Wat is een wolkenkamer?
De wolkenkamer, ook wel Wilsonkamer of Wilsonwolkkamer genoemd, is een apparaat dat door natuurkundigen wordt gebruikt om deeltjessporen te observeren. Het werkt alleen met ioniserende straling. Andere apparaten die hetzelfde bereiken via verschillende middelen zijn de bellenkamer, de draadkamer en de vonkkamer. Een van de grootste claims van de wolkenkamer is dat het werd gebruikt om de positron te ontdekken, de eerste waargenomen vorm van antimaterie.
De werking van de wolkenkamer is gebaseerd op het principe van condensatiekernen. In een oververzadigde water- of alcoholdamp ioniseert zelfs een heel klein geladen deeltje moleculen in het medium terwijl het erdoorheen beweegt, waardoor het water eromheen condenseert en waarneembare vochtsporen maakt. Een oververzadigde oplossing betekent dat de lucht zoveel mogelijk vocht vasthoudt (meestal water of alcohol). De lucht wordt met damp gepompt totdat deze zich op de bodem van de kamer begint te verzamelen, wat aangeeft dat het medium oververzadigd is. Kleine verstoringen in de lucht veroorzaken de vorming van vloeistof die vervolgens naar de bodem zakt.
De wolkenkamer werd oorspronkelijk uitgevonden door de Schotse natuurkundige Charles Wilson. Het ontdekkingsproces begon toen hij kunstmatige wolkenkamers begon te bouwen in een poging om de optische fenomenen van halo's te repliceren, kleine cirkelvormige regenbogen gevormd in nevels gevuld met deeltjes met een uniforme diameter. Halo's begeleiden de bekende fenomenen van het Brocken-spook, waargenomen wanneer de laagstaande zon een lange schaduw werpt in mist.
Je kunt je eigen cloudkamer bouwen met huishoudelijke materialen voor een bedrag van $ 50 of zo. In wezen vul je een doorzichtige kamer, zoals een aquarium, met isopropylalcohol totdat deze oververzadigd is. Bekleed de bodem van de kamer met droogijs en bedek het droogijs vervolgens met metaal en karton, in die volgorde. Week een stuk vilt met de alcohol en leg het onder het deksel van de kamer. Sluit de kamer dicht. Verlicht de wolkenkamer met een diaprojector en het zal niet lang duren voordat je je eigen sporen ziet - van natuurlijke kosmische stralen. Veel interessante deeltjessporen, van verschillende variëteiten, kunnen worden waargenomen met behulp van deze spotgoedkope wolkkamer. Als je een sterke magneet onderaan plaatst, kun je zelfs de kromming van geïoniseerde deeltjes er naar toe zien.