1. Zasada pomiaru

Z prawa Kirchoffa wiadomo, że zdolność emisyjna ciał rzeczywistych jest mniejsza niż zdolność emisyjna ciała doskonale czarnego:

R - zdolność emisyjna ciała rzeczywistego...

R - ...i doskonale czarnego

a - współczynnik pochłaniania ciała

Z prawa Stefana-Boltzmana wiemy, że zdolność emisyjna ciała doskonale czarnego jest proporcjonalna do czwartej potęgi temperatury:

- stała Stefana-Boltzmana = 5,75 10-8 Wm-2K-4

Emisja energetyczna ciała jest równa mocy wypromieniowywanej przez jednostkę powierzchni ciała R = P/S i po uwzględnieniu powyższych wzorów może być zapisana:

P = a S T4

Jeżeli temperatura otoczenia T0 jest niższa od temperaturyy ciała T, to wypromieniowywuje ono moc: P = a S ( T4 - T04). W doświadczeniu wypromieniowywana moc jest absorbowana przez termoparę i wytwarza w jej obwodzie prąd elektryczny o mocy PI proporcjonalnej do mocy P. Ponieważ PI=U2/R, to P = f U2.

Jeśli porównujemy dwa ciała: ciało badane i sadzę (w zakresie promieniowania widzialnego bardzo dobrze symulującą ciało czarne) znajdujące się w tej samej temperaturze zewnętrznej T0, to:

dla ciała badanego:

dla ciała doskonale czarnego:

Pnieważ zarówno powierzchnia obu ciał, jak i temperatury są sobie równe,to po podzieleniu równań stronami otrzymujemy:

i przystępujemy do wyznaczenia współczynnika pochłaniania ciała badanego.

2. Ocena dokładności pojedynczych pomiarów

pomiar napięcia -
U=± 10

3. Tabela wyników

t	U	Uc	a	abs(aśr - ai)
°C	V	V
60 70 80 90	70 116 153 207	134 220 286 345	0,27 0,28 0,28 0,36	0,02 0,01 0,01 0,07
			aśr=0,29	aśr=0,03

4. Przykładowe obliczenia

pomiar 1:

T = 60C

U = 70
V

Uc= 134
V

a = 0,27

= 2

a₁= 0,27 0,12

wartość średnią współczynnika pochłaniania obliczono ze wzoru
=

5. Rachunek błędów

błąd przeciętny współczynnika pochłaniania obliczono ze wzoru:

6. Dyskusja błędów

Duży błąd pomiaru napięcia
U=
U_c=±10
V nie wynikał z dokładności woltomierza, a raczej z warunków pracy termopary która była niezbyt dokładnie izolowana w związku z czym pomiary te mogą w znaczny sposób odbiegać od rzeczywistych.

7. Zestawienie wyników

Jak widać z wyników otrzymanych w tabeli błąd przeciętny pomiaru nie jest duży i wynosi 0,03, jednak nie ma sensu podawanie takiego błędu w zestawieniu wyników, gdyż nie jest to błąd rzeczywisty. Dopiero uwzględnienie błędu aparaturowego (liczonego metodą pochodnej logarytmicznej), który jest znacznie większy niż błąd przeciętny pozwoli nam poznać rzeczywisty wynik doświadczenia.

a = 0,29± 0,12

---