Как да направите облачна камера

click fraud protection

Въпреки че не можете да го видите, фоновото лъчение е навсякъде около нас. Естествените (и безобидни) източници на радиация включват космически лъчи, радиоактивен разпад от елементи в скали и дори радиоактивно гниене от елементи в живи организми. Облачната камера е просто устройство, което ни позволява да видим преминаването на йонизиращо лъчение. С други думи, той позволява непряк наблюдение на радиация. Устройството е известно още като облачна камера на Уилсън, в чест на своя изобретател, шотландския физик Чарлз Томсън Рийс Уилсън. Откритията, направени с помощта на облачна камера и свързано с това устройство, наречено камера с мехурчета, доведоха до откриването през 1932 г. на позитронът, откриването на мюон от 1936 г. и откриването на каон от 1947 г.

Има различни видове облачни камери. Най- дифузияоблачната камера е най-лесната за изграждане. По принцип устройството се състои от запечатан контейнер, който се прави топъл отгоре и студен на дъното. Най- облак вътре в контейнера е направен от алкохолни пари (например метанол, изопропилов алкохол). Топлата горна част на камерата изпарява алкохола. Парата се охлажда, докато пада и се кондензира върху студеното дъно. Обемът между горната и долната част е облак от

instagram viewer
пренаситен пара. Когато енергично заредена частица (радиацията) преминава през изпаренията, той оставя следа за йонизация. Молекулите на алкохола и водата в изпаренията са полярни, така че те са привлечени от йонизирани частици. Тъй като парата е пренаситена, когато молекулите се приближат, те се кондензират в мъгливи капчици, които падат към дъното на контейнера. Пътят на пътеката може да се проследи до произхода на източника на радиация.

Добър контейнер може да бъде голям празен буркан с фъстъчено масло. Изопропиловият алкохол се предлага в повечето аптеки като втриване на алкохол. Уверете се, че е 99% алкохол. Метанолът също работи за този проект, но той е много по-токсичен. Абсорбиращият материал може да бъде гъба или парче филц. LED фенерче работи добре за този проект, но можете да използвате и фенерчето на вашия смартфон. Освен това ще искате телефонът ви да е удобен за снимки на песни в облачната камера.

Камерата с мехурчета е друг вид радиационен детектор, основан на същия принцип като облачната камера. Разликата е, че камерите с мехурчета са използвали прегрята течност, а не свръхнаситени пари. Камерата с мехурчета се прави, като се напълни цилиндър с течност малко над точката на кипене. Най-често срещаната течност е течен водород. Обикновено към камерата се прилага магнитно поле, така че йонизиращото лъчение се движи по спираловиден път в зависимост от скоростта и съотношението му към заряда към масата. Камерите с мехурчета може да са по-големи от облачните камери и могат да се използват за проследяване на по-енергични частици.

instagram story viewer