高度：23cm 球體直徑9.5cm 該儀器的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模汗夂蜔犭m然通過人體感官都能體會到它的存在，可要是把它視著一種可以輸出的能量卻并不直觀，而且非常抽象。如果有一種設(shè)備,它只要有一束光射過來，立馬就能使它的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)起來，同學(xué)們對于光瞬間就會有一個(gè)新的認(rèn)識 原來光并不僅僅局限于照明，同時(shí)他還可以做功...而可以實(shí)現(xiàn)這一切的神奇的教學(xué)儀器就是：魯克斯輻射計(jì) 克魯克斯輻射計(jì)已列入教育部發(fā)布的JY/T0386－2006《初中理科教學(xué)儀器配備標(biāo)準(zhǔn)》和JY/T0387－2006《初中科學(xué)教學(xué)儀器配備標(biāo)準(zhǔn)》中。克魯克斯輻射計(jì)用于熱輻射實(shí)驗(yàn)，是一種可以激發(fā)學(xué)生興趣和啟發(fā)思考的器材。根據(jù)克魯克斯輻射計(jì)的結(jié)構(gòu)、在教學(xué)中的應(yīng)用和要求作一簡單介紹。 1歷史上的克魯克斯輻射計(jì) 克魯克斯輻射計(jì)是英國物理學(xué)家、化學(xué)家克魯克斯（WilliamCrookes）（1832-1919）于1875年發(fā)明了的。這是一個(gè)裝在抽為半真空中玻璃容器中的一個(gè)位于針尖上的葉輪。每個(gè)葉片的同一方向被涂黑，另一面為亮白色。在有陽光或其他輻射的情況下，葉片即開始穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)時(shí)克魯克斯認(rèn)為造成葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的原因是光壓，然而實(shí)際上是氣體分子運(yùn)動(dòng)論的一個(gè)證據(jù)。2克魯克斯輻射計(jì)在教學(xué)中的應(yīng)用 中學(xué)物理中講到，不透明物體的顏色是由物體表面的色光決定的。如果物體表面反射紅色（吸收除紅色以外的其它色光），我們看到的是紅色物體；如果物體表面反射全部光（各種顏色的光），我們看到的是白色物體。如果一個(gè)物體吸收全部光（吸收各種顏色的光），我們看到的是黑色物體。因此，黑色物體受到光照時(shí)的表面溫度要比白色物體高。這是初中物理的基本內(nèi)容，雖然簡單，但是多年來一直沒有相應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀器。于是，我們常見到許多自制教具。例如用兩個(gè)裝滿水的瓶子，瓶塞上裝一根細(xì)管。兩個(gè)瓶子外表分別涂上黑色和白色，然后同時(shí)放在陽光下曬。片刻，黑色瓶上細(xì)管中的水上升得比白色瓶的高，其解釋是因?yàn)楹谏繙囟容^高，瓶中的水膨脹得較多。 顯然，如果用克魯克斯輻射計(jì)，可以促使學(xué)生思維。把克魯克斯輻射計(jì)放在陽光下，葉輪就開始轉(zhuǎn)動(dòng)。葉輪總是按葉片黑的一面向白的一面轉(zhuǎn)，而不可能相反。其解釋是由于吸收了熱輻射，葉片黑色一面溫度較白色一面高。由于葉片對其表面附近的氣體分子（因?yàn)椴Ａ萜髦羞€殘存有氣體）加熱，使黑色表面附近的氣體溫度較高，因此分子運(yùn)動(dòng)速度較大。由于氣體分子運(yùn)動(dòng)時(shí)對黑色葉片表面的反作用力比白色一面大，因此使葉片旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)方向必定是黑色一面向白色一面轉(zhuǎn)。如果再繼續(xù)抽氣，到一定程度葉片也不會再轉(zhuǎn)了。當(dāng)然，由于分子的這種碰撞力很小，所以如果不抽氣，由于阻力較大，將看不到葉輪旋轉(zhuǎn)。曾經(jīng)有一種自制教具，一個(gè)體積很大的葉輪，由于重量太大并且暴露在大氣壓下（未抽空密封），結(jié)果毫無效果。 使用這個(gè)教具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一，由于該儀器結(jié)構(gòu)簡單，明顯可見不存在驅(qū)動(dòng)裝置，因此可以激發(fā)學(xué)生興趣；第二，可以啟發(fā)學(xué)生思維，如何運(yùn)用所學(xué)知識去解釋這個(gè)現(xiàn)象；第三，融合了多種物理知識，通過解釋，可以促進(jìn)知識的綜合運(yùn)用，學(xué)習(xí)如何解釋物理現(xiàn)象。 當(dāng)然還可以有其它擴(kuò)展應(yīng)用。既然黑色物體比白色物體容易吸收熱輻射，那么黑色物體對外輻射也比白色物體多，所以在環(huán)境溫度低于葉片溫度時(shí)，黑色面的溫度應(yīng)該比白色面低，因此應(yīng)該可以看到克魯克斯輻射計(jì)的葉輪反向旋轉(zhuǎn)。但這僅僅是推論。實(shí)際如何呢？不妨作一番探究。如果以上解釋是正確的，那么在低溫下應(yīng)該能夠看到反向旋轉(zhuǎn)。如果看不到，則一定有其它原因，或許需要考慮以上解釋（假說）的正確性了。如果是黑色和白色的兩個(gè)瓶子，在低溫下黑色瓶子中的水體積一定會先小于白色瓶子。這也是科學(xué)研究的基本方法。3克魯克斯輻射計(jì)的技術(shù)要求 目前，我國普教儀器生產(chǎn)企業(yè)中還沒有此產(chǎn)品，也無現(xiàn)成資料。我省教育裝備管理中心有進(jìn)口儀器樣機(jī)（如圖1）。最近在起草教育行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，我們分析試驗(yàn)了該樣機(jī)，確定了克魯克斯輻射計(jì)產(chǎn)品的基本要求。 3.1結(jié)構(gòu) 現(xiàn)有的克魯克斯輻射計(jì)是密封式的，內(nèi)部抽空。用針尖結(jié)構(gòu)將葉輪固定（例如磁針那樣），而且在結(jié)構(gòu)上需要防止葉輪從針尖上脫出。如圖2。圖中：1－外殼；2－轉(zhuǎn)軸；3－輕質(zhì)葉輪。