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1、电 科 专 业 实 验 报 告实验名称黑体辐射实验班 级姓 名学 号一、实验目的：1. 掌握黑体辐射的基本理论。2. 掌握黑体辐射能量的测量和任意发射光源的辐射能量的测量。3. 学会利用相同的装置验证黑体的辐射定律。二、实验原理：1. 黑体辐射基本理论：任何物体都会以电磁辐射的形式发射和接收 能量。辐射能与温度和表面性质都有关系。辐射体的辐射性质，可 以有一定的温度下，辐射体表面单位面积的辐射能量随波长的分布 曲线，即单色辐射度曲线表示。实际物体的单位辐射度依赖于辐射 源的组成部分，是辐射波长的连续光谱，人的肉眼只能看到其可见 光的部分。相同温度下的黑体均发出同样的形式的光谱，不受其组 成的影
2、响。有三个辐射定律：斯特藩-波尔兹曼定律、维恩位移定律、 普朗克辐射定律。2. 黑体实验装置的原理：主机部分由单色器狭缝、接受单元光学系 统以及光栅驱动系统等。本实验选用硫化铅为光信号接收器，从单 色仪出缝射出的单色光信号经过调制器，调制成50HZ的频率信号被 PBS接收。三、实验步骤：1、按要求正确连接电路。检查无误后，打开漠钨灯电源预热；打开 主机电源，连接好USB数据线。2、建立传递函数曲线。（1）、将标准光源电流调整为“漠钨灯的色温”表中，色温为2940K 时电流所在位置；（2）、预热20分钟后，在系统上记录该条件下全波段图谱；该光 谱曲线包含了传递函数的影响；（3）、点击“验证黑体辐
3、射定律”菜单，选“计算传递函数”命令， 将该光谱曲线与已知的光源辐射能量线时，测量结果即扣除了仪器 传递的影响。3、修正为黑体。任意发光体的光谱能量辐射本领与黑体辐射都有一系数关系，系 统软件提供了钨的发射系数，并能通过将菜单栏的“修正成为黑体” 点击为选定，进行修正。测量漠钨灯的辐射能量曲线即自动修正为 同温度下黑体的曲线。4、验证黑体辐射定律。将菜单栏中的“传递函数”和“修正成为黑体”均点击为选定后， 扫描纪录漠钨灯曲线。设定不同的色温多次测试，并选定不同的寄 存器（最多可选择5个寄存器）分别将测试结果存入待用。根据软 件提示，完成以下内容。（1）、验证斯特藩-波尔兹曼定律。（2）、验证维
4、恩位移定律。（3）、验证普朗克辐射定律。（4）、研究黑体和一般发光体辐射强度的关系。实验结果:SOO. 0ICIOO. 01200.0l-JOO. 01AI：II：I.I：I1300.0ZOOCi. 02300.02-K0.0帖长Inm)1.在电流=1.7A色温=2470条件下验证普朗克辐射定律2.在电流=2.1A 色温=2680K条件下验证普朗克辐射定律普朗克辐射定律波长n |TM8 nm光源色温T：（2680 K该点波长代入公式：Eat=一鼻一制尹-1）理论母 t： l17G7 G W/mm3 实测母 t： l1767 G讦算3.在电流=2.5A 色温=2940K条件下验证普朗克辐射定律4.验证斯特藩-波尔兹曼定律5.验证维恩位移定律
