№ 3–20. Измерение высоких температур с помощью оптического пирометра

3. Порядок выполнения работы

1.Проверить схему питания кинолампы. Установить нулевое напряжение на выходе источника питания ИП₂ и включить в сеть. Установить ток накала лампы 3 – 4 А.
2.Включить в сеть источник питания пирометра ИП₁. Проворачивая кольцо К, наблюдать в окуляр накаливание нити измерительной лампы, сфокусировать ее в поле зрения окуляра.
3.Расположить кинолампу на расстоянии 1 м от пирометра, сфокусировать с помощью объектива ОБ изображение раскаленной спирали кинолампы, совмещая его с изображением нити измерительной лампы.
4.Измерить t_я при некотором токе J и напряжении питания U кинолампы. Полагая, что вся подводимая к лампе мощность, превращается в мощность излучения, вычислить ее: P = J U. Провести 5–6 измерений, увеличивая мощность вплоть до максимальной.
По графику на рис.63 найти t. Следует иметь в виду, что температура на шкале пирометра дана в градусах Цельсия, поэтому T = t + 273 K.
5.Вычислить T⁴, используя график на рис. 64, найти для каждой температуры T соответствующее значение α_TT⁴. Результаты занести в таблицу. Построить график зависимости P=f(α_TT⁴).

Таблица 26

Оценить по наклону прямой на графике величину эффективной площади излучателя:

4. Контрольное вопросы

1.Какое излучение называется тепловым?
2.Объясните закон Кирхгофа. Какое тело называется абсолютно черным?
3.Объясните закон Стефана–Больцмана. Откуда следует равенство (20-8)?
4.Объясните закон смещения Вина.
5. В чем суть гипотезы Планка? Изобразите спектр излучения черного тела.

5. Литература

Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1998, т. 5, §1.1, §1.1.
Иродов И.Е. Квантовая физика. Основные законы. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999, §1.1.
Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа, 1999, §35.1–§35.3.