Feladat: 4093. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 2009/április, 237. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Feladat, Egyéb feladatok, Ideális gáz belső energiája (Kinetikus gázelmélet), Tökéletesen rugalmas ütközések, Egyéb hősugárzás
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2008/szeptember: 4093. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Megoldás. A radiométer a tapasztalat szerint úgy forog, mintha a fekete lapát-oldalakat a ,,fény jobban nyomná'', mint a fényeseket; a fénymalom forgása során a lapátok a fényes oldalukkal előrefelé mozognak. Ez a megfigyelés ellentmond annak az érvelésnek, miszerint a fényes oldalon visszaverődő fény 2-szer nagyobb impulzusváltozást ,,szenved el'', mint a kormozott oldalon elnyelődő fény, így a fény nyomása a tükröző oldalon nagyobb, a lapátoknak tehát a kormozott oldalukkal előrefelé kellene haladniuk. Ténylegesen azonban nem ezt teszik!
A fény nyomására vonatkozó érvelés helyes, de a belőle származó hatás annyira kicsiny, hogy a fénykereket nem tudná forgásba hozni! A fény nyomásánál sokkal nagyobb hatás származik abból, hogy a kormozott oldal jobban felmelegszik, mint a lapátok fényes fele, emiatt a felületek közvetlen közelében a gáz is melegebb lesz a kormos oldalon, mint a fényes felület közelében. A melegebb gáz molekulái nagyobb sebességgel és gyakrabban ütköznek a fénymalom lapátjainak, mint a kicsit hidegebb oldalon levő gázrészecskék, s így a lapátra kifejtett gáznyomás is egy kicsit nagyobb lesz a kormozott oldalakon, mint a fényeseknél. Ez hozza forgásba a radiométert.