Usuari:Mcapdevila/Cambra de boira
La cambra de boira és un dispositiu utilitzat per detectar partícules de radiació ionitzant. En la seva forma més senzilla, una cambra de boira és un entorn tancat que conté vapor d'aigua super-refredat i super-saturat. Quan una partícula carregada de suficient energia interacciona amb el vapor, el ionitza. Els ions resultants actuen com nuclis de condensació, al voltant dels quals es formen gotes de líquid que donen lloc a una boira. Al pas de les partícules es va produint un deixant o traça, a causa dels nombrosos ions produïts al llarg de la seva trajectòria. Aquestes traces tenen formes distintives (per exemple, la traça d'una partícula alfa és ampla i recta, mentre que la d'un electró és més fina i mostra proves de ser deflectada).
Quan s'aplica un camp magnètic vertical, les partícules carregades es corben en sentits oposats depenent del signe de la seva càrrega. Això es va mostrar en la fotografia on es va produir el descobriment del positró; l'electró es corbava en el sentit oposat. El positró s'estava movent cap amunt, presumiblement va ser deflectado des de baix, perquè la curvatura de la traça és més gran a la part inferior de la figura (la fotografia estava amb la part de dalt a baix !).
Invenció[modifica]
Charles Thomson Rees Wilson (1869 - 1959), un físic escocès, va inventar la cambra de boira. Inspirat per les observacions del espectre de Brocken mentre treballava en la reunió de Ben Nevis el 1894, va començar a desenvolupar cambres d'expansió per a l'estudi de la formació de núvols i els fenòmens òptics en l'aire humit. Molt ràpidament va descobrir que els ions podrien actuar com a centres per a la formació de gotes d'aigua en tals cambres. Va buscar aplicacions d'aquest descobriment i va perfeccionar la primera cambra de boira el 1911. A la cambra original de Wilson, l'aire dins del dispositiu segellat estava saturat amb vapor d'aigua, llavors s'usava un diafragma per expandir l'aire dins de la cambra (expansió adiabàtica). Això refredava l'aire i el vapor d'aigua començava a condensar. Quan una partícula ionitzant passava a través de la cambra, el vapor d'aigua es condensava en els ions resultants i la traça de la partícula era visible en el núvol de vapor. Wilson, juntament amb Arthur Compton, va rebre el Premi Nobel de física el 1927 pel seu treball a la cambra de boira.
Altres cambres[modifica]
La cambra boira de difusió es va desenvolupar més tard en 1936 per Alexander Langsdorf. Aquesta cambra difereix de la cambra de boira d'expansió en què és sensible a la radiació de forma contínua i que el fons ha de refredar a una temperatura baixa, generalment tan freda com el gel sec. El vapor d'alcohol s'usa sovint per les seves diferents temperatures de transició de fase. És possible construir una d'aquestes cambres amb materials casolans i emprar-la per veure traces de partícules carregades, fonamentalment raigs còsmics secundaris. [1]
La cambra de bombolles té el mateix propòsit, el de revelar les traces de partícules carregades, però funciona de manera inversa a la de boira, ja que en ella el material amb el qual interaccionen les partícules carregades és un líquid en lloc d'un gas i es formen bombolles de vapor al pas de les partícules carregades en lloc de gotes de líquid. En estar farcides amb un material més dens, es produiran més interaccions, la qual cosa augmenta la probabilitat de detectar noves partícules. A més, les cambres de bombolles es reactiven més ràpidament després del seu ús que els de boira. Aquests factors van fer que ràpidament la cambra de bombolles es convertís en el detector de partícules preferit, de manera que les cambres de boira van desaparèixer en la investigació fonamental al començament dels dècada del 1960.
Notes i referències[modifica]
- ↑ Procediment per a la construcció d'una cambra de boira casolana en Cambra de boira casolana.
Bibliografia[modifica]
- Das Gupta, N. N.; Ghosh S. K. «A Report on the Wilson Cloud Chamber i its Applications in Physics» (en anglès). Reviews of Modern Physics, 18, 1946, p. 225-365. DOI: 10.1103/RevModPhys.18.225.
Enllaços externs[modifica]
- Article sobre la cambra de boira.
- Cambra de boira (animació) (en anglès).
- Aparell original de Wilson.
- C3% A1mara_de_niebla_casera Construcció d'una cambra de boira casolana.