EL RADIÓMETRO DE CROOKES

Preguntas de partida: ¿Puede la luz generar movimiento? ¿Sabes cuáles son los principales componentes de la luz solar que llega a nosotros y cómo aprovecharlos para obtener energía mecánica? 

Transformaciones de la energía en el experimento: Energía radiante → Energía mecánica (energía cinética de rotación).

Ideas clave ligadas al experimento:

• El radiómetro de Crookes fue inventado por Crookes a finales del siglo XIX mientras investigaba cuál era la masa atómica del talio (Tl). Consta de un molinete de 4 aspas encerrado en una ampolla de vidrio que contiene aire a baja presión. Cada aspa tiene una cara negra (que absorbe la luz) y una cara metálica (que refleja la luz).
• Las aspas giran siempre en el mismo sentido. Al principio se pensaba que era porque la luz rebotaba en la cara metálica de las aspas, pero eso no explicaría el sentido del giro del molinete. Es por ello que esta hipótesis quedó descartada. 
• Después se pensó que algún producto de la pintura de las caras negras se vaporizaba por efecto de la luz, impulsando el molinete. Pero si quitamos el aire de la ampolla… ¡el molinete no se mueve! Esta hipótesis, por tanto, tampoco es adecuada. 
• Finalmente se descubrió que la explicación es el llamado arrastre térmico: en las caras negras el aire se calienta más, las moléculas de aire cercanas vibran más y chocan con los bordes de las aspas, generando una fuerza neta responsable del giro del molinete siempre en el mismo sentido.
• La radiación infrarroja (IR) y la luz visible (VIS) son especialmente eficientes calentando las caras negras de las aspas. En cambio, la radiación ultravioleta (UV), aunque constituida por fotones de mayor energía, suele calentar menos las caras negras de las aspas, ya que en muchos casos no atraviesa el vidrio o no se transforma tan eficientemente en calor (debido a su mayor capacidad para interaccionar con los electrones de los materiales), lo que se traduce en una menor velocidad de giro del molinete.