Файл: Изучение законов теплового излучения.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 73

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.



ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия
ГПС МЧС России

Кафедра физики, математики и информационных технологий


ЛР6_КОМАНДИРЫ_ОБ321БТ_1попытка_10.04.2023
ИТОГОВЫЙ ОТЧЁТ

по лабораторной работе № 5.3

по дисциплине: "Физика"

ТЕМА: Изучение законов теплового излучения

Вариант 1


БРИГАДА №1 (Командиры)

ОБ-321БТ



БРИГАДИР

СТАВЕР Илья Максимович

E-mail: staver_ob321bt@mail.ru

Должносnь:

ФОТОГРАФ

ПОГРЕШНИК

РЕШАЛА

ЗАМ. РЕШАЛЫ

ФИО:

УРУСБИЕВ Роман Мухамедович

АЛЁХИН Артём Антонович

БЕЗДЕЛЕВ Денис Сергеевич

Волов Илья Андреевич

Номер телефона:

89380801100

89610936272

89139506348

89041502037

E-mail:

urusbiev_ob321bt

@mail.ru

alyohin_ob321bt

@mail.ru

bezdelev_ob321bt

@mail.ru

volov_ob321bt

@mail.ru

Фото










Номер телефона: 89509996921
Проверил: д.ф.-м.н. профессор каф. ФМИТ Малый Виталий Петрович

«__» ____________2022

Железногорск

2022

Оглавление


1ОБЩАЯ ЧАСТЬ (АВТОР АЛЁХИН) 5

1.1Цель работы 5

1.2Объект лабораторных исследований 5

1.3Время, место и условия проведения лабораторной работы 5

1.4Задачи лабораторных исследований 5

2ХОД РАБОТЫ (АВТОР ВОЛОВ) 6

2.1Схема экспериментальной установки 6

2.2Принцип (методика) изучения законов теплового излучения на данной установке 6

2.3Расчётные формулы: 8

2.4Расчет константы С: 8

2.5Тест на размерность формулы константы «С» 9

3ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ (АВТОР СТАВЕР) 9

3.1Ознакомился с лабораторной установкой и измерительными приборами: 10

3.2Определил цену деления вольтметра V1: 10

3.3Определил цену деления амперметра А: 11

4ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТОВ 12

4.1Опыт №1. Светофильтр – КРАСНЫЙ (ОТСЧЕТ ПО ВЕРХНЕЙ ШКАЛЕ) 12

4.1.1Обработка полученных результатов 13

13

13

=ln(32,5)= 3,48 13

1542,31 К 13

13

4.2Опыт №2. Светофильтр – нейтральный (ОТСЧЕТ ПО ВЕРХНЕЙ ШКАЛЕ) 13

4.2.1Обработка полученных результатов 14

4.3Опыт№3. 15

4.3.1Обработка полученных результатов 16

4.4Опыт№4. НЕЙТРАЛЬНЫЙ ФИЛЬТР: И ОТСЧЕТ НАЧИНАЕМ ВЕСТИ ПО НИЖНЕЙ ШКАЛЕ 17

4.4.1 Обработка полученных результатов 18

4.5Опыт№5. НЕЙТРАЛЬНЫЙ ФИЛЬТР: ОТСЧЕТ ВЕДЁМ ПО НИЖНЕЙ ШКАЛЕ 19

4.5.1 Обработка полученных результатов 20

4.6Опыт№6. НЕЁТРАЛЬНЫЙ ФИЛЬТР: ОТСЧЕТ ВЕДЁМ ПО НИЖНЕЙ ШКАЛЕ 20

4.6.1 Обработка полученных результатов 21

5График зависимости от : 22

6РОСЧЕТ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ (АВТОР БЕЗДЕЛЕВ) 23

6.1Расчет случайной погрешности измерения коэф. В 23

7ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ (АВТОР УРУСБИЕВ) 24

7.1Основные результаты ЛР: 24

7.2Выводы 25

8Ответы на контрольные вопросы (автор ставер) 25



  1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ (АВТОР АЛЁХИН)

