الطاحونة الضوئية, إبتكار نشط العلماء على تفسيره في الماضي ويستخدم للزينه في المنازل اليوم

الـ (طاحونة ضوئية \ Light mill) أو وتسمى أيضا (مقياس كرووكس لقياس كثافة الطاقة الإشعاعية \ Crookes radiometer) نسبة إلى مخترعها البريطاني (السير وليام كرووكس \ Sir William Crookes) الذي ابتكرها في عام 1873. هي إبتكار بسيط يستخدم لقياس أو التعرف على الطاقة الصادرة من (الضوء \ الموجات الكهرومغناطيسية) فتكون الطاحونة ساكنه ما لم يتم تسليط كميات كبيرة نسبيا (على حسب حساسية تصنيع الطاحونة) فتبدأ بالدوران.



تتكون الطاحونة من قارورة زجاجية محكمة مفرغة جزئيا من الهواء. وتوجد بداخله أربعة زعانف مثبتة على محور في شكل الطاحونة . وعند سقوط ضوء على الطاحونة فإنها تدور بسرعة تتناسب مع شدة الضوء ، فهي تعد بذلك مقياسا لشدة الأشعة الساقطة . وقد نشط تفسير حركة الطاحونة النقاش بين العلماء في الماضي ولا تزال تصنع حتى اليوم كأداة زينة يمكن وضعها في المنازل. الصورة المتحركة التالية للطاحونة الهوائية وهي تعمل.



تفسير عمل الطاحونة الضوئية يكون في أنه عندما يتم تسليط كمية من الضوء على الطاحونة تتحول إلى آلة حرارية. وتعتمد حركة الطاحونة على اختلاف بسيط في درجة حرارة سطحي الزعانف حيث تطلى ناحية منها باللون الأسود والناحية الأخرى من كل زعنفة تكون بيضاء. تمتص الناحية السوداء الاشعة بطريقة أشد من امتصاص الناحية البيضاء لها (طبقا لظاهرة الجسم الأسود). فعند اصتدام جزيئات الهواء في القارورة بالسطح الأسود فإنها تكتسب حرارة من الزعنفة فتزيد سرعة ارتدادها من الزعنفة. أما الجزيئات المصتدمة بالناحية البيضاء فلا ترتفع درجة حرارتها بنفس القدر وتكون بذلك درجة حرارتها أقل من درجة حرارة الجزيئات على الوجه الأسود. بذلك تدور الزعنفة من في الاتجاه من الأسود إلى الأبيض.



الفيديو التالي يظهر كيفية عمل الطاحونة الهوائية (مترجم للعربية) – إذا لم تظهر الترجمة بشكل تلقائي إضغط على CC في زاوية الفيديو ثم اختر اللغة العربية.