Экспериментальная часть. Априорная информация

Приступая к экспериментальным измерениям температуры дуговой плазмы, напомним некоторые положения и сведения.

Как известно, все измерения по способу получения результатов разделяют на прямые и косвенные. Прямые - это измерения, при которых искомое значение физической величины находят непосредственно из опытных данных. Прямые измерения можно выразить формулой , где - искомое значение измеряемой величины, а - значение, непосредственно получаемое из опытных данных.

При прямых измерениях экспериментальным операциям подвергают измеряемую величину, которую сравнивают с мерой непосредственно или же с помощью измерительных приборов, градуированных в требуемых единицах. Примерами прямых служат измерения длины тела линейкой, массы при помощи весов и др.

Косвенные - это измерения, при которых искомую величину определяют на основании известной функциональной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям, т.е. измеряют не собственно определяемую величину, а другие, функционально с ней связанные. Значение измеряемой величины находят путем вычисления по формуле , где - функциональная зависимость, которая заранее (априорно) известна, - значения величин, измеренных прямым способом.

Примеры косвенных измерений: определение объема тела по прямым измерениям его геометрических размеров, нахождение удельного электрического сопротивления проводника по его сопротивлению, длине и площади поперечного сечения.

Косвенные измерения широко распространены в тех случаях, когда искомую величину невозможно или слишком сложно измерить непосредственно или когда прямое измерение дает менее точный результат. Роль их особенно велика при измерении величин, недоступных непосредственному экспериментальному сравнению, например размеров астрономического или внутриатомного порядка.

Таким образом, для проведения косвенных измерений нужна априорная информация об изучаемом физическом явлении, чтобы определить функциональную зависимость между искомой и измеряемой величинами.

В данной работе на основании многочисленных исследований дуги электрического тока, горящей при атмосферном давлении предполагается наличие в плазме ЛТР. Эта информация позволяет использовать известные для ЛТР функциональные соотношения между интенсивностью спектральных линий с температурой плазмы.

В работе для измерения температуры используются спектральные линии железа по следующим причинам:

1. Они полностью удовлетворяют 2) и 3) пунктам требованиям метода.

2. Как было отмечено выше, линии железа обладают высокой интенсивностью по сравнению с линиями элементов, входящих в состав атмосферы.

Длины волн используемых линий и параметры верхних уровней приведены в таблице. Работа выполняется на спектрографе ИСП-28 или ИСП-30 (см. описание спектрографа).