2021年10月26日火曜日

ラジオメーター(1)

 物理学科同期の同窓会関係の連絡をしていたら,楠本君からクルックス・ラジオメータについての質問があった。

真空に引いた(1 Torr程度)ガラス球の中に,羽根車が取り付けられており,4枚の羽根の片面が黒,他面が銀になっている。これに外部から光(赤外線)を当てると,熱の吸収の不均衡から温度勾配が生じる。それが残留空気の対流?を引き起こして,その反作用で羽根車が軸の周りに回転する。これにより,光の光度を調べることができるというのがラジオメータだ。現在では主に観賞用になっている。

羽根車の回転の原因として,光圧や面上の残留気体の分子運動による説明がされていたことがあったが,いずれも否定されているのか。柳田君からは,でんじろう先生のYouTubeを紹介された。色々な種類の光源による実験や,手作りラジオメータの実験はどは,非常に興味深いものだった。

ただ,まだ完全に理解できているわけではない。熱ほふく流,radiometric force,Knudsen force,エッジ効果と面効果,2Dシミュレーションの妥当性,などなど次々と芋づる式に疑問ワードが湧いて出てくるのであった。


写真:ラジオメーター(共立電子産業から引用)


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