Описание прибора. Измерение энергетической светимости основано на измерении излучаемой мощности Р, поскольку

Измерение энергетической светимости основано на измерении излучаемой мощности Р, поскольку

, (4)

где S – площадь излучающей поверхности.

Вместо излучаемой мощности можно измерить мощность, подводимую к лампе, поскольку в установившемся режиме эти мощности должны быть равны. Тогда

, (5)

где I – сила тока, проходящего через лампу; U – напряжение, подаваемое на лампу. Из формулы (5) следует, что

. (6)

Напряжение U и ток I измеряются приборами, входящими в установку. Площадь излучаемой поверхности S задаётся в паспорте установки. Температура излучающей поверхности в данной работе измеряется прибором, называемым пирометром. Пирометр является дистанционным прибором, позволяющим измерять температуру нагретой поверхности, находясь на значительном расстоянии от этой поверхности. О температуре нагретого тела можно судить по яркости его поверхности. В качестве яркостного пирометра обычно используется пирометр с так называемой исчезающей нитью.

Принцип действия пирометра заключается в следующем. С помощью объектива О₁ изображение светящейся поверхности нагретого тела, температуру которого надо определить, совмещается с плоскостью, в которой находится нить накала пирометра H (рис. 49).

Рис. 49

Через окуляр О ₂ наблюдается нить H на фоне светящейся поверхности исследуемого тела. Накал нити с помощью реостата можно изменять. При некотором положении движка реостата яркость нити становится равной яркости поверхности исследуемого тела. Изображение нити пирометра становится неразличимым на фоне поверхности раскалённого тела, т.е. нить как бы «исчезает». Различным температурам раскалённого тела условию «исчезновения» нити будут соответствовать разные положения движка реостата, различные значения тока через нить H. Прибор градуируется по излучению некоторого эталонного чёрного тела.

Если с помощью проградуированного таким образом прибора измерить температуру поверхности тела, которое не является абсолютно чёрным, то измеренная температура будет отличаться от истинной. Это значение температуры называется яркостной температурой. Отличие яркостной температуры от истинной связано с отличием испускательной способности реального тела от испускательной способности чёрного тела. Если испускательная способность тела известна, то, зная яркостную температуру, можно найти истинную. Ниже приводится таблица зависимости истинной температуры Т от яркостной Т_Я.

TЯ, ° C
T, ° C

Излучательная способность тел зависит от длины волны, поэтому различие яркостной и истинной температур также зависит от области длин волн, в которой ведётся наблюдение «исчезновения» нити. Приведённая таблица рассчитана для λ=0,65мкм (красный свет).

Если по данным таблицы построить график зависимости Т от Т_Я, то этим графиком можно будет пользоваться для нахождения истинной температуры для любых промежуточных значений.

Дата добавления: 2015-06-04