基本介紹
- 中文名：威爾遜雲室
- 外文名：Wilson cloud chamber
- 相關人物：查爾斯·湯姆遜·里斯·威爾遜
- 相關文獻：《雨雲電學原理》
- 成就：雲室
- 學科：物理學
簡介,設計形成,獲獎,選自,
簡介
查爾斯·湯姆遜·里斯·威爾遜(Charles Thomson Rees Wilson)1869年2月14日生於英國蘇格蘭愛丁堡附近的格倫科西，父親在蘇格蘭因試驗牧羊農場而很有名。威爾遜1892年畢業於劍橋大學西得尼·薩賽克斯學院，後在劍橋大學一面做實驗研究，一面當醫學系的實驗演示員。
威爾遜雲室
威爾遜雲室設計形成
1895年，他設計了一套設備，使水蒸氣冷凝來形成雲霧。當時人們認為，要使水蒸氣凝結，每顆霧珠必須有一個塵埃為核心。威爾遜仔細除去儀器中的塵埃後發現，無需塵埃，而用X射線照射雲室時，雲霧立即出現，這證明凝聚現象是以離子為中心出現的。經過四年研究，他總結出，當無塵空氣的體積膨脹比為1.25時，負離子開始成為凝聚核心；當膨脹比為1.28時，負離子全部成為凝聚核心。對於正離子來說，膨脹比為1.31時開始成為凝聚核心，膨脹比為1.35時全部成為凝聚核心。另一方面，他還指出，離子的電荷對水蒸氣分子產生作用力，有助於霧珠的擴大。1912年，威爾遜為雲室增設了拍攝帶電粒子徑跡的照相設備，使它成為研究射線的重要儀器。用這個雲室拍攝了α粒子的圖象。
獲獎
1927年，威爾遜因發明雲室而與康普頓同獲諾貝爾物理學獎。
威爾遜還研製了靈敏靜電計，用拴住的氣球升到不同高度測量大氣中的電場，發現在晴朗的天空中，總存在方向指向地面的電場，電位梯度為100V/m～200V/m，整個地球的負電荷總量約為5×10∧5C。威爾遜從他的雲室研究中知道負電荷核心聚集的水滴較大，他認為雨雲一定是頂部帶正電，底部帶負電的，因此雨水落下來使地球帶負電。
1959年11月15日，威爾遜在蘇格蘭卡洛普斯去世，終年90歲。1956年，當他87歲時，他作為英國皇家學會年紀最大會員，還向學會遞交了最後一篇論文《雨雲電學原理》。
選自
：《物理教師手冊》
雲室
cloud chamber
早期的核輻射探測器，也是最早的帶電粒子徑跡探測器。1896年由C.T.R.威爾遜發明，又稱威爾C.T.R.威爾遜改進過的雲室(1912)威爾遜雲室。利用純淨的蒸氣絕熱膨脹，溫度降低達到過飽和狀態，這時帶電粒子射入，在經過的路徑產生離子，過飽和氣以離子為核心凝結成小液滴，從而顯示出粒子的徑跡，可通過照相拍攝下來。雲室中的氣體大多是空氣或氬氣，蒸氣大多是乙醇或甲醇。根據徑跡上小液滴的密度或徑跡的長度可測定粒子的速度；將雲室和磁場聯用，根據徑跡的曲率和彎曲方向可測量粒子的動量和電性，從而可確定粒子的性質。在歷史上，雲室對粒子物理起過重大作用，曾用它發現了e+、μ-、Κ+0和Λ、Ξ-等粒子。
