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威尔逊云室制作方法！云室是什么？请问？( 二 )


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．

Q4：威耳孙云室原理1894年夏末 ， 威尔逊在他为了研究云雾中的光学现象而建立的云室中发现：潮湿而无尘的空气膨胀时出现水滴 。他认为这可能是水蒸气以大气中导电离子为核心而凝聚的结果 。1896年他用当时新发现的X射线照射云室中的气体 ， 观察到处于过饱和状态的水蒸气的凝聚大量增加 。X射线通过云室中的气体 ， 能产生大量离子；他观察到的现象证实了离子是水蒸气凝聚的核心 。因此 ， 云室可以用来探测带电粒子 ， 并可以用照相记录 。
他用经过净化的没有尘埃的湿空气 ， 使它膨胀以后冷却 ， 同时让X射线穿入 ， X射线穿过的地方空气被电离 ， 带电离子就会像尘埃一样形成细微的水滴 ， 显示出X射线的运动轨迹 。威尔逊还进一步发现如果体积膨胀不多 ， 低于30% ， 那么只有带负电的离子才能形成雾滴；如果体积膨胀很多 ， 那么正、负带电离子都能形成雾滴 。威尔逊在1911年建造成第一台云雾室 ， 后人为了纪念他 ， 把这种云雾室称做威尔逊云室 。
J．汤姆孙对它给予高度评价：“这一方法对于科学的进步具有无法估量的价值 。”J.汤姆孙和卢瑟福用它拍下了α粒子和β粒子径迹的照片；1925年布拉凯特用它研究人工放射性；1932年菲特用它研究中微子；1933年安德森用它研究宇宙射线 ， 发现了正电子 ， 1937年又用它发现了介子 。
接着 ， 这一技术在全世界实验室里得到推广 ， 取得很重要的成就 。由于云室的工作 ， 威尔逊获得1927年诺贝尔物理学奖 。
Q5：云室是什么？云室是1904年由英国物理学家威尔逊发明的 ， 因此也舟为 “威尔逊云室” 。云室是观察微观粒子运动仪器 ， 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 。
（图）（50年代使用的云室剖面图 。观察窗位于左方 ， 控制压力的活塞位于右方 ， 室内有多块交替排列的铅板和锌板 ， 粒子撞击其上并击碎和锌原子 ， 整个过程可由外部拍摄下来 。室内充满酒精和水的混合蒸汽）
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 ， 实验进容器充入饱和蒸汽和空气 。开始工作时 ， 迅速将活塞同下移动 ， 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 ， 在沿粒子行进时的路径上形成一串小液滴；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 ， 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 ， β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 。
（图）（云室的基本构造 。快速拉回活塞 ， 带动橡皮膜以增加云室的容积 ， 并瞬间降低内部压力 ， 急速冷却并使蒸汽过饱和 ， 沿粒子运动路线附近便会产生水气凝结 ， 得以观察到粒子的运动轨迹）
Q6：威尔逊云室中a粒子的轨迹短是为什么？a粒子是氦核 ， 体积相对较大 ， 所以在云室中运动会把半径更大的云气凝结成液体 ， 动能损失就更快 ， 一般的云室都是酒精气体 。。β粒子是核外电子 ， 半径小 ， 所以在云室中的轨迹更细 。γ射线应该算一种电磁波 ， 所以基本上看不到它的云室轨迹 。
一般的可以直接观察到的带点物体在经过电场时会偏转 ， 因而我们能根据其偏转方向判断其带电性 ， 但微观粒子我们无法直接观察轨迹 ， 只能借助云室来显示轨迹 。原理同上 。。纯手打 ， 望采纳 。
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