Главная | Обратная связь

ІІ. Опис приладів і методика вимірювання

Одним із приладів для визначення температури є оптичний пірометр зі зникаючою ниткою (мал.2).

Рис. 2.

За допомогою лінзи L₁ одержуємо зображення поверхні, температуру якої необхідно виміряти, в площині нитки лампи L. Лінза служить для збільшення одержаного зображення і встановлюється спостерігачем на різке зображення. При користуванні пірометром порівняння яскравості відбувається в обмеженій області спектра. Для одержання монохроматичного променя в трубі окуляра розташовано світлофільтри. При вимірюванні температури в інтервалі 800-1200⁰С користуються червоним світлофільтром (l = 660 нм), в інтервалі 1400-2000⁰С – димчатим світлофільтром f₁. При користуванні червоним світлофільтром температуру визначають по верхній шкалі. За допомогою реостата R змінюють силу струму, що протікає через лампу і добиваються того, щоб верхня частина нитки лампи зникла на фоні досліджуваного тіла. Після цього по показах гальванометра визначають температуру. При нагріванні досліджуваного тіла електричним струмом, енергія, яка підводиться до до 1см² площі за 1с, дорівнює:

Е = ІU/2S, (1)

де І – сила струму, що проходить через тіло, U – спад напруги на досліджуваному тілі, S – площа однієї сторони досліджуваного тіла.

Як вже зазначалось вище, для абсолютно чорного тіла закон Стефана – Больцмана запишеться у вигляді:

Е =а Т⁴, (2)

де а – коефіцієнт поглинання.

Рис.3.

З врахуванням температури середовища (Т₂)_, в якому знаходиться досліджуване тіло, формула (2) набуде вигляду:

, (3)

де Т₁- температура досліджуваного тіла, Т₂- температура середовища. Порівнюючи (1) і (3), отримаємо:

. (4)

Формула (4) є робочою формулою для визначення коефіцієнта поглинання а.

ІІІ. Завдання

4. Визначити яскравісну температуру спіралі лампи розжарення та обчислити її дійсну температуру.

5. Виміряти споживану лампою розжарення потужність.

6. Обчислити коефіцієнт поглинання а.

IV. Хід роботи

1. Закріпити досліджуване тіло в клемах затискача вимірювальної установки.

2. Ввімкнути прилад в мережу змінного струму.

3. Обертаючи ручку автотрансформатора розжарення за годинниковою стрілкою, довести тіло до розжареного стану.

4. За допомогою пірометра визначити температуру Т₁, а температуру Т₂ за допомогою кімнатного термометра.

5. Дані занести в таблицю і обчислити коефіцієнт поглинання за формулою (4).

Таблиця 1.

Результати вимірювань та обчислень

Т1, К	Т2, К	І, А	U, В	а

V. Контрольні питання

1.Що називається спектральною густиною випромінюючої здатності тіла?

2. Що називається інтегральною густиною випромінюючої здатності тіла?

3.Що називається спектральною густиною поглинаючої здатності тіла?

4.Яка формула спектральної густини випромінюючої здатності тіла?

5.Яка формула інтегральної густини випромінюючої здатності тіла?

6.Яка формула спектральної густини поглинаючої здатності тіла?

7.Яке тіло називають абсолютно чорним?

8.Сформулювати Закони Кірхгофа, Стефана – Больцмана і Віна.

9.Яка робоча формула для обчислення сталої Стефана-Больцмана?

10.Записати формулу Планка для випромінюючої здатності абсолютно чорного тіла?

11. Записати та обґрунтувати робочу формулу для визначення коефіцієнта поглинання твердого тіла.

 

 

Лабораторна робота № 117