Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Интересное:
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2024-02-15 | 17 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Тепловым (или температурным) излучением называется электромагнитное излучение, причиной которого является возбуждение атомов и молекул вещества вследствие их теплового движения. Тепловое излучение является равновесным – находится в состоянии термодинамического равновесия с нагретым веществом внутри замкнутой оболочки. Спектр теплового излучения – сплошной, со всеми возможными длинами волн 0 <l< ¥. Мощность электромагнитного излучения, испускаемого единицей поверхности нагретого до температуры T тела в малом интервале длин волн dl, представляют в виде
, (2.1)
где величина называется спектральной плотностью энергетической светимости или испускательной способностью тела. Энергетической светимостью тела называют полную мощность электромагнитного излучения, испускаемого единицей поверхности нагретого тела
. (2.2)
Поглощательная способность тела равна доле падающей на единицу площади мощности излучения, которая телом поглощается
. (2.3)
Для абсолютно черного тела поглощательная способность тела , для остальных тел . Тело, для которого поглощательная способность тела не зависит от длины волны l: , называется серым.
Согласно закону Кирхгофа отношение и является универсальной функцией, не зависящей от природы тела
. (2.4)
Макс Планк*, основываясь на гипотезе о квантовой природе излучения, получил формулу для функции f(l,T) (функция Планка)
. (2.5)
Величину
Дж×м, (2.6)
называют первой радиационной постоянной (или первой константой излучения). Величину
, (2.7)
|
называют второй радиационной постоянной (или второй константой излучения), ее табличное значение =0,01488 м·К.
В случае , справедливом при T <3000К и l <1000 нм (как в данной работе), вместо формулы (2.5) можно использовать приближенное выражение
. (2.8)
Методика измерения фото-э.д.с. инфракрасного светодиода и определения постоянной Планка
Экспериментальное определение значения второй радиационной постоянной в данной работе основано на измерении температурной зависимости испускательной способности (спектральной плотности теплового излучения) при фиксированной длине волны l. Тепловое излучение нагретого тела воспринимается расположенным рядом с ним селективным (избирательным) приемником - инфракрасным светодиодом (см. работу 16), что приводит к возникновению в нем фото-э.д.с. В данной работе значение фото-э.д.с. V светодиода, прямо пропорционально* поглощаемой им мощности теплового излучения
, A = const, (2.9)
, (2.10)
испускаемого в телесный угол DW в узком интервале длин волн Dl вблизи длины волны l
, (2.11)
и прямо пропорционально функции Планка. Отношение значений фото-э.д.с. светодиода для двух температур и равно
, (2.12)
а логарифм фото-э.д.с. в случае , справедливом при T <3000К и l<1000 нм (как в данной работе), Логарифмирование этого соотношения позволяет найти
, (2.13)
или
y = A+Bx, (2.14)
где
, , (2.15)
Значение углового коэффициента В дает постоянную и позволяет найти постоянную Планка
. (2.16)
Экспериментальная установка
Экспериментальная установка состоит из электропечи и измерительного устройства модуля ФПК-11 (см. Прил. 1), инфракрасного светодиода на подставке и мультиметра. Внутренняя полость электропечи с небольшим отверстием играет роль черного тела, поглощающего все падающее на нее электромагнитное излучение. Разность температур электропечи T и окружающей среды измеряется термопарой (см. работу 14) и выводится в цифровом виде (в градусах) на переднюю панель измерительного устройства. Фото-э.д.с. измеряется мультиметром (в режиме вольтметра на минимальном диапазоне, мВ). Спектр излучения инфракрасного светодиода показан на рис. 2.3. Спектр поглощения аналогичен спектру излучения.
|
Рис. 2.3. Спектр излучения инфракрасного светодиода, максимум отвечает длине волны 828 нм |
|
|
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!