Le radiomètre de Crookes, également connu sous le nom de moulin de lumière, est un dispositif scientifique inventé par le physicien britannique Sir William Crookes en 1873.
Le radiomètre se compose d'une sphère en verre partiellement évacuée contenant une petite hélice avec des ailettes de différentes couleurs à l'intérieur. Les ailettes sont généralement peintes en noir d'un côté et en blanc de l'autre, et elles sont montées sur une tige libre de tourner.
Le fonctionnement du radiomètre de Crookes repose sur le principe de la force de radiation thermique. Lorsque la lumière frappe les ailettes, elle exerce une pression sur elles. Cette pression est plus faible du côté noir des ailettes car la couleur noire absorbe plus de lumière et la transforme en chaleur. D'autre part, le côté blanc des ailettes réfléchit davantage de lumière, ce qui crée une pression plus élevée.
En conséquence, les ailettes commencent à tourner dans une direction spécifique lorsque la lumière est allumée. Cependant, il est important de noter que le radiomètre de Crookes ne fonctionne pas avec n'importe quelle lumière. Il nécessite une lumière avec une composante thermique, comme celle provenant du soleil, d'une ampoule à incandescence ou d'un laser à diode.
Bien que le mouvement du radiomètre de Crookes puisse être attribué à la force de radiation thermique, il existe souvent une confusion sur son fonctionnement en raison de la convection de l'air, qui peut également influencer le mouvement des ailettes. Par conséquent, la compréhension complète du comportement du radiomètre de Crookes est encore un sujet de recherches et de débats.
Le radiomètre de Crookes est principalement utilisé comme un objet de démonstration pédagogique dans les salles de classe et les musées pour illustrer le principe de la force de radiation thermique. Il est également populaire comme jouet ou comme décoration.
En résumé, le radiomètre de Crookes est un dispositif scientifique qui démontre le principe de la force de radiation thermique en utilisant des ailettes colorées à l'intérieur d'une sphère en verre partiellement évacuée. Lorsque la lumière frappe les ailettes, elles commencent à tourner en raison des différences de pression créées par les propriétés d'absorption et de réflexion de la lumière.
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