Politechnika Wrocławska
Instytut Fizyki
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 107
Temat: Wyznaczanie stałej Plancka na podstawie prawa Plancka promieniowania ciała doskonale czarnego.
WBLiW rok 1
Data: 24.03.2009
1. Wstęp teoretyczny
Stała Plancka h jest uniwersalną fundamentalną stałą przyrody. Występuje ona we
wzorach mechaniki kwantowej, opisującej zachowanie się obiektów mikroświata
(cząstek elementarnych, atomów, cząsteczek). Stała Plancka ma wymiar działania
(działanie = energia x czas ). Jej wartość rzędu 10-34 Js jest znikomo mała w
porównaniu z działaniami, z jakimi mamy do czynienia w przypadku obiektów
makroskopowych. Dla porównania rozważmy wahadło matematyczne utworzone z
kulki o masie 1 g, zawieszonej na nici o długości, l = 25cm, wykonujące drgania o
amplitudzie A = 1 cm.
Okres drgań tego wahadła
Wynosi około 1s, a energia drgań
Utwórzmy wielkość o wymiarze działania równą E*T, jej wartość jest rzędu 10-6Js a więc E*T>>h. Mała wartość liczbowa stałej Plancka sprawia, że zjawiska kwantowe nie są obserwowane w życiu codziennym i zachowanie się ciał makroskopowych, (tj. dużych w porównaniu z pojedynczym atomem ) dobrze opisuje fizyka klasyczna (jeżeli we wzorach mechaniki kwantowej zamiast h podstawi się zero, otrzymuje się wzory fizyki klasycznej, inaczej - przybliżenie klasyczne).
2. Cel ćwiczenia
Pomiary widmowej emitancji ciała jako funkcji jego temperatury, wyznaczenie stałej Plancka.
3. Tabele pomiarowe
Dla filtra zielonego =0,5*10-6:
U(V)
U
I(A)
I
i
R
T(°C)
T(K)
1/T
ln(i)
h
5,94
0,028
2,98
0,0947
3,9
2
1,993
0,0727
1680,6
1954
0,0005
1,361
5,73*10-34
6,33
0,029
3,08
0,0962
4,8
2,055
0,0736
1724,8
1998
1,569
6,93
0,031
3,23
0,0985
7,5
2,146
0,0749
1789,5
2063
2,015
7,32
0,032
3,33
0,1
9
2,198
0,0756
1827,1
2100
2,197
7,91
0,034
3,48
0,1022
12
2,273
0,0764
1880,6
2154
darius037