Laboratorium Podstaw Fizyki
Nr ćwiczenia: 107
Temat ćwiczenia: Wyznaczanie stałej Plancka na podstawie prawa Plancka promieniowania ciała doskonale czarnego.
Nazwisko i Imię prowadzącego kurs: mgr inż. Wojciech Kordas
Wykonawca: |
|
Imię i Nazwisko
|
Paulina Matyjas Justyna Łempicka |
nr grupy |
6 |
Termin zajęć: dzień tygodnia, godzina |
Czwartek, 17:05-18:45 |
Data oddania sprawozdania: |
26.04.2012 |
Ocena końcowa |
|
Zatwierdzam wyniki pomiarów.
Data i podpis prowadzącego zajęcia ............................................................
Adnotacje dotyczące wymaganych poprawek oraz daty otrzymania
poprawionego sprawozdania:
ĆWICZENIE NR 107
Wyznaczanie stałej Plancka na podstawie prawa Plancka promieniowania ciała doskonale czarnego
Cel ćwiczenia:
Wykonanie pomiarów widmowej emitancji ciała jako funkcji jego temperatury, wyznaczenie stałej Plancka.
Przebieg ćwiczenia:
Wstęp teoretyczny:
Pomiar stałej Plancka w tym ćwiczeniu polega na wyznaczeniu zależności mocy promieniowania monochromatycznego od temperatury źródła promieniowania. Dla trzech różnych filtrów interferencyjnych zmierzyłyśmy natężenie.
Dla poszczególnych filtrów zastosować następujące wartości napięć:
filtr pomarańczowy λ = 0.589 ∙10-6m : 4V - 11V co 0.5V;
filtr zielony λ = 0.500 ∙10-6m : 6V - 13V co 0.5V;
filtr niebieski λ = 0.458 ∙10-6m : 9V - 15V co 0.5V.
Schemat układu pomiarowego:
Wyniki pomiarów:
Dla filtra pomarańczowego
=0,589*10-6:
U[V] |
U1[V] |
ΔU1 |
I[A] |
ΔI |
i1 |
i2 |
i3 |
R |
ΔR |
T[C] |
T[K] |
1/T |
ln(i) |
h |
4,0 |
-3,99 |
-0,002 |
2,42 |
0,09 |
1 |
1 |
0 |
-1,7 |
-0,06 |
-651,4 |
-378,2 |
-0,003 |
0 |
1,9E-37 |
4,5 |
-4,39 |
-0,003 |
2,55 |
0,09 |
2 |
1 |
0 |
-1,7 |
-0,06 |
-703,4 |
-430,3 |
-0,002 |
0,7 |
|
5,0 |
-4,98 |
-0,005 |
2,73 |
0,09 |
4 |
2 |
0 |
-1,8 |
-0,06 |
-776,8 |
-503,7 |
-0,002 |
1,4 |
|
5,5 |
-5,37 |
-0,006 |
2,84 |
0,09 |
7 |
2 |
0 |
-1,9 |
-0,06 |
-824,5 |
-551,4 |
-0,002 |
1,9 |
|
6,0 |
-5,98 |
-0,008 |
3,01 |
0,10 |
11 |
2 |
0 |
-2,0 |
-0,07 |
-893,1 |
-619,9 |
-0,002 |
2,4 |
|
6,5 |
-6,37 |
-0,009 |
3,11 |
0,10 |
14 |
2 |
0 |
-2,0 |
-0,07 |
-937,1 |
-663,9 |
