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 пирометра изменяют до тех пор пока она не сравнится 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C (во избежания перегрева
пирометрической лампы). Шкала 700 1400C соответствует работе без дымчатого
фильтра, а 1200  2000C - с введенным светофильтром.
4
V
7
5
V
6
1
2
3
8
9
A
ВСА
ЛАТР
~ 220 В
Таблица 1
Источник
питания
пирометра
I, A
U, B
W, Вт

2,5
3,1
3,4
3,8
4,1
4,5
5
5,4
5,5
2,6
3
3,6
4
5
6
7
8
9
6,5
9,3
12,24
15,2
20,5
27
35
43,2
49,5
1133
1153
1233
1473
1593
1603
1623
1773
1873

0,105
0,141
0,175
T
966
1149
1330
T
880

0,1

lg(W/T)
lgT
0,1407
0,14392
0,15679
0,19541
0,21471
0,21632
0,21954
0,24367
0,25976
1,6646
1,81035
1,89245
1,8909
1,9799
2,09626
2,20255
2,24868
2,28003
3,05423
3,06183
3,09096
3,1682
3,20222
3,20493
3,21032
3,24871
3,27254
0,207
0,237
0,263
0,274
0,285
0,295
0,303
1508
1624
1857
1943
2107
2111
2192
T, K
1004,31 1128,62 1252,93 1377,24 1501,55 1625,86 1750,17 1874,48 1998,79
0,12
0,14
0,16
0,18
0,2
0,22
0,24
0,26
0,28
T=f(at)
T=f(at)
Линейная
аппроксимация
2500
2000
y = 6215,5x + 258,45
T
1500
1000
500
0
0,1
0,15
0,2
at
0,25
0,3
0,35