云室
云室是1904年由英國物理學(xué)家威爾遜發(fā)明的,因此也稱為“威爾遜云室”。云室是觀察微觀粒子運動軌跡的儀器,它利用過飽和蒸汽容易圍繞離子凝成霧滴的現(xiàn)象達到探測粒子的目的。
云室是一個圓筒或箱狀的容器,側(cè)面有片云母窗用于照明光進入和射入粒子,上面有玻璃窗以便觀察和攝影,下面有一個活塞,實驗時容器充入飽和蒸汽和空氣。開始工作時,迅速將活塞向下移動,容器內(nèi)氣體絕熱膨脹,溫度急劇下降,使氣體達到過飽和狀態(tài)。如果此時有一個粒子進入容器,沿路徑產(chǎn)生離子對,每一離子便成為蒸汽的凝結(jié)核心,在沿粒子行進的路徑上形成一串小液滴2當(dāng)有光照射時,這些小液滴對光有散射作用,便可通過頂部的玻璃窗觀察到白亮的粒子徑跡,并且可以用照相機拍攝下來。這些液滴是粒子運動留下來的徑跡,根據(jù)徑跡的長短、濃談,以及在磁場中的彎曲等,可以分辨出粒子的種類和性質(zhì)。
1911年,威爾遜又發(fā)明了記錄a,p等帶電粒子軌跡的云霧室照相裝置。1919年,英國物理學(xué)家盧瑟福使用云室發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。