Radiomètre de Crookes

Radiomètre de Crookes - hauteur 29 cm - Probablement Leybold, vers 1900

Quatre ailettes très légères dont une face est noircie et mate et l'autre argentée et réfléchissante sont fixées, en croix et toutes dans le même sens, à un petit chapeau en verre. L'ensemble forme un moulinet qui repose sur une pointe métallique verticale à l'intérieur d'une ampoule dans laquelle on a réalisé un vide assez poussé mais loin d'être parfait : il est en effet nécessaire qu'une partie des molécules gazeuses constituant l'air subsiste dans l'ampoule.

Si on place l'appareil près d'une source de chaleur, que celle-ci soit lumineuse ou non, le moulinet entre en rotation les faces argentées en avant. Le mouvement est d'autant plus rapide que la chaleur est importante. La face noire de chaque ailette absorbe davantage la chaleur que la face argentée et sa température s'élève. Par suite, les molécules gazeuses présentes dans l'enveloppe et qui sont à proximité des faces noires plus chaudes sont plus agitées que les molécules se trouvant à proximité des faces argentées.

Lorsqu'elles touchent une face noire, les molécules gazeuses sont renvoyées avec une vitesse plus grande : cette face est repoussée en application de la 3ème loi de Newton relative aux actions réciproques, "toute action d'un corps sur un autre éprouve une réaction égale et contraire"...

Près de la cheminée, la chaleur est forte et les ailettes tournent à vive allure... L'expérience peut être réalisée sous les rayons du soleil, près d'une lampe à incandescence, ou tout appareil de chauffage. La chaleur de la paume d'une main contre l'ampoule est suffisante pour provoquer, au bout de quelques secondes, un lent mouvement de rotation.

A gauche, une lampe à incandescence de 75 watts est placée à 1 mètre du radiomètre. A droite, une bougie remplace la lampe et se trouve à une trentaine de centimètres.

Quelques-uns parmi les nombreux radiomètres proposés par Richard Müller-Uri en 1909
(Katalog über Apparate, Instrumente und Utensilien für den Physikalischen Unterricht - Braunschweig 1909)