梁振华

(德清县第一中学 浙江 湖州 313200)

如图1所示，云室由英国科学家威尔逊发明，它通过产生过饱和蒸气来观测带电粒子的径迹，由于其采用绝热膨胀的方式来产生过饱和蒸气，操作复杂，观察时间短，并且无法连续工作.

图1 威尔逊云室

本装置利用温差产生过饱和蒸气，通过高温端产生酒精蒸气，低温端将蒸气冷却到过饱和状态，而带电粒子穿过过饱和酒精蒸气空间时，会在其运动路径将酒精蒸气凝结为液滴从而可以被观察到.根据这一原理，设计并制作出了高低温扩散云室，并使用实际生活中的相关物品作为发射源，观察射线径迹.

1 原理

云室主要类型有膨胀型云室和扩散型云室，都是通过产生过饱和蒸气来观察带电粒子，不同的是，膨胀型云室是用机械方法使得容器内气体体积瞬间绝热膨胀，从而得到过饱和蒸气；而扩散型云室内的顶部温度较高，底部温度较低，蒸气从顶部高温端向底部低温端扩散时，会在底部附近形成过饱和蒸气.当带电粒子(如α粒子、电子等)穿过该过饱和蒸气区域时，就会在飞行路径上使气体(空气) 电离，形成的“电子-离子对”会吸附过饱和酒精蒸气分子，从而凝结为小液滴，在强光的照射下，便可以观察到带电粒子的径迹[1,2].

本云室利用上端恒温加热板和底部制冷片在温室内建立较大的温差，能够在短时间快速形成过饱和蒸气层，而且可以长时间观察.整个装置一体化设计，操作时只需加……