-0,002 |
2,6 |
|
7,0 |
-6,960 |
-0,011 |
3,27 |
0,10 |
21 |
3 |
0 |
-2,1 |
-0,07 |
-994,5 |
-721,3 |
-0,001 |
3,0 |
|
7,5 |
-7,350 |
-0,012 |
3,37 |
0,10 |
26 |
4 |
0 |
-2,2 |
-0,07 |
-1032,1 |
-758,9 |
-0,001 |
3,3 |
|
8,0 |
-7,950 |
-0,014 |
3,52 |
0,10 |
35 |
5 |
0 |
-2,3 |
-0,07 |
-1087,5 |
-814,4 |
-0,001 |
3,6 |
|
8,5 |
-8,340 |
-0,015 |
3,61 |
0,10 |
42 |
6 |
0 |
-2,3 |
-0,07 |
-1124,5 |
-851,4 |
-0,001 |
3,7 |
|
9,0 |
-8,95 |
-0,02 |
3,75 |
0,11 |
55 |
7 |
0 |
-2,4 |
-0,07 |
-1179,2 |
-906,0 |
-0,001 |
4,0 |
|
9,5 |
-9,34 |
-0,02 |
3,83 |
0,11 |
64 |
8 |
0 |
-2,4 |
-0,07 |
-1216,4 |
-943,2 |
-0,001 |
4,2 |
|
10,0 |
-9,93 |
-0,02 |
3,96 |
0,11 |
80 |
9 |
0 |
-2,5 |
-0,07 |
-1265,7 |
-992,5 |
-0,001 |
4,4 |
|
10,5 |
-10,320 |
-0,021 |
4,05 |
0,11 |
91 |
11 |
0 |
-2,5 |
-0,07 |
-1294,7 |
-1021,5 |
-0,001 |
4,5 |
|
11,0 |
-10,920 |
-0,023 |
4,18 |
0,11 |
100 |
12 |
0 |
-2,6 |
-0,08 |
-1340,7 |
-1067,5 |
-0,001 |
4,6 |
|
Dla filtra zielonego
=0,5*10-6:
U[V] |
U1[V] |
delta U1 |
I[A] |
delta I |
i1 |
i2 |
i3 |
R |
delta R |
T[C] |
T[K] |
1/T |
ln(i) |
h |
6,0 |
-5,98 |
-0,008 |
3,01 |
0,10 |
14 |
2 |
0 |
-2,0 |
-0,07 |
-902,6 |
-629,5 |
-0,002 |
2,6 |
1,5E-37 |
6,5 |
-6,37 |
-0,009 |
3,11 |
0,10 |
27 |
2 |
0 |
-2,0 |
-0,07 |
-937,1 |
-663,9 |
-0,002 |
3,3 |
|
7,0 |
-6,97 |
-0,011 |
3,27 |
0,10 |
22 |
2,5 |
0 |
-2,1 |
-0,07 |
-996,7 |
-723,5 |
-0,001 |
3,1 |
|
7,5 |
-7,36 |
-0,012 |
3,37 |
0,10 |
26 |
2,5 |
0 |
-2,2 |
-0,07 |
-1034,2 |
-761,0 |
-0,001 |
3,3 |
|
8,0 |
-7,96 |
-0,014 |
3,52 |
0,10 |
32 |
4 |
0 |
-2,3 |
-0,07 |
-1089,5 |
-816,4 |
-0,001 |
3,5 |
|
8,5 |
-8,35 |
-0,015 |
3,61 |
0,10 |
38 |
4 |
0 |
-2,3 |
-0,07 |
-1126,5 |
-853,3 |
-0,001 |
3,6 |
|
9,0 |
-8,95 |
-0,017 |
3,75 |
0,11 |
46 |
5 |
0 |
-2,4 |
-0,07 |
-1179,2 |
-906,0 |
-0,001 |
3,8 |
|
9,5 |
-9,34 |
-0,018 |
3,84 |
0,11 |
53 |
6 |
0 |
-2,4 |
-0,07 |
-1211,8 |
-938,7 |
-0,001 |
4,0 |
|
10,0 |
-9,93 |
-0,020 |
3,97 |
0,11 |
62 |
7 |
0 |
-2,5 |
-0,07 |
-1261,1 |
-988,0 |
-0,001 |
4,1 |
|
10,5 |
-10,32 |
-0,021 |
4,05 |
0,11 |
70 |
8 |
0 |
-2,5 |
-0,07 |
-1294,7 |
-1021,5 |
-0,001 |
4,2 |
|
11,0 |
