Камера Вильсона

Камера Вильсона.

В развитии современной физики камера Вильсона, которую Резерфорд назвал ≪самым оригинальным и замечательным прибором в истории

науки≫, сыграла исключительно важную роль. Её часто называют

также ≪последней инстанцией в физике≫, где проверяются конфликтующие теории и выносится приговор. Часто один вильсоновский

снимок в состоянии внести убедительную ясность там, где многие

косвенные данные оказываются недостаточными.

Изобретена шотландским физиком Чарлзом Вильсоном между 1910 и 1912 гг. 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 ее (в этом случае частицы залетают через прозрачное для них окно).

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 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

Позднее камера Вильсона была значительно усовершен­ствована. Особенно ценный вклад в ее конструкцию внесли советские физики П. Л. Капица и Д. В. Скобельцын, пред­ложившие в 1927 г. помещать камеру в сильное магнитное поле. Взаимодействуя с заряженными частицами, магнитное поле заставляет их искривлять свой путь, благодаря чему можно, во-первых, определить заряд частицы — положитель­но или отрицательно она заряжена, во-вторых, еще одним способом определить энергию частицы, так как чем быстрее она движется или чем больше ее масса, тем меньше изгибает­ся ее путь в магнитном поле. И наконец, что самое главное, можно исследовать все явления, наблюдаемые при столкно­вении этих частиц с атомами паров, заполняющих камеру, или атомами мишеней из различных веществ, устанавливае­мых на пути движения частиц. В этих случаях можно изучать поведение даже частиц, не несущих электрического заряда, — по следам разлетающихся в результате таких столкновений заряженных частиц .

Презентацию выполнила:

Ученица 9Б класса

Графчикова Кристина