En este experimento diseñado para su uso con el software PASCO Capstone, se obtiene el espectro clásico de cuerpo negro de intensidad de luz versus longitud de onda para una bombilla y se demuestra el cambio en la longitud de onda máxima para diferentes temperaturas de bombilla.
El espectro de una bombilla incandescente se escanea a mano utilizando un espectrofotómetro prismático, que mide la intensidad relativa de la luz en función del ángulo. Se utiliza un sensor de luz de amplio espectro con un prisma para que se pueda escanear todo el espectro, desde aproximadamente 400 nm hasta 2500 nm, sin los órdenes superpuestos causados por una rejilla. Las longitudes de onda correspondientes a los ángulos se calculan utilizando las ecuaciones de un espectrofotómetro prismático. Luego, la intensidad relativa de la luz se puede representar gráficamente en función de la longitud de onda a medida que se escanea el espectro, lo que da como resultado la curva característica del cuerpo negro. Se reduce la intensidad de la bombilla, lo que reduce la temperatura, y se repite el escaneo para mostrar cómo se anidan las curvas con un cambio en la longitud de onda máxima.
La temperatura del filamento de la bombilla se puede medir entonces indirectamente determinando la resistencia de la bombilla a partir del voltaje y la corriente medidos. A partir de la temperatura, se puede calcular la longitud de onda máxima teórica y compararla con la longitud de onda máxima medida.
Nota: Los resultados son cualitativos y adecuados únicamente para clases introductorias.
Ventaja de PASCO: La bombilla se alimenta a través de la interfaz, lo que facilita cambiar su temperatura modificando el voltaje a través de la bombilla. Todos los cálculos complejos para la conversión de ángulo a longitud de onda se almacenan en el archivo de configuración de PASCO Capstone.
Conceptos
Espectro del cuerpo negro
Longitud de onda máxima versus temperatura
Qué está incluido
1x Kit de espectrofotómetro Prism – Experimento de cuerpo negro (OS-8544)
1x Banco de Óptica, 60 cm (OS-8541)
1x Kit de accesorios para espectrofotómetro educativo (OS-8537)
1x Soporte de apertura (OS-8534A)
1x Sensor de luz de amplio espectro PASPORT (PS-2150)
1x Sensor de movimiento giratorio PASPORT (PS-2120A)
1x Sensor de voltaje (sin envolver) (UI-5100)
1x Bombillas de repuesto (10) (SE-8509)
1x Cable Banana Plug negro (paquete de 5) (SE-9751)