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  • 简易威尔逊云室计划

    动机

    清华的肖志刚老师在核物理微信群里分享了一篇本科生论文,通过用简易的威尔逊云室观察(mu)子 decay的不对称,来印证弱作用宇称不守恒。我觉得很有意思,就在网上看了几个简易威尔逊云室的视频,原理很简单。如果能在家里做着玩玩,是个好乐子,也可以让小孩看看。

    原理

    关键在于制造过饱和蒸汽,在过饱和蒸汽中,只要有任何凝结核,比如灰尘、带电粒子,就会在凝结核处冷凝成一个小水珠。宇宙线((mu)子居多)穿过云室,会让路径上的气体分子电离,所以会留下一串细小的小水珠,即显示宇宙线路径。

    过饱和蒸汽

    对于每种气体,都有一个饱和蒸气压,若实际气压(反映气体分子密度)超过饱和蒸气压,就是过饱和蒸汽。
    我记得威尔逊是对水蒸气进行了挤压。网上视频中都是利用温度差,也比较好操作。
    温度越高,饱和蒸气压越大,如果腔体上侧是高温,下侧是低温,上侧气体分子就会很多,通过扩散进入下侧,就会在下侧形成过饱和蒸汽

    方案设想

    干冰+乙醇

    网上的干冰50块钱可以买几块,可以用2-3天,但是似乎要很小心,否则有爆炸危险。干冰桶得150多,有点贵。

    炉子+乙醇

    家里有个“饼撑子”,专门做饼的炉子,如果能用来给腔体一侧加热,也许也能短暂看到宇宙射线。但是容易把塑料腔体烫坏。也容易起火,因为乙醇易燃易爆,在炉子旁边有风险。

    腔体?

    可能需要买一个干净透明的塑料/玻璃腔体,方便拍照记录。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/luyi07/p/14541430.html
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