Luận Văn Thí nghiệm kiểm chứng định luật stefan-boltzmann trong bức xạ nhiệt của vật xám

MỤC LỤC

Trang phụ bìa . .1
Mục lục . 2
Lời cảm ơn . .6
Danh mục các bảng . 7
Danh mục các hình vẽ, đồ thị . 8
Lời nói đầu . .11
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .13
1.1. Đôi nét lịch sử 13
1.2. Sự tương tác giữa ánh sáng và vật chất 15
1.3. Bức xạ nhiệt . 17
1.3.1. Định nghĩa 17
1.3.2. Các đại lượng đặc trưng trong phép đo năng lượng bức xạ .18
1.3.2.1. Công suất bức xạ .18
1.3.2.2. Năng suất bức xạ toàn phần 18
1.3.2.3. Năng suất bức xạ đơn sắc . . 18
1.3.2.4. Độ chói năng lượng .19
1.3.2.5. Hệ số chói năng lượng đơn sắc .20
1.3.3. Hệ số hấp thụ 20
1.3.4. Vật Đen tuyệt đối . .21
1.3.5. Định luật KIRCHHOFF 22
1.3.5.1. Thí nghiệm 22
1.3.5.2. Phát biểu định luật .25
1.3.5.3. Ý nghĩa định luật .25
1.3.6. Bức xạ của Vật Đen 26
1.3.6.1. Các tính chất của Vật Đen bức xạ .26
1.3.6.2. Đường đặc trưng phổ bức xạ của vật đen . 29
1.3.7. Định luật Stefan-Boltzmann .32
1.3.8. Phương trình đường đặc trưng phổ phát xạ của vật đen . 32
1.3.8.1. Định luật dời chỗ của Wien . 32
1.3.8.2. Phương trình của Wien . .33
1.3.8.3. Phương trình của Rayleigh-Jeans 35
1.3.8.4. Phương trình của Planck (sự phát xạ lượng tử) . 36
1.3.9. Bức xạ nhiệt của vật thực .41
1.3.10. Ứng dụng các định luật bức xạ .43
1.3.10.1. Hỏa Kế Quang Học .43
1.3.10.1.1. Quang Hỏa Kế bức xạ toàn phần .43
1.3.10.1.2. Quang Hỏa Kế Đơn Sắc . 44
1.3.10.2. Xác định bán kính các Ngôi Sao .46
CHƯƠNG 2: THÍ NGHIỆM KIỂM CHỨNG ĐỊNH LUẬT STEFAN-BOLTZMANN TRONG BỨC XẠ NHIỆT CỦA VẬT XÁM . 47
2.1. Mục đích thí nghiệm 47
2.2. Dụng cụ thí nghiệm 47
2.2.1. Thanh quang học 47
2.2.2. Biến trở .48
2.2.3. Đồng hồ điện tử 48
2.2.4. Nguồn điện .49
2.2.5. Nhiệt kế .49
2.2.6. Giá đỡ .50
2.2.7. Bóng đèn dây tóc 50
2.2.7.1. Cấu tạo 50
2.2.7.1.1. Sợi đốt (còn gọi là dây tóc) . .50
2.2.7.1.2. Bóng thủy tinh .50
2.2.7.1.3. Đuôi đèn . 50
2.2.7.2. Nguyên lý làm việc .51
2.2.7.3. Đặc điểm của đèn sợi đốt . .51
2.2.8. Cảm biến nhiệt điện 52
2.2.8.1. Cơ sở lý thuyết 52
2.2.8.1.1. Hiệu ứng Seebeck 52
2.2.8.1.1.1. Tìm hiểu hiệu ứng Seebeck 52
2.2.8.1.1.2. Ứng dụng 54
2.2.8.1.1.2.1. Nhiệt kế nhiệt điện 54
2.2.8.1.1.2.2. Pin nhiệt điện 55
2.2.8.1.2. Dòng điện trong chất bán dẫn 56
2.2.8.1.2.1. Tính dẫn điện của bán dẫn .56
2.2.8.1.2.2. Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết 57
2.2.8.1.2.3. Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất 59
2.2.8.1.2.3.1. Bán dẫn loại n .59
2.2.8.1.2.3.2. Bán dẫn loại p .60
2.2.8.1.2.3.3. Lớp chuyển tiếp p-n 61
2.2.8.1.2.4. Ứng dụng làm Pin nhiệt điện bán dẫn 62
2.2.8.2. Cấu tạo cảm biến nhiệt điện 63
2.2.8.2.1. Cấu tạo .63
2.2.8.2.2. Giải thích .65
2.3. Bố trí thí nghiệm 66
2.4. Phương pháp đo .67
2.4.1. Đo nhiệt độ T của dây tóc bóng đèn . 67
2.4.2. Đo năng suất bức xạ toàn phần . . . 68
2.5. Trình tự thí nghiệm . . 69
2.5.1. Đo điện trở của dây tóc bóng đèn ở nhiệt độ phòng từ đó suy ra điện trở 69
2.5.2. Đo suất điện động nhiệt điện và điện trở 70
2.6. Xử lý sai số . 72
2.6.1. Tính sai số của phép đo và .72
2.6.1.1. Tính sai số . 72
2.6.1.2. Tính sai số .73
2.6.2. Sai số của phép đo và T . . 73
2.6.2.1. Sai số khi đo . . . .73
2.6.2.2. Sai số khi đo T . 73
2.6.3. Sai số và .74
2.7. Cách tính hệ số góc K của đường thẳng 74
2.8. Kết quả thí nghiệm .76
2.8.1. Kết quả đo .76
2.8.2. Kết quả đo (thang đo 200mV) và T (thang đo 20V và 20A) .78
2.8.2.1. Kết quả đo lần 1 (nhiệt độ phòng t[SUB]p[/SUB]=29,9[SUP]0[/SUP]C) 78
2.8.2.1.1. Kết quả đo 78
2.
[TABLE]
[TR]
[TD][TABLE="width: 100%"]
[TR]
[TD]Bảng 2.32 Bảng giá trị ; và sai số (Lần 1)

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
8.2.1.2. Vẽ đồ thị sự thuộc của vào 812.8.2.1.3. Xác định hệ số góc K .83
2.8.2.1.4. Nhận xét đồ thị . 84
2.8.2.1.5. Nhận xét sai số .85
2.8.2.2. Kết quả đo lần 2 (nhiệt độ phòng t[SUB]p[/SUB]=30,4[SUP]0[/SUP]C) 85
2.8.2.2.1. Kết quả đo 85
2.8.2.2.2. Vẽ đồ thị sự thuộc của vào 88
2.8.2.2.3. Xác định hệ số góc K .90
2.8.2.2.4. Nhận xét đồ thị . 91
2.8.2.2.5. Nhận xét sai số .92
2.8.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị đo K và cách khắc phục .92
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 97
PHỤ LỤC . .98