    1. Цель работы


1) ознакомление с принципом действия яркостного пирометра и практическое измерение яркостной температуры нагретого тела;

2) применение закона Кирхгофа и формулы Планка для определения истинной температуры тела;

3) экспериментальная проверка справедливости закона Стефана-Больцмана.
    1. Объект лабораторных исследований


Объектом исследования в данной работе является раскаленная нить 1 лампы Л.
    1. Время, место и условия проведения лабораторной работы


Настоящая лабораторная работа выполняется в соответствии с учебным планом Сибирской пожарно-спасательной академии, а также в соответствии с утвержденной рабочей программой обучения дисциплине «Физика» в СПСА. Лабораторная работа выполнена в помещении 2-2 курсантского общежития №2 (жилое помещение) на учебном компьютере (ASUS с операционной системой Windows-10 64-разрядная) с использованием программы VirtLab («Виртуальная лаборатория»).


    1. Задачи лабораторных исследований


  • изучить особенности компьютерной программы «Виртуальная лаборатория» (VirtLab), а именно,

  • самостоятельно исполнить задания (с выпуском «скриншотов») по программам


  1. ХОД РАБОТЫ (АВТОР ВОЛОВ)

    1. Схема экспериментальной установки




Л – исследуемая лампа; П – пирометр; Б – батарея питания.

1 – нить накала лампы Л; 2 – защитный кожух; 3 – окно;

4 – объектив; 5 – окуляр; 6 – кольцо потенциометра;

7 – шкала; 8 – ввод/вывод нейтрального светофильтра
    1. Принцип (методика) изучения законов теплового излучения на данной установке


Основу структуры пирометра составляет детектор инфракрасного излучения. Данные преобразуются посредством встроенной электронной системы и отображаются на дисплее.

Типовой пирометр по форме напоминает пистолет с небольшим дисплеем. Компактная панель управления, наводка лазером и высокая точность при близком взаимодействии с объектом объясняют востребованность инструмента среди работников инженерных и технических сфер.



Основными рабочими элементами пирометра считают линзу, приёмник, а также дисплей, на который выводится результат измерения. Принцип действия пирометра следующий: от изучаемого объекта исходит инфракрасное излучение и посредством линзы оно фокусируется и отправляется в приемник (термобатарея, полупроводник, термопара).

Если используется термопара, в момент нагрева приемника меняется напряжение. Сопротивление — в случае использования полупроводников. Эти изменения преобразуются в показания температуры. Для того, чтобы провести измерение, необходимо просто навести пирометр на объект, привести его в действие и отметить полученный результат.

    1. Расчётные формулы:


а) константа для расчёта температуры


    1. Расчет константы С:




где

длина световой волны, поглощаемой вольфрамовой нитью,



постоянная Больцмана,

коэффициент поглощения вольфрама,

=0,42 … 0,46, при


0,46

0,42


Коэффициент поглощения (степень черноты) вольфрама 




h – постоянная Планка,

скорость света, .





    1. Тест на размерность формулы константы «С»




.


  1. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ (АВТОР СТАВЕР)

    1. Ознакомился с лабораторной установкой и измерительными приборами:



    1. Определил цену деления вольтметра V1:





50 В  цена большого деления.

25 В  цена среднего деления.

5 В  цена малого деления.

    1. Определил цену деления амперметра А:





0,5 А  цена большого деления.

0,25 А  цена среднего деления.

0,05 А  цена малого деления


  1. ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

    1. О пыт №1. Светофильтр – КРАСНЫЙ (ОТСЧЕТ ПО ВЕРХНЕЙ ШКАЛЕ)






Номер опыта,

,B

,A

, Вт



1

50



0,65



32,5

t1 =1180






      1. Обработка полученных результатов

=ln(32,5)= 3,48

1542,31 К


Номер опыта, i

ln

 





1

3,48

1453,15

1542,31

7,34


    1. Опыт №2. Светофильтр – нейтральный (ОТСЧЕТ ПО ВЕРХНЕЙ ШКАЛЕ)








Номер опыта, i

,B

,A

, Вт



2

60


0,7


42

1260


      1. Обработка полученных результатов