Відмінності між версіями «Камера Вільсона»

Матеріал з Вікі ЦДУ
Перейти до: навігація, пошук
(Джерела)
(Ка́мера Ви́льсона)
Рядок 2: Рядок 2:
 
==Ка́мера Ви́льсона==
 
==Ка́мера Ви́льсона==
 
[[Файл:Wchamb.jpg|міні]]
 
[[Файл:Wchamb.jpg|міні]]
Ка́мера Ви́льсона (она же туманная камера) — один из первых в истории приборов для регистрации следов (треков) заряженных частиц.
+
Камера Вільсона (вона ж туманна камера) — один з перших в історії приладів для реєстрації слідів (треків) заряджених частинок.
  
Изобретена шотландским физиком Чарльзом Вильсоном между 1910 и 1912 г. Принцип действия камеры использует явление конденсации перенасыщенного пара: при появлении в среде перенасыщенного пара каких-либо центров конденсации (в частности ионов, сопровождающих след быстрой заряженной частицы) на них образуются мелкие капли жидкости. Эти капли достигают значительных размеров и могут быть сфотографированы. Источник исследуемых частиц может располагаться либо внутри камеры, либо вне её этом случае частицы залетают через прозрачное для них окно).
+
Винайдена шотландським фізиком Чарльзом Вільсоном між 1910 і 1912 р. Принцип дії камери використовує явище конденсації перенасиченого пара: при появі в середовищі перенасиченого пара якихось центрів конденсації (зокрема іонів, що супроводжують слід швидкої зарядженої частинки) на них утворюються дрібні краплі рідини. Ці краплі досягають значних розмірів і можуть бути сфотографовані. Джерело досліджуваних частинок може розташовуватися або всередині камери, або за її межами цьому випадку частинки залітають через прозоре для них вікно).
  
В 1927 г. советские физики П. Л. Капица и Д. В. Скобельцын предложили помещать камеру в сильное магнитное поле, искривляющее треки, для исследования количественных характеристик частиц (например, массы и скорости)[1].
+
У 1927 р. радянські фізики П. Л. Капіца і Д. В. Скобєльцин запропонували поміщати камеру в сильне магнітне поле, искривляющее треки, для дослідження кількісних характеристик частинок (наприклад, маси і швидкості)[1].
  
Камера Вильсона представляет собой ёмкость со стеклянной крышкой и поршнем в нижней части, заполненная насыщенными парами воды, спирта или эфира. Пары тщательно очищены от пыли, чтобы до пролёта частиц у молекул воды не было центров конденсации. Когда поршень опускается, то за счет адиабатического расширения пары охлаждаются и становятся перенасыщенными. Заряженная частица, проходя сквозь камеру, оставляет на своем пути цепочку ионов. Пар конденсируется на ионах, делая видимым след частицы.
+
Камера Вільсона являє собою ємність з скляною кришкою і поршнем в нижній частині, заповнена насиченими парами води, спирту чи ефіру. Пари ретельно очищені від пилу, щоб до прольоту частинок у молекул води не було центрів конденсації. Коли поршень опускається, то за рахунок адіабатичного розширення пари охолоджуються і стають перенасиченими. Заряджена частинка, проходячи крізь камеру, залишає на своєму шляху ланцюжок іонів. Пара конденсується на іони, роблячи видимим слід частинки.
  
Камера Вильсона сыграла огромную роль в изучении строения вещества. На протяжении нескольких десятилетий она оставалась практически единственным инструментом для визуального исследования ядерных излучений и исследования космических лучей:
+
Камера Вільсона зіграла величезну роль у вивченні будови речовини. Протягом декількох десятиліть вона залишалася практично єдиним інструментом для візуального дослідження ядерних випромінювань і дослідження космічних променів:
  
 
==Історична довідка ==
 
==Історична довідка ==

Версія за 13:23, 3 травня 2017

Єлькін Валентин, 36 група'

Ка́мера Ви́льсона

Wchamb.jpg

Камера Вільсона (вона ж туманна камера) — один з перших в історії приладів для реєстрації слідів (треків) заряджених частинок.

