威耳孙云室原理

发布网友发布时间：2022-05-14 04:21

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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。