Krzysztof Nagórski
I RAT gr. A
gr. lab. III
Sprawozdanie
Sprawdzanie prawa Stefana - Boltzmanna
Podstawy teoretyczne.
Padające na ciała promieniowanie jest w różnym stopniu odbijane, pochłaniane
i przepuszczane. Jeśli podążający, odbity, pochłonięty i przepuszczony strumień promieniowania oznaczymy odpowiednio przez ΦVo, ΦVr, ΦVa, ΦVt, to bilans energii promieniowania ma postać:
r - współczynniki odbicia,
a - współczynnik pochłaniania,
t - współczynnik przepuszczania.
Współczynnik odbicia , dla dielektryków, przy prostopadłym padaniu promieni możemy wyrazić wzorem:
n1, n2 - współczynnik załamania ośrodków o temperaturze T dla promieniowania o częstości V.
Prawo Stefana - Boltzmanna - całkowita zdolność emisyjna (moc emitowana przez jednostkę powierzchni) ciała czarnego jest proporcjonalna do czwartej potęgi temperatury bezwzględnej.
- stała Stefana - Boltzmanna.
Prawo Wienna
gdzie:
λmax oznacza długość fali (w metrach), przy której występuje maksimum zdolności emisji w temperaturze TK. - prawo przesunięć Wienna.
Schemat pomiarowy:
Tabela pomiarowa:
U [V] |
I [mA] |
P [W] |
T [C] |
Tśr [K] |
ln [P] |
ln [Tśr] |
50 |
0,125 |
6,25 |
1100 |
1406,48 |
1,833 |
7,249 |
|
|
|
1200 |
|
|
|
|
|
|
1100 |
|
|
|
60 |
0,136 |
8,16 |
1050 |
1389,82 |
2,099 |
7,237 |
|
|
|
1110 |
|
|
|
|
|
|
1190 |
|
|
|
70 |
0,15 |
10,50 |
1360 |
1549,82 |
2,351 |
7,346 |
|
|
|
1260 |
|
|
|
|
|
|
1210 |
|
|
|
80 |
0,157 |
12,56 |
1360 |
1559,82 |
2,531 |
7,352 |
|
|
|
1280 |
|
|
|
|
|
|
1220 |
|
|
|
90 |
0,165 |
14,85 |
1360 |
1643,15 |
2,698 |
7,404 |
|
|
|
1370 |
|
|
|
|
|
|
1380 |
|
|
|
100 |
0,175 |
17,50 |
1640 |
1886,48 |
2,862 |
7,542 |
|
|
|
1610 |
|
|
|
|
|
|
1590 |
|
|
|
110 |
0,186 |
20,46 |
1700 |
1963,15 |
3,018 |
7,582 |
|
|
|
1660 |
|
|
|
|
|
|
1710 |
|
|
|
120 |
0,195 |
23,4 |
1760 |
2033,15 |
3,153 |
7,617 |
|
|
|
1750 |
|
|
|
|
|
|
1770 |
|
|
|
130 |
0,203 |
26,39 |
1800 |
2076,48 |
3,273 |
7,638 |
|
|
|
1790 |
|
|
|
|
|
|
1820 |
|
|
|
140 |
0,21 |
29,4 |
1880 |
2179,82 |
3,381 |
7,687 |
|
|
|
1920 |
|
|
|
|
|
|
1920 |
|
|
|
150 |
0,219 |
32,85 |
1980 |
2146,48 |
3,492 |
7,672 |
|
|
|
1990 |
|
|
|
|
|
|
1650 |
|
|
|
Wykres przedstawia zależność y = lnP = lnβ + n ln Te = C+nx . Parametry C, n wyznaczono metodą regresji liniowej.
Wnioski:
Wyniki pomiarów temperatury żarnika żarówki, mierzone były przez wszystkie osoby z zespołu (każda osoba wykonała jeden pomiar). Dzięki temu wyniki otrzymane zgadzają się z założeniem ćwiczenia. Widać dokładnie, temperatura żarnika cały czas rosła. Pomimo tego, że wykres jest zmienny możemy uznać ćwiczenie za wykonane poprawnie.
Sprawdzanie prawa Stefana - Boltzmanna WSM 2002 1/1
22.03.2002.
- 1 -
R
A'
A
-
+
Zasilacz
Wyszukiwarka