Экспериментальная установка. На рис. 3 представлена принципиальная схема установки

На рис. 3 представлена принципиальная схема установки. В качестве источника теплового излучения используется кинопроекционная лампа с вольфрамовой нитью .

Рис.3

Потребляемая мощность (электрическая) определяется по показаниям вольтметра и амперметра

. (7)

В стационарном режиме, когда температура нити постоянна, мощность, которая рассеивается нитью, должна быть равна мощности, которую она получает

. (8)

Потребляемая нитью мощность состоит из двух частей: электрическая мощность и мощность излучения , которую нить получает от окружающих тел, имеющих температуру .

(9)

Мощность рассеивается в основном за счет теплового излучения из лампы выкачан воздух, поэтому теплопроводностью газа можно пренебречь.

. (10)

Подставляя в (25) формулы (24), (26) и (27), получаем:

. (11)

Для измерения температуры используется пирометр с исчезающей нитью. Этот способ измерения основывается на сравнении излучения нагретого тела в одном определенном спектральном участке с излучением черного тела той же длины волны.

На рисунке 4 приведена схема пирометра. В фокальной плоскости объектива пирометра помещается электрическая лампа с нитью накала, изогнутой в виде дуги. Окуляр позволяет одновременно наблюдать среднюю часть нити лампы пирометра и изображение поверхности исследуемого источника. Красный светофильтр, помещенный между окуляром и глазом наблюдателя, пропускает почти монохроматическую часть спектра, испускаемого источником и нитью лампы пирометра (l=6600 ). Накал нити лампы, питаемой источником тока , регулируется реостатом , ток отсчитывается по амперметру , шкала которого проградуирована в градусах температуры абсолютно черного тела. Внешний вид прибора представлен на рис. 5.

Рис. 5.

При измерении температуры ток нити накала лампы пирометра надо регулировать до тех пор, пока верхняя часть нити не исчезнет на фоне изображения. При этой силе тока яркость излучения нити и источника для l=6600 совпадает. Следовательно, для данной длины волны совпадают и их лучеиспускательные способности. Таким образом, по показаниям амперметра мы получаем возможность судить, какой температуре черного тела соответствует излучение наблюдаемого источника. Если бы источник был также черным телом, то найденная температура была бы истинной температурой его. В действительности найденная температура характеризует температуру черного тела, имеющего для l=6600 ту же яркость, что и излучающее тело при условиях наблюдения. Поэтому носит название яркостной температуры источника, которая в случае нечерного тела отличается от истинной. Для определения истинной температуры надо знать отношение яркости исследуемого тела для длины волны l=6600 и яркости абсолютно черного тела для той же длины волны. Это отношение всегда меньше единицы и зависит от температуры, длины волны, вещества и состояния поверхности излучающего тела и называется поглощательной способностью или коэффициентом поглощения.

Истинную температуру можно вычислить, пользуясь формулой

, (12)

где - яркостная температура тела, – константа Больцмана, – скорость света, – постоянная Планка, – поглощательная способность данного вещества (см. таблицу 1).

Таблица 1

Материал
Вольфрам Железо Никель Углерод Окись железа Окись никеля Окись меди Окись алюминия	0,43 0,35 0,36 0,93 0,63-0,98 0,90 0,70 0,30