Міністерство освіти і науки України Національний університет « Львівська політехніка» Кафедра фізики ЗВІТ Про виконання лабораторної роботи №41: «ВИВЧЕННЯ ВИПРОМІНЮВАЛЬНОЇ ЗДАТНОСТІ ВОЛЬФРАМУ» Мета роботи Експериментально визначити випромінювальну здатність вольфраму Для виконання лабораторної роботи студенту попередньо необхідно: знати фізичну суть і закони теплового випромінювання(§3.1, §3.2), квантову гіпотезу і формулу Планка (§3.3) Прилади і матеріали Оптичний пірометр із зникаючою ниткою, електрична лампочка розжарення, регулятор напруги, ватметр, блок живлення пірометра (акумуляторна батарея) Теоретичні відомості та опис установки Абсолютно чорні тіла є ідеалізацією реальних тіл. Теплове випромінювання реальних тіл визначається хімічною будовою тіла і станом його поверхні. Використання властивостей теплового випромінювання тіл покладено в основу безконтактних методів вимірювання їх температури. Один з них – метод яскравісної пірометрії. Яскравісною температурою тіла Тя у випромінюванні з довжиною хвилі ( називається така температура абсолютно чорного тіла, при якій яскравість обох тіл у світлі однієї і тієї ж довжини хвилі рівні між собою. Дійсна температура
пов’язана з яскравісною температурою Тя співвідношенням:
, (3) де
;
=0,45– для вольфраму в області температур 1000–1500 0С, (ln0,45=-0,8);
– середня довжина хвилі спектральної ділянки, яку пропускає світлофільтр пірометра. Оскільки закон Стефана - Больцмана неможливо застосовувати для реального тіла, то інтегральну випромінюючу здатність
такого тіла можна визначити із формули:
, (2) де С, n – величини, які залежать від температури тіла;
– дійсна температура тіла. Якщо реальним тілом є вольфрамова нитка лампи розжарення, то при високій температурі потужність Р, яка підводиться до нитки, майже повністю витрачається на випромінювання. Тоді
. Логарифмуючи вираз (2) отримаємо: lnP = lnС + n lnTд. (3) Побудувавши залежність lnP від lnTд, можна знайти n як тангенс кута нахилу прямої Tд до осі абсцис і сталу
. Підставивши значення
,
і
в (2) отримаємо значення інтегральної випромінюючої здатності RT вольфраму. Результати вимірів та обчислень № п/п t 0С Тя , Тд , К ln Тд P , Вт ln P  n     C        R     1 1100 1373 1445 7.27 77 4.34 0.087 4141 41 76.87  2 1000 1273 1334 7.19 35 3.55   76.36  3 1050 1323 1389 7.23 50 3.9   76.62  4 1080 1353 1423 7.26 66 4.18   76.77   Побудувати залежність
від
/ Обчислення В=1,43*10^-2 А=0,45
=6,5*10^-7
=(1,43*10^-2*1373)/( 6,5*10^-7*1373*ln0.45+1,43*10^-2)=1445
(1,43*10^-2*1273)/( 6,5*10^-7*1273*ln0.45+1,43*10^-2)=1334
(1,43*10^-2*1323)/( 6,5*10^-7*1323*ln0.45+1,43*10^-2)=1389
(1,43*10^-2*1353)/( 6,5*10^-7*1353*ln0.45+1,43*10^-2)=1423 tg50 =0.087 n=0.0087 lnP=lnC+nlnT 4.34=lnC+0.0087*7.27 lnC=3.71 C=41
=41*1373^0.087=76.87
=41*1273^0.087=76.36
=41*1323^0.087=76.62
=41*1353^0.087=76.77 Висновок: на даній лабораторній роботі я експериментально визначив випромінювальну здатність вольфраму