制造云的方法——威尔逊云室
什么是威尔逊云室?
威尔逊云室是用于观察核反应的实验室设备,它借助超级纯净的烷基酰胺蒸气和湿度,使气闸的离子化导致冷凝成小小的水滴形成云状物,种植微量的放射性物质在室内,便可记录射线的路径和轨迹。
如何制作威尔逊云室?
材料:
制作云室的材料需准备:
- 硬纸板:1张
- 防水胶带: 1卷
- 透明塑料薄膜:1个
- 水平圆木工具:1个
- 烷基酰胺:1瓶
- 饱和食盐水:1个
- 紫外线灯:1个
- 铅板:1张
步骤:
1. 制作基本结构
首先,我们需要用硬纸板制作正方形和长方形的几何形状,将它们按照一定的比例粘合在一起,制成云室的基本结构。基本结构中应留有一个较大的洞口,在将来的实验中会穿过这个口放置密度较小且容易放射的物质。
2. 涂防水胶带
将防水胶带围绕在缝隙处,将云室棱边的连接处完全封闭,以防烷基酰胺气体泄露影响实验效果。
3. 安装玻璃
将透明塑料薄膜剪裁成一张正方形,般在纸板基座的顶部,是一块矩形玻璃,同时用防水胶带封闭。
4. 加入烷基酰胺
将烷基酰胺蒸气平稳地注入云室中,以形成足够的水汽。当加入饱和食盐水时,可以加速水汽的形成。
5. 启动紫外线灯
将紫外线灯安装在云室的侧面,按下开关,启动紫外线灯照亮室内,观察云朵的漂移状态和雾含量,以评估实验的效果。
6. 放置铅板与放射源
将铅板固定在云室基座的底部,放置微量放射源居中放置于洞口的正上方。让放射源分解并释放出放射性粒子,通过烷基酰胺与水汽反应,产生微小的云状物。此时,我们可以观察放射粒子的轨迹,形成云的这一唯一的实验现象。
注意事项:
- 操作过程中需要小心谨慎,保证安全;
- 存放的放射源应该使用量较小且寿命较短的,且需要遵循正确的放射源存储规范;
- 云室内的烷基酰胺蒸气保持在恒温下,避免温度变化过大造成实验误差。
结论:
威尔逊云室是实现观察放射粒子的轨迹和牢固技术的一种最有效的工具,对研究物质结构和核反应的原理有着重要的意义。通过以上制作步骤,愿读者能够对威尔逊云室原理的了解更加深入,对制作云室有更加充分的了解。