Радіометр Крукса

Радіометр Крукса, також відомий як "сонячний млин" або "вертушка Крукса", — це крильчатка з чотирма лопатками, зрівноважена на голці всередині скляної колби з невеликим розрідженням. При попаданні на крильчатку світлового променя крильчатка починає обертатися, що іноді помилково пояснюють тиском світла.

Історія

Радіометр Крукса був винайдений англійським фізиком і хіміком Вільямом Круксом у 1873 році. Він був розроблений як спосіб демонстрації руху молекул і був названий "радіометром", оскільки Крукс помилково припустив, що обертання крильчатки спричинене випромінюванням світла.

Принцип роботи

Обертання радіометра Крукса не спричинене тиском світла, а радше обумовлене механізмом, відомим як радіометричний ефект. Радіометричний ефект зумовлений різницею в температурі між світлою і темною сторонами лопатки.

На світлу сторону лопатки падає більше світла, яке нагріває її. Нагріті молекули повітря на світлій стороні стають більш енергійними і відштовхуються від поверхні. Цей відштовхуючий ефект змушує світлу сторону лопатки віддалятися від світлового променя, що, у свою чергу, призводить до обертання крильчатки.

Фактори, що впливають на обертання

Оскільки радіометричний ефект залежить від різниці в температурі, на обертання радіометра Крукса впливає низка факторів, зокрема:

• Інтенсивність світла: Чим інтенсивніше світло, тим більше обертається крильчатка.
• Колір світла: Крильчатка сильніше обертається з блакитним та ультрафіолетовим світлом, оскільки вони мають вищу енергію, ніж червоне світло.
• Розрідження: Чим більше розрідження, тим швидше обертається крильчатка, оскільки в таких умовах менша кількість молекул повітря стикається з поверхнею лопатки, що зменшує опір обертанню.

Використання

Радіометри Крукса в основному використовуються в демонстраційних і освітніх цілях для ілюстрації радіометричного ефекту. Вони також використовувалися як чутливі вимірювальні прилади для вимірювання інтенсивності світла.

Обмеження

Обертання радіометра Крукса не є постійним. Згодом лопатки лопатей забруднюються, що зменшує температурну різницю та, отже, обертання. Крім того, радіометр Крукса не обертається у вакуумі, оскільки для радіометричного ефекту потрібна наявність повітря.

Радіометр Крукса є простим пристроєм, який ілюструє радіометричний ефект і показує, як різниця в температурі може викликати рух. Його часто використовують для наочної демонстрації руху молекул і як чутливий вимірювальний прилад для вимірювання інтенсивності світла.

Поширені запитання

1. Що викликає обертання радіометра Крукса?
Радіометричний ефект, спричинений різницею в температурі між світлою і темною сторонами лопаток лопаті.

2. Чому радіометр Крукса не обертається у вакуумі?
Для радіометричного ефекту потрібна наявність повітря для взаємодії з поверхнею лопаті.

3. Які фактори впливають на швидкість обертання радіометра Крукса?
Інтенсивність світла, колір світла та розрідження в колбі.

4. Яке практичне застосування радіометра Крукса?
Він використовується як демонстраційний прилад для вивчення радіометричного ефекту та як вимірювальний прилад для визначення інтенсивності світла.

5. Хто винайшов радіометр Крукса?
Вільям Крукс у 1873 році.

Залишити коментар

Опубліковано Максим на 05 05 2024. Поданий під Вікі. Ви можете слідкувати за будь-якими відповідями через RSS 2.0. Ви можете подивитись до кінця і залишити відповідь.