ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ СТЕФАНА-БОЛЬЦМАНА С ПОМОЩЬЮ ОПТИЧЕСКОГО ПИРОМЕТРА С ИСЧЕЗАЮЩЕЙ НИТЬЮ ТИПА ОППИР-09

Цель работы - ознакомиться с законами теплового излучения, изучить ра­боту оптического пирометра, измерить с его помощью температуру нагретого те­ла, определить величину постоянной Стефана-Больцмана.

Принципиальная схема оптического пирометра с исчезающей нитью приведена на рис. 4. Исследуемым телом S служит нить кинолампы при разных значениях подводимой к ней мощности.

При температуре окружающей среды Т₀ энергетическая светимость нити может быть выражена формулой (4);

R_To = σT_o⁴

При пропускании электрического тока через кинолампу температура нити повысится до Т. При этом энергетическая светимость станет равной

R_T = σT⁴

Из определения энергетической светимости (с.З) следует, что мощность, затрачиваемая на поддержание температуры Т нити в среде с температурой Т₀ равна (R_T - R_To)S, где S- площадь поверхности излучения нити кинолампы. При высокой температуре эта мощность будет равна мощности тока накала и может быть определена по показаниям вольтметра 5 и амперметра 6 (рис.6):

(R_T - R_To)S = IU,

или

σ(T_o - T_o⁴)S = IU

где I - сила тока в кинолампе; U - падение напряжения на кинолампе. Отсюда

(23)

Поскольку температура накала Т нити кинолампы в несколько раз превышает температуру Т₀ окружающей среды, формулу (23) можно представить в виде

(24)