Эта забавная штуковина была сконструирована совершенно случайно. Как и многие другие изобретения. Итак, английский ученый, занимавшийся физикой и химией, Уильям Крукс, в 1874 году проводил опыты по определению атомного веса элемента таллия. Для этого ему понадобились специальные весы, на которые бы не могли воздействовать никакие влияния «из вне».
Подумав, Крукс решил разместить коромысла весов в закрытой колбе с откачанным воздухом, по сути – в вакууме. Тут то и начались чудеса. Эти сверхточные и чувствительные весы реагировали… на свет от лампы. Если лампу зажечь и поднести к колбе сверху, то вес взвешиваемого предмета увеличивался, а если снизу – то уменьшался!
Так родилась идея забавной вещицы, которую Уильям Крукс называл «солнечной мельничкой», а мы знаем под именами вертушка или радиометр Крукса. Изобретатель заменил коромысла весов на четыре лопасти, закрепленными словно крыльчатка на игле, внутри прозрачной герметичной колбы с откачанным воздухом. И, когда на крыльчатку попадает свет – она начинает вращаться. И вращение продолжается ровно столько, сколько на крыльчатку падает свет.
Выводы Крукса, сделанные им по результатам опытов, говорят о том, что причиной вращения лопастей является созданное радиационное давление под воздействием фотонов света. Эту идею первоначально поддерживал и Джеймс Максвелл. Чем не вечный двигатель? Работа, полученная ниоткуда, разве нет?
Опровергнуть или подтвердить идею Крукса пыталось довольно много ученых. Осборн Рейнольдс выдвигал предположение, что дело в нагреве молекул на «светлой» стороне и «перетекании» их затем на неосвещенную.
Артур Шустер первым научно опроверг теорию Крукса в 1876 году. Вкратце он доказал, что сила, вращающая лопасти, возникала внутри колбы, и если бы дело было в давлении света на крыльчатку, то вращение ее зависело бы от того, сколько воздуха в колбе – чем меньше воздуха, тем быстрее должна крыльчатка вращаться (меньше сопротивление), что не соответствовало действительности. А в 1901 российский ученый Петр Лебедев доказал: для того, чтобы вертушка Крукса работала, в колбе должен находится разреженный газ, а в полном вакууме крыльчатка остается неподвижной.
Так почему же работает эта необычная игрушка? Радиометрический эффект! Суть его в возникновении силы отталкивания за счет разницы кинетических энергий молекул газа, налетающих на освещённую, нагретую сторону лопасти и на противоположную, более холодную.
Видео с YouTube канала ФизматФильм
Использованы фото из открытых источников сети Интернет
Уважаемый читатель. Если материал понравился, пожалуйста, ставь лайк и подписывайся на канал. Это сейчас особенно актуально для развития "НМ". Спасибо, что ты с нами!