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云室是谁在哪什么时候发明出来的

科技知识凤婷供稿

  云室是早期的核辐射探测器,也是最早的带电粒子径迹探测器。亲爱的小伙伴们,你们知道云室是如何发明出来的?是谁发明出来的呢?下面小编给大家分享关于云室资料,我们一起来看一下吧~

云室

  云室的发明

  云室是1904年由英国物理学家威尔逊发明的,因此也称为“威尔逊云室”。云室是观察微观粒子运动轨迹的仪器,它利用过饱和蒸汽容易围绕离子凝成雾滴的现象达到探测粒子的目的。

  云室是一个圆筒或箱状的容器,侧面有片云母窗用于照明光进入和射入粒子,上面有玻璃窗以便观察和摄影,下面有一个活塞,实验时容器充入饱和蒸汽和空气。开始工作时,迅速将活塞向下移动,容器内气体绝热膨胀,温度急剧下降,使气体达到过饱和状态。如果此时有一个粒子进入容器,沿路径产生离子对,每一离子便成为蒸汽的凝结核心,在沿粒子行进的路径上形成一串小液滴2当有光照射时,这些小液滴对光有散射作用,便可通过顶部的玻璃窗观察到白亮的粒子径迹,并且可以用照相机拍摄下来。这些液滴是粒子运动留下来的径迹,根据径迹的长短、浓谈,以及在磁场中的弯曲等,可以分辨出粒子的种类和性质。

  1911年,威尔逊又发明了记录a,p等带电粒子轨迹的云雾室照相装置。1919年,英国物理学家卢瑟福使用云室发现了质子。

  云室的简介

  利用纯净的蒸气绝热膨胀,温度降低达到过饱和状态,这时带电粒子射入,在经过的路径产生离子,过饱和气以离子为核心凝结成小液滴,从而显示出粒子的径迹,可通过照相拍摄下来。

  云室中的气体大多是空气或氩气,蒸气大多是乙醇或甲醇。根据径迹上小液滴的密度或径迹的长度可测定粒子的速度;将云室和磁场联用,根据径迹的曲率和弯曲方向可测量粒子的动量和电性,从而可确定粒子的性质。在历史上,云室对粒子物理起过重大作用,曾用它发现了e+、μ-、Κ+0和Λ、Ξ-等粒子。

  云室的原理

  显示能导致电离的粒子径迹的装置.是最早的带电粒子探测器[1],是C.T.R.威尔逊1896年提出的,故称威尔逊云室.它的原理是:射出云室的高能粒子引起的离子在过饱和蒸汽中可成为蒸汽的凝结中心,围绕着离子将生成微小的液滴,于是粒子经过的路径上就出现一条白色的雾,在适当的照明下就能看到或拍摄到粒子运动的径迹,根据径迹的长短、浓淡以及在磁场中弯曲的情况,就可分辨粒子的种类和性质.云室的下底是可上下移动的活塞,上盖是透明的,一小块放射性物质(放射源)放在室内侧壁附近.实验时,在室内加适量酒精,使室内充满酒精的饱和蒸汽.然后使活塞迅速下移,室内气体由于迅速膨胀而降低温度,于是饱和蒸汽沿粒子经过的路径凝结,显示出粒子运动的径迹.

  由于云室灵敏时间短,工作效率低等原因,在核物理实验中已很少应用.但在高能物理,特别是在宇宙射线研究中,膨胀云室仍不失为一种有用的探测工具。

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