谭庆仁 周小奋

（1.镇江市教育局教研室，江苏 镇江 212000 2.镇江市四中学，江苏 镇江 212000）

1 引言

辐射计又称克鲁克斯辐射计，是1875年由英国著名物理学家克鲁克斯发明的，用来检测光和热辐射，它的构造如图1所示：在抽成半真空的玻璃容器中有一个位于针尖上的叶轮，叶轮有4个薄铝片组成，它们相隔90°且与主轴相连.薄铝片的两侧面分别涂覆氧化镁粉末（白色）及碳黑（黑色），当有足够强的阳光或强白炽灯光照射到叶片上时，叶片就开始绕直立轴转动，辐射越强，转速越快.本文就克鲁克斯辐射计叶轮转动的原理进行探讨.

图1

2 辐射计转动原理

2.1 最初的两种观点

观点1：当阳光照射在辐射计的叶片上时，叶片开始转动，就好像有力在推动黑色的一侧.克鲁克斯认为是光的压力推动黑色的那一面转动，并撰写了论文提交给麦克斯韦审阅.麦克斯韦最初认同了这一观点，因为这一装置可以验证麦克斯韦电磁理论中所预言的光压现象.但是麦克斯韦随后发现这种解释存在问题：黑色的那一侧将光线吸收，白色的那一侧将光线反射，白色一侧受到的光压力应该是黑色一侧的两倍，叶轮的旋转方向与光压理论相悖.驱动叶轮转动的显然不是光的压力.

观点2：认识到这一点以后，人们开始寻找其他解释.一种观点认为：叶片的黑色一侧吸收的热量比白的一侧多，黑面附近的稀薄空气受热升温快，气体压强也增加较快，所以对黑面产生的压力比白边更……