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ラジオメーターがくるくると 

100504a.jpg
先日伺ったレインワールドさんからのプレゼント“ラジオメーター”
インテリアにもなるこの簡単な機械は科学の実験装置でもあるんだ。

まぁ、下の動画でも見てくれ給え。

電球のようなガラス容器の中に風車のようなものがあるだろう。
これは表が黒に裏が白になっている。光を当てると黒い方が押されるように回るんだ。
不思議だね。
100504b.jpg
原理はこうだ。
ガラス容器の中はとても空気が少ない。でもまったくの真空ではない。空気の量は100分の3くらいらしい。

空気に含まれる窒素や酸素などの分子は自由気ままに動いている。そして壁があればぶつかるわけだ。ぶつかればもちろんぶつかったものを押して動かすこともできる。もちろんこの風車のような羽にも当たっているのだが、裏からも表からも同じ割合でぶつかってきているのでバランスが取れて動かないんだ。左側の①の図だね。

さてこの羽は表裏で黒と白で塗り分けられている。ここがポイント。
夏、日差しが強い時に、黒いシャツよりも白いシャツの方が暑くない。つまり黒という色は熱を吸収しやすい。白は逆に反射してしまう。このラジオメーターに光を当てると回るのは黒い方では温度が高くなるんだ。すると

1)周りの空気が温まる。
2)空気は温度が上がるほど活発に動き回るから羽に強くまた何回もぶつかるようになる。
3)裏側の白い方はあまり活発に動かないため羽にはあまり当たらず、当たっても弱い。
4)黒い方が押す力が強くなって、羽を押し始める。

ということなんだ。右の②の絵だよ。

ここでもう一つポイント。
光の中でもモノを温めるのは赤外線という種類の光だ。
だから赤外線を余り含まない蛍光灯やほとんど含まないLEDライトでは、ラジオメーターを回すことはほとんどできない。

逆に見えなくても熱がでているものを近づければ回ると思う。今度試してみよう。

あともうひとつ。
ガラスの容器に入れなくても回るかと思うけれど回らない。
空気に含まれる分子の力はとても弱い。空気が濃いと、まるでプールの中を歩くように抵抗があって小さな力では動かせないんだ。だから空気がとても少ない状態にしてあるわけさ。

逆に空気がまったくない状態では空気がないわけだから羽にあたる分子もないわけで、動かないんだね。

ちなみにこれは光の粒が当たっているわけではないのでご注意を。

謝辞:ラジオメーターをご提供いただいたレインワールドさんに感謝します。

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