Constante de Stefan–Boltzmann a partir de M(T⁴)
Cavidade de corpo negro. Meça o poder emissivo M em várias T e determine σ pelo ajuste linear de M em função de T⁴.
Objetivo
Determinar σ a partir de M = σ T⁴. O coeficiente angular de M em função de T⁴ é σ.
Materiais
- Cavidade de corpo negro
- Regulador de T
- Radiômetro (M)
Experimento
Teoria
A lei de Stefan–Boltzmann dá o poder emissivo de um corpo negro. Isto não é a lei de Wien: não se busca λ_max; o radiômetro fornece a integral M. A bancada oculta M e σ. Varia-se apenas T.
Procedimento
- Ajuste apenas a temperatura da cavidade T. σ está oculta.
- Registre. O radiômetro anota M com um pequeno ruído. Não há M, σ nem marca de λ_max ao vivo.
- Na tabela calcula-se T⁴. Repita para no mínimo 6 temperaturas, aproximadamente de 900 a 2800 K.
- Ajuste a reta de M em função de T⁴; o coeficiente angular é σ. Compare com o valor de referência.
Conclusão
A σ obtida coincide com a constante de Stefan–Boltzmann. As principais incertezas: ruído do radiômetro e a idealização de um corpo negro perfeito.