Promieniowanie ciała doskonale czarnego - eksperyment

W tym eksperymencie zaprojektowanym do użytku z oprogramowaniem PASCO Capstone, klasyczne widmo ciała czarnego natężenia światła w zależności od długości fali jest uzyskiwane dla żarówki i pokazane jest przesunięcie długości fali szczytowej dla różnych temperatur żarówki.

Widmo żarówki jest skanowane ręcznie za pomocą spektrofotometru pryzmatycznego, który mierzy względne natężenie światła w funkcji kąta. Czujnik światła o szerokim spektrum jest używany z pryzmatem, więc całe widmo od około 400 nm do 2500 nm może być skanowane bez nakładania się rzędów spowodowanych przez kratę. Długości fal odpowiadające kątom są obliczane przy użyciu równań dla spektrofotometru pryzmatycznego. Względne natężenie światła można następnie wykreślić jako funkcję długości fali w miarę skanowania widma, uzyskując charakterystyczną krzywą ciała czarnego. Natężenie światła żarówki zmniejsza się, obniżając temperaturę, a skanowanie powtarza się, aby pokazać, jak krzywe zagnieżdżają się z przesunięciem długości fali szczytowej.

Temperaturę żarnika żarówki można wtedy zmierzyć pośrednio, wyznaczając opór żarówki ze zmierzonego napięcia i prądu. Na podstawie temperatury można obliczyć teoretyczną długość fali szczytowej i porównać ją ze zmierzoną długością fali szczytowej.

Uwaga: Wyniki są jakościowe i nadają się tylko dla klas wstępnych.

Zalety PASCO: Żarówka jest zasilana przez interfejs, co ułatwia zmianę jej temperatury poprzez zmianę napięcia w poprzek żarówki. Wszystkie złożone obliczenia dla konwersji kąta na długość fali są zapisane w pliku konfiguracyjnym dla PASCO Capstone.

Koncepcje
Widmo ciała doskonale czarnego
Szczytowa długość fali w zależności od temperatury
Co jest zawarte w zestawie
1x zestaw spektrofotometru pryzmatycznego - eksperyment z ciałem czarnym (OS-8544)
1x ławka optyczna (60 cm) (OS-8541)
1x zestaw akcesoriów do spektrofotometru edukacyjnego (OS-8537)
1x uchwyt apertury (OS-8534A)
1x czujnik światła PASPORT o szerokim spektrum (PS-2150)
1x obrotowy czujnik ruchu PASPORT (PS-2120A)
1x czujnik napięcia (nieosłonięty) (UI-5100)
1x Zamienna żarówka (10) (SE-8509)
1x Kabel Bananowy czarny (5 sztuk) (SE-9751)