布鲁克斯辐射计

2021-02-25 10:18:08 浏览:1331

克鲁克斯辐射计是英国物理学家、化学家克鲁克斯(William Crookes)于1875年发明的,是一种用于测量热和光辐射能的仪器。主要结构是放置于半真空玻璃泡里的组成风车形状的四个叶片,四个叶片同一方向均被涂黑,另一方向均为银白色。当布鲁克斯辐射计受到光照时,风车会转动,光照越强,转速越高,以此来反映所受光(电磁波)辐射的强度。

布鲁克斯辐射计容易与光压风车混淆,二者非常相近,但原理完全不同,二者结构区别如下图:

  克鲁克斯辐射计 光压风车
球泡 针尖上是一个黑白片相间的叶片转轮 针尖上是一个黑白片相间的叶片转轮
4个叶片 4个叶片
球泡内半真空 球泡内高度真空
光源发射器 普通白炽灯 激光器

布鲁克斯辐射计的转动原理是气体压强差,受到一定强度光照时,由于吸收了光照导致的热辐射,叶片黑色一面温度较白色一面高。叶片对其表面附近的气体分子加热,使黑色表面附近的气体温度比白色表面附近的气体温度高,气体受热膨胀,气体对黑色面的压强比白色面的压强大,这个压强差使克鲁克斯辐射计的叶片黑色面向白色面转动。

而光压风车的球泡内部高度真空,气体导致的压强差可忽略不计,叶片转动的原因是光辐射压强,完全是由辐射导致。且白色面的光压大于黑色面的光压,转动方向与布鲁克斯辐射计相反。

参考文献

[1] 胡滨, 陈杰, 潘玮. “克鲁克斯辐射计” 与 “光压风车” 的辨析[J]. 科技馆研究文选 (2006-2015), 2016.

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