Читайте также:
|
1. Выполнить вычисления и занести результаты в таблицу, учитывая, что S = 5 · 10–7 м2, а β = 1,6 · 10–5 Дж/(К·с).
2. Построить на миллиметровой бумаге график зависимости UI – P от T 4 – 
. Через экспериментальные точки, изображенные отчетливо на графике, и начало координат провести прямую так, чтобы отклонения точек от прямой были наименьшими (рис. 5).
3. Сделать вывод о том, согласуются ли полученные данные с линейной зависимостью (13), которая следует из закона Стефана-Больцмана.
4. Определить численное значение постоянной σ в каждом эксперименте, используя формулу (14). Определить σ ср = (σ 1 + σ 2 + … + σn)/ n. Также определить σ ср, используя построенный график
5. Определить численное значение постоянной Планка по формуле (9), используя полученное значение σ ср и известные значения других констант.
6. Проанализировать погрешности измерения.
Наиболее существенные систематические погрешности возникают потому, что термистор, хотя и близок к абсолютно черному телу, все же не является в полной мере таковым. Это может вызвать небольшое систематическое занижение σ (~10…15 %) и небольшое систематическое отклонение точек от прямой на рис. 5.
Случайные погрешности вызываются многочисленными причинами. Пользуясь правилами оценки погрешности косвенных измерений, запишем
(Δ σ / σ)2 = (Δ S / S)2 + (Δ a / a)2, (15)
где Δ σ, ΔS, Δ a – средние квадратические погрешности постоянной Стефана-Больцмана σ, площади излучателя S и наклона a прямой на рис. 5. В условиях данной работы второе слагаемое в (15) мало, и им можно пренебречь.
Тогда получим
Δ σ / σ =Δ S / S. (16)
, (16а)
где l = 3,161 мм, а d = 0,052 мм, измерены с точностью Δ d = Δ l = 0,001 мм.
Относительная погрешность измерения постоянной Планка Δ h / h в данной работе зависит только от погрешности измерения постоянной Стефана-Больцмана, так как значения c и k, входящие в (9), известны с высокой точностью:
. (17)
Вычислить погрешности Δ σ и Δ h по формулам (16) и (17). Результаты измерения представить в виде σ ± Δ σ и h ± Δh с указанием единиц измерения.
7. Полученные значения σ и h сравнить с наилучшими известными в настоящее время: h = 6,626176 · 10–34 Дж·си σ = 5,67032 · 10–8 Вт/(м2·К4). Сделать вывод о том, согласуются ли полученные значения h и σ с учетом погрешностей измерения с приведенными значениями.
Контрольные вопросы
1. Сформулируйте основные законы теплового излучения.
2. Что такое полная испускательная способность и как зависит она от температуры?
3. Каково физическое содержание постоянных σ и h?
4. Как связаны между собой h и σ?
5. В чем состоит методика проверки закона (5) в данной работе?
6. Поясните уравнение (11) теплового баланса.
7. Назовите источники погрешностей измерения σ и h.
Список Литературы
1. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, т. 3. – М.: Высшая школа, 1979.
2. Савельев И.В. Курс общей физики, т. 3. – М.: Наука, 1979.
3. Криксунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники. – М.: Сов. радио, 1978.
оглавление
| 1. Теоретическая часть……………………………………………………... | |
| 2. Экспериментальная часть……………………………………………….. | |
| 3. Выполнение эксперимента……………………………………………… | |
| 4. Обработка и анализ результатов измерений…………………………… | |
| 5. Контрольные вопросы…………………………………………………… | |
| Список литературы…………………………………………………………. |
Дата добавления: 2015-10-13; просмотров: 58 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Методика измерений и экспериментальная установка | | | Сутність, особливості та структура міжнародних відносин. |