2.3 Бақылау сұрақтары 2.3.1 Жылулық сәуле шығару сипаттамалары.
2.3.2
Дененің энергетикалық жарқырауы қалай анықталады?
2.3.3
Дененің сәуле шығару және жұту қабілеті дегеніміз не ?
2.3.4
Стефан – Больцман заңы.
2.3.5
Виннің ығысу заңы.
2.3.6
Жұмыстың орындалу әдісін түсіндір.
2.3.7
Оптикалық периометрдің жұмыс істеу принципі.
3 ОТТ-10 зертханалық жұмыс. Стефан – Больцман заңын тексеру
Жұмыс мақсаты: жылулық сәуле шығару заңын оқып үйрену.
Тапсырмасы: Стефан – Больцман заңындағы дәреже кӛрсеткішін
анықтау
3.1 Ӛлшеу тәсілі және тәжірибе қондырғысының сипаттамасы Бұл жұмыста Стефан – Больцман заңындағы температураның дәреже
кӛрсеткіші тӛртке тең екеніне кӛз жеткізу керек. Осы заңға байланысты
абсалют температурасы Т болатын дененің бірлік уақытта бірлік ауданнан
шығаратын энергиясының шамасы
R=аσ(T
4
- T
0
4
)
(3.1)
мұндағы а – дененің қараңғылық дәрежесі;
R – энергетикалық жарқырау;
σ - Стефана – Больцман тұрақтысы;
Т
о
-қоршаған орта температурасы.
Егер дененің Т температурасын қоршаған ортаның Т
о
температурасынан
бірнеше есе арттырсақ, онда (T
0
/T)
4
қатынасының шамасын бірмен
салыстырғанда ескермеуге болады.
Стефан-Больцман заңындағы кӛрсеткіштік дәрежені белгісіз
n деп алсақ,
онда
R=aσT
n (3.2)
Берілген жұмыста сәуле шығарушы дене ретінде қыздыру шамы алынып
отыр. Егер, шамның тұтынатын барлық қуаты сәуле шығаруға айналады
десек, онда
R=P/S (3.3)
мұндағы S- сәуле шығарушы дененің бетінің ауданы. (3.2) ӛрнегіне (3.3)
ӛрнегін апарып қойып
Р= S·a·σ·T
n ӛрнегін аламыз. Мұндағы S·a·σ =А деп алсақ
Р= А·T
n . Осы ӛрнекті логарифмдеп, мына теңдікті аламыз
lgP=lgA + nlgT (3.4)
Бұл теңдік lgP нің lgT –ге байланысы сызықты екенін және Стефан –
Больцман заңындағы
n дәреже кӛрсеткіші түзудің абсцисса осіне түсірілген
бұрышының тангенсі ретінде анықтауға болады
n=tgα=(MN)/(LN).
Тәжірибеден алынған нәтижелер бойынша lgP мен lgT тәуелділік
сызбасын тұрғызу керек. Сызбадан Стефан – Больцман заңындағы
n дәреже
кӛрсеткіші тік бұрышты үшбұрыштың α кӛлбеулік бұрышының тангенсі
арқылы анықталады.
3.3 сурет
Бұл жұмыста № 9 «Стефан – Больцман тұрақтысын анықтау»
жұмысында сипатталған қондырғы қолданылады.