Выполнение работы. 1. Регулятор латра 2 на блоке питания установить на ноль (рис.4)

1. Регулятор латра 2 на блоке питания установить на ноль (рис.4). Установить нулевую отметку на поворотном кольце реостата 6 пирометра против такой же отметки на крышке корпуса гальванометра 7, вращая кольцо против часовой стрелки. Поворотным диском 4 и маховичком 5 вывести красный и ослабляющий светофильтры.

2. Расположив пирометр на расстоянии примерно 0,5 м от лампы 1, направить объектив пирометра на спираль этой лампы. Передвижением тубуса окуляра и объектива добиться резкого изображения спирали лампы так, чтобы на него накладывалось изображение нити пирометра (желательно верхней части).

3. Подключить блок питания к сети и включить тумблер 3. Поворачивая ручку латра 2 по часовой стрелки, установить ток накала спирали лампы, равный примерно 2,5 ÷ 3 А, и записать соответствующие показания амперметра А и вольтметра V.

4. Ввести красный светофильтр и, измеряя, яркость нити лампочки пирометра поворотом кольца реостата добиться исчезновения нити на фоне изображения спирали лампы. При этом регулируют яркость накала нити пирометра так, чтобы она оказалась ни темнее, ни светлее фона, создаваемого раскалённой спиралью лампы 1. В момент совпадения яркостей по нижней шкале гальванометра отсчитывают значение яркостной температуры Т₁ исследуемой спирали лампы. Температура Т₂ окружающей среды определяется по термометру. Измерение яркостной температуры Т₁ проводят не менее трёх раз и берут среднее значение.

5. Подставляя численные значения I, U, T_1, T₂ , S в формулу (12) вычисляют постоянную σ в законе Стефана—Больцмана. Площадь одной стороны спирали лампы накаливания S=50 мм².

6. Увеличивая силу тока в цепи лампы, а тем самым и её яркостную температуру, рассчитывают постоянную Стефана—Больцмана для других температур и берут её среднее значение.

Если показания гальванометра не укладываются на нижней шкале, то включают ослабляющий светофильтр и переходят к измерению по верхней шкале.

Контрольные вопросы

1. Перечислить основные характеристики и основные законы теплового излучения.

2. Что такое абсолютно черное тело?

3. Объяснить физический смысл формулы Планка для абсолютно черного тела.

4. Какой физический смысл постоянной Стефана—Больцмана?

5. Расскажите устройство оптического пирометра.

6. В чем преимущество оптического метода измерения температуры?

7. Какие методы измерения температуры вы знаете?

8. Как, используя распределение Планка, получить закон Стефана-Больцмана?

9. Как, используя распределение Планка, получить закон смещения Вина?