Винайдена шотландським фізиком Чарльзом Вільсоном між 1910 і 1912 р. Принцип дії камери використовує явище конденсації перенасиченого пара: при появі в середовищі перенасиченого пара якихось центрів конденсації (зокрема іонів, що супроводжують слід швидкої зарядженої частинки) на них утворюються дрібні краплі рідини. Ці краплі досягають значних розмірів і можуть бути сфотографовані. Джерело досліджуваних частинок може розташовуватися або всередині камери, або за її межами (в цьому випадку частинки залітають через прозоре для них вікно).

У 1927 р. радянські фізики П. Л. Капіца і Д. В. Скобєльцин запропонували поміщати камеру в сильне магнітне поле, искривляющее треки, для дослідження кількісних характеристик частинок (наприклад, маси і швидкості)[1].

Камера Вільсона являє собою ємність з скляною кришкою і поршнем в нижній частині, заповнена насиченими парами води, спирту чи ефіру. Пари ретельно очищені від пилу, щоб до прольоту частинок у молекул води не було центрів конденсації. Коли поршень опускається, то за рахунок адіабатичного розширення пари охолоджуються і стають перенасиченими. Заряджена частинка, проходячи крізь камеру, залишає на своєму шляху ланцюжок іонів. Пара конденсується на іони, роблячи видимим слід частинки.

Камера Вільсона зіграла величезну роль у вивченні будови речовини. Протягом декількох десятиліть вона залишалася практично єдиним інструментом для візуального дослідження ядерних випромінювань і дослідження космічних променів:

Історична довідка

Ant03 02.jpg

Ка́мера Ві́льсона — детектор треків швидких заряджених частинок, в якому використовується здатність іонів виконувати роль зародків водяних крапель у переохолодженій перенасиченій парі.

Для створення переохолодженої пари використовується швидке адіабатичне розширення, що супроводжується різким пониженням температури.

Швидка заряджена частинка, рухаючись крізь хмару перенасиченої пари, йонізує її. Процес конденсації пари відбувається швидше у місцях утворення йонів. Як наслідок, там, де пролетіла заряджена частинка, утворюється слід із крапельок води, який можна сфотографувати.

Камери Вільсона зазвичай поміщають у магнітне поле, в якому траєкторії заряджених частинок викривляються. Визначення радіусу кривизни траєкторії дозволяє визначити відношення питомого електричного заряду частинки, а, отже, ідентифікувати її.

Камеру винайшов у 1911 році шотландський фізик Чарльз Вільсон. За винахід камери Вільсон отримав Нобелівську премію з фізики 1927 року. У 1948 за вдосконалення камери Вільсона і проведені з нею дослідження Нобелівську премію отримав Патрік Блекетт.

В 1930 году Л. В. Мысовский с Р. А. Эйхельбергером проводили опыты с рубидием и в камере Вильсона было зарегистрировано испускание β-частиц. Позже была открыта естественная радиоактивность изотопа 87Rb.[2] В 1932 г. К. Д. Андерсон обнаружил в космических лучах позитрон. В 1934 году Л. В. Мысовский с М. С. Эйгенсоном проводили эксперименты, в которых при помощи камеры Вильсона было доказано присутствие нейтронов в составе космических лучей.[2] В 1927 году Вильсон получил за своё изобретение Нобелевскую премию по физике. Впоследствии камера Вильсона в качестве основного средства исследования радиации уступила место пузырьковым и искровым камерам.

Фото, відео-матеріали

Уран в камері Вільсона


Джерела

http://nuclphys.sinp.msu.ru/experiment/detectors/wchamber.htm
Мещеряков М. Г., Перфилов Н. А. Памяти Льва Владимировича Мысовского (К семидесятипятилетию со дня рождения) // Выпуск УФН : Сборник УФН. — М., 1963. — Вып. Ноябрь.