Спосіб визначення емісійної здатності нагрітих тіл

Изобретение относится к экспериментальной физике и может использоваться для определения испускательной способности нагретых тел, в частности функции Планка. Известен способ (прототип) использования явления внешнего фотоэффекта для определения постоянной Планка, включающий регистрацию задерживающих напряжений для двух известных значений длин волн (частот) оптического излучения с последующей подстановкой значений и в систему уравнений Эйнштейна для фотоэффекта. В известном способе определение задерживающего напряжения производят увеличением обратного напряжения на фотоэлементе до тех пор, пока ток в его цепи не обратится в нуль, так как при этом не учитываются все промежуточные значений фототока и характер его зависимости от величины обратного напряжения, то теряется значительная часть информации и исключается возможность охарактеризовать весь спектр излучения падающего на элемент. В основу изобретения поставлена задача электрического фильтрования фотоэлектронов при внешнем фотоэффекте, вызванном излучением нагретого тела, путем подачи на фотоэлемент задаваемых значений обратного напряжения и измерения соответствующей зависимости фототока что обеспечивает расширение информативности способа и возможность определения испускательной способности нагретых тел. Это достигается тем, что в способе определения испускательной способности нагретых тел, включающем подачу испускаемого излучения на фотоэлемент, измерение напряжения и определение искомого параметра последовательно изменяют значение обратного напряжения от нуля до задерживающего, приложенного к фотоэлементу, соответственно Излучение исследуемого источника 1 подают на фотоэлемент 2 при равенстве нулю обратного напряжения (крайнее нижнее положение движка потенциометра 5). Чувствительным гальванометром 3 (~10-9А/мм) регистрируют при этом начальное значение фототока (фиг.2). При промежуточном положении потенциометра 5 и, соответственно, определенном значении обратного напряжения сила фототока в цепи определяется всеми фотоэлектронами для которых выполняется условие где - масса электрона, - скорость фотоэлектронов заряд электрона Например, для обратного напряжения сила фототока равна (см. фиг.2). Этот фототок обусловлен световыми квантами падающего света частота которых превышает некоторое пороговое значение (заштрихованная область) где - работа выхода фотокатода - постоянная Планка. Изменяя изменяют тем самым пороговое значение в соответствии с соотношением (1), в результате чего изменяется сила фототока в цепи. Например, при увеличении на величину дополнительно отсекается фототок обусловленный фотонами в интервале от до (фиг.3). Это уменьшение фототока пропорционально уменьшению потока фотонов, обусловливающих данный фототок (3) регистрируют фототок в его цепи, строят зависимость фототока от напряжения, по которой определяют приращение фототока определяют частоту излучения затем находят приращение фототока для последовательности фиксированных значений и, по зависимости которая соответствует условию определяют испускательную способность нагретого тела, где - значение испускательной способности нагретого тела для частоты относительные единицы; - частота излучения, -1 с ; приращение фототока, соответствующее данному. На фиг.1 показана схема реализации способа, в которой: 1 - исследуемый источник теплового излучения; 2 вакуумный фотоэлемент, регистрирующий излучение; 3 - гальванометр, включенный последовательно с фотоэлементом для регистрации фототока; 4 - вольтметр для измерения обратного напряжения, приложенного к фотоэлементу; 5 - потенциометр, регулирующий величину обратного напряжения На потенциометр 5 подается стабилизированное постоянное напряжение в указанной на схеме полярности. Способ осуществляется следующим образом. где - среднее значение испускательной способности в данном интервале частот. Заштрихованная часть соответствует уменьшению потока световой энергии фотонов, фототок от которых отсекается при данном увеличении напряжения. Выбирая шаг изменения обратного напряжения (а следовательно и достаточно малым, получают последовательность значений для различных и согласно (3) рассчитывают испускательную способность исследуемого источника света Испускательная способность нагретого тела определялась на примере Солнца. При этом использовался фотоэлемент ЦВ-3 Шаг измерения обратного напряжения Полученные результаты (фиг.4) соответствуют справочным данным излучения Солнца.