Принцип метода измерений и рабочая формула

Определение постоянной Стефана – Больцмана

Так как энергия, потребляемая лампой, почти целиком расходуется на излучение, то на основании формулы (6) можно написать

. (9)

Здесь W – мощность тока, текущего через нить; S – полная поверхность нити; – коэффициент поглощения поверхности нити; Т – температура нити.

Из формулы (9) получим формулу для расчета по измеренным значениям W, и S.

(10)

Изучение зависимости спектральной плотности энергетической светимости тела и определение постоянной Планка

При снятии зависимости используется люксметр. Он состоит из фотоэлемента с запирающим слоем и гальванометра. Фотоэлемент закрыт красным фильтром, пропускающим лучи с длиной волны 660 нм. Фотоэлемент помещен внутри кожуха лампы. При падении света на фотоэлемент в нем возникают ЭДС и фототок, пропорциональный освещенности. Фототок измеряется гальванометром. Так как освещенность пропорциональна лучеиспускательной способности нити, то можно записать

I = br _{l ,Т} = ba _{l ,Т} r _{l ,Т,S}, (11)

где I – показатель люксметра; b – коэффициент, зависящий от взаимного расположения фотоэлемента и нити и от величины поверхности последней. Положение фотоэлемента во время опыта не меняется, и в последующем коэффициент b можно считать постоянной величиной, числовое значение которого для нас несущественно. Качественную зависимость можно получить, построив .

Для нахождения постоянной Планка подставим в формулу (11) значение r_l,Т,S из соотношения (4) и, прологарифмировав полученное выражение, найдем

. (12)

Из (12) видно, что при слабо изменяющемся значении (это справедливо для не слишком больших интервалов температуры) ln I связан с 1 /T линейной зависимостью. Построив график зависимости ln I = f (1 /T), выбирают на нем две произвольные точки, достаточно далеко расположенные друг от друга. Если формулу (9) написать для двух точек на графике, отметив значения I и Т для одной точки индексом 1, а для другой – индексом 2, то, вычитая одно выражение из друго­го и произведя преобразования, получим расчетную формулу для определения h по измеренным значениям тока I ₁ и I ₂ при двух значениях температур T ₁ и T ₂:

. (13)