Задания и указания к их выполнению

R=W/S, Вт/м²

Задание 1. Собрать цепь питания кинолампы на 150-300 Вт от выпрямителя ВС-24М (рис. 5), используя амперметр и вольтметр для контроля мощности лампы при разных напряжениях. Провести наблюдение через спектроскоп изменения спектра излучения лампы при разных накалах.

Задание 2. Пользуясь оптическим пирометром, измерить температуру нити накаливания лампы.

· Включить накал нити пирометра.

· Тумблером на блоке питания включить накал исследуемой лампы.

· Ручкой “ток накала” установить ток, равный 2 А.

· Продольным перемещением объектива пирометра добиться резкого изображения спирали исследуемой лампы. Совместить часть нити пирометра со спиралью лампы, как показано на рис.6.

· Произвести измерение температуры спирали. Для чего, поворотом рифленого кольца, добиться исчезновения изображения нити пирометра на фоне спирали исследуемой лампы. Записать полученные температуру, ток и напряжение спирали исследуемой лампы в таблицу 1.

Следует помнить, что на шкалах пирометра температура указана в градусах Цельсия и требует пересчета на шкалу Кельвина.

Таблица 1

· Увеличивая силу тока с шагом 0,5 А и записывая каждый раз значение напряжения, измерить в каждом случае температуру спирали. При этом нужно иметь в виду, что нить накала обладает тепловой инерцией. Инерционен в восприятии яркостей также человеческий глаз, поэтому все регулировки должны быть плавными. Каждое измерение температуры (для одного и того же значения тока спирали исследуемой лампы) необходимо произвести несколько раз, изменяя накал нити пирометра и вновь добиваясь ее исчезновения на фоне спирали исследуемой лампы. Данные занести в таблицу 1.

· Произвести расчет полной мощности W=IU, потребляемой лампой в каждом конкретном случае.

· Определить площадь излучения лампы S, для этого измерьте расстояние от лампы до линзы а, от линзы до экрана b, высоту изображения лампы h (рис.7)

(4)

· Рассчитать мощность, излучаемую с единицы площади, из соотношения, R=W/S, где W – полная мощность, а S – площадь.

· Построить график в функциональном масштабе (по вертикальной оси откладывается величина W/S, по горизонтальной – температура в градусах Кельвина в четвертой степени). По наклону графика определить постоянную Стефана – Больцмана σ (рис.8)