1. Presión de radiación:
La radiación, incluida la luz, lleva impulso. Cuando la luz incide sobre una superficie, ejerce una pequeña fuerza conocida como presión de radiación. Esta fuerza es insignificante para la mayoría de los objetos macroscópicos, pero se vuelve significativa cuando se trata de estructuras delicadas expuestas a una luz intensa, como las paletas de un radiómetro.
2. Construcción:
Un radiómetro normalmente consta de varias paletas o brazos livianos, cada uno de ellos unido a un eje central. Las paletas suelen ser delgadas, negras por un lado y blancas o reflectantes por el otro. Esta asimetría es crucial para el funcionamiento del radiómetro.
3. Superficies en blanco y negro:
El lado negro de las paletas absorbe una fracción mayor de la energía luminosa en comparación con el lado blanco o reflectante. Esta diferencia de absorción provoca una variación de temperatura entre los dos lados de las paletas.
4. Expansión térmica:
A medida que las superficies negras se calientan, hacen que las moléculas de aire cercanas a ellas se muevan más rápido y se expandan. Las moléculas chocan con más frecuencia con las superficies negras, creando una presión más alta en ese lado de la paleta.
5. Presión y rotación de la radiación:
Debido a que la luz tiene un efecto más fuerte sobre las superficies negras, las moléculas de gas rebotan en ellas con más fuerza en comparación con las superficies blancas. Este desequilibrio de presión entre los lados blanco y negro da como resultado una fuerza neta que actúa sobre la paleta. La fuerza hace que la paleta gire alrededor del eje.
6. Girado continuo:
A medida que el radiómetro está continuamente expuesto a la luz, las paletas experimentan una expansión térmica continua y una diferencia de presión, lo que lleva al giro continuo del dispositivo. El movimiento de giro está directamente relacionado con la intensidad de la luz que incide sobre el radiómetro.
Es importante señalar que la rotación de un radiómetro no es causada por el viento o las corrientes de aire. Más bien, es un resultado directo de la interacción entre la luz y las paletas especialmente diseñadas, lo que demuestra los efectos tangibles de la presión de la radiación.
