Pomiar temperatury pirometrem - omówienie

POMIAR TEMPERATURY PIROMETREM OPTYCZNYM
Każde ciało znajdujące się w temperaturze wyżej niż 0 K jest źródłem promieniowania termicznego, wywołanego ruchem cieplnym cząsteczek i atomów, a zarazem odbiornikiem takiego promieniowania. Promieniowanie padające na ciało może być przez nie odbite, pochłonięte lub przepuszczone. Stosunek strumienia energii promieniowania pochłoniętego przez ciało do strumienia energii promieniowania padającego na nie nazywamy współczynnikiem pochłaniania.Współczynnik ten załeży od składu chemicznego, stanu powierzchni, temperatury oraz składu spektralnego, padającego na ciało promieniowania. Naukowcy wprowadzili dwa idealne przypadki:
1.CIAŁO SZARE którego współczynnik pochłaniania nie zależy od długości fali (A()=const dla T=const);
2.CIAŁO DOSKONALE CZARNE - całkowicie pochłaniające promieniowenie
( A(,T)=1 ).
Inną wielkością, występującą w badanym zjawisku ,jest emitancja, czyli moc wypromieniowania na jednostkę powierzchni.Emitancję ciała rzeczywistego pozwala nam znaleźć prawo Kirchoffa, które mówi, że :stosunek spektralnej emitancji ciała rzeczywistego do jego spektralnego współczynnika pochłaniania jest równe spektralnej emitancji ciała doskonale czarnego.Musimy zatem znać emitancję ciała doskonale czarnego.
Emitancję tę określił Planck, wyprowadzając wzór : Jak możemy wywnioskować z wykresu przy wyższych temperaturach emitowane jest więcej energii przy niższych długościach fali. Analizując wzór Plancka, kilku fizyków doszło do wielu ważnych wniosków. Mianowicie Boltzman zauważył, że po obliczeniu równania Plancka i wykonaniu kilku odpowiednich działań uzyskuje się zależność :
Tak więc uzyskujemy bezpośrednią zależność emitancji ciała doskonale czarnego od temperatury.Inny fizyk Wien, sformułował prawo podające zależność długości fali, dla której krzywa spektralnej emitancji ciała doskonale czarnego ma max, od temperatury. Tak więc Wien stwierdził, że : iloczyn temperatury ciała doskonale czarnego i długości fali, dla której występuje max zdolności emisyjnej, ma wartość stałą. Celem ćwiczenia było zapoznanie się z jedną z metod pomiaru temperatury. Pomiaru tego dokonywaliśmy za pomocą pirometru optycznego. Pirometr służy do pomiaru temp. czarnej badanego obiektu. Obiektyw pirometru tworzy obraz badanego ciała w płaszczyźnie włókna żarówki umieszczinej przed okularem. Obserwator patrzący przez okular pirometru widzi więc włókno żarówki na tle obrazu badanego ciała. W okularze mieści się filtr szklany, przepuszczający tylko niwielki przedział promieniowania. Emitancję włókna można zmieniać regulując rezystancję w obwodzie zasilania. Jeżeli włókno żarówki pirometru było takiej samej barwy co ciało badane, to temp. ... zobacz całą notatkę