Ескерту: Люксметр шегін 3 103 Лк-ға орнату. Бақылау сұрақтары

2. Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер.

3. Фотоэффект заңы (Столетов заңы).

4. Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір.

5. Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы.

6. Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіңдір.

1) оптикалық пирометрдің құрылысымен және жұмысымен танысу.

2) Стефан-Больцман тұрақтысын тәжірибе жүзінде анықтау.
Теориялық кіріспе
Жоғары температураға дейін қыздырылған денелер жарық шығарады. Дененің қыздыру нәтижесінде жарық шығаруын жылулық (температуралық) сәулелену деп атайды. Жылулық сәулелену – бұл заттың атомдары мен молекулаларының жылулық қозғалысының энергиясының нәтижесінде пайда болатын электромагниттік сәулелену. Ол температурасы Кельвин нөлінен жоғары болатын барлық денелерге тән. Жоғары температура кезінде қысқа және ультракүлгін, ал төмен температура кезінде инфрақызыл толқындар сәулеленеді. Барлық сәулеленулердің арасында тек жылулық сәулелену адиабаталық оқшауланған тұйық жүйеде тепе-теңдік күйде бола алады. Осындай жүйеде көбірек қызған денелер көп сәулеленеді және аз жұтады, ал азырақ қызған денелер керісінше аз сәулеленеді және көп жұтады. Ал ол болса, денелер мен олардың жылулық сәулеленулері арасындағы энергияны тепе-тең қалыпта үлестіруіне әкеледі.

Жылулық сәулеленудің сандық сипаттамасы ретінде:

1) дененің сәулелендіргіштігі – бұл дене беттің бірлік ауданынан бірлік еннің жиілік интервалындағы сәулеленудің қуаты
(69.1)

мұндағы - электромагниттік сәулеленудің энергиясы, ол бірлік уақытта дене бетінің бірлік ауданынан ден -ге дейінгі жиілік интервалында шығарылады. Сәулеленудің өлшем бірлігі ( ).

2) денелердің оларға түскен сәулелерді жұтуы жұту қабілетімен сипатталады
(69.2)

Ол бірлік уақытта дене бетінің бірлік ауданынан бірлік жиілік интервалында өтетін, денеге түскен электромагниттік толқындар таситын жұтылатын энергия бөлігін көрсетеді.

Кез келген температурада денеге түскен кез келген жиіліктегі барлық сәулелерді толықтай жұтатын денені абсолют қара дене деп атайды. Яғни, абсолют қара дене үшін . Абсолют қара дененің идеалды моделі ретінде кішкентай саңылауы бар, ішкі беті қарайтылған тұйық қуысты алуға болады.

О

69.1 сурет
Жарық сәулесі шағылу нәтижесінде толық жұтылады. Кирхгоф сандық байланысты орнатқан

(69.3)
Бұл сәулеленудің спектралды тығыздығының спектралды жұту қабілетіне қатынасы дененің табиғатына тәуелді емес және барлық денелер үшін әмбебап функция болып табылады, яғни

Қазіргі заманға сәйкес теория үшін келесі өрнекті береді

мұндағы = - Планк тұрақтысы

К= - Больцман тұрақтысы

Осы формуладан абсолют қара дененің сәулелену заңдары қортылып шығарылған.