Kas yra debesų kamera?

Debesų kamera, taip pat žinoma kaip Wilson kamera arba Wilson debesų kamera, yra prietaisas, kurį fizikai naudoja dalelių pėdsakams stebėti. Jis veikia tik su jonizuojančia spinduliuote. Kiti įrenginiai, kurie tą patį atlieka skirtingomis priemonėmis, yra burbulų kamera, vielos kamera ir kibirkšties kamera. Viena didžiausių debesų kameros pretenzijų į šlovę yra ta, kad ji buvo panaudota atrasti pozitroną – pirmąją pastebėtą antimedžiagos formą.

Debesų kameros veikimo būdas yra pagrįstas kondensacijos branduolių principu. Persotintuose vandens ar alkoholio garuose net mažytė įkrauta dalelė judant ja jonizuoja terpėje esančias molekules, todėl vanduo aplink ją kondensuojasi ir susidaro pastebimi drėgmės pėdsakai. Persotintas tirpalas reiškia, kad ore yra tiek skysčio (dažniausiai vandens ar alkoholio), kiek tik įmanoma. Oras pumpuojamas garais, kol jis pradeda kauptis kameros apačioje, o tai rodo, kad terpė yra persotinta. Dėl nedidelių oro trukdžių susidaro skystis, kuris vėliau nukrenta į dugną.

Debesų kamerą iš pradžių išrado škotų fizikas Charlesas Wilsonas. Atradimo procesas prasidėjo, kai jis pradėjo statyti dirbtines debesų kameras, siekdamas atkartoti optinius aureolių reiškinius, kurie yra mažos apskritos vaivorykštės, susidarančios miglose, užpildytose vienodo skersmens dalelėmis. Aureolės lydi gerai žinomus Brockeno spektro reiškinius, stebimus, kai žemai esanti saulė meta ilgą šešėlį rūke.

Galite sukurti savo debesų kamerą su buitinėmis medžiagomis už maždaug 50 USD. Iš esmės skaidrią kamerą, pavyzdžiui, žuvų baką, užpildote izopropilo alkoholiu, kol ji bus persotinta. Kameros dugną išklokite sausu ledu, tada uždenkite sausą ledą metalu ir kartonu tokia tvarka. Sudrėkinkite veltinio gabalėlį alkoholiu ir padėkite jį po kameros dangčiu. Uždarykite kamerą. Apšvieskite debesų kamerą skaidrių projektoriumi ir netrukus pamatysite savo pėdsakus – iš natūralių kosminių spindulių. Naudojant šią nešvariai pigią debesų kamerą galima stebėti daug įdomių kelių skirtingų atmainų dalelių pėdsakų. Jei apačioje įdėsite stiprų magnetą, netgi galite pamatyti jonizuotų dalelių kreivumą jo link.