أكتشف بنفسك : الصفحة الرئيسية > تبادُل > طاقة > سؤال/ جواب
لماذا تغير اضلاع مقياس الأشعة من اتجاهها اذا قمنا بتبريده؟
٢٨/٠٣/١٩٩٩
تاريخ
 
سؤال من
 

لدينا جهاز لقياس الأشعة radiomètre بالمنزل وحين نعرضه لاشعة الشمس يدور في اتجاه عقارب الساعة ولكن حين نسكب عليه الماء البارد جدا يدور في الأتجاه المعاكس ويبدو ان هناك نوعين من مقاييس الأشعة الأول سيكون متعرضاً للهواء والأخر يوضع في الفراغ كيفي يمكنكم تفسير هذا ؟

 

 
 
٣٠/٠٣/١٩٩٩
تاريخ
 
إجابة من
 

بالفعل يوجد نوعان من مقايس الأشعة تلك التي يوجد بها فراغ ولا نجدها تباع في الأسواق وأخرى يبقى بها قدر كافٍ من غاز التي تحتويه اللمبة هناك بالتحديد ظاهرتان تؤثران في حركة مقياس الأشعة حين يكون مضيئاً:
- الأول يرتبط مباشرة بحركة الضوء والفوتونات photon االتي تظهر على الجوانب المضيئة ويتم امتصاصها عبر الجوانب المظلمة فتكون قوة الصدمة الناتجة عن الفوتونات الضعف على الجوانب المضيئة عن الجوانب المظلمة ، اذا كان هذا هو العامل الوحيد المؤثر سيدور المقياس في الأتجاه حيث تكون سرعة كل ضلع متوحهه من الجانب المضيء الى الجانب المظلم
- بالأضافة الى ان الفوتونات تمتصها الجوانب المظلمة التي تتخلى عن طاقتها لصالح الجوانب السوداء التي ترتفع درجات حرارتها أكثر من الجوانب المضيئة. اذا لم يكن هناك هواء بداخل لمبة المقياس لن يكون لهذا الأختلاف في درجات الحرارة اي تأثير في دوران المقياس ولكن في الحقيقة يوجد بالداخل هواء حيث تتصل جزيئات الهواء بجانب من الجوانب وتبقى هناك لبرهة طويلة بما يكفي لتحصل على سرعة متوسطة تتناسب مع درجة حرارة الجانب سرعة تتزايد كلما ارتفعت درجة الحرارة وبالتالي تكون السرعة اكبر عند الجوانب المظلمة منها عن الجوانب المضيئة . وحين تندفع الجزيئات من الجوانب المظلمة فهي تنطلق بسرعة اكبر من الجزيئات التي تندفع من الجوانب المضيئة وبالتالي تضفي على جوانب المظلمة سرعة تراجع اكبر من الجوانب المضيئة اي ان اتجاه دوران جهاز قياس الأشعاع يكون حسبما تكون متجهة سرعة الأضلع انطلاقا من الجوانب المظلمة نحو الجوانب المضيئة. في مقايس الاشعة المنتشرة يعد المؤثر الثاني التي ذكرناها اكثر اهمية من الأول: فتكون الحركة بحيث تكون الجوانب المضيئة بارزة والجوانب المظلمة مدفوعة ولكي يغلب التأثير الأول أي لكي يدور الجهاز في الاتجاه المعاكس يجب الا يكون هناك هواء بداخل اللمبة (اي يجب ان يكون هناك "فراغ" في اللمبة" ولكن هذا النوع من مقاييس الأشعة نادر ولا يوجد في الأسواق فماذا يحدث إذا لم نضيء الجهاز ونعمل على تبريده فجأة بسكب ماء باردا خارج من المبرد؟ تبدأ الجوانب المظلمة في عمل توازن حراري مع البيئة المحيطة اسرع من الجوانب المضيئة أي أن في أول الأمر تكون حرارة الجوانب المظلمة منخفضة عن الجوانب المضيئة . اذا كان هناك هواء في الجهاز يكون التأثير الثاني هو الغالب كما ذكرنا بأعلى الا ان في هذه المرة تكون سرعة التراجع التي توصلها الجزيئات المندفعة للاضلع اكبر في الجوانب المضيئة اكثر من الجوانب المظلمة فيدور المقياس بسرعة تتجه من الجوانب المضيئة الى الجوانب المظلمة. واذا قمنا بتثبيت درجات الحرارة منخفضة بما يكفي ستتساوى جميع الجوانب في درجات الحرارة وسيتوقف المقياس عن الدوران (وذلك في حالة غياب الضوء) اذاقمنا باخراج مقياس الأشعة من الثلاجة ووضعناه في فرن دافئ ستكون الجوانب المظلمة هي اول من سترتفع درجة حرارته وستبدأ الجوانب المضيئة للمقياس تكون بارزة، والجوانب المظلمة مدفوعة، وذلك حتى تتساوي درجات حرارة الجوانب كلها ويتوقف مرة أخري مقياس الأشعة عن الدوران

 
 
أدوات
© اكتشف بنفسك ٢٠٢٤