스테판 볼츠만법칙

소개글

물리학실험 보고서입니다.

목차

1)목적
2)이론
3)실험장치
4)실험방법
5)실험결과
6)토의 및 고찰
7)결론

본문내용

1)목적
Moll`s thermopile을 이용하여 300~750K 온도에서 흑체가 부착된 전기 오븐에서 발생되는 복사에너지 세기를 측정한다. 복사 에너지량과 절대 온도 사이의 관계를 그래프로 나타내어 스테판-볼츠만 법칙을 확인한다.

2)이론
모든 물체는 열을 발산한다. 열적으로 여기된 전자기 복사에너지는 물체의 온도에 따라 증가되며 물체의 표면에도 영향을 받는다. 모든 파장의 복사에너지를 완전하게 흡수하는 물질을 흑체라고 한다.
스테판-볼츠만 법칙은 흑체의 단위면적당 복사에너지 방출률로 절대온도 T4에 비례함을 나타낸다. 보다 정확하게 아래 식과 같이 나타낼 수 있다.


동시에 흑체는 주위에서 복사에너지를 흡수한다. 따라서 복사된 전체 에너지를 측정하지 않고 흑체에서 방사된 단위면적당 복사에너지 방출률 P`만을 측정한다. 주위에서 흡수된 단위면적당 복사에너지 방출률은 이다. 그러므로 으로 나타낼 수 있다.

3)실험장치
전기오븐, 흑체액세서리, Thermopile, 방열판, 온도계, 마이트로전압계와 Moll`s Thermopile, 온도센서와 온도측정기, 클램프

4)실험방법
① 전기오븐, 흑체액세서리, Thermopile 등을 그림과 같이 설치한다. Thermopile은 전기오븐에서 약 15cm 거리에 설치한다. 방열판은 전기오븐에서 약 5~10mm 앞에 두고 금속면을 thermopile쪽으로 향하게 한다.
② thermopile의 유리마개를 제거한다.
③ NiCr-Ni 온도센서를 디지털온도계에 연결하고 황동관의 작은 중앙 홀에 끼워 넣는다.
④ 온도센서를 클램프로 고정시키고 디지털온도계의 스위치를 켠다.
⑤ 전기오븐, 방열판과 thermopile을 정렬시켜 전기오븐의 복사열이 직접 thermopile로 들어가게 한다.
⑥ thermopile을 마이크로전압계에 연결한다. 이 때 thermopile의 적색 소켓이 마이크로전압계의 적색 소켓에 연결되도록 한다.
⑦ 황동관의 온도(θ)와 thermopile의 초기 전압(V0)을 측정한다.

참고 자료

없음