如果观察到的轨迹看起来像一个迷路的游客行走的路径,那你有可能观测到了慢速的电子或正电子。当宇宙射线撞击大气分子时,产生最多的是成对电子和正电子。也有可能是来源于光电效应的慢速电子。慢速的电子和正电子是比较轻的粒子,当它们撞击空气分子时会反弹,留下锯齿形和卷曲的轨迹。
- 有分叉的轨迹
如果观察到的轨迹有分叉,那你很可能刚好看到了一个粒子的衰变过程。许多粒子是不稳定的,会衰变成更稳定的粒子。当然也有可能是其他过程(比如电子μ子散射)。
云室还有进阶玩法
- 比较常见的如坚果、香蕉、粘土,都是生活中的放射源,请将其放在云室附近,观察辐射增加会有什么影响?
- 云室为测试屏蔽辐射的方法提供了极好的机会。在放射源和云室之间放置不同的材料:水,一张纸,金属片,我们的手等各种材料。哪种材料的防辐射效果更好呢?
- 尝试在云室中加上磁场。将磁铁放在云室旁,观察带正电荷和负电荷粒子将在相反的方向上弯曲。
更多的尝试,让我们了解更多的物理现象。是不是有趣到停不下来?
粒子探测器不仅对粒子物理学的发展至关重要,现在它也已经延伸到科学、工业乃至生活各处,从药物开发、医学成像、分析古代文物,测试新材料、保护宇航员等都发挥着重要作用。这不仅使我们的生活更安全、更健康,也使我们的知识更丰富。
所以,快自己动手体验一下吧!
参考资料
[1] https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.1745504
[2] https://scoollab.web.cern.ch/sites/scoollab.web.cern.ch/files/documents/20200521_JW_DIYManual_CloudChamber_v7.pdf
[3] https://www.symmetrymagazine.org/article/january-2015/how-to-build-your-own-particle-detector
[4] https://www.symmetrymagazine.org/article/september-2014/detectors-in-daily-life
[5] https://www.youtube.com/watch?v=gt3Ad5_Z5IA