PhysSandbox

Постоянная Стефана–Больцмана из M(T⁴)

Полость чёрного тела. Снимайте радиометрическую светимость M при нескольких T и найдите σ из фита M от T⁴.

Университет / научные· 22 мин·Похожий симулятор: ТермодинамикаЧёрное тело: спектр Планка

Цель работы

Определить σ из M = σ T⁴. Наклон M от T⁴ равен σ.

Оборудование

  • Полость чёрного тела
  • Регулятор T
  • Радиометр (M)

Эксперимент

Теория

Закон Стефана–Больцмана даёт полусферическую светимость чёрного тела. Это не закон Вина: вы не ищете λ_max, радиометр даёт интеграл M. Стенд прячет M и σ. Меняете только T.

Ход работы

  1. Меняете только температуру полости T. σ скрыта.
  2. Запишите. Радиометр заносит M с малым шумом. Живых M, σ и метки λ_max нет.
  3. Таблица считает T⁴. Повторите не менее чем для 6 температур примерно от 900 до 2800 K.
  4. Аппроксимируйте M от T⁴; наклон есть σ. Сравните с эталоном.

Вывод

Найденная σ согласуется с постоянной Стефана–Больцмана. Основные погрешности: шум радиометра и идеализация идеального чёрного тела.