การทดลองของ Pictet

การทดลองของ Pictetเป็นการสาธิตการสะท้อนความร้อนและการสะท้อนความเย็นที่ปรากฏในชุดการทดลอง[ 1 ]ที่ดำเนินการในปี 1790 (รายงานเป็นภาษาอังกฤษในปี 1791 ในเรียงความเรื่องไฟ[ 2 ] ) โดยMarc-Auguste Pictet —สิบปีก่อนการค้นพบการให้ความร้อนของโลกด้วยรังสีอินฟราเรดจากดวงอาทิตย์[ 3 ]อุปกรณ์สำหรับการทดลองส่วนใหญ่ใช้กระจกเว้า สองบาน หันหน้าเข้าหากันในระยะห่าง วัตถุที่วางไว้ที่จุดโฟกัสของกระจกบานหนึ่งจะมีทั้งความร้อนและแสงสะท้อนจากกระจกและโฟกัส วัตถุที่จุดโฟกัสของกระจกอีกบานหนึ่งก็จะทำเช่นเดียวกัน การวางวัตถุร้อนไว้ที่จุดโฟกัสหนึ่งและเทอร์โมมิเตอร์ไว้ที่อีกจุดหนึ่งจะทำให้เทอร์โมมิเตอร์แสดงอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น บางครั้งมีการสาธิตด้วยการระเบิดของส่วนผสมของก๊าซที่ติดไฟได้ในลูกโป่งสีดำ ดังที่John Tyndall อธิบายและวาดภาพไว้ ในปี 1863 [ 4 ]
หลังจาก "แสดงให้เห็นว่าความร้อนแผ่รังสีแม้ว่าจะไม่มีแสงประกอบ ก็สามารถสะท้อนและโฟกัสได้เหมือนแสง" [ 5 ] Pictet ได้ใช้เครื่องมือเดียวกันนี้เพื่อสาธิตการสะท้อนของความเย็น[ 6 ]ในลักษณะเดียวกัน การสาธิตนี้มีความสำคัญต่อBenjamin Thompson และ Count Rumfordซึ่งโต้แย้งถึงการมีอยู่ของ "รังสีเย็น" ที่นำพาความเย็น การทดลองต่อเนื่องของ Rumford [ 7 ]และการส่งเสริมหัวข้อนี้[ 8 ]ทำให้การทดลองนี้ได้รับการตั้งชื่อว่า[ 9 ]
การสะท้อนความเย็นที่เห็นได้ชัดหากวางวัตถุเย็นไว้ในจุดโฟกัสจุดหนึ่งทำให้ Pictet ประหลาดใจ[ 10 ]และนักวิชาการสองคนที่เขียนเกี่ยวกับการทดลองในปี 1985 ตั้งข้อสังเกตว่า "นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ เมื่อเห็นการสาธิตเป็นครั้งแรก ต่างก็รู้สึกประหลาดใจและงุนงง" [ 11 ]ความสับสนอาจคลี่คลายได้ด้วยการทำความเข้าใจว่าวัตถุทั้งหมดในระบบ รวมถึงเทอร์โมมิเตอร์ ต่างก็แผ่ความร้อนออกมาอย่างต่อเนื่อง Pictet อธิบายเรื่องนี้ว่า "เทอร์โมมิเตอร์ทำหน้าที่ในส่วนเดียวกันกับหิมะ เช่นเดียวกับกระสุน [แหล่งความร้อน] ที่สัมพันธ์กับเทอร์โมมิเตอร์" การเพิ่มวัตถุที่เย็นจัดจะเพิ่มตัวระบายความร้อน ที่มีประสิทธิภาพ เมื่อเทียบกับวัตถุที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งโดยรวมแล้วจะไม่ทำให้เทอร์โมมิเตอร์ในจุดโฟกัสอีกจุดหนึ่งเย็นลงหรืออุ่นขึ้น[ 12 ]
การจำลองและการสาธิตสมัยใหม่
มีตัวอย่างการสาธิตหรือการจำลองการทดลองที่ตีพิมพ์ค่อนข้างน้อย นักฟิสิกส์สองคนใน ระบบ มหาวิทยาลัยวอชิงตันรายงานเกี่ยวกับการสาธิตให้กับนักศึกษาและเพื่อนร่วมงาน และจัดทำคำแนะนำสำหรับการจำลองการทดลองในปี 1985 [ 1 ]ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตรวจสอบบทบาทของการทดลองในประวัติศาสตร์ของฟิสิกส์นักฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยโซเฟียในบัลแกเรียรายงานเกี่ยวกับการจำลองการทดลองสำหรับนักเรียนมัธยมปลายในปี 2017 [ 13 ]
ลิงก์ภายนอก
- "ตู้ Pictet: ศิลปะแห่งการสอนวิทยาศาสตร์ผ่านการทดลอง"เอกสารเผยแพร่ปี 2011 จากพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์แห่งเมืองเจนีวา (Musée d'histoire des sciences de la Ville de Genève)
- "มีรังสีความเย็นหรือไม่?"วิดีโอสาธิตภาษารัสเซีย ที่ไม่ระบุวันที่ จากสถาบันวิศวกรรมฟิสิกส์แห่งมอสโก