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燈絲温度
鎖定
燈絲温度可以用光測温度計,或者用光譜儀測得燈絲光譜強度,找到峯值波長,再根據維恩定理計算温度光測温度計、光譜儀等進行測量。
- 中文名
- 燈絲温度
- 測量方法
- 光測温度計
- 原 理
- 維恩定理
- 公 式
- u=b(λ^-5)(e^-a/λT)
燈絲温度基本定義
測量燈絲温度的方法:光測温度計,或者用光譜儀測得燈絲光譜強度,找到峯值波長,再根據維恩定理計算温度光測温度計、光譜儀。
燈絲温度維恩定理
19世紀末,人們已經認識到熱輻射和光輻射都是電磁波,並對輻射能量在不同頻率範圍內的分佈問題,特別是黑體輻射,進行了較深入的理論和實驗研究。維恩和拉梅爾發明了第一個實用黑體——空腔發射體,為他們的實驗研究提供了所需的“完全輻射”。維恩在前人研究的基礎上於1893年提出了理想黑體輻射的位移定律:lmaxT=常數。該定律指出,隨着温度的升高,與輻射能量密度極大值對應的波長向短波方向移動。由於輻射通量密度與輻射能量密度之比為c/4,所以在測出對應輻射通量密度極大值的lmax後,就可以根據維恩位移定律確定輻射體的温度。光測温度計就是根據這一原理製成的。
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接着,維恩研究了黑體輻射能量按波長的分佈問題。他從熱力學理論出發,在分析了實驗數據之後,得到了一個半經驗的公式:
u=b(λ^-5)(e^-a/λT)
(其中λ^-5和e^-a/λT分別表示λ的-5次方以及e的-a/λT次方。u表示能量分佈的函數,λ是波長,T是絕對温度,a,b是常數。當然,這裏只是給大家看一看這個公式的樣子,對數學和物理沒有研究的朋友們大可以看過就算,不用理會它具體的意思)。
即維恩公式。其中,El為在波長l處單位波長間隔的輻射能量;C1和C2是兩個經驗參數,通過符合實驗曲線來確定;T為平衡時的温度。維恩公式在短波波段與實驗符合得很好,但在長波波段與實驗有明顯的偏離。後來,在進一步探索更好的輻射公式的過程中,普朗克建立了與所有的實驗都符合的輻射量子理論。但是,在利用光學高温計測量温度時,人們仍經常採用維恩公式,因為它計算簡單且足夠精確。
- 參考資料
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- 1. 因發現熱輻射規律維恩位移定律和建立黑體輻射的維恩位移定律 .豆丁網.2010-10-16[引用日期2015-10-27]