Мета роботи: визначити інтегральну випромінювальну здатність вольфраму. Теоретичні відомості Теплове випромінювання характеризується інтегральною та спектральною випромінювальною здатністю. Інтегральна випромінювальна здатність Rт - це кількість енергії, що випромінюється тілом з одиниці поверхні за одиницю часу у всіх напрямках. Вона залежить від температури тіла. Rт = dE/dS
dE – повна енергія випромінювання з поверхні площею dS за одну секунду. Спектральна випромінювальна здатність r((T) – це кількість енергії, що випромінюється тілом з одиниці поверхні за одиницю часу. r((,T)= dR((T)/d( dR((T) – кількість енергії, що випромінюється тілом з одиниці поверхні за одиницю часу в інтервалі довжин хвиль d(. Тіло, яке повністю поглинає падаюче на нього випромінювання всіляких довжин хвиль, при будь – якій температурі називається абсолютно чорним тілом. Закон Стефана – Больцмана: інтегральна випромінювальна здатність абсолютно чорного тіла збільшується пропорційно четвертій степені його абсолютної температури. Закон зміщення Віна: довжина хвилі на яку припадає максимум спектральної випромінювальної здатності абсолютно чорного тіла, обернено пропорційна абсолютній температурі цього тіла. Максимальна випромінювальна здатність абсолютно чорного тіла зростає пропорційно п’ятому степеню його абсолютної температури. Для реальних тіл закон Стефана – Больцмана не можна застосувати, так як для них спостереження показують іншу залежність Rт від температури. Використання різних властивостей і законів теплового випромінювання тіл покладено в основу методів безконтактного вимірювання температури. Один із них - метод яскравісної пірометрії. Яскравісною температурою тіла у випромінюванні з довжиною хвилі (, називається така температура абсолютно чорного тіла, при якій яскравості обох тіл світлі, однієї і тієї ж довжини хвилі рівні між собою. ______________________________ (1) Для вольфраму в інтервалі температур 1000...1500 К (((,Т)= 0,4, (ln 0.4=-0.7958), при (= 6600 А. A=hc/k = 1.43 10?² мК. Так як закон Стефана – Больцмана незастосовний для реального тіла, то Rт можна визначити з співвідношення. Rт=ВТдn, В,n – величини що не залежать від температури тіла, Тд – дійсна температура. Р=Rт . логарифмуючи цей вираз отримаємо: LgP=LgB+nLgТд (2) Порядок виконання роботи увімкнути вилку шнура в розетку. За допомогою рукоятки автотрансформатора установити розжарення нитки досліджуваної лампи, відповідаючи червоному світлу. увімкнути акумуляторну батарею і переміщуючи окуляр пірометра, добитися чіткого зображення спіралі еталонної лампи розжарювання. ввести червоний світлофільтр. обертаючи рукоятку реостата пірометра, установити температуру нитки розжарювання еталонної лампи пірометра 900(С. Відлік вести по верхній шкалі (при наступних вимірах встановити температуру 1000, 1100,1200,1300(С). обертаючи рукоятку автотрансформатора, добитися вирівнювання яскравостей спіралей обох ламп. в момент рівності яскравостей спіралей визначити по ватметру значення потужності, що споживається досліджуваною лампою розжарювання. Верхня межа вимірювання ватметра 15 Вт. при високих температурах можна припустити, що вся потужність, яку споживає лампа, йде на випромінювання. по шкалі пірометра зробити відлік яскравостей температури вольфраму. Знайдену температуру перевести у градуси Кельвіна. користуючись співвідношенням (1), обчислити Тд побудувати графік залежності споживаної лампою потужності від дійсної температури P=f(Тд) побудувати залежність lgP від lg Тд згідно з (2). визначити n як тангенс кута нахилу прямої до осі абсцис. дані занести у таблицю. Таблиця результатів вимірювання № п/п Тя Тд Р lgP lgТд n
