3
Лабораторная работа № 302
ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. ОЦЕНКА ПОСТОЯННОЙ ПЛАНКА.
I. Цель и содержание работы
Целью работы является ознакомление с теорией и экспери-
ментальным методом исследования теплового излучения. Содер-
жание работы состоит в измерении силы тока фотодиода при раз-
личных температурах вольфрамовой нити лампы накаливания и
определении постоянной Планка.
II. Краткая
теория
Тепловое излучение – это испускание телом электромагнитных
волн за счет его внутренней энергии. Все остальные виды свечения,
возбуждаемые за счет любого вида энергии, кроме внутренней (те-
пловой), объединяются под общим названием люминесценция.
Излучение света происходит в результате переходов атомов,
молекул и других атомных систем из состояний с большей энерги-
ей
в состояния с меньшей энергией. Так называемое тепловое или
температурное излучение отличается от других видов излучения
(люминесценции) только способом перехода излучающих систем в
возбужденные состояния. В явлениях теплового излучения такой
переход осуществляется в результате теплового движения атомов и
молекул.
Опыт показывает, что единственным видом излучения, кото-
рое может находиться в
равновесии с излучающими его телами, яв-
ляется тепловое излучение. К равновесным состояниям и процес-
сам применимы законы термодинамики, поэтому тепловое излуче-
ние подчиняется общим закономерностям, вытекающим из прин-
ципов термодинамики.
Тепловое излучение твердых тел имеет непрерывный спектр.
Это объясняется тем, что энергетические уровни атомов твердого
тела образуют разрешенные энергетические зоны, состоящие
из
очень густо расположенных уровней энергии. Ширина зон состав-
ляет несколько электронвольт. Если образец металла содер-
