اخترع ويليام كروكس مقياس الإشعاع في عام 1872 لقياس الطاقة المنبعثة من مصدر الضوء، ولكنه أصبح في الوقت الحاضر لعبة مستحدثة تباع في متاجر العلوم. يتكون الجهاز من مصباح زجاجي محكم الغلق ومفرغ جزئيًّا من الهواء، وبداخله أربع زعانف رأسية مثبتة على محور معدني يدور حول إبرة عمودية تكون الزعانف بنفس ترتيب الألوان: بيضاء على أحد الجوانب، وسوداء على الجانب الآخر. عندما يُوضع الجهاز بالقرب من أحد مصادر الضوء، تدور الزعانف والمحور حول الإبرة العمودية، وتزداد سرعة دورانها عندما يكون الضوء أسطع. ما الذي يسبب هذا الدوران؟ وما اتجاهه؟ (هل يبدأ الجانب الأسود من الزعانف في الدوران أولاً، على سبيل المثال؟ وكيف يمكن عكس اتجاه الدوران؟

الجواب: غالباً ما تُعزى الحركة إلى ضغط الضوء، إلا أن هذا التأثير يكون ضئيلا جدا؛ بحيث لا يمكن ملاحظته في اللعبة، وبالإضافة إلى ذلك، فإنه قد يؤدي إلى دوران معاكس لما يُرى بالفعل. إليك السبب: الضوء يمكنه دفع أحد الأجسام، ويكون الدفع أكبر إذا انعكس الضوء من هذا الجسم. وهكذا، فإن الضوء الذي يسقط على الزعانف سيدفع الجوانب البيضاء أكثر من الجوانب السوداء، ويُفترض أن تقود الجوانب السوداء حركة الدوران. إذا كان المصباح مفرَّغًا من الهواء بالكامل تقريبًا، فسوف تدور الزعانف على هذا النسق بالفعل. ومع ذلك، فإن الضغط على الزعانف يرجع إلى الهواء المتبقي الذي يُحدث تأثيرًا أكبر بكثير». يُصبح الجانب الأسود من الزعانف أدفأ من الجانب الأبيض؛ لأن الضوء الأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي يُمتَصُّ أكثر على الجانب الأسود أكثر من الجانب الأبيض، ولأنه عندما تصطدم جزيئات الهواء المتبقية بإحدى الزعانف تقوم بدفعها فتتحرك وكلما تحرك الجزيء بشكل أسرع، زاد الضغط. تتحرّك جزيئات الهواء على الجانب الأسود من الزعنفة بشكل أسرع من تلك الموجودة على الجانب الأبيض بسبب اختلاف درجة الحرارة؛ ومِن ثُمَّ فإن الضغط الواقع على الجانب الأسود يكون أكبر من ذلك الواقع على الجانب الأبيض، وتدور الزعانف حول الإبرة الداعمة، ويقود الجانب الأبيض حركة الدوران. بعد فترة، يصل جانبا كل زعنفة إلى درجة الحرارة عينها (يصلان إلى «التوازن الحراري»)، ويختفي تأثير الدفع وتتوقف الزعانف عن الدوران. لعكس حركة الدوران، ضع اللعبة في الثلاجة، سيفقد الجانب الأسود من كل زعنفة الطاقة الحرارية أسرع قليلا من الجانب الأبيض عن طريق الأشعة تحت الحمراء؛ ومِن ثُمَّ تكون درجة حرارة الجانب الأبيض عندئذ أعلى فينال دفعة أكبر من الهواء. مرةً أخرى، يستمر الدوران حتى يتم الوصول إلى التوازن الحراري.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم شؤون المعارف ينظم دورة متقدمة في تحقيق المخطوطات لملاكاته

قسم الشؤون الفكرية يصدر العدد العشرين من مجلة دراسات إفريقية

المجمَع العلمي يكرم الأساتذة المشاركين في مشروع الدورات القرآنية الصيفية في كربلاء

العتبة العباسية المقدسة تختتم فعاليات البرنامج المركزي الأسبوعي لمنتسبيها

المزيد

الآخبار الصحية

هل من الآمن شرب القهوة على معدة فارغة؟

تحذير: مرض السكري يسرق طاقة قلبك

حقيقة صادمة.. لماذا يجب أن تتوقف عن شراء الجزر الصغير؟

بعد عمر الستين.. توقيت وجبة الإفطار مؤشر على صحتك

المزيد

الآخبار التكنلوجية

تركيب مقعد الطفل بأمان في سيارتك: دليل كامل وسهل

مليار مليار عملية في الثانية.. ألمانيا تدشن الحاسوب الفائق

أخيرا.. إنستغرام يصل رسميا إلى آيباد

حل يثير جدلا طبيا.. حقنة قادرة على إخفاء الشيب من رأسك ؟!

المزيد

مواضيع ذات صلة

الطاقة في الغُرف المدفأة

تحدي رش الماء المغلي على الجسم

رياح الفون أو رياح الشينوك

الديناميكا الحرارية للأربطة المطاطية

الجزر الحرارية

الدفء داخل الصوبات الزراعية والسيارات المغلقة

تنظيم درجات الحرارة في التلال والمباني

العواصف النارية

الاتجاه الذي يُوضع فيه مستودع تخزين الثلج

الحرائق الناتجة عن زيت الطهي

رش ألسنة اللهب بالماء

نار المدفأة