クイックアンサー
クロークス放射計（ライトミルとも呼ばれる）は、部分真空の内部に一組の羽根を持ち、日光に当たると回転します。回転は、光の圧力ではなく、羽根の黒い面と銀色の面の温度差によって引き起こされます。
羽根が回転する理由：光の圧力ではなく、熱トランスピレーション
クロークス放射計は、光の圧力で動く装置と誤解されることがよくありますが、実際のメカニズムは熱トランスピレーションです。各羽根の黒い面はより多くの日光を吸収して熱くなり、銀色の面は光を反射して冷たいままです。バルブ内の空気分子は、より熱い黒い面からより大きなエネルギーで跳ね返り、羽根を熱い面から遠ざける小さな押しを生み出します。
この効果が機能するのは、バルブ内に部分真空（通常の大気圧の約1/1000）が含まれているからです。この圧力では、分子は衝突しすぎずに自由に動き、温度差が重要になります。回転速度は光源の強度に依存するため、明るい日当たりの良い窓辺では、曇りの日や室内のランプよりも速く回転します。
クロークス放射計の動作を観察する方法
- 直射日光の当たる場所に置く： 放射計を、遮るもののない日光が当たる窓辺やテーブルに置きます。光が強いほど、羽根は速く回転します。 二重窓や着色ガラスの後ろに置かないでください。これらは紫外線や赤外線を減らし、回転を遅くする可能性があります。
- 羽根が回転し始めるまで30～60秒待つ： 羽根はすぐに回転し始めない場合があります。黒い面が熱を吸収し、動きに必要な温度差を作り出す時間を与えてください。 2分経っても何も起こらない場合は、バルブが影になっていないか、ガラスがきれいであるかを確認してください。ほこりが光を遮ることがあります。
- 回転の方向を観察する： 羽根は、黒い面が光源から遠ざかるように回転します。これは、光の圧力ではなく、熱トランスピレーション効果を確認するものです。光の圧力であれば、光沢のある面が押し出されるはずです。 バルブの半分を手で覆ってみてください。羽根は遅くなるか止まり、覆いを外すと再び回転するはずです。これは効果が光に依存していることを示しています。
科学を実際に見る
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クロークス放射計 ブルー: 当社のブルークロークス放射計は、興味深い装飾品であるだけでなく、太陽エネルギーを研究するための便利なツールでもあります。日当たりの良い場所に置くだけで、その働きを観察できます。青色のガラスは装飾的な要素を加えつつ、回転をはっきりと観察できるため、太陽エネルギー変換の実用的なデモンストレーションとなります。
クロークス放射計 ブルー
