Co to jest komora chmurowa?
Komora chmurowa, znana również jako komora Wilsona lub komora Wilsona, jest urządzeniem wykorzystywanym przez fizyków do obserwowania śladów cząstek. Działa tylko z promieniowaniem jonizującym. Inne urządzenia, które osiągają to samo na różne sposoby, to komora bąbelkowa, komora drutowa i komora iskrowa. Jednym z największych roszczeń komory chmurowej do sławy jest to, że została wykorzystana do odkrycia pozytonu, pierwszej zaobserwowanej formy antymaterii.
Sposób działania komory chmurowej oparty jest na zasadzie jąder kondensacji. W przesyconej parze wodnej lub alkoholowej nawet niewielka naładowana cząstka jonizuje cząsteczki w medium podczas jego przemieszczania się, powodując kondensację wody wokół niego i powstawanie widocznych śladów wilgoci. Przesycone rozwiązanie oznacza, że powietrze zatrzymuje tak dużo płynu (zwykle wody lub alkoholu), jak to możliwe. Powietrze jest pompowane parami, aż zacznie gromadzić się na dnie komory, wskazując, że medium jest przesycone. Małe zaburzenia w powietrzu powodują tworzenie się cieczy, która następnie spada na dno.
Komora chmurna została pierwotnie wynaleziona przez szkockiego fizyka Charlesa Wilsona. Proces odkrywania rozpoczął się, gdy zaczął budować sztuczne komory chmurowe w celu odtworzenia zjawisk optycznych halo, które są małymi okrągłymi tęczami uformowanymi we mgle wypełnionej cząsteczkami o jednakowej średnicy. Halo towarzyszą dobrze znanym zjawiskom widma Brocken, obserwowanym, gdy nisko położone słońce rzuca długi cień we mgle.
Możesz zbudować własną komorę w chmurze z materiałami gospodarstwa domowego za około 50 USD. Zasadniczo wypełniasz czystą komorę, jak akwarium, alkoholem izopropylowym, aż do przesycenia. Wyrównaj dno komory suchym lodem, a następnie przykryj suchy lód metalem i kartonem, w tej kolejności. Namocz kawałek filcu alkoholem i umieść go pod pokrywą komory. Zamknij komorę. Oświetl komorę chmur za pomocą projektora slajdów, a wkrótce zobaczysz swoje własne ślady - z naturalnych promieni kosmicznych. Za pomocą tej niedrogiej komory chmurowej można zaobserwować wiele interesujących śladów cząstek różnych odmian. Jeśli umieścisz silny magnes na dole, zobaczysz nawet krzywiznę zjonizowanych cząstek w jego kierunku.