Πώς λειτουργεί το ραδιομετρητή ενός Crookes;

Ένα ακτινόμετρο Crookes είναι μια συσκευή που αποτελείται από γυάλινο βολβό με μερικό κενό μέσα, που περιέχει ένα σύνολο πτερυγίων που αιωρούνται από ένα λεπτό κατακόρυφο σύρμα. Τα πτερύγια είναι συνήθως κατασκευασμένα από μαρμαρυγία, και είτε είναι ασημένια στη μία πλευρά είτε μαυρισμένα και στις δύο πλευρές. Όταν εκτίθενται στο φως, τα πτερύγια θα αρχίσουν να περιστρέφονται, με τη μαύρη πλευρά να βλέπει το φως.

Η περιστροφή των πτερυγίων προκαλείται από τη μεταφορά θερμότητας από την πηγή φωτός στα πτερύγια. Η μαυρισμένη πλευρά των πτερυγίων απορροφά περισσότερη θερμότητα από την ασημένια πλευρά, και αυτό προκαλεί τα μόρια αέρα κοντά στη μαύρη πλευρά να γίνει πιο ενεργητική. Αυτά τα μόρια στη συνέχεια συγκρούονται με τα πτερύγια, μεταφέροντας την ενέργειά τους στα πτερύγια και προκαλώντας τους να περιστρέφονται.

Το Radiometer Crookes είναι μια απλή αλλά αποτελεσματική συσκευή που αποδεικνύει την αρχή της θερμικής ακτινοβολίας και την ικανότητά του να προκαλεί μετακίνηση αντικειμένων. Είναι ένα δημοφιλές επιστημονικό παιχνίδι και εκπαιδευτικό εργαλείο και έχει επίσης χρησιμοποιηθεί σε πειράματα για την εξερεύνηση του διαστήματος και τη συμπεριφορά των αερίων.

Εδώ είναι μια πιο λεπτομερής εξήγηση της φυσικής πίσω από το ραδιομετρητή Crookes:

Όταν το φως χτυπά μια επιφάνεια, μέρος του φωτός απορροφάται και μετατρέπεται σε θερμότητα. Η ποσότητα του απορροφούμενου φωτός εξαρτάται από το χρώμα της επιφάνειας, με σκούρα χρώματα να απορροφούν περισσότερο φως από τα ελαφριά χρώματα. Το απορροφημένο φως αναγκάζει τη θερμαινόμενη επιφάνεια.

Στην περίπτωση του ραδιομετρητή Crookes, η μαύρη πλευρά των πτερυγίων απορροφά περισσότερο φως από την ασημένια πλευρά. Αυτό προκαλεί την καυτή από την ασημένια πλευρά. Ο θερμότερος αέρας κοντά στη μαύρη πλευρά έχει υψηλότερη πίεση από τον ψυχρότερο αέρα κοντά στην ασημένια πλευρά. Αυτή η διαφορά στην πίεση δημιουργεί μια δύναμη που ωθεί τα πτερύγια προς την κατεύθυνση της μαύρης πλευράς.

Το Radiometer Crookes είναι μια πολύ ευαίσθητη συσκευή και θα ανταποκριθεί ακόμη και σε πολύ αδύναμες πηγές φωτός. Αυτό καθιστά ένα χρήσιμο εργαλείο για την ανίχνευση μικρών αλλαγών στην ένταση του φωτός. Το ακτινόμετρο Crookes έχει χρησιμοποιηθεί σε πειράματα για να μετρήσει την ένταση του ηλιακού φωτός και άλλων πηγών φωτός, καθώς και για την ανίχνευση της παρουσίας υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Το Radiometer Crookes είναι μια συναρπαστική συσκευή που έχει χρησιμοποιηθεί για να αποδείξει τις αρχές της θερμικής ακτινοβολίας για πάνω από έναν αιώνα. Είναι ένα απλό αλλά ισχυρό εργαλείο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διδάξει για τη φυσική και να διεξάγει πειράματα στο φως και τη θερμότητα.