英國物理學家威爾遜(Charles Thomson Rees Wilson, 1869-1959)經過研究，他於1894年發明了一個叫“雲霧室”(Cloud Chamber, Wilson Chamber)的裝置，它裡面充滿了乾淨空氣和酒精（或乙醚）的飽和汽。如果闖進去一個肉眼看不見的帶電微粒，它就成了“雲霧”凝結的核心，形成霧點，這些霧點便顯示出微粒運動的“足跡”。因此，科學家可以通過“雲霧室”，來觀察肉眼看不見的基本粒子（電子質子等）的運動和變化情況。同時，還發現了不少新的基本粒子。威爾遜雲霧室，為研究微觀世界作出了卓越貢獻。1927年，他因此榮獲了諾貝爾物理學獎金。
基本介紹
- 中文名：威爾遜雲霧室
- 外文名：cloud chamber
- 作用：核輻射探測器
- 時間：1895
簡介,實驗,
簡介
雲霧室也稱雲室（cloud chamber）是一種早期的核輻射探測器﹐也是最早的帶電粒子徑跡探測器。因發明者為英國物理學家威爾遜，一般稱為威爾遜雲室。威爾遜（Charles Thomson Rees Wilson，1869-1959），1894年起研究雲霧中的光學現象。1895年，他設計了一套設備，使水蒸氣冷凝來形成雲霧。當時普遍認為，要使水蒸氣凝結，每顆霧珠必須有一個塵埃為核心。威爾遜發現：潮濕而無塵的空氣膨脹時出現水滴。他認為這可能是水蒸氣以大氣中導電離子為核心而凝聚的結果。
實驗
1895年，威爾遜在卡文迪什實驗室時便開始了他對雲的形成的研究。他讓水蒸氣在他設計好的玻璃容器中膨脹，發現達到飽和狀態的水蒸氣遇到游離的灰塵或者帶電離子核，便會凝結成小水珠，這就是雲霧形成的原因。據此，他經過反覆實驗，於1911年發明了著名的威爾遜雲霧室。這種雲霧室，利用蒸氣絕熱膨脹，溫度降低，達到飽和狀態，當帶電粒子通過時，蒸氣沿粒子軌道發生凝結，從而顯示粒子徑跡。利用其電離密度還可以測量粒子的能量和速度。
1896年他用當時新發現的X射線照射雲室中的氣體，觀察到X射線穿過之處空氣被電離，帶電離子會形成細微的水滴，顯示出X射線的運動軌跡，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。1911年他首先用雲室觀察到並照相記錄了α和β粒子的徑跡。
威爾遜雲霧室是歷史上最早建造的粒子徑跡探測器，它對粒子物理學的發展起過重大作用，正電子、μ子、K0介子和Ξ­超子等都是通過拍攝它們在雲霧室中的徑跡而發現的。
