Тема 41. Определение температуры поверхности сильно нагретых тел (Солнце, нить накала электрической лампочки и т.п.)

Определение температуры сильно нагретых тел затруднено либо из-за недоступности контакта с ними, либо из-за их высокой темпера­туры. Для определения высоких температур пользуются пирометра­ми, действие которых основано на регистрации теплового излучения сильно нагретых тел. От любого тела идет тепловое излучение в виде электромагнитных волн, диапазон и интенсивность которых зависят от температуры "тела. С ростом температуры тела растут интенсив­ность излучения и частоты, на которые приходится наибольшая до­ля излучаемой энергии. Согласно закону Стефана- Больцмана полная мощность теплового излучения с единицы поверхности абсолютно чер­ного тела пропорциональна четвертой степени его термодинамической температуры (по шкале Кельвина). Реальные тела с разной степенью приближения можно считать абсолютно черными.

Задание

1. Оцените, используя законы теплового излучения, температуру поверхности Солнца, зная среднюю температуру поверхности Земли и угловой диаметр Солнца (угол, под которым виден диск Солнца с Земли). Дайте анализ погрешности полученного результата.

2. Оцените температуру нити накала электрической лампочки, ис­пользуя законы теплового излучения. Дайте анализ погрешности по­лученного результата.

3. Определите температуру нити накала той же лампочки, восполь­зовавшись написанными на ней параметрами лампочки, табличным значением температурного коэффициента сопротивления вольфрама и измерив сопротивление лампочки в холодном состоянии. Дайте анализ погрешности полученного результата.

4. Сравните найденные двумя способами значения температуры ни­ти накала лампочки. Как укладываются эти значения в погрешности двух способов определения температуры?

Литература

1. Стасенко А. Солнце, лампа и кометы // Квант. 1996. N 1. С.40.

2. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа, 1989. С.400.

3. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.З. М.: Наука, 1989. С.7.

4. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1990. С.317.

Тема 42. Исследование спектров излучения свечи и люминесцентных ламп дневного света

Спектры излучения или поглощения каждого химического элемен­та являются характеристикой этого элемента. Зная спектр излучения

или поглощения какого - либо вещества, можно определить химиче­ский состав этого вещества.