Детская энциклопедия

Меню сайта











Туман помогает видеть

В воздухе при определенной температуре может содержаться только строго определенное количество водяного пара. Как только темпе­ратура насыщенного парами воздуха умень­шится, пар начинает конденсироваться в мель­чайшие капельки. Особенно легко происходит конденсация на пылинках. Как говорят, пы­линки — это центры конденсации, центры об­разования капелек.

Английский ученый Вильсон, исследуя, как образуется туман, обнаружил интересное явле­ние: при некоторых условиях центрами конден­сации могут быть не только пылинки, но и ионы. Сами ионы не видны, их размеры нич­тожны, но мельчайшие водяные капли, образо­вавшиеся вокруг них, становятся видимыми. Ионы образуются на пути заряженной частицы беспрерывно, и в воздухе можно увидеть след, состоящий из тумана — капелек воды. Такой след можно сфотографировать. И это будет уже вполне реальное доказательство, что в пространстве камеры произошел какой-то ядерный про­цесс, что там появилась та или иная частица. Прибор, в котором можно наблюдать следы летящих и сталкивающихся частиц, называется

по имени его изобретателя камерой Вильсона. Резерфорд назвал камеру Вильсона «самым оригинальным и изумительным инструментом в истории науки». Другие ученые называют ее «судьей ядерной физики». Много теорий разби­лось при проверке опытов этим совершенным аппаратом, и с помощью его сделано много неожиданных открытий. Начиная с опытов Ре­зерфорда, все новое в ядерной физике проверя­лось камерой Вильсона. Именно в камере Виль­сона подтвердилось предположение о существо­вании нейтрона, в ней открыли позитрон, в ней изучались всевозможные ядерные реакции, с ее помощью были получены снимки следов, остав­ленных всеми частицами, которые были откры­ты физиками.

Существует множество самых разнообраз­ных конструкций этого замечательного устройства.

Принцип действия у всех у них один и тот же. В какой-то момент в камере резко рас­ширяют газ, которым она наполнена, газ из-за этого охлаждается и пары жидкости начинают конденсироваться. Если в этот момент через камеру пролетит какая-нибудь заряженная частица, на ионах в ее следе образуются мель­чайшие капли. В момент расширения газов включается фотоаппарат. На снимке получится изображение процессов, происходивших в про­странстве камеры в момент съемки. Если в это время через камеру летела частица, то след ее мы увидим на снимке. Для наблюдения над различными ядерными реакциями камеру на­полняют соответствующим газом, в котором со­держатся ядра, интересующие исследователя, а потом уже на снимках изучают различные взаимодействия с этими ядрами.

Академик Д. В. Скобельцын много работал с камерами Вильсона. Он предложил интересное усовершенствование, которое теперь носит его имя. По методу Скобельцына, камеру Виль­сона вводят в сильное магнитное поле. Следы частиц искривляются. Искривление зависит от величины заряда частицы и его знака. Это устройство позволяет точно определить массу частицы и величину ее заряда.

Обычно камера Вильсона снабжена специаль­ным, очень сложным механизмом, расширяю­щим газ. Между двумя съемками частиц дол­жен пройти какой-то период «времени восста­новления», когда камера как бы «приходит в себя»: в ней восстанавливается нормальное давление газа и исчезают сконденсировавшиеся капельки. Но существует устройство — диффу­зионная камера, которое всегда готово к дей­ствию и не нуждается в механизме для расши­рения газа. Диффузионная камера устроена весьма просто. Основная ее часть — это ци­линдр, который сверху подогревают, а снизу охлаждают. Газ, насыщенный водяными пара­ми, идет сверху вниз, примерно в середине ка­меры пар конденсируется на ионах и следы попадающих в эту зону частиц становятся видимыми.

Самый совершенный прибор — это, конечно, самоуправляемая камера Вильсона. Этот при­бор сам себя включает. Возле обычной камеры Вильсона расположены по схеме совпадения счетчики Гейгера. Исследователь, проводящий опыт, может сидеть поодаль и ждать, когда камера сработает. Послышится характерный щелчок, и мгновенная вспышка света озарит комнату. В камере произошло расширение га­за, зажегся свет сильной лампы и щелкнул фо­тоаппарат. Все эти приборы включила сама частица, пролетевшая через камеру. Она про­шла через оба счетчика (а значит, и через ка­меру), второй счетчик вместо обычного сигна­ла включил электрический ток и тем самым при­вел в действие расширяющий механизм, лампу и фотоаппарат. Так частица фотографирует сама себя. С помощью самоуправляемой ка­меры Вильсона можно определять виды частиц, их знак, величину их заряда и энергии. Можно наблюдать различные ядерные реакции. В наше время этот замечательный прибор используется во всех лабораториях, где исследуются элемен­тарные частицы.

КАК И ИЗ ЧЕГО ВЕЩЕСТВО ПОСТРОЕНО
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ 

Молекулы и атомы 
Внутриатомные частицы 
Космические лучи 
Ускорители 
Превращения элементарных частиц 
Множественное рождение частиц       Время жизни и период полураспада нейтрона 
Частицы и волны 
Испускание света и рождение частиц  
Тяжелые, средние и легкие частицы 
Частицы-волчки 
Частицы и античастицы                         На переднем крае науки 
"Отшельники" и "общественники" 
Неуловимая частица                         Свойства частиц и свойства пространства-времени
Квантование полей и пи-мезоны            Нейтрино и антинейтрино   
Рождение, жизнь и смерть химических элементов 
Урановые лучи 
Полшага до открытия радиоактивности
Три вида лучей                                          Превращение фотона
Из металла газ 
Упорядоченный хаос                                О теории и практике в науке  
Элементы первичные и вторичные 
Что такое радиоактивность? 
"Я вижу атом"
Азот превращается в кислород 
Нейтрон и новая модель атома 
Цепь великих открытий 
Искусственные элементы 
Земная жизнь искусственных элементов 
Как объясняется радиоактивность современной наукой? 
Управляемый радиоактивный распад 
Сколько видов радиоактивных превращений существует? 
Гамма-лучи 
Коротко о нуклонах  
Маленькая интермедия  
Почему светят звезды? 
"Весь мир за пятнадцать минут"  
Ключ дает технеций 
От гелия до висмута 
Рождение и гибель сверхновых звезд 
Атомный реактор 
Жизнь нейтронов в реакторе 
Критическая масса реактора 
Регулировка мощности атомного реактора 
Запаздывающие нейтроны 
Превращение элементов в атомном реакторе 
Действие радиоактивных излучений на материалы атомного реактора
Переработка атомного горючего           ТЭС-3--Самоходная атомная электростанция
Различные атомные реакторы               "Ромашка"--Реактор-термоэлектрогенератор 
Как видят невидимое (приборы ядерной физики)
Столовый прибор 
Туман помогает видеть 
Частица-фотограф 
Счетчики Черенкова 
Пузырьковая камера 
Искровые счетчики

 




 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016