Описание установки. В данной работе определяется температура накала нити лампы Л на рис

В данной работе определяется температура накала нити лампы Л на рис. 1. Автотрансформатор ЛАТР служит для изменения подводимого к лампе Л напряжения. Амперметр А и вольтметр V позволяют определить подводимую к лампе Л мощность.

Температура нити накала лампы Л определяется с помощью пирометра с исчезающей нитью, схематически показанного на рис. 1.

Объектив O₁ и окуляр O₂ формируют изображение нити накала лампы Л и наложенное на него изображение петлеобразной нити эталонной лампы пирометра Л_П.

Рис. 1

Для работы в ограниченной области спектра (0,65 мкм) используется красный светофильтр Ф₂, который вводится выступающим на окуляре O₂ диском. Пирометр имеет две шкалы: верхнюю для измерения температур от 800 до 1400 °C и нижнюю от 1200 до 2000 °C. При работе с нижней шкалой высоких температур вводится дымчатый светофильтр Ф₁ поворотом головки фильтра по часовой стрелке до совмещения белой точки на головке с индексом «20» на корпусе пирометра. Головка фильтра Ф₁ расположена между объективом О₁ и шкалой пирометра. При работе с верхней шкалой более низких температур, фильтр Ф₁ не используется.

Резкость изображения нити Л_п регулируется выдвижением окуляра О₂, а нити накала Л – перемещением объектива О₁.

Ниже шкалы пирометра расположен реостат R, с помощью которого меняется накал лампы пирометра (Л_П) поворотами диска по часовой или против часовой стрелки. Отсчет температуры производится одинаковой яркости обеих ламп, когда петлеобразная нить пирометра как бы «исчезает» на фоне светящегося изображения нити исследуемой лампы.

При этом определяется яркостная температура–температура АЧТ, при которой его испускательная способность для определенной длины волны равна испускательной способности исследуемого тела. Поглощательная способность нечерного тела меньше единицы, поэтому из закона Кирхгофа (3) следует, что истинная температура нечерного тела всегда больше его яркостной и равна

, (10)

где t – измеренная яркостная температура, Dt – положительная поправка на нечерноту. Она определяется по графику (на лабораторном столе), на котором по оси абсцисс отложена температура, определенная с помощью пирометра, а по оси ординат – поправка Dt.

В случае термодинамического равновесия мощность, подводимая к нити накала лампы, пропорциональна интегральной испускательной способности вольфрама R. Таким образом, исследуя зависимость температуры нити накала лампы от подводимой к ней мощности, можно качественно проверить справедливость закона Стефана – Больцмана: .