Коммерциялық емес акционерлік қоғам Физика кафедрасы кванттық физика
жүктеу/скачать 1,32 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Тапсырмасы : Стефан – Больцман тұрақтысын анықтау 2.1 Ӛлшеу тәсілі және тәжірибе қондырғысының сипаттамасы
| 1.3
Бақылау сұрақтары 1.3.1 Фотондар. Фотонның энергиясы, импульсы және массасы. 1.3.2 Сыртқы фотоэффект құбылысы қандай құбылыс ? 1.3.3 Сыртқы фотоэффект құбылысының негізгі заңдылықтары және оларды кванттық сәуле шығару теориясы арқылы түсіндіру. 1.3.4 Фотоэффект үшін Эйнштейн теңдеуі. 1.3.5 Фотоэффект қызыл шекарасы дегеніміз не? 1.3.6 Фотоэлектрондардың жылдамдықтары немен анықталады? 1.3.7 Фототок қанығуы неге байланысты? 1.3.8 Фототок күшінің жарық ағынына тәуелді сызбасы қандай болуы керек 1.3.9 Құрылғы, жұмыс істеу принципі және фотоэлементті қолдану. 2 ОТТ-9 зертханалық жұмыс. Стефан – Больцман тұрақтысын анықтау Жұмыс мақсаты: жылулық сәуле шығару құбылысымен, Стефан- Больцман заңымен және оптикалық пирометр жұмысымен танысу. Тапсырмасы : Стефан – Больцман тұрақтысын анықтау 2.1 Ӛлшеу тәсілі және тәжірибе қондырғысының сипаттамасы Жылулық сәуле шығару - жылулық қозғалыстың энергиясы әсерінен қозған атомдар мен молекулалардың электромагнитті сәуле шығаруы. Ол температурасы абсалют нӛлден жоғары барлық денелерге тән. Қыздырылған денелердің жылулық сәуле шығаруының спектрі үздіксіз болады. Жылулық сәуле шығарудың негізгі заңдылықтарының бірі осы жұмыста зерттелінетін Стефан-Больцман заңы. Стефан-Больцман заңын эксперименттік нәтижелердің талдауы бойынша Стефан, ал теорясын Больцман ашқан: Абсолют қара дененің R интегралдық жарқырауы абсолюттік температураның тӛртінші дәрежесіне тура пропорционал, яғни R=σT 4 (2.1) мұндағы σ - Стефан-Больцман тұрақтысы. Нақты денелер (қара емес) үшін R=aσT 4 , (2.2) мұндағы a – қаралық дәрежесі- дененің жұту қабілетін анықтайтын коэффицент. Егер сәуле шығарушы дене температурасы Т 0 ортамен қоршалған болса, дененің сәуле шығару қуаты азаяды, онда Стефан- Больцман заңын R=aσ(T 4 -T 0 4 ) ( 2.3) түрінде жазуға болады. Берілген жұмыста Стефан - Больцман заңындағы σ тұрақтысын анықтаймыз. Сәуле шығарушы дене ретінде Л 1 қыздырғыш шамының қылын аламыз. Қыл абсолют қара дене болмағандықтан (2.3) формуласы қолданылады, мұнда вольфрамнан жасалынған қыл сым үшін а=0,32. Қылды қыздыру үшін шам 2.1 сурет бойынша айнымалы ток кӛзіне қосылады. R 1 реостат кӛмегімен шамның қуатын ӛзгертуге болады. Шамның қуатын амперметр І 1 және вольтметр U 1 кӛрсетулері бойынша Р=I 1 ·U 1 ӛрнегімен анықтайды. Барлық қуат жылулық сәуле шығаруға жұмсалды десек, қылдың энергетикалық жарқырауын мына түрде жазуға болады R=(I 1 ·U 1 )/S (2.4) мұндағы, S – шам қылының қызған бӛлігінің жалпы бетінің ауданы. (2.3) ӛрнегіне (2.4) ӛрнегіндегі R мәнін қоя отырып, алынған теңдіктен Стефан- Больцман тұрақтысын анықтаймыз ) ( 4 0 4 1 1 T T S a U I (2.5) Сонымен Стефан- Больцман тұрақтысын есептеу үшін шам қылындағы ток күшін және оған түскен кернеуді және оның температурасын білуіміз қажет (Т 0 - бӛлме температурасы). |