2015-05-10
857
1 Поворотом рукоятки блока фильтров по часовой стрелке установить в рабочее положение фильтр №1.
2 Включить двигатель модулятора, нажав кнопку МОДУЛЯТОР (до окончания измерений не выключать).
3 Снять показания с цифрового индикатора. Если на индикаторе высвечивается информация 1. (после запятой цифры не светятся), то следует нажать кнопку 4 ДИАПАЗОН (при этом показания индикатора следует увеличить в 3 раза).
4 Последовательно осуществляя смену фильтров, снять показания и заполнить табл. 2. Провести не менее трех измерений для каждого фильтра. Смену фильтров осуществлять только по часовой стрелке. Определить среднее значение U R(λ, Т)
Таблица 2
| λmax, мкм | 2,1 | 2,5 | 3,2 | 3,9 | 4,5 | 6,2 | 8,5 | UR (Т 1) | |
| UR(λ,Т), В | |||||||||
| ср.знач. |
При величине показаний цифрового индикатора вольтметра меньших 2 В более точными являются показания на диапазоне 1. В положении 8 блока фильтров вместо узкополосного фильтра устанавливается нейтральный ослабитель, что позволяет измерить величину U, пропорциональную энергетической светимости R T в интервале длин волн от 2 до 20 мкм.
|
|
|
5 Повторить измерения по пункту 4 для температуры Т 2, нажав кнопку Т2 (при этом светодиод против кнопки Т1 должен погаснуть), а затем для температуры Т3. Результаты измерений занести в таблицы 3 и 4, аналогичные таблице 2. После перехода к новой температуре выждать 5 минут до начала проведения измерений.
6 Построить графики зависимостей U R(λ) = U R(λ) (λ,Т = const) для трех температур. Графики следует строить на миллиметровой бумаге, выбрав масштаб по оси длин волн 1 мкм = 20 мм, а по оси напряжений 1 В = 50 мм. В интервале длин волн 0-2,0 мкм и 8,5-10 мкм изобразить ход кривых и убедиться в их соответствии с теоретическими положениями.
7 Нажатием кнопки МОДУЛЯТОР отключить двигатель от блока питания. Выключить установку нажатием кнопки СЕТЬ.
Для проверки закона Стефана-Больцмана необходимо определить площади ST 1, ST 2, ST 3, ограниченные кривыми U R(λ) (λ,Т = const) для трех температур и осью абсцисс, и проверить справедливость соотношений
(7)
Заданные величины температур: Т1 = 900 К, Т2 = 740 К, Т3 = 630 К. С другой стороны, можно экспериментально измерить величину напряжения URT, пропорциональную 
(l, Т = const) для трех температур (в этом случае вместо узкополосного фильтра устанавливается нейтральный ослабитель), и проверить справедливость соотношений
(8)
1 Проверить выполнение соотношений (7).
2 Вычислить среднее значение соотношений (8) и отношение каждого значения от среднего. Сделать выводы.
|
|
|
3 Используя экспериментально измеренные значения URT 1, URT 2, и URT 3 из таблиц 2 и 3 и значения заданных температур излучателя, проверить выполнение соотношений (8). Проделать аналогичные вычисления по п. 3.
4 Полученные в работе результаты записать в табл. 3.
Таблица 3
| № п/п |  ,м
| Тэксп,К | ∆Т, К | 
| 
| 
| 
| 
| 
|
В таблице 3 приняты следующие обозначения:
∆Т – разность температур излучателя: заданной и экспериментально найденной; – среднее значение отношения по трем температурам; – среднее значение отношения по трем температурам; – отклонение отношения 
от среднего значения , вычисленное в процентах, для каждой температуры; – отклонение отношения от среднего значения , вычисленное в процентах, для каждой температуры.
Контрольные вопросы для допуска к работе
1 Назначение приемника излучения.
2 В каком устройстве происходит преобразование энергии и какой энергии в какую?
3 Назначение цифрового вольтметра.
4 Для какой цели предназначен набор светофильтров?
5 Что является источником излучения в данной работе?
6 Как осуществить питание источника излучения?
Контрольные вопросы к защите работы
1 Какова природа теплового излучения?
2 Что такое термодинамическое равновесие?
3 Какова физическая сущность гипотезы квантов?
4 Что такое АЧТ и какому закону подчиняется спектральная плотность его излучения?
5 Какие части кривой распределения спектральной плотности излучения АЧТ описываются соотношениями:
1 (hc)/λ = kT;
2 (hc)/λ >> kT;
3 (hc)/λ << kT.
6 Сформулируйте закон смещения Вина.
7 Сформулируйте закон Стефана-Больцмана.
8 Сформулируйте закон Кирхгофа.
9 Каков физический смысл коэффициента излучения реального тела и от каких факторов он зависит?
10 Что такое серое тело?
