Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 525445)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента
Уважаемые СТУДЕНТЫ и СОТРУДНИКИ ВУЗов, использующие нашу ЭБС. Рекомендуем использовать новую версию сайта.

Курс общей физики (90,00 руб.)

0   0
АвторыНестеренко Лолита Павловна, Солодуха Александр Майорович
ИздательствоВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Страниц49
ID323374
АннотацияУчебно-методическое пособие подготовлено на кафедре экспериментальной физики физического факультета Воронежского государственного университета.
Кому рекомендованоРекомендуется для студентов 1-го, 2-го курсов дневной формы обучения. Для специальностей и направлений 020700 – геология, 020302 - геофизика, 020304 - гидрогеология и инженерная геология, 020306 - экологическая геология, геология и гидрогеология, 020200 – биология, 021900 – почвоведение, 020101 – химия, 020300 - химия, физика и механика материалов.
Курс общей физики [Электронный ресурс] / Л.П. Нестеренко, А.М. Солодуха .— Воронеж : ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, 2014 .— 49 с. — 2014 .— Режим доступа: https://rucont.ru/efd/323374

Предпросмотр (выдержки из произведения)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ИНТЕГРАЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ИЗЛУЧЕНИЯ ТЕЛА МЕТОДОМ СПЕКТРАЛЬНЫХ ОТНОШЕНИЙ Оборудование: Модульный учебный комплекс МУК-ОК Краткое теоретическое описание 1. <...> Тогда для узкого диапазона длин волн от λ до λ+dλ , в котором испускательную способность r можно считать постоянной, энергетическая светимость * T , абсолютно черного тела равна * выражается формулой r  A T r T, тела. <...> Следовательно, энергетическую светимость тела для диапазона длин волн от λ до λ+dλ найдем по формуле d A T rT d R  ( , ) * , dR2  2A r d 2 dR1  A r d * * 1 1 2 (3) Рассмотрим излучение тела с температурой Т для двух различных длин волн λ1 и λ2 при различных значениях диапазонов dλ1 и dλ2 соответственно 1 (4) dR  rT d * , ( , ) T, , где A T( , ) 1 (2) Если тело не является абсолютно черным, то его испускательная способность * - спектральный коэффициент излучения , (1)                 где А1 и А2 – спектральные коэффициенты излучения тела при длинах волн λ1 и λ2 соответственно. <...> Интегральный коэффициент излучения тела АТ определяется отношением R A R T * T T где RT - энергетическая светимость тела при температуре Т, R* (12) T - энергетическая светимость абсолютно черного тела при этой же температуре. <...> Для вольфрама, который используется в данной лабораторной работе в качестве источника излучения (нить накала электролампы), интегральный коэффициент излучения для температуры Т=2000К надежно измерен. <...> Выразим интегральный коэффициент излучения при некоторой температуре Т через измеряемые величины и А2000. <...> Согласно определению         R A R T RT *  T R T * T * 2000  A2000  абсолютно черного тела в этих выражениях равны 4 R R 2000 2000 * Учтем, что по закону Стефана-Больцмана энергетические светимости   20004 (13) Если считать, что потери энергии за счет теплопроводности и конвекции малы, т.е. вся подводимая к вольфрамовой нити лампы энергия электрического тока превращается в энергию излучения, то энергетическая светимость <...>
Курс_общей_физики.pdf
Стр.1
Стр.3
Стр.6
Стр.7
Стр.8
Курс_общей_физики.pdf
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" Физический факультет КУРС ОБЩЕЙ ФИЗИКИ Лабораторный практикум по оптике Учебно-методическое пособие для вузов Составители: Л.П. Нестеренко, А.М. Солодуха Воронеж 2014
Стр.1
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ИНТЕГРАЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ИЗЛУЧЕНИЯ ТЕЛА МЕТОДОМ СПЕКТРАЛЬНЫХ ОТНОШЕНИЙ Оборудование: Модульный учебный комплекс МУК-ОК Краткое теоретическое описание 1. Измерение температуры источника излучения Испускательная способность абсолютно черного тела может быть определена для различных длин волн и температур по формуле Планка 2 rT, *  2 hc 5  e 1 kT hc  1 Где с – скорость света в вакууме; h – постоянная Планка; λ – длина волны излучения; k – постоянная Больцмана; Т – абсолютна температура. Тогда для узкого диапазона длин волн от λ до λ+dλ , в котором испускательную способность r можно считать постоянной, энергетическая светимость * T , абсолютно черного тела равна * выражается формулой r  A T r T, тела. Следовательно, энергетическую светимость тела для диапазона длин волн от λ до λ+dλ найдем по формуле d A T rT d R  ( , ) * , dR2  2A r d 2 dR1  A r d * * 1 1 2 (3) Рассмотрим излучение тела с температурой Т для двух различных длин волн λ1 и λ2 при различных значениях диапазонов dλ1 и dλ2 соответственно 1 (4) dR  rT d * , ( , ) T, , где A T( , ) 1 (2) Если тело не является абсолютно черным, то его испускательная способность * - спектральный коэффициент излучения , (1)                
