黑体辐射实验数据处理

五、数据记录与数据处理
测得不同光源色温下的三条黑体辐射曲线：
1.验证普朗克辐射定律。

（1）在光源色温为2860K的曲线上取波长为1264nm的一点，测得辐射度为2108.4W/mm2，理论值为2212.1 W/mm2。

相对误差为Δ相对=4.69%。

（2）在光源色温为2670K的曲线上取波长为1146nm的一点，测得辐射度为1733.1W/mm2，理论值为1737.4W/mm2。

相对误差为Δ相对=0.25%。

（3）在光源色温为2450K的曲线上取波长为1238nm的一点，测得辐射度为1131.3W/mm2，理论值为1132.6W/mm2。

相对误差为Δ相对=0.11%。

2.验证斯忒藩-波耳兹曼定律。

测量结果如图：
根据斯忒藩-波耳兹曼定律，一个黑体表面单位面积在单位时间内辐射出的总能量与黑体本身的热力学温度T的四次方成正比，其比例系数称为斯忒藩-波耳兹曼常数。

因此要验证斯忒藩-波耳兹曼定律，只需把测得的斯忒藩-波耳兹曼常数与公认值相比较。

由测量结果可以看出，光源色温为2450K的那组数据算得的结果很明显有问题。

舍去这组数据，重新计算测得的斯忒藩-波耳兹曼常数平均值为δ平均=5.5497×10-14W/（mm2K4），与公认值相比，相对误差为Δ相对=2.12%。

3.验证维恩位移定律。

测量结果如图：
根据维恩位移定律，黑体的温度与辐射本领最大值相对应的波长的乘积为一常数A。

为了验证维恩位移定律，只需把测得的常数A与公认值相比较。

从3组实验数据，计算得到A平均=2.836mm·K，与公认值的相对误差为Δ相对=2.07%。