Die Lichtmühle oder das Crookes'sches Radiometer

Die Lichtmühle oder das
Crookes'sche Radiometer
Das Radiometer wurde 1873 vom
Londoner Chemiker und Physiker
Sir William Crookes entwickelt.
Die Lichtmühle besteht aus einem
luftleeren Glaskolben, in dessen
Inneren sich ein Rotor mit vier
Metallplättchen befindet. Jedes
dieser Metallplättchen besitzt eine
reflektierende und eine schwarze
Seite. Die Drehrichtung des Rotors findet
in Richtung der reflektierenden Seiten der
Metallplättchen statt.
Der Name des Objektes verleitet den
Menschen zu der falschen Annahme, dass
das Radiometer durch Sonnenlicht oder
Licht von Glühlampen angetrieben wird.
Diesem Trugschluss unterlag auch
Crookes. Wäre dies die direkte Ursache,
sollte sich die Lichtmühle entgegengesetzt
drehen, da die reflektierenden Seiten für
einen höheren Lichtdruck sorgen würden.
In einem weiteren Versuch wurde die
Lichtmühle gezielt einem Heizstrahler
ausgesetzt.
Foto 2 Radiometer mit Heizstrahler
Durch den Heizstrahler wurde das
Radiometer auf ca. 400°C aufgeheizt und
zeigte eine starke Reaktion.
Aber wodurch kommt diese Rotation
zustande?
Wenn man den vorherigen Versuch
umdreht und der Lichtmühle Wärme
entzieht, so ändert sich die Drehrichtung
und der Rotor bewegt sich in Richtung der
schwarzen Seiten. Dazu wurde das
Radiometer mit Eiswasser übergossen und
gleichzeitig noch mit Kältespray besprüht.
Foto 1 Radiometer unter Laserbeschuss
Um die Theorie des Lichtdruckes zu
widerlegen wurde ein Radiometer mit
einem 20mW Laser gezielt beschossen.
Die Lichtmühle zeigte bei dem Beschuss
auf die reflektierenden Seiten des Rotors
jedoch keine Reaktion und bei einem
Beschuss der schwarzen Seiten lediglich
eine leichte Rotation. Dies sollte eindeutig
zeigen, dass die Rotation nicht durch
Lichtdruck hervorgerufen wird.
Was ist aber dann die Ursache für dieses
Phänomen?
Foto 3 Radiometer unter Kälteeinfluss
Fazit der Versuche und Schluss vieler
Theorien ist der Wärmeunterschied, der
sich zwischen den beiden Seiten der
Metallplättchen des Rotors bildet. Die
schwarzen Seiten nehmen leichter die
Wärme auf und geben diese auch leichter
wieder ab, als die reflektierenden Seiten.

Jedoch eine präzise und stichfeste
Erklärung seitens der Wissenschaft gibt es
noch nicht für dieses Phänomen.
(M. Jarr)
Quellen
[1] Wikipedia: Lichtmühle,
http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtm%C3%
BChle, Stand: 7. Dez 2004
[2] Lichtmühle, Radiometer, Radioskop,
http://www.wundersamessammelsurium.de
/Warmes/Lichtmuehle/, Stand: 10.5.2000
Fotos
W. Wolfschütz