Лабораторные работы по физике Примеры выполнения задания

Лабораторные работы физика
  • Измерение показателя преломления жидкости рефрактометром
  • Дисперсия света
  • Определение процентного содержания белка в молоке
  • Интерференция света
  • Интерференция света в тонких пленках
  • Определение радиуса кривизны линзы с помощью кроец Ньютона
  • Определение малых разностей показателей преломления интерферометром
  • Естественный и поляризованный свет
  • Поляризация при отражении и преломлении
  • Вращение плоскости поляризации
  • Эксперементальная проверка закона Малюса
  • Определение показателя преломления вещества
  • Изучение эффекта Фарадея
  • Изучение внутренних напряжений в твердых телах оптическим методом
  • Дифракция света
  • Метод зон Френелях
  • Дифракция от прямоугольной щели .
  • Дифракционная решетка
  • Определение длины световой волны
  • Законы поглащения света
  •  Квантовая природа света Тепловое излучение тел
  • Оптическая пирометрия
  • Определение постоянной Стефана-Больцмана
  • Определение температуры нити кинолампы
  • Изучение внешнего фотоэффекта
  • Определить красную границу фотоэффекта
  • Применение универсального фотометра ФМ-56
  • Волновая и квантовая оптика
  • Явление полного внутреннего отражения.
  • Принцип Гюйгенса.
  • Метод Юнга. Получение интерференционной картины
  • Интерференция света в тонких пленках
  • Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.
  • Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске.
  • Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке
  • Естественный и поляризованный свет
  • Поляризация света при двойном лучепреломлении
  • Анализ плоскополяризованного света. Закон Малюса
  • Искусственная оптическая анизотропия
  • Взаимодействие элетромагнитных волн с веществом
  • Тепловое излучение тел
  • Квантовый характер излучения
  • Фотоэлектрический эффект
  • Лабораторная работа 313а.

    Определение температуры нити кинолампы с помощью радиоционного пирометра типа «РАПИР»

    Цель работы - ознакомиться с законами теплового излучения, изучить принцип работы радиационного пирометра, измерить с его помощью температуру нагретого тела (нити накала кинолампы), определить величину постоянной Стефана - Больцмана.

    Принципиальная схема радиационного пирометра приведена на рис.3. Общий вид установки для измерения температуры радиационным пирометром представлен на рис. 8, где 1 - радиационный пирометр; 2 - кинолампа, нить которой служит исследуемым телом; 3 - выпрямитель с регулируемым выходным напряжением для питания кинолампы; 4 - гальванометр, предназначенный для регистрации температуры приемника Пр (рис. 3); 5 - смотровое окно; 6 -регулятор напряжения питания кинолампы.

    Определение температуры нити кинолампы с помощью радиоционного пирометра

    Рис. 8

     

    Порядок выполнения работы

    1. Включить выпрямитель 3 в сеть 127 В, предварительно установив регулятор напряжения 6 в крайнее положение против часовой стрелки.

    2. Включить гальванометр 4 в сеть 220 В. Убедиться, что световой зайчик на шкале гальванометра находиться на нулевой отметке.

    З^ращая регулятор напряжения 6 по часовой стрелке, установить по вольтметру выпрямителя напряжение накала кинолампы равным 8 В.

    4. Произвести наводку пирометра. Для этого установить пирометр на расстоянии приблизительно 40 см от кинолампы, а затем, смотря в окуляр, навести его на нить кинолампы. Четкость изображения ре1улируется продольным перемещением объектива. Наводка считается правильной, если изображение нити кинолампы находится в середине смотрового окна 5 и перекрывает концы лепестков приемника. На рис. 9 приведены виды излучателя для следующих случаев: 1 - расстояние от пирометра до излучателя велико; 2 - пирометр наведен правильно; 3 - пирометр наведен криво.

    1 2 3

    Рис. 9

    5. При напряжении накала 8 В произвести отсчет показания гальванометра в делениях N. Из градуировочного графика tрад = f(N), расположенного на лабораторном столе, для снятого показания N, определить радиационную температуру нити кинолампы в градусах Цельсия (tрад, °С), которую затем перевести в градусы Кельвина (Трад, К).

    6. Воспользовавшись графиком Т=f(Трад) на лабораторном столе или на рис. 10, определить температуру Т.

    7. Полученные значения температур и соответствующие показания вольтметра (V) и амперметра (/) выпрямителя 3, занести в табл. 3. и 6. Повторить аналогичные измерения при напряжении накала 6 и 4 В.

    Рис. 10

    Таблица 3

    №№ п/п

    [U, В

    ЛI, А

    {N, дел

    tрад °С

     Tрад

     °С

     T, K

     σi

     Вт/м2*К4

     σcр

     Вт/м2*К4

    1

    1

    "

    2

    3

    8. После измерений установить регулятор напряжения 6 в крайнее положение против часовой стрелки и отключить выпрямитель от сети,

    9. По формуле (24) подсчитать величину постоянной Стефана - Больцмана σi для каждого отсчета температуры (S = 8,0*10-5 м2).

    10. По окончании вычислений произвести оценку ошибок полученных результатов для постоянной Стефана - Больцмана σi, по схеме, приведенной в предыдущей работе.

    11. Сравнить полученное значение постоянной Стефана - Больцмана с табличным σT = 5,7*10-8 Вт/(м2*К4).

    Контрольные вопросы к лабораторным работам 313, 313а.

     1. Величины, характеризующие тепловое излучение (энергетическая светимость, испускательная способность, поглощательная способность).

     2. Виды излучений и природа теплового излучения.

     3. Законы теплового излучения: Кирхгофа, Стефана - Больцмана, Вина.

     4. Формула Рэлея - Джинса. «Ультрафиолетовая катастрофа».

     5. Формула Планка.

     6. Пирометрия и ее практическое применение.

     7. Принцип действия основных видов пирометров: яркостного, радиационного, цветового.

     8. Понятие истинной, радиационной, яркостной и цветовой температуры.

     9. Почему с помощью пирометров нельзя измерить истинную температуру нагретого тела?

    Интерференция света