Стр.3
R A R T RT *  T R T * T * 2000  A2000  абсолютно черного тела в этих выражениях равны 4 R R 2000 2000 * Учтем, что по закону Стефана-Больцмана энергетические светимости   20004 (13) Если считать, что потери энергии за счет теплопроводности и конвекции малы, т.е. вся подводимая к вольфрамовой нити лампы энергия электрического тока превращается в энергию излучения, то энергетическая светимость источника можно выразить через мощность РИСТ, которая рассеивается на нем: S R Pист T  где S - площадь излучающей поверхности. Найдем отношение коэффициентов излучения * AT A2000  R R R R T T * 2000 2000  P ист S T Pист2000 2000 S4 4  20004 P ист2000  ист (14) T T K P P 4   ист 4 Величину К в последней формуле можно определить из вышеописанных опытов по определению температуры, если в процессе измерений снимать дополнительно значения мощности, рассеиваемой источником. Это несложно сделать, т.к. источник излучения нагревается электрическим током, мощность которого равна P UIист  K Pист  20004  (16) Следовательно, для интегрального коэффициента излучения получаем формулу 4 T A A K Pист T  А2000=0,249. Описание установки. В данной работе используется двухчастотный регистратор теплового излучения РТИ 1, показанный на рисунке 1. 2000   (17) (15) где U - напряжение на вольфрамовой спирали источника теплового излучения, I - сила тока в спирали. Тогда при Т=2000К    
Стр.6
Рисунок 1. На передней панели прибора РТИ 1 расположены: 1. индикатор относительной интенсивности; 2. индикатор выбранного фотоприемника; 3. индикатор тока или напряжения лампы накаливания; 4. индикатор измеряемой величины тока или напряжения; 5. регулятор напряжения накала; 6. кнопка переключения ток/напряжения накала; 7. накал (вид на лампу накаливания); 8. регулятор Jmax ; 9. кнопка переключения фотоприемников; 10. кнопка выключателя «Сеть». Выполнение работы. 1. Включите кнопку 10 «Сеть» (рисунок 1). Ручкой регулятора напряжения накала 5, ориентируясь по накалу 7, установите небольшую яркость лампы. Установите регулятор 8 в определенное положение и не вращайте ее в процессе дальнейших измерений. 2. Запишите показания вольтметра и амперметра с помощью индикатора 3 и кнопки переключения измеряемой величины 6, при этом на индикаторах 4 будет отображаться тип измеряемой величины. Значения напряжения и силы тока занесите в таблицу 1. 3. Кнопкой выбора фотоприемника 9 выбрать один из фотоприемников с длиной волны λ1 или λ2. Запишите показания J1/J0 и J2/J0 с цифрового индикатора измерителя относительной интенсивности теплового излучения 1 и занесите в таблицу измерений.
Стр.7
4. Постепенно увеличивая напряжение генератора, снимите такие же показания при 8-10 различных значениях напряжения и занесите в таблицу 1. Таблица 1 N п/п U, В I, A J1/J0 1 2 3 и т.д. 5. Пользуясь формулой для расчета температуры источника излучения, вычислите температуру для всех значений напряжения: T  ln J ZJ L 2 1  , где L  C2 ( 1 0 2  1 ) . 1 Значения постоянных С=hc/k=1,439 10-2 м К, Z0=1,784. 6. По данным значений силы тока и напряжения рассчитайте мощность, выделяющуюся на спирали источника излучения для каждого значения температуры P ист =U I. Обратите особое внимание на мощность при Т=2000 К. 7. По формуле вычислите интегральный коэффициент излучения АТ источника в исследованном диапазоне температур и постройте график АТ=f(T): T A A K Pист T  2000   4 , где K P  2000 ист 2000 4 . Значения постоянной А2000=0,249. Контрольные вопросы 1. Перечислить основные характеристики теплового излучения. 2. Запишите формулу Планка для абсолютно черного тела. 3. Получите формулу для расчета температуры тела. 4. Запишите закон Стефана-Больцмана. 5. Получите выражение для расчета интегрального коэффициента излучения. J2/J0 J1/J2 Рист Т, К АТ  
Стр.8