Экспериментальная часть. В данной работе наблюдается излучение вольфрамовой нити лампы накаливания

В данной работе наблюдается излучение вольфрамовой нити лампы накаливания. Для вольфрама согласно закону Кирхгофа

,

поэтому

. (1)

Измерение температуры излучающих тел осуществляется с помощью пирометров – приборов для измерения температуры бесконтактным методом по интенсивности их те­плового излучения. Пирометры подразделяются на три основные группы: радиационные, яркостные и цветовые.

В данной работе используется яркостный пирометр с исчезающей нитью, сравни­вающий излучение вольфрамовой нити лампы накаливания с из­лучением абсолютно черного тела на одном и том же фиксиро­ванном узком участке спектра от w до w + Dw. Наблюдая в окуляр совмещен­ные в одной плоскости изображения светящейся спирали и нити накала пирометра (см рис.), с помощью реостата подбира­ется такой накал нити пирометра, чтобы ее яркость совпала с яр­костью изображения спирали. В этом случае нить «исчезает», т.е. становится неразличимой на фоне изображения спирали. Прибор проградуирован так, что показывает значение температуры Т ^* абсолютно черного тела, излучающего на длине волны l = 660 нм так же, как излучает исследуемая спираль в дан­ных условиях.

Для определения температуры Т спирали необходимо сделать пересчет. Для абсо­лютно черного тела

. (2)

При одинаковой яркости спирали лампы и нити пирометра будут одинаковыми и энерге­тические светимости в заданном интервале частот. Используя условие (объясните, почему оно выполняется) и, приравнивая энергетиче­ские светимо­сти (1) и (2), получаем

, (3)

где - яркостная температура (температура, определяемая с помощью нити пирометра, прокалиброван­ной по излучению абсолютно черного тела); 1,438×10^-2 (м×К); l = 660 нм - длина свето­вой волны (средняя длина волны, пропускаемая светофильтром); - температура вольфрама; = 0,43 - поглощательная способность вольф­рама в исследуе­мом диапазоне температур.