Принцип роботи радіометра Крукса: від теорій до сучасних пояснень

Радіометр Крукса, відомий також як світловий млин або сонячний двигун, — це прилад, що складається з герметичної скляної колби, в якій створено частковий вакуум. Усередині колби розміщено набір лопаток, які можуть вільно обертатися. Лопатки вкриті з одного боку темним матеріалом, а з іншого — світлим або відбиваючим. Коли на лопатки потрапляє світло, вони починають обертатися, причому швидкість обертання зростає зі збільшенням інтенсивності світла.

Ці лопатки обертаються під дією світла, але механізм цього явища не такий простий, як може здатися на перший погляд.

Початкові теорії, запропоновані самим Вільямом Круксом, що стверджували, що сила, що обертає лопатки, є результатом тиску світла, були спростовані науковими дослідженнями. Виявилося, що радіометр Крукса працює не за рахунок тиску світла, а через теплові процеси, які відбуваються всередині приладу при низькому тиску газу.

Сучасне пояснення базується на явищі теплової транспірації, яке було теоретизовано Осборном Рейнольдсом. Згідно з цією теорією, рух лопаток викликаний тим, що газ переміщається від холоднішого до гарячішого боку лопаток, створюючи тиск, який і викликає обертання. Це відбувається через взаємодію молекул газу з лопатками, де газ з холодного боку (зазвичай сріблястого кольору) притискає до гарячого (чорного) боку, викликаючи рух лопатки.

Зображення:https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3101135