ВЫВОД РАБОЧЕЙ ФОРМУЛЫ

 

Пусть телу (в нашем случае нить накала – вольфрамовая спираль газонаполненной лампы) сообщается в единицу времени энергия W в виде Джоулева тепла: .

Тогда между телом (нитью) и окружающей средой происходит теплообмен, обусловленный тремя процессами: конвективным теплообменом, теплопроводностью и лучистым теплообменом. В каждом конкретном случае на долю лучистого теплообмена (тепловое излучение и поглощение) приходится от 10% до 90% энергии.

В данной лабораторной установке W_изл=0,55W и тогда, в соответствии с определением энергетической светимости, получим:

 

, (9)

 

где I - ток, протекающий через лампу;

U - напряжение на лампе;

S - площадь поверхности спирали S = (100±4) мм².

Интегральная поглощательная способность образца (вольфрамовой спирали) может быть определена из (8) с учётом (9):

 

(10)

 

В настоящей работе температура спирали определяется оптическим пирометром, который называется иногда яркостным, или пирометром с исчезающей нитью. Прибор предварительно градуируется по абсолютно чёрному телу. Для серого тела (каковым является исследуемый образец) прибор даёт то значение температуры t_Я (^оС), при которой яркость абсолютно чёрного тела равна яркости исследуемого образца. Истинная температура Т (К)серых тел всегда больше яркостной Т_Я и её можно определить по формуле:

, (11)

 

где - монохроматическая поглощательная способность, которая в интервале температур (1000-3000) К приблизительно равна =0,4;

к- постоянная Больцмана;

ћ- постоянная Планка;

c - скорость света; λ = 650 нм (рабочая длина волны пирометра).

 

Сделав подстановку, получим:

(12)