Radiómetro solar: un anemómetro solar

Hola a todos,

el otro día paseando por el centro de Barcelona, ví en el aparador de una tienda de meteorología, un aparato que me sorprendió. Se trata de un radiómetro solar un aparato inventado por el inglés Crookes hace 100 años.

El principio de funcionamiento se basa en la fuerza de la luz para "mover" las cosas. El molinete instalado en el interior de una cápsula de vidrio sin apenas aire, se mueve cuando la luz del sol incide sobre las aspas igual que el viento hace mover un anemómetro.

Si en el anemómetro tradicional el viento incide en la superfície cóncava de las "aspas", en el "anemómetro" solar la luz incide con más fuerza en la superfície pintada de negro de un lado de las "aspa" que en la metálica del otro lado. Así, como más intensa sea la luz, más rápido girará el molinillo.

Es una aparato meramente decorativo y sin interés para la observación meteorológica pero pienso ponerlo al lado de la garita por lo curioso que es.

Un detalle de la explicación de la caja:

La caja:

Detalle del radiómetro. Os quiero pedir que me déis ideas para colocar el radiómetro en el sitio que sale en la imagen sin que se lo lleve el viento. No sé, sujeto con alguna madera, con gomas, pegado con pegamento a la superficie de la baldosa.... Se admiten ideas  

Saludos

Curioso el instrumento, sirve a la vez como una especie de luxometro. No medirá los luxes pero sabrás que a mayot velocidad más luxes hay(más claridad).
¿Cuanto te ha costado y donde, por favor?

Curioso el instrumento, sirve a la vez como una especie de luxometro. No medirá los luxes pero sabrás que a mayot velocidad más luxes hay(más claridad).
¿Cuanto te ha costado y donde, por favor?

Me ha costado 18 € en Raig, en Barcelona, pero supongo que lo venderán en más sitios.

Saludos

lástima que no salgan las fotos,
por que pienso que funcionará mediante convectividad del poco aire de dentro.

añado algo de información,


como hacer uno:

Materiales:
Un marcador negro, la envoltura de un chicle (los que tienen un lado blanco y el otro plateado), un frasco de mermelada vacío, un lápiz, papel de aluminio, pegamento fuerte, hilo y un fósforo

Procedimiento:
Con el marcador pinta de negro el lado blanco del envoltorio de chicle. Córtalo en cuatro pedazos de 2 por 2,5 cm. Une los pedazos de papel a uno de los extremos del fósforo, con las superficies brillantes en la misma dirección. Pega 12 cm. de hilo en el otro extremo. Envuelve el lado libre del hilo alrededor del lápiz y asegúralo con cinta adhesiva de tal manera que el radiómetro quede suspendido dentro del frasco. Ahora colócalo en un lugar con mucho sol.

El Truco:
 

La idea de esta nota no es aburrir a los lectores, sino contarles un par de curiosidades sobre este misterioso cosito.

Aunque formalmente se llama Radiómetro de Crookes, no mide nada, aunque tenga la desinencia -metro. A simple vista es una lamparita con el bulbo hacia arriba. Y en su interior tiene un eje vertical haciendo equilibrio sobre la punta de una aguja con cuatro paletas, plateadas de un lado y negras del otro. Aunque está herméticamente sellado, y casi al vacío en su interior. Cuando se le aplica luz comienza a girar como lo demuestra el video de abajo.

Lo que llama la atención de este instrumento, es para qué fue creado. Y su funcionamiento sigue estando parcialmente tras un velo de misterio.

El científico Sir Williams Crookes descubrió el elemento Talio en 1861, y para pesarlo utilizó una balanza de vacío muy precisa, donde notó que variaban las mediciones cuando le pegaba el sol a la balanza.

Crookes inventó el molinillo de luz que lleva su nombre y explicó que se debía a la presión de la luz. James Clerk Maxwell había predicho esa fuerza luego de explicar que la luz se comportaba como partículas y como ondas al mismo tiempo (es anti-intuitivo, pero la física a muy pequeña y muy gran escala no es compatible con nuestro sentido común).

Yo no se si Crookes veía mal, nunca observó su aparato o no quería darse cuenta de el ligero problema que había con su explicación. Pero no fue hasta 1876 que el físico Arthur Schuster notó que las aspas giraban en sentido contrario...

El molinillo de Luz, el engaño más grande de los museos de ciencia

El torque o fuerza que generan las micas es muy pequeña, por lo que el eje debe estar muy bien equilibrado.

Crookes quería saber si la luz al chocar en una superficie ejercía alguna fuerza, así que pensó que la luz rebotaría en los lados más claros de la mica y el lado negro la absorbería. Pero cuál fue su sorpresa al notar que su radiómetro giraba para el lado contrario (el lado negro se alejaba del calor).

Al principio se creía que los lados negros se calentaban y fomentaban el giro, pero en las observaciones se notó que el radiómetro giraba en sentido contrario si se enfriaba bruscamente. Esto contradecía esa explicación (y muchas otras teorías) ya que el lado claro no podía calentarse y fomentar el giro.

La razón fue determinada por dos grandes científicos, James Clerk Maxwell y Osborne Reynolds: el efecto real ocurre en los bordes de las paletas.

Básicamente, en el lado caliente, las moléculas del gas se están moviendo con una velocidad media más alta que los gases en el lado frío. Cuando las moléculas calientes golpean el borde de la paleta, en promedio producirán una fuerza en la paleta que está hacia el lado fresco. Puesto que la velocidad media de las moléculas calientes es mayor que la velocidad media de las moléculas frías, habrá una fuerza en la paleta hacia el lado fresco. A este efecto se le llamó 'arrastramiento termal'.

En posteriores experimentos más avanzados y con un vacío casi perfecto se logró determinar que la luz si ejerce una fuerza.

Radiómetro de Crookes