Dispozitiv pentru studiul radiatiei corpului negru

Lucrarea de laborator este recomandată pentru studiul radiației emise de corpul negru.

Experimente propuse:
• Spectrul corpului negru
• Lungime de undă de vârf vs. temperatură.

Componentele dispozitivului:
• Trusa spectrometrului cu prismă (OS-8544)
• Banc optic (OS-8541)
• Trusă de accesorii pentru spectrometru (OS-8537)
• Disc cu deschideri variabile (OS-8534A)
• Senzor de lumină cu spectru larg Pasport (PS-2150)
• Senzor de mișcare și rotație Pasport (PS-2120A)
• Senzor de tensiune (UI-5100)
• Becuri de rezervă (10) (SE-8509)
• Conductoare de legatură negre (5 buc) (SE-9751)

Mod de funcționare:
Spectrul clasic al intensității luminii vs. lungime de unda se obține pentru un bec; schimbarea lungimii de undă de vârf se analizează pentru diferite temperaturi ale becului. Spectrul unui bec incandescent se scanează manual, folosind un spectrometru cu prismă, care măsoară intensitatea relativă a luminii în funcție de unghi. Un senzor de lumină cu spectru larg se folosește cu o prismă, astfel încât intreg spectrul de la aprox 400 nm până la 2500 nm să se poată scana fără întretăierile cauzate de un grilaj. Lungimile de undă ce corespund unghiurilor se calculează folosind ecuațiile pentru un spectrometru cu prismă. Intensitatea relativă a luminii se poate trasa ca funcție a lungimii de undă, in timp ce se scanează spectrul, rezultând curba caracteristică a corpului negru. Intensitatea becului se reduce, reducând temperatura, iar scanarea se repetă, pentru a demonstra schimbările curbei în lungimea de undă de vârf. Temperatura filamentului becului se poate măsura indirect, determinând rezistența becului cu ajutorul formulei din legea lui Ohm. Din temperatură se poate calcula lungimea de undă teoretică, care se compară cu lungimea de undă masurată.
Nota: Rezultatele sunt calitative și corespund doar pentru orele introductive.

NOTĂ:
1. Conectarea senzorilor PASSPORT la computer (Mac, Windows, Chromebook), iPad, tabletă sau smartphone, prin conexiune Bluetooth sau USB, se realizează cu ajutorul unei nterfeței AirLink (PS-3200), care se achiziționează separat. Pentru conectarea mai multor senzori la computer, se recomandă utilizarea Interfeței Universale 850 (UI-5000).
2. Pentru colectarea și analiza datelor furnizate de către senzori, aveți nevoie de instalarea unui softwear special, Capstone 2.0 sau SPARKvue, achiziționat în baza unei licențe.

Avantajul echipamentului PASCO:
Becul este alimentat de către interfață, cu posibilitatea schimbării temperaturii prin modificarea tensiunii becului. Toate calculele complexe pentru conversia unghi-lungime de undă sunt stocate în fișierul de set-up pentru Pasco Capstone.