Opracowanie wyników :
Błąd pomiaru temperatury określiliśmy jako 1 stopień. Błąd wartości T4 wyznaczyliśmy z prawa przenoszenia błędów :
Błędy te dla poszczególnych pomiarów wahają się między wartościami 1,02E+04 [K4] a 1,41E+04 [K4].
Błąd pomiaru napięcia V [mV] oszacowaliśmy na 0,01 [mV], ze względu na wahania pomiarów miernika. Zostały one zaznaczone na wykresach.
Zależności funkcyjne zostały wyznaczone z metody najmniejszych kwadratów.
Dla ścianki czarnej funkcja U(T4) opisana jest wzorem: y=3*10-10*x –1,28
Dla ścianki białej funkcja U(T4) opisana jest wzorem : y=3*10-10 *x –1,29
Wartości pośrednie użyte do wyliczenia współczynników a i b dla ścianki czarnej zamieściliśmy w tabelce. Współczynniki a i b dla ścianki białej liczyliśmy w analogiczny sposób.
T^4 [K^4]
U1 [mV]
xiyi
xi2
7,68E+09
1,6
1,23E+10
5,89E+19
7,89E+09
1,604
1,26E+10
6,22E+19
8,43E+09
1,615
1,36E+10
7,10E+19
9,00E+09
1,741
1,57E+10
8,10E+19
9,60E+09
1,879
1,80E+10
9,21E+19
1,02E+10
2,053
2,10E+10
1,05E+20
1,09E+10
2,261
2,46E+10
1,18E+20
1,16E+10
2,463
2,85E+10
1,34E+20
2,717
3,34E+10
1,51E+20
1,31E+10
2,999
3,91E+10
1,70E+20
1,38E+10
3,319
4,59E+10
1,92E+20
1,47E+10
3,657
5,36E+10
2,15E+20
1,55E+10
3,962
6,15E+10
2,41E+20
1,64E+10
4,203
6,90E+10
2,70E+20
1,74E+10
4,571
7,94E+10
3,01E+20
1,83E+10
5,27
9,67E+10
3,36E+20
Suma
1,97E+11
45,914
6,25E+11
2,60E+21
Stosunek współczynników emisji dla ściany czarnej i białej obliczono jako stosunek napięć.
Wyznaczenie długości fali lmax dla temperatury 25 oC.
lmax=9,7 *10-06 [m]= 9,7 [mm]
Wnioski :
W wykonanym przez nas ćwiczeniu największy wpływ na błędy pomiarowe miał niedokładny odczyt wartości wskazywanych przez miliwoltomierz, spowodowany ciągłymi wahaniami napięcia o wartość 0,01 [mV]. Prócz tego niedokładny był odczyt temperatury, gdyż termometr umieszczony był w bezpośrednim otoczeniu grzałki, gdzie woda nagrzewała się najszybciej . Miało to duży wpływ na wyniki ponieważ napięcie zależy od czwartej potęgi temperatury.
Na wykresie widać, że dla niskich temperatur napięcie odchyla się od prostej wyznaczonej metoda regresji liniowej. Spowodowane jest to tym, że termopara nie zdążyła się ochłodzić do dostatecznie niskiej temperatury i wartości napięcia są zawyżone.
Niestety, z braku czasu, nie udało się nam przeprowadzić doświadczenia ze ścianką srebrną (metaliczną).
licha2