专利名称：热辐射定律实验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种验证黑体热辐射两条实验定律(斯忒藩——玻尔兹曼定律和维恩位移定律)的教学仪器，属于热辐射实验仪。
热辐射实验定律的发现在近代物理学的发展中，尤其是对量子力学的创立，起过重要的作用。但是，由于现有的理想黑体都是较大较复杂空腔，对黑体辐射本领和黑体空腔温度的测量都很繁琐而复杂，所需仪器设备要求精密，因而使普通物理和近代物理教学中开设热辐射实验有很大的困难，很难满足教学实验的要求。
本实用新型的目的采用简便的方法研制出一种验证黑体热辐射实验定律的教学实验仪器，它可供高等理工科院校学生进行分组实验使用。
本实用新型在满足学生实验精度要求的前提下，采取了一些近似方法，制备出一种结构简单的实验仪器。它由黑体(1)、分光系统(2)、控制测量系统(3)和电源(4)组成，其特征在于黑体(1)采用辐射系数接近于1的灰体作为近似黑体，分光系统(2)由聚光透镜L、光栅G和分光仪K构成，控制测量系统(3)由测量仪表、传感器B和放大器F构成。近似黑体可采用卤灯和钨带灯，黑体辐射的功率用加热近似黑体的电功率P来代表，即通过测量其电压V和电流I来获得。黑体的绝对温度T通过钨灯的温度Rt，并采用一级近似 Rt＝RO(1＋αt)来取得，其中RO为T＝0°K时的电阻，钨丝电阻的温度系数α＝0.0048／℃，t为摄氏温度。热辐射本领最大值所对应的波长λm，采用分光仪测量衍射角θ，通过测量含无选择辐射传感器的测温电桥的不平衡电流来获得。
本实用新型由于采用辐射系数接近于1的灰体作为绝对黑体的近似，在满足学生实验精度的范围内，采取了一系列必要的技术措施和近似模拟方法，因而具有结构简单、成本低廉和操作方便等优点，使高等理工院校为学生开设热辐射定律实验成为可能。
附图
为本实用新型的结构示意图。
本实用新型可采用以下方案实施，按照附图所示的方案，用卤灯或钨带灯作为近似黑体(1)，采用连续可调直流稳压电源供电，通过电流表
和电压表
测量加热电功率P。分光系统(2)中的聚光透镜L和光栅G均可采用现有的普通产品，光栅可采用100条／毫米的光栅，分光仪K由平行光管和望远镜构成，它们也可以用普通的型号。控制测量系统(3)中的传感器B采用无选择辐射传感器，它可以由光敏电阻或热敏电阻实现，传感器可由主传感器和辅助传感器构成，它们分别作为测温电桥的桥臂，安装在望远镜的叉丝附近。电桥的不平衡电流经过放大器F放大后，可用微安电表测量其电流，放大器F可采用741集成电路实现。通过测量衍射角θ和不平衡电流，即可得到热辐射本领最大值所对应的波长λm，从而验证热辐射定律。
权利要求1.一种供高等院校验证热辐射实验定律的学生实验仪器，由黑体、分光系统和控制测量系统组成，其特征在于黑体(1)采用辐射系数接近于1的灰体作为近似黑体，分光系统(2)由聚光透镜L、光栅G和分光仪K构成，控制测量系统(3)由测量仪表，传感器B和放大器F构成。
2.根据权利要求1所述的实验仪器，其特征在于近似黑体为卤灯或钨带灯，并采用连续可调直流稳压电源供电。
3.根据权利要求1所述的实验仪器，其特征分光系统的分光仪K由于平行光管和望远镜构成，望远镜的叉丝附近装有传感器，光栅G可采用100条／毫米的光栅。
4.根据权利要求1、2或3所述的实验仪器，其特征在于控制测量系统中的传感器B为无选择辐射传感器，可采用光敏电阻或热敏电阻实现。
5.根据权利要求4所述的实验仪器，其特征在于传感器由主传感器和辅助传感器构成，它们分别作为测温电桥的桥臂。
专利摘要热辐射定律实验仪是供高等院校学生验证黑体热辐射实验定律的仪器。它利用辐射系数接近于1的灰体作为近似黑体；以灰体的加热电功率代表辐射功率；利用灰体的电阻温度系数来取得辐射体的绝对温度；对光波波长的测定，采用分光仪测角，衍射光栅作为分光元件的方法；通过含有无选择性的辐射传感器的测温电桥，用电桥不平衡电流来反映辐射本领的大小。本方向具有结构简单、价格低廉和操作方便等优点。
文档编号G09B23/00GK2049808SQ89211188
公开日1989年12月20日 申请日期1989年3月10日 优先权日1989年3月10日
发明者王德钊, 邵央 申请人:王德钊, 邵央