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O radiômetro é um aparelho de pequenas dimensões, dotado de dois braços em cruz; eles apresentam uma folha de mica em cada uma das extremidades. As folhas de mica são enegrecidas com fuligem, em uma das faces, e prateadas na outra. Este molinete é então encerrado em um bulbo de vidro, contendo ar rarefeito.
Quando um feixe de radiações incide sobre o aparelho, as faces escuras absorvem maior quantidade de energia, ficando com maior temperatura que as faces prateadas. Ora, as plaquinhas são constantemente bombardeadas pelas moléculas do ar rarefeito; o choque das moléculas contra as plaquinhas é elástico, mas aquelas que se chocam contra as faces escuras possuem uma energia cinética ligeiramente maior que as moléculas que se chocam contra a face clara. Resulta daí uma pequena diferença de pressão sobre os braços do molinete - que é suficiente para colocá-lo em rotação.
Dispondo-se o radiômetro frente à luz de um farolete, ou uma fonte de radiação infravermelha (calor), nota-se que o molinete começa a girar muito rapidamente, sinal evidente de que é bombardeado por esta classe de radiações. O radiômetro, contudo, presta-se apenas a demonstrações qualitativas, dada a dificuldade em se avaliar corretamente sua velocidade angular.
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