Che cos'è una camera nuvola?
La camera a nuvola, nota anche come camera a camera Wilson o camera a nuvola Wilson, è un dispositivo utilizzato dai fisici per osservare le tracce di particelle. Funziona solo con radiazioni ionizzanti. Altri dispositivi che realizzano la stessa cosa con mezzi diversi sono la camera a bolle, la camera a filo e la camera a scintilla. Una delle maggiori affermazioni della camera della nuvola sulla fama è che è stato usato per scoprire il positrone, la prima forma osservata di antimateria.
Il modo in cui funziona la camera a nuvola si basa sul principio dei nuclei di condensazione. In un'acqua supersaturata o vapore di alcool, anche una minuscola particella carica ionizza le molecole nel mezzo mentre si muove attraverso di essa, facendo condensare l'acqua attorno ad essa e facendo scie di umidità osservabili. Una soluzione supersaturata significa che l'aria trattiene il più possibile il fluido (solitamente acqua o alcool). L'aria viene pompata con vapore fino a quando non inizia a raggrupparsi sul fondo della camera, indicando che il mezzo è sovrasaturato. Piccole perturbazioni nell'aria causano la formazione di liquido che poi scende sul fondo.
La camera a nuvola fu originariamente inventata dal fisico scozzese Charles Wilson. Il processo di scoperta è iniziato quando ha iniziato a costruire camere a nuvola artificiale nel tentativo di replicare i fenomeni ottici degli aloni, che sono piccoli arcobaleni circolari formati in nebbie piene di particelle di diametro uniforme. Gli aloni accompagnano i noti fenomeni dello spettro di Brocken, osservati quando il sole basso getta una lunga ombra nella nebbia.
Puoi costruire la tua camera a nuvola con materiali domestici per un costo di circa $ 50. In sostanza, riempi una camera pulita, come una vasca per pesci, con alcool isopropilico fino a quando non è sovrasaturato. Rivestire il fondo della camera con ghiaccio secco, quindi coprire il ghiaccio secco con metallo e cartone, in questo ordine. Immergi un pezzo di feltro con l'alcool e mettilo sotto il coperchio della camera. Sigillare la camera chiusa. Illumina la camera a nuvola con un proiettore per diapositive e in poco tempo vedrai le tue tracce personali - dai raggi cosmici naturali. Molte tracce di particelle interessanti, di diverse varietà, possono essere osservate usando questa camera a nebbia economica. Se metti un potente magnete sul fondo, puoi persino vedere la curvatura delle particelle ionizzate verso di esso.