AKADEMIA ROLNICZO TECHNICZNA

W OLSZTYNIE

WYDZIAŁ MECHANICZNY

LABORATORIUM Z FIZYKI

ĆWICZENIE 11: Promieniowanie temperaturowe, prawo Wiena.

KORZENIECKI SŁAWOMIR

GRUPA 3

ZESPÓŁ 6

Wyniki pomiarów:

	Napięcia odczytane z przyrządu					Napięcia z początkiem w 0
 [nm]	Iż = 2,6 A	Iż = 3,2 A	Iż = 3,8 A	Iż = 4,4 A	 [nm]	Iż = 2,6 A	Iż = 3,2 A	Iż = 3,8 A	Iż = 4,4 A
	U1 [mV]	U2 [mV]	U3 [mV]	U4 [mV]		U1 [mV]	U2 [mV]	U3 [mV]	U4 [mV]
700	51,881	52,581	53,148	54,346	1250	52,698	54,17	55,736	57,566
720	51,886	52,593	53,184	54,389	1300	52,745	54,221	55,802	57,612
740	51,891	52,611	53,222	54,438	1350	52,772	54,23	55,782	57,562
760	51,898	52,643	53,314	54,529	1400	52,774	54,183	55,736	57,414
780	51,91	52,681	53,363	54,65	1450	52,772	54,137	55,661	57,286
800	51,923	52,725	53,483	54,794	1500	52,75	54,073	55,523	52,133
820	51,941	52,779	53,578	54,957	1550	52,646	53,853	54,482	56,695
840	51,963	52,844	53,706	55,13	1600	52,666	53,861	55,33	56,665
860	51,993	52,914	53,842	55,321	1650	52,659	53,833	55,311	56,592
880	52,03	52,989	53,91	55,499	1700	52,658	53,82	55,343	55,876
900	52,063	53,067	54,096	55,692	1750	52,642	53,747	55,238	56,031
920	52,105	53,149	54,236	55,889	1800	52,629	53,673	55,143	56,985
940	52,144	53,225	54,378	56,055
960	52,178	53,302	54,576	56,218
980	52,227	53,394	54,651	56,39
1000	52,27	53,472	54,78	56,542
1050	52,377	53,668	55,064	56,901
1100	52,473	53,839	55,297	57,167
1150	52,478	53,817	55,355	57,218
1200	52,621	54,055	55,587	57,427

Dyskusja błędów

Błąd bezwzględny : ΔU=0,1 mV

Wartość średnia pomiarów
U1s [mV]	U2s [mV]	U3s [mV]	U4s [mV]
52,33322	53,44216	54,64922	56,16281
Błąd względny
b1 [%]	b2 [%]	b3 [%]	b4 [%]
1,47	1,36	1,22	1,03

Obliczenie temperatury :

Omówienie ćwiczenia:

Pomiary utrudniało wahania wskazań miliwoltomierza. Powodowało to, że mimo iż przyrząd jest stosunkowo dokładny, pewne wyniki mogliśmy odczytywać z dokładnością do jednego miejsca po przecinku. Z tego względu przyjęliśmy błąd bezwzględny pomiaru 0,01 mV. Poza tym przy wykonywaniu ćwiczenia roztopił się lód, którego temperatura była temperaturą odniesienia, co spowodowało że musieliśmy powtórzyć jedną z serii pomiarów.

WNIOSKI:

Widoczne na wykresach przesunięcie długości fal, odpowiadających maksymalnemu natężeniu promieniowania dla danego prądu żarzenia, w kierunku fal krótkich jest spowodowane tym, że w miarę ogrzewania ciała, rośnie jego energia wewnętrzna. Wzrost energii wewnętrznej powoduje wzrost częstotliwości drgań cząsteczek ciała i w związku z tym, spadek długości fali promieniowania cieplnego emitowanego przez ciało.

Załamanie linii wykresów są wynikiem tego, że badane ciało nie było ciałem doskonale czarnym. Jego zdolność emisyjna była więc niejednakowa dla różnych długości fali.

Należy zwrócić uwagę, że zakres długości fal, dla którego mieliśmy wykonać pomiary okazał się zbyt wąski, przez co krzywe obrazujące natężenie promieniowania urywają się zaraz po osiągnięciu maksimum. W celu zobrazowania pełnego przebiegu tych krzywych, należałoby rozszerzyć zakres długości fali w kierunku fal dłuższych.

Zjawisko promieniowania temperaturowego i związane z nim prawo przesunięć Wiena wykorzystane jest w termografii do określania temperatury ciał na podstawie wypromieniowywanej przez nie energii. Przyrządy stosowane do pomiarów temperatury tym sposobem nazywane są pirometrami. Metoda ta nie jest zbyt dokładna, lecz umożliwia w przybliżeniu określanie temperatury ciała. Wykorzystywana ona jest głównie w miejscach, gdzie niemożliwe jest zastosowanie innych metod pomiaru (wysokie temperatury, duże odległości od obiektów badanych - np. do określania temperatury gwiazd). Promieniowanie temperaturowe jest także wykorzystywane w noktowizorach i układach naprowadzania wykorzystujących promieniowanie podczerwone.

---