Требования к технике безопасности. Для питания экспериментальной установки используется бытовая электросеть напряжением 220 В

Для питания экспериментальной установки используется бытовая электросеть напряжением 220 В. Подсоединение установки к сети осуществляется проводом с двухполюсной вилкой. Все токоведущие части установки закрыты, что исключает их случайное касание. Вся установка заземлена.

При выполнении работы необходимо:

1) внимательно ознакомиться с заданием и оборудованием;

2) проверить заземление установки и исправность токоведущих проводов, о замеченных неисправностях немедленно сообщить преподавателю или лаборанту;

3) не загромождать рабочее место посторонними предметами;

4) не оставлять без присмотра работающую лабораторную установку;

5) по окончании работы отключить выключателем питание установки, вынуть вилку из розетки и привести в порядок рабочее место.

Выполнение работы

Внимание! После включения установки установить температуру Т₁, нажав кнопку Т₁. Дать установке прогреться в течение 10÷15 минут. Запрещается одновременное нажатие любых двух кнопок из Т₁, Т₂, Т₃.

Задание 1.Построение кривых излучения серого тела.

1) Поворотом рукоятки блока фильтров по часовой стрелке установить в рабочее положение фильтр № 1.

2) Включить двигатель модулятора, нажав кнопку «МОДУЛЯТОР» (до окончания измерений не выключать!).

3) Снять показания с цифрового индикатора. Если на индикаторе высвечивается цифра 1 (после запятой цифры не светятся), то следует нажать кнопку «ДИАПАЗОН», при этом показания индикатора следует увеличить в 3 раза.

4) Последовательно меняя фильтры с номерами от 1 до 7, снять показания Ue_l_,_T и заполнить таблицу. Смену фильтров осуществлять только по часовой стрелке.

5) Повторить измерения по пункту 4) для температуры Т₂, нажав кнопку Т₂(при этом светодиод против кнопки Т₁ должен погаснуть), а затем для температуры Т₃. После перехода к новой температуре выждать 5 минут до начала проведения измерений.

6) Построить графики зависимостей UR_l = UR_l(l,T=const) для трех температур. Для построения графиков рекомендуется выбрать масштаб по оси длин волн 1 мкм=20 мм, а по оси напряжений 1 В=50 мм.

7) Нажатием кнопки «МОДУЛЯТОР» отключить двигатель от блока питания. Выключить установку нажатием кнопки «СЕТЬ».

Таблица 1

Номер фильтра									l_max	Tэксп
l, мкм	2.08	2.51	3.21	3.9	4.59	6.21	8.4	2÷20
Ue_l_,_T₁
Ue_l_,_T₂
Ue_l_,_T₃

Задание 2Проверка закона смещения Вина.

1) Определить из графиков Ue_l(l) величину l_max для трех температур.

2) Вычислить по формуле (3.1) экспериментальные значения температур Т₁, Т₂, Т₃.

3) Сравнить полученные значения с заданными величинами температур Т₁=900К, Т₂=740К, Т₃=630К. Вычислить отклонение расчетных температур от заданных и относительную погрешность.

Задание 3Проверка закона Стефана-Больцмана.

1) Включить установку и установить температуру Т₁.

2) Вращением рукоятки блока фильтров установить фильтр № 8. В этом случае устанавливается нейтральный ослабитель, который позволяет измерять величину UR_T , пропорциональную энергетической светимости R_T в интервале длин волн от 2 до 20 мкм.

3) Включить двигатель модулятора, нажав кнопку «МОДУЛЯТОР» и измерить значение UR_T для температур Т₁, Т₂, Т₃. Данные занести в таблицу.

4) Проверить выполнение соотношения (3.2).

5) Сравнить найденные отношения Требования к технике безопасности. Для питания экспериментальной установки используется бытовая электросеть напряжением 220 В - student2.ru со значением постоянной Стефана-Больцмана.

Контрольные вопросы

4.1 Какова природа теплового излучения?

4.2 Сформулируйте законы теплового излучения.

4.3 Что такое абсолютно черное тело и какому закону подчиняется спектральная плотность его излучения?

4.4 Что такое серое тело и в чем смысл коэффициента излучения реального тела? Опишите схему экспериментальной установки.

4.5 Для чего в данной работе модулируется световой поток?

4.6 Какими причинами может быть обусловлено расхождение теоретических и экспериментальных данных в этой работе?

Список литературы

1 Савельев И.В. Курс общей физики. Т.3.-М.: Наука, 1979.

2 Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. - М.: Высшая школа, 1989.

3 Трофимова Т.И. Курс физики. -М.: Высшая школа, 1990.

Составитель КРАУЗЕ Александр Сергеевич