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科学实验:教你怎样构建云室(粒子侦测器)

云室是个用来侦测游离辐射的粒子侦测器。由英国物理学家查尔斯·威耳逊发明,因此又称为威尔逊云室。最简单的云室,只是一个密封的环境,里面充满过饱和的水蒸气或酒精。当一束带电粒子(α粒子或β粒子)与云室内的混合物相互作用时,会将混合物离子化,造成的离子会扮演云凝结核的角色,使离子的周围产生雾气(因为这些混合物刚好正处于凝结点)。带电荷粒子走过的时候,会产生很多离子,所以就留下了它们走过的轨迹。

这些轨迹的形状独特(如α粒子的轨迹较阔,显示出碰撞造成的弯转痕迹,β粒子较细与直)。当施加垂直的均匀磁场于云室时,这些带电粒子会偏转,带正电的偏转向一边,带负电的会偏转向另一边,遵守劳仑兹力定律。

云室对早期次原子研究是非常重要的,但目前已被其他粒子检测器所取代,例如气泡室。

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