radiação de corpo negro (relatório)

8/18/2019 Radiação de Corpo Negro (Relatório)

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4323303 - Física Experimental C

Experimento: Radiação do Corpo Negro

Nome Nº USP

Murilo Piotrowski Santos 8989745

Renan Csar Pereira !on"al#es 79944$%

&%'(


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Objetios

) experimento *este relat+rio te#e ,omo o-.eti#o o estu*o *a ra*i/n,ia

espe,tral *e ,orpos ne0ros1 analisan*o 0ra2i,amente sua #aria"3o ,om a

mu*an"a *o ,omprimento *e on*a e *a temperatura1 a.ustan*o esses *a*os

2+rmula *e Plan,k para a ra*ia"3o *o ,orpo ne0ro1 extrain*o1 se poss#el1 a

,onstante *e Plan,k6 oi utilia*o ,om uma aproxima"3o *e ,orpo ne0ro uma

l/mpa*a in,an*es,ente1 e o espe,tro *e sua ra*i/n,ia me*i*o por um

espe,tro2otmetro6

!ntrod"ção

Um ,orpo ne0ro *e2ini*o ,omo sen*o o o-.eto ue1 ao re,e-er

ra*ia"3o eletroma0nti,a1 a-sor#e to*a a ra*ia"3o *e 2orma i*eal1 ou se.a1

nen;uma lu o atra#essa ou re2leti*a6 ien 2oi proposta em '89$ pelo 2si,o alem3o

>il;elm >ien6 Essa lei passou a se ,;amar ?lei *e *eslo,amento *e >ien@ e

*a*a por:

Amax6B&18986'%D$m6

ou se.a1 a =ei *e >ien esta-ele,e o ,omprimento *e on*a para o ual teremos

o mFximo *e intensi*a*e6 Usan*o a =ei *e >ien serF poss#el1 *urante o

experimento1 en,ontrar o ,omprimento *e on*a para o ual a intensi*a*e

mFxima e 2aer os a.ustes ne,essFrios para ue a l/mpa*a in,an*es,ente se

,omporte aproxima*amente ,omo um ,orpo ne0ro i*eal6

Como .F sa-emos1 a l/mpa*a in,an*es,ente n3o um ,orpo ne0ro

i*eal1 pois parte *a potGn,ia emiti*a pelo 2ilamento *e tun0stGnio n3o

trans2eri*a para a parte exterior *a l/mpa*a6 Essa per*a po*e ser *e#i*a ao

-ul-o *e #i*ro *a l/mpa*a1 ue a-sor#e parte *a ra*ia"3o emiti*a pelo

2ilamento6


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representa a 2ra"3o *a ra*ia"3o emiti*a em rela"3o ra*ia"3o total pro*ui*a

para ,a*a ,omprimento *e on*a6 < ,ur#a *e emissi#i*a*e *o tun0stGnio a

&&%% *a*a por:

ε(λ) = 0,1402 + 0,703e-0,8457λ

-

0,0683

λ

< ,orre"3o *e emissi#i*a*e *e#e ser 2eita *i#i*in*oDse o espe,tro *o

,orpo ne0ro pela emissi#i*a*e1 ponto a ponto6 < partir *os *a*os .F a.usta*os

serF extra*a a ,onstante *e Plan,k6

#aterial "tili$ado

H Espe,tro2otmetro ,om sensor a,opla*o a um mi,roD,omputa*orIH =/mpa*a in,an*es,enteIH Cir,uito simples ,om resistGn,ia *e '% JIH & multmetrosIH !era*or *e ,orrente6

%rocedimento experimental

Primeiramente1 2oi me*i*a *iretamente1 ,om a a.u*a *e um multmetro1 a

resistGn,ia *o 2ilamento *a l/mpa*a temperatura am-iente6 Em se0ui*a1 a

l/mpa*a 2oi ,olo,a*a aproxima*amente & ,m *a 2en*a *e entra*a *o

espe,tro2otmetro1 e 2oi tam-m ,one,ta*a ao ,ir,uito *e resistGn,ia ,on;e,i*a

K'% JL li0a*o ao 0era*or *e ,orrenteI & multmetros me*iram a *i2eren"a *epoten,ial na l/mpa*a e na resistGn,ia *o ,ir,uito1 *esta maneira se tornou

poss#el ,al,ular a resistGn,ia *a l/mpa*a uan*o li0a*a6

Com a resistGn,ia *a l/mpa*a ,on;e,i*a1 #ariouDse a #olta0em na

l/mpa*a1 mu*an*o assim sua resistGn,ia e permitin*o o ,Fl,ulo *a

temperatura *o 2ilamento1 por meio *a eua"3o:

R

R0

=( T

T 0

)1,24


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sen*o R a resistGn,ia *a l/mpa*a na temperatura B1 e R o a resistGn,ia *a

l/mpa*a na temperatura am-iente Bo6

< #olta0em na l/mpa*a 2oi #aria*a *e 8 at '& 1 em inter#alos *e ' 1

e para ,a*a um *os ,in,o #alores 2oi toma*a a me*i*a *a ra*i/n,ia em 2un"3o

*a posi"3o an0ular1 rota,ionan*o a 2en*a *e sa*a *o espe,tro2otmetro6 )s*a*os ,oleta*os pelo euipamento 2oram 0uar*a*os em um ,omputa*or ,om o

auxlio *o so2tware ataStu*io6

Possuin*o os *a*os *a ra*i/n,ia me*i*a1 2oi pre,iso tratFDlos para ue o

a.uste ,om a eua"3o *e Plan,k 2osse poss#el6 Primeiramente as a-s,issas

2oram trans2orma*as *e posi"3o an0ular para ,omprimento *e on*a e a

intensi*a*e *a ra*ia"3o a.usta*a para ue seu mnimo ,oin,i*a ,om o ero6

ien6 Por

2im1 ,om a a.u*a *o so2tware )ri0in1 2oram a.usta*as as ,ur#as *e ,a*a

temperatura para a eua"3o *e Plan,k1 e 2oi estima*a a ,onstante *e Plan,k6

Res"ltados

)s *a*os o-ti*os para a l/mpa*a est3o na ta-ela '6 Na temperatura

am-iente1 me*i*a em &9919 K&(19 CL1 a resistGn,ia *a l/mpa*a K*esli0a*aL

en,ontra*a 2oi *e '1& J6

Voltagem nalâmpada (V)

R da lâmpada(Ω)

Temperatura doflamento (K)

7,97 13,98 1918,628,9 1,8! 2!!8,73

1!,!! 1",67 21!3,7!1!,97 16,2 218,3212,! 17,22 227!,!!

Ba-ela ' Q a*os *a l/mpa*a6


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6/9

!rF2i,o $ Q Ra*i/n,ia espe,tral para B &'%$17% 6

!rF2i,o 4 Q Ra*i/n,ia espe,tral para B &'841$& 6


7/9

!rF2i,o 5 Q Ra*i/n,ia espe,tral para B &&7%1%% 6

Nos 0rF2i,os1 a ,onstante ?,'@ *o a.uste a estimati#a *a ,onstante *e

Plan,k1 a ta-ela & mostra estes *a*os 2inais6

Temperatura doflamento (K)

#on$tante de%lan&'

en&ontrada (1!-3

$)1918,62 6,222!!8,73 6,"9921!3,7! 6,"99

218,32 6,"99227!,!! 6,6!!

Ba-ela & D Constante *e Plan,k estima*o para ,a*a temperatura


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Concl"são


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Re&er'ncias

' D ;ttp:p;Vsi,s6nist60o#,0iD-in,uualueW;Xsear,;Y2orplan,k KNZSBL

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