Réponse rapide
Un radiomètre de Crookes, également appelé moulin à lumière, est constitué d'un ensemble d'ailettes placées dans un vide partiel qui tournent lorsqu'elles sont exposées à la lumière du soleil. La rotation est provoquée par une différence de température entre les faces noire et argentée des ailettes, et non par la pression de la lumière.
Pourquoi les ailettes tournent : la transpiration thermique, pas la pression de la lumière
Le radiomètre de Crookes est souvent pris à tort pour un dispositif fonctionnant par pression de la lumière, mais le mécanisme réel est la transpiration thermique. La face noire de chaque ailette absorbe davantage de lumière solaire et chauffe, tandis que la face argentée réfléchit la lumière et reste plus froide. Les molécules d'air à l'intérieur de l'ampoule rebondissent sur la face noire plus chaude avec plus d'énergie, créant une minuscule poussée qui fait tourner l'ailette en s'éloignant du côté chaud.
Cet effet ne fonctionne que parce que l'ampoule contient un vide partiel – environ 1/1000 de la pression atmosphérique normale. À cette pression, les molécules se déplacent librement sans entrer en collision trop souvent, ce qui rend la différence de température importante. La vitesse de rotation dépend de l'intensité de la source lumineuse, donc une fenêtre ensoleillée et lumineuse produira une rotation plus rapide qu'un jour nuageux ou une lampe d'intérieur.
Comment observer le fonctionnement de votre radiomètre de Crookes
- Placez-le en plein soleil : Installez le radiomètre sur un rebord de fenêtre ou une table où il reçoit une lumière solaire sans obstruction. Plus la lumière est forte, plus les ailettes tournent vite. Évitez de le placer derrière un double vitrage ou des fenêtres teintées – ceux-ci peuvent réduire la lumière UV et infrarouge et ralentir la rotation.
- Attendez 30–60 secondes pour que les ailettes démarrent : Les ailettes peuvent ne pas tourner instantanément. Laissez le temps aux faces noires d'absorber la chaleur et de créer la différence de température nécessaire au mouvement. Si rien ne se produit après deux minutes, vérifiez que l'ampoule n'est pas dans l'ombre et que le verre est propre. La poussière peut bloquer la lumière.
- Observez le sens de rotation : Les ailettes tournent avec la face noire s'éloignant de la source lumineuse. Cela confirme l'effet de transpiration thermique plutôt que la pression de la lumière, qui pousserait la face brillante à s'éloigner. Essayez de couvrir la moitié de l'ampoule avec votre main. Les ailettes devraient ralentir ou s'arrêter, puis reprendre lorsqu'elles sont découvertes – cela montre que l'effet dépend de la lumière.
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Radiomètre de Crookes Bleu: Notre radiomètre de Crookes bleu n'est pas seulement un objet décoratif intéressant, mais aussi un outil utile pour étudier l'énergie solaire. Il suffit de placer l'instrument dans un endroit ensoleillé et de le laisser faire son travail. Le verre teinté bleu ajoute un élément décoratif tout en permettant d'observer clairement la rotation, ce qui en fait une démonstration pratique de la conversion de l'énergie solaire.
Radiomètre de Crookes Bleu
