Een Crookes-radiometer is een apparaat dat bestaat uit een glazen bol met een gedeeltelijk vacuüm aan de binnenkant, met daarin een reeks schoepen die aan een dunne verticale draad zijn opgehangen. De lamellen zijn meestal gemaakt van mica en zijn aan één kant verzilverd of aan beide kanten zwart. Bij blootstelling aan licht beginnen de lamellen te draaien, met de zwarte kant naar het licht gericht.

De rotatie van de lamellen wordt veroorzaakt door de overdracht van warmte van de lichtbron naar de lamellen. De zwart gemaakte kant van de lamellen absorbeert meer warmte dan de verzilverde kant, en dit zorgt ervoor dat de luchtmoleculen nabij de zwarte kant energieker worden. Deze moleculen botsen vervolgens met de schoepen, brengen hun energie over op de schoepen en zorgen ervoor dat ze gaan roteren.

De Crookes-radiometer is een eenvoudig maar effectief apparaat dat het principe van thermische straling demonstreert en het vermogen ervan om objecten te laten bewegen. Het is een populair wetenschappelijk speelgoed- en educatief hulpmiddel, en is ook gebruikt bij experimenten met ruimteverkenning en het gedrag van gassen.

Hier is een meer gedetailleerde uitleg van de fysica achter de Crookes-radiometer:

Wanneer licht op een oppervlak valt, wordt een deel van het licht geabsorbeerd en omgezet in warmte. De hoeveelheid geabsorbeerd licht is afhankelijk van de kleur van het oppervlak, waarbij donkere kleuren meer licht absorberen dan lichte kleuren. Het geabsorbeerde licht zorgt ervoor dat het oppervlak verwarmd wordt.

In het geval van de Crookes-radiometer absorbeert de zwarte kant van de lamellen meer licht dan de verzilverde kant. Hierdoor wordt de zwarte kant van de lamellen heter dan de verzilverde kant. De hetere lucht nabij de zwarte kant heeft een hogere druk dan de koelere lucht nabij de verzilverde kant. Door dit drukverschil ontstaat er een kracht die de schoepen in de richting van de zwarte kant duwt.

De Crookes-radiometer is een zeer gevoelig apparaat en reageert zelfs op zeer zwakke lichtbronnen. Dit maakt het een handig hulpmiddel voor het detecteren van kleine veranderingen in de lichtintensiteit. De Crookes-radiometer is bij experimenten gebruikt om de intensiteit van zonlicht en andere lichtbronnen te meten, en om de aanwezigheid van infraroodstraling te detecteren.

De Crookes-radiometer is een fascinerend apparaat dat al meer dan een eeuw wordt gebruikt om de principes van thermische straling aan te tonen. Het is een eenvoudig maar krachtig hulpmiddel dat kan worden gebruikt om les te geven over natuurkunde en om experimenten met licht en warmte uit te voeren.