撰文/劉子綺




  昨日到台大物理系參觀重建的原子核實驗室(現名「原子核物理實驗室|物理文物廳」),觀看台灣首座自製核子加速器及相關儀器時,我們發現了一個眼熟的東西──


 


(圖片來源:國立清華大學物理系科普教育網站)


  


  仔細一看,上面的名稱是「輻射計」,而不是我們熟悉的「光風車」。


 


 →我們上課使用的光風車


  


  此種輻射計稱為「克魯克斯輻射計」,是英國物理學家、化學家克魯克斯(William Crookes, 1832-1919)於1875年發明。用吹風機吹輻射計或者是用冰水澆淋,觀察輻射計葉片轉動的方向。


 


原理:
  輻射計的構造如上所示,四片極輕金屬葉片,葉片之一端塗黑另一面則塗白,此四片葉片等間隔黏於小玻璃管四周,此小玻璃管則置於尖針上,以減少扇葉轉動所受之阻力,並在扇葉外套上一玻璃球罩,內部接近真空。輻射計內金屬葉片的黑色面,吸收了輻射熱能使溫度升高,造成附近氣體分子平均動能升高,而白色面則反射輻射能,溫度不變,附近氣體分子平均動能不變;又當氣體分子由平面完全彈性碰撞時,其動量變化為2倍入射動量,故由黑面端反彈的分子,其動量變化大於白面端,即黑面端受力較白面端大,致使葉片順時針旋轉,當不再接受輻射熱而逐漸冷卻時,葉片則反向旋轉。


 


(參考資料:國立清華大學物理系科普教育網站)


 


  無緣和我們一起參觀的同學可以進入台大物理文物廳的網頁,裡面有整個文物廳的文字、圖片及影片解說,去過的同學也可以再回味一下喔!

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