Vad är en molnkammare?

Molnkammaren, även känd som Wilson-kammaren eller Wilson-molnkammaren, är en anordning som används av fysiker för att observera partikelspår. Det fungerar bara med joniserande strålning. Andra enheter som åstadkommer samma sak på olika sätt är bubbelkammaren, trådkammaren och gnistkammaren. En av molnkammarens största påståenden om berömmelse är att den användes för att upptäcka positronen, den första observerade formen av antimateria.

Hur molnkammaren fungerar är baserad på principen om kondensationskärnor. I en övermättad vatten- eller alkoholånga joniserar till och med en liten laddad partikel molekyler i mediet när det rör sig genom det, vilket får vattnet att kondensera runt det och göra observerbara fuktspår. En övermättad lösning innebär att luften håller så mycket av vätskan (vanligtvis vatten eller alkohol) som den möjligen kan. Luften pumpas med ånga tills den börjar samlas på kammarens botten, vilket indikerar att mediet är övermättat. Små störningar i luften orsakar bildning av vätska som sedan sjunker till botten.

Molnkammaren uppfanns ursprungligen av den skotska fysikern Charles Wilson. Upptäcktprocessen började när han började bygga konstgjorda molnkamrar i ett försök att replikera de optiska fenomenen med glorier, som är små cirkulära regnbågar som bildas i dimma fyllda med partiklar med enhetlig diameter. Halos följer med de välkända fenomenen i Brocken-spöket, som observeras när den lågt liggande solen kastar en lång skugga i dimma.

Du kan bygga din egen molnkammare med hushållsmaterial till en kostnad av $ 50 eller så. I huvudsak fyller du en klar kammare, som en fiskbehållare, med isopropylalkohol tills den är övermättad. Ruta kammarens botten med torr is och täck sedan torrisen med metall och kartong, i den ordningen. Blötlägg en filt med alkoholen och lägg den under kammarens lock. Förslut kammaren stängd. Belysa molnkammaren med en bildprojektor, och innan lång tid ser du dina helt egna spår - från naturliga kosmiska strålar. Många intressanta partikelspår, av flera olika sorter, kan observeras med hjälp av denna smuts-billiga molnkammare. Om du lägger en stark magnet i botten kan du till och med se kronningen av joniserade partiklar mot den.