Kamera Wilson (ini juga merupakan kamera berkabut) adalah salah satu yang pertama dalam sejarah instrumen untuk merekam jejak (jejak) partikel bermuatan. Prinsip pengoperasian bilik menggunakan fenomena kondensasi uap super-jenuh: ketika setiap pusat kondensasi muncul dalam medium uap super-jenuh, tetes-tetes kecil cairan terbentuk padanya. Tetesan ini mencapai ukuran yang signifikan dan dapat difoto. Sumber partikel yang sedang diselidiki dapat ditemukan baik di dalam ruangan atau di luarnya (dalam hal ini, partikel terbang melalui jendela transparan kepada mereka).Sangat aneh untuk berpikir bahwa kita terus-menerus dihujani oleh partikel-partikel kecil yang bergerak dengan kecepatan cahaya. Ingin melihat bukti keberadaan mereka? Tonton videonya. Jangan percaya video itu, atau hanya ingin melihat jejak di uap dengan mata Anda sendiri - terus membaca instruksi ini.
Langkah 1: Bahan
Inilah yang saya butuhkan untuk membuat kamera berkabut sendiri:
- Polyfoam (dibeli sudah dipotong-potong dengan ukuran yang tepat);
- Akuarium;
- Lembaran logam;
- Plastisin hitam;
- Kertas tebal hitam;
- Pita listrik hitam;
- Lem;
- Kulit;
- Senter atau proyektor untuk slide (Anda memerlukan sinar cahaya yang jelas dan terang);
- Es kering (untuk mendinginkan dasar ruangan);
- Isopropyl alkohol dengan konsentrasi 91% atau lebih (70% tidak akan bekerja!);
- Air
Alat:
- Pisau;
- Spatula (membantu diriku sendiri ketika memotong busa);
- Penguasa;
- Penanda
- Perekat termoplastik;
- Magnet.
Langkah 2: rancang kotak terisolasi untuk es kering
Singkatnya, perlu untuk membuat kotak isolasi panas, yang akan kita isi dengan es kering. Itu harus cukup besar sehingga pelat logam pas di dalamnya. Saya menggunakan piring sebagai stensil untuk memotong kotak busa. Lalu aku mengampelas busa itu dan menempelkan semuanya. Ketika memotong busa, saya pertama kali menggunakan pisau untuk menandai luka, dan kemudian saya pergi melalui ketebalan yang tersisa dengan spatula. Saya yakin ada cara untuk memotong polystyrene lebih baik, tetapi karena saya masih diampelas nanti, hasil pemotongan tidak terlalu mengganggu saya.
Langkah 3: siapkan alas logam
Pelat logam ditempatkan di atas es kering untuk transfer panas di antara itu dan ruang. Yang paling penting, piring harus terhubung erat ke akuarium. Ini memungkinkan Anda mempertahankan konsentrasi alkohol yang tinggi di dalam ruangan dan mendapatkan uap super jenuh. Untuk melakukan ini, saya memutuskan untuk mengisi alur di sepanjang tepi akuarium dengan air atau alkohol berlebihan. Dan untuk membuat alur, saya menggunakan plastisin dan membuat dua lintasan di atas pelat logam. Kemudian, untuk membedakan tanda putih berpasangan dengan bagian bawah kamera, saya menempelkan kertas hitam ke piring. Berkat dia, jejak berpasangan terlihat jauh lebih baik.
Langkah 4: siapkan akuarium
Aku menempelkan sepotong kain ke bagian bawah akuarium (yang berakhir di bagian atas). Pada awalnya saya melakukannya dengan lem panas meleleh, seperti yang Anda lihat di foto, setelah menghirup alkohol, lem itu melorot. Untuk mengatasinya, saya menggunakan satu set magnet yang ditekan terasa jauh lebih baik ke dasar akuarium. Merasa digunakan untuk menyerap alkohol dan dapat diganti dengan spons atau kain penyerap lainnya.
Langkah 5: Menyatukan Semuanya!
Dan sekarang kotak es kering, dasar logam, dan akuarium siap digunakan!
Pertama, Anda perlu mengisi kotak busa dengan es kering, dan kemudian meletakkan dasar logam di atasnya. Ini mungkin akan berderit selama pendinginan yang cepat, tetapi ini harus segera dihentikan.
Kemudian tuangkan alkohol pada kain sampai menjadi basah, dan letakkan akuarium terbalik di atas dasar logam. Tuangkan air atau alkohol ke dalam saluran plastisin untuk memastikan ruangan tersebut anti bocor.
Sekarang matikan lampu di ruangan dan sorot kamera dengan sumber cahaya. Saya menutupi semua sisi akuarium, kecuali satu, dengan kertas hitam tebal, sehingga sinar kosmik lebih mudah dihilangkan. Hampir segera, Anda akan melihat bagaimana kondensat alkohol mulai turun, dan setelah sekitar 10 menit, uap super jenuh akan terbentuk darinya. Setelah itu, lebih dekat ke bagian bawah kamera Anda akan melihat jejak yang ditinggalkan oleh partikel berpasangan.
Inilah yang terjadi: ketika
sinar kosmik melewati ruang, ia mengionisasi molekul udara, dan uap alkohol sangat jenuh sehingga mengembun pada jejak molekul terionisasi ini. Inilah cara kamera memungkinkan kita untuk "melihat" partikel bergerak hampir dengan kecepatan cahaya.