gracias por A2A!
ya hay una gran respuesta, pero quiero agregar solo una configuración de instrumento simple que podamos usar como detector de partículas en esta configuración que probé yo mismo, pero recuerde que puede usarse solo como un detector, no como un acelerador en el que no podemos colisionarlos, pero podemos capturarlos con rayos cósmicos y estudiarlos.
Materiales:
- Cuando sacudo un imán, ¿estoy emitiendo fotones?
- ¿Qué pasaría si una acumulación de Wimps del tamaño de la tierra se encontrara con la tierra?
- ¿Es posible convertir la materia en antimateria (y antimateria en materia)?
- ¿Me puede dar una breve nota sobre microscopía electrónica?
- ¿Por qué tantos físicos insisten en que x4 = ict de Einstein no tiene significado físico mientras que E = hv de Planck sí tiene significado físico?
- Tina de plástico transparente o vidrio (como una pecera) con una tapa sólida (de plástico o metal)
- Sintió
- Alcohol isopropílico (90% o más. Puede encontrarlo en una farmacia o en un pedido especial de una compañía de suministro de productos químicos. Use gafas de seguridad cuando manipule el alcohol).
- Hielo seco (dióxido de carbono congelado. A menudo se usa en los mercados de pescado y en los supermercados para mantener los productos frescos. Use guantes gruesos cuando manipule el hielo seco).
Pasos:
- Corte el fieltro para que sea del tamaño del fondo de la pecera. Péguelo dentro del tanque (en el fondo donde normalmente irían la arena y los cofres del tesoro falsos).
- Una vez que el fieltro esté asegurado, sumérjalo en el alcohol isopropílico hasta que esté saturado. Drene cualquier exceso de alcohol.
- Coloque la tapa sobre hielo seco para que quede plana. Es posible que desee tener el hielo seco en un recipiente o caja para que sea más estable.
- Voltee el tanque al revés, de modo que el fondo del tanque cubierto con fieltro quede arriba, y coloque la boca del tanque encima de la tapa.
- Espere unos 10 minutos … luego apague las luces y encienda una linterna en su tanque.
¿Qué está pasando dentro de tu cámara de nubes?
El alcohol absorbido por el fieltro está a temperatura ambiente y se evapora lentamente en el aire. Pero a medida que el alcohol evaporado se hunde hacia el hielo seco, se enfría y quiere volverse líquido.
El aire cerca del fondo del tanque ahora está sobresaturado, lo que significa que está justo debajo de su punto de rocío atmosférico. Y así como las moléculas de agua se aferran a las briznas de hierba en las frías mañanas de otoño, el alcohol atmosférico formará gotas en forma de nubes sobre cualquier cosa a la que pueda aferrarse.
Partículas, llegando!
Cuando una partícula atraviesa su cámara de nubes, choca con las moléculas atmosféricas y libera algunos de sus electrones, convirtiendo las moléculas en iones cargados. El alcohol atmosférico es atraído por estos iones y se adhiere a ellos, formando pequeñas gotas.
Las huellas resultantes dejadas atrás se parecen a las estelas de un avión: largas líneas delgadas que marcan el camino de la partícula a través de la cámara de nubes.
¿Qué puedes decir de tus huellas?
Muchos tipos diferentes de partículas pueden pasar a través de su cámara de nubes. Puede ser difícil de ver, pero en realidad puede diferenciar entre los tipos de partículas en función de las pistas que dejan atrás.
Pistas cortas y gordas
Lo siento, no un rayo cósmico. Cuando ves pistas cortas y gruesas, estás viendo un átomo de radón atmosférico escupiendo una partícula alfa (un grupo de dos protones y dos neutrones). El radón es un elemento radiactivo natural, pero existe en concentraciones tan bajas en el aire que es menos radiactivo que la mantequilla de maní. Las partículas alfa escupidas de los átomos de radón son voluminosas y de baja energía, por lo que dejan huellas cortas y gruesas.
Pista larga y recta
¡Felicidades! Tienes muones! Los muones son los primos más pesados del electrón y se producen cuando un rayo cósmico choca con una molécula atmosférica en lo alto de la atmósfera. Debido a que son tan masivos, los muones se abren paso en el aire y dejan huellas limpias y rectas.
Zig-zags y señales rizadas
Si su pista se parece a la ruta de un turista perdido en una ciudad extranjera, está viendo un electrón o positrón (el gemelo antimateria del electrón). Los electrones y los positrones se crean cuando un rayo cósmico se estrella contra las moléculas atmosféricas. Los electrones y los positrones son partículas ligeras y rebotan cuando golpean las moléculas de aire, dejando zigzags y señales rizadas.
Pistas bifurcadas
Si tu pista se divide, ¡felicidades! Acabas de ver una descomposición de partículas. Muchas partículas son inestables y se descomponen en partículas más estables. Si tu pista se bifurca de repente, ¡estás viendo la física en acción!
¡Creo que ayuda!
