Giải Câu hỏi vận dụng trang 17 SGK Vật lí 12 Chân trời sáng tạo – Bài 2. Thang nhiệt độ. Gợi ý: Tìm hiểu thông tin trên mạng internet.
Câu hỏi/Đề bài:
Hiện nay, người ta có thể đo nhiệt độ bằng cảm biến hồng ngoại. Hãy tìm hiểu thông tin và thực hiện các yêu cầu sau:
– Nêu nguyên lí đo nhiệt độ của cảm biến hồng ngoại
– Nêu cách sử dụng nhiệt kế hồng ngoại điện tử (Hình 2.2c) để đo nhiệt độ
Hướng dẫn:
Tìm hiểu thông tin trên mạng internet
Lời giải:
– Nguyên lý đo nhiệt độ của cảm biến hồng ngoại dựa trên quy luật Bức xạ Đối với Vật Thể Nóng (Planck’s Law of Radiation). Theo đó, vật thể nóng sẽ phát ra bức xạ elecromagnetic, trong đó bao gồm cả sóng hồng ngoại.
+ Phát bức xạ hồng ngoại: Khi một vật thể có nhiệt độ cao hơn không khí xung quanh, nó sẽ phát ra bức xạ hồng ngoại. Bức xạ hồng ngoại này bao gồm các phổ sóng có bước sóng tương ứng với nhiệt độ của vật thể theo định luật Planck.
+ Thu sóng hồng ngoại: Cảm biến hồng ngoại có khả năng thu sóng hồng ngoại từ vật thể. Dựa trên quy luật Planck, cảm biến hồng ngoại có thể quét và thu nhận các bức xạ từ vật thể.
+ Chuyển đổi thành dữ liệu nhiệt độ: Dữ liệu thu được từ sóng hồng ngoại sau đó được chuyển đổi thành giá trị nhiệt độ ứng với phổ sóng được thu nhận. Cảm biến hồng ngoại thường được calib để chuyển đổi tín hiệu đo thành giá trị nhiệt độ chính xác.
+ Hiển thị kết quả: Dữ liệu nhiệt độ sau khi được chuyển đổi được hiển thị trên màn hình hoặc được gửi đến bảng điều khiển hoặc thiết bị đo khác để quan sát và ghi lại.
– Cách sử dụng nhiệt kế hồng ngoại điện tử để đo nhiệt độ khá đơn giản và thuận tiện:
+ Đảm bảo pin của nhiệt kế hồng ngoại có đủ năng lượng để hoạt động.
+ Đảm bảo môi trường xung quanh không bị che phủ hoặc có vật thể nào gây ảnh hưởng đến quá trình đo.
+ Bật nhiệt kế hồng ngoại bằng cách nhấn nút nguồn hoặc bật công tắc.
+ Nếu nhiệt kế có nhiều chế độ đo (ví dụ như chế độ cơ bản và chế độ đo khoảng cách), hãy chọn chế độ phù hợp.
+ Nếu có nhu cầu, điều chỉnh cài đặt trên nhiệt kế để đảm bảo nó đang đo theo đơn vị đo mong muốn (Celsius hoặc Fahrenheit).
+ Nếu nhiệt kế có khả năng đo khoảng cách, hãy điều chỉnh khoảng cách đo sao cho nó phản ánh đúng với điều kiện sử dụng.
+ Hướng nhiệt kế hồng ngoại về vật thể bạn muốn đo nhiệt độ.
+ Nhấn nút đo trên nhiệt kế để bắt đầu quá trình đo.
+ Chờ một khoảng thời gian ngắn để nhiệt kế hồng ngoại đo và hiển thị kết quả nhiệt độ.
+ Sau khi đo xong, tắt nhiệt kế để tiết kiệm năng lượng.