O que é uma câmara de nuvem?

A câmara de nuvens, também conhecida como câmara de Wilson ou câmara de nuvens Wilson, é um dispositivo usado pelos físicos para observar trilhas de partículas. Funciona apenas com radiação ionizante. Outros dispositivos que realizam a mesma coisa por diferentes meios são a câmara de bolhas, a câmara de arame e a câmara de faísca. Uma das maiores reivindicações de fama da câmara de nuvens é que ela foi usada para descobrir o pósitron, a primeira forma observada de antimatéria.

O funcionamento da câmara de nuvens é baseado no princípio dos núcleos de condensação. Em um vapor de água ou álcool supersaturado, até uma minúscula partícula carregada ioniza moléculas no meio à medida que se move através dele, fazendo com que a água se condense ao seu redor e criando trilhas de umidade observáveis. Uma solução supersaturada significa que o ar está retendo o máximo de fluido (geralmente água ou álcool) possível. O ar é bombeado com vapor até começar a acumular-se no fundo da câmara, indicando que o meio está supersaturado. Pequenas perturbações no ar causam a formação de líquido que depois cai no fundo.

A câmara das nuvens foi originalmente inventada pelo físico escocês Charles Wilson. O processo de descoberta começou quando ele começou a construir câmaras de nuvens artificiais, em um esforço para replicar os fenômenos ópticos dos halos, que são pequenos arco-íris circulares formados em névoas cheias de partículas de diâmetro uniforme. Os halos acompanham os fenômenos bem conhecidos do espectro de Brocken, observados quando o sol baixo lança uma longa sombra na névoa.

Você pode construir sua própria câmara de nuvem com materiais domésticos por um custo de aproximadamente US $ 50. Essencialmente, você enche uma câmara transparente, como um aquário, com álcool isopropílico até que seja supersaturado. Forre o fundo da câmara com gelo seco e cubra o gelo com metal e papelão, nessa ordem. Mergulhe um pedaço de feltro com o álcool e coloque-o embaixo da tampa da câmara. Sele a câmara fechada. Ilumine a câmara das nuvens com um projetor de slides e em breve você verá suas próprias trilhas - a partir de raios cósmicos naturais. Muitas trilhas interessantes de partículas, de várias variedades diferentes, podem ser observadas usando essa câmara de nuvem barata. Se você colocar um forte ímã na parte inferior, poderá ver a curvatura das partículas ionizadas em sua direção.

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