-10,92 |
-0,023 |
4,18 |
0,11 |
82 |
9 |
0 |
-2,6 |
-0,08 |
-1340,7 |
-1067,5 |
-0,001 |
4,4 |
|
11,5 |
-11,31 |
-0,024 |
4,26 |
0,11 |
90 |
10 |
0 |
-2,7 |
-0,08 |
-1371,1 |
-1097,9 |
-0,001 |
4,5 |
|
12,0 |
-11,91 |
-0,026 |
4,38 |
0,12 |
100 |
11 |
0 |
-2,7 |
-0,08 |
-1417,0 |
-1143,9 |
-0,001 |
4,6 |
|
12,5 |
-12,3 |
-0,03 |
4,46 |
0,12 |
100 |
12 |
0 |
-2,8 |
-0,08 |
-1444,7 |
-1171,5 |
-0,001 |
4,6 |
|
13,0 |
-12,9 |
-0,03 |
4,58 |
0,12 |
100 |
14 |
0 |
-2,8 |
-0,08 |
-1486,7 |
-1213,5 |
-0,001 |
4,6 |
|
Dla filtra niebieskiego
=0,458*10-6:
U[V] |
U1[V] |
ΔU1 |
I[A] |
ΔI |
i1 |
i2 |
i3 |
R |
Δ R |
T[C] |
T[K] |
1/T |
ln(i) |
h |
|
9,0 |
-8,96 |
-0,02 |
3,75 |
0,11 |
1 |
1 |
0 |
-2,4 |
-0,07 |
-1181,1 |
-907,9 |
-0,001 |
0 |
1E-37 |
|
9,5 |
-9,35 |
-0,02 |
3,84 |
0,11 |
1 |
1 |
0 |
-2,4 |
-0,07 |
-1213,7 |
-940,5 |
-0,001 |
0 |
1E-37 |
|
10,0 |
-9,94 |
-0,02 |
3,97 |
0,11 |
1 |
1 |
0 |
-2,5 |
-0,07 |
-1262,9 |
-989,8 |
-0,001 |
0 |
1E-37 |
|
10,5 |
-10,33 |
-0,02 |
4,06 |
0,11 |
1 |
1 |
0 |
-2,5 |
-0,07 |
-1292,0 |
-1018,8 |
-0,001 |
0 |
1E-37 |
|
11,0 |
-10,93 |
-0,02 |
4,18 |
0,11 |
2 |
1 |
0 |
-2,6 |
-0,08 |
-1342,4 |
-1069,2 |
-0,001 |
0,7 |
1E-37 |
|
11,5 |
-11,32 |
-0,02 |
4,26 |
0,11 |
2 |
1 |
0 |
-2,7 |
-0,08 |
-1372,7 |
-1099,6 |
-0,001 |
0,7 |
1E-37 |
|
12,0 |
-11,92 |
-0,03 |
4,38 |
0,12 |
2 |
1 |
0 |
-2,7 |
-0,08 |
-1418,6 |
-1145,5 |
-0,001 |
0,7 |
1E-37 |
|
12,5 |
-12,31 |
-0,03 |
4,46 |
0,12 |
2 |
1 |
0 |
-2,8 |
-0,08 |
-1446,3 |
-1173,1 |
-0,001 |
0,7 |
1E-37 |
|
13,0 |
-12,91 |
-0,03 |
4,58 |
0,12 |
3 |
1 |
0 |
-2,8 |
-0,08 |
-1488,3 |
-1215,1 |
-0,001 |
1,1 |
1E-37 |
|
13,5 |
-13,30 |
-0,03 |
4,46 |
0,12 |
4 |
1 |
0 |
-3,0 |
-0,08 |
-1605,0 |
-1331,9 |
-0,001 |
1,4 |
1E-37 |
|
14,0 |
-13,90 |
-0,03 |
4,77 |
0,12 |
4 |
1 |
0 |
-2,9 |
-0,08 |
-1556,4 |
-1283,2 |
-0,001 |
1,4 |
1E-37 |
|
14,5 |
-14,29 |
-0,03 |
4,84 |
0,12 |
4 |
1 |
0 |
-3,0 |
-0,08 |
-1583,9 |
-1310,7 |
-0,001 |
1,4 |
1E-37 |
|
15,0 |
-14,89 |
-0,03 |
4,95 |
0,12 |
5 |
1 |
0 |
-3,0 |
-0,08 |
-1623,7 |
-1350,5 |
-0,001 |
1,6 |
1E-37 |
Wykres.
Przykładowe obliczenia:
Np.
Np.
.
Wnioski: