Teraz jest 29 mar 2024 15:04




Utwórz nowy wątek Odpowiedz w wątku  [ Posty: 3 ] 
 Czy można zobaczyć promieniowanie jonizujące??? 
Autor Wiadomość
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 26 cze 2009 21:31
Posty: 465
Lokalizacja: Olkusz
Post Czy można zobaczyć promieniowanie jonizujące???
Tytuł Postu trochę przekorny, gdyż oczywiście się bezpośrednio naszymi zmysłami nie da, ale w specjalnych warunkach efekt jonizacji par wody lub lepiej par alkoholu jak najbardziej!

Na początku XX w., Ch.Wilson zbudował komorę kondensacyjną (lub jak kto woli komorę mgłową lub komorą Wilsona). Wykorzystuje się tu zjawisko kondensacji tzw.nasyconej lub przesyconej pary w wyniku przechłodzenia jej. Zarodkami kondensacji mogą być np. cząstki pyłu zaś w szczelnej komorze oczywiście są to jony, które choć bardzo szybko ulegają rekombinacji, to przez moment pozwalają na zajście kondensacji pary (podobnie tworzą się smugi za spalinami samolotu lecącego na dużej wysokości — aczkolwiek tamte smugi te są trwalsze, bo ulegają dodatkowo zamarznięciu w chmurę Cirrocumulus)
Natomiast w komorze Wilsona te krótkotrwałe ślady zarodków kondensacji odzwierciedlają kierunek lotu cząstki lub fotonu promieniowania jonizującego, a w polu magnetycznym łatwiej jest m.in. rozpoznać ich rodzaj...

W latach 50. ub.w. wynaleziono inną wersję tej komory zwanej komorą pęcherzykową, gdzie jako medium używano ciekłego: wodoru, deuteru a nawet helu! Obecnie rolę tego typu komór zastąpiły detektory pozycjoczułe...


Tutaj jest to i owo o historii wynalazku:
http://www-outreach.phy.cam.ac.uk/camph ... er11_1.htm



Wracając jednak do pierwszego typu komory, to okazuje się że obserwowany/fotografowany w nich kształt toru może też powiedzieć coś o typie cząstki:
  • ślady po fotonach gamma odzwierciedlają zwykle krótkie nitkowate struktury, są to ślady po rozproszonych powolnych elektronach w zjawisku Comptona — same fotony gamma nie są odchylane w polu magnetycznym
  • cienkie prostoliniowe linie generują lekkie wysokoenergetyczne energetyczne cząstki takie jak beta — gdy komora Wilsona jest w polu magnetycznym są one zakrzywione.
    Ciekawostka: tym sposobem odkryto przewidzianą wcześniej teoretycznie antycząstkę elektronu, gdyż w polu magnetycznym odchyla się w ten sam sposób jak elektron, tylko że w przeciwną stronę...
  • ślady po ciężkich cząstkach, takich jak alfa są krótsze i dużo grubsze, a niektóre z nich na końcu rozwidlone w wyniku sprężystych zderzeń tychże cząstek z atomami w powietrzu — w polu magnetycznym też ulegają zakrzywieniu, ale w dużo mniejszym stopniu (mają większą bezwładność, z uwagi na 7294× większą masę spoczynkową od cząstki beta)

Zbudowanie komory pęcherzykowej jest z oczywistych względów niemożliwe w domowych warunkach, również komora wykorzystująca skraplanie pary wodnej, przy obniżonym ciśnieniu też jest dosyć trudne. Musi być ono obniżone znacznie:

Ciśnienie pary wodnej nasyconej w zależności od temperatury
Kod:
Temp.         Ciśnienie
°C    [mm Hg]   [Pa]   [bar]
100   760    101,325   1.01
 90    526     70,101   0.70
 80    355     47,343   0.47
 70    234     31,157   0.31
 60    148     19,785   0.20
 50     93     12,332   0.12
 40     55      7,373   0.07
 30     32      4,240   0.04
 20     18      2,333   0.02
 10      9      1,227   0.01


Na szczęście pary alkoholu izopropylowego (UWAGA: środek łatwopalny i szkodliwy!) mogą skraplać się na jonach już przy ciśnieniu atmosferycznym, konieczne jest jednak znaczne obniżenie temperatury dolnej części szczelnej komory, po to by stworzyć dogodne warunki do przesycenia pary alkoholu. Można to zrobić najlepiej "suchym lodem" (UWAGA: manipulacja zestalonym CO2 bez rękawic ochronnych grozi odmrożeniem!).

Na poniższym filmiku pokazane jest jak zrobić taką komorę:

Obrazek

Można też ten trudnodostępny zestalony C02, można zastąpić z powodzeniem półprzewodnikowymi elementami wykorzystującymi Efekt Peltiera:
http://www.instructables.com/id/Make-a- ... &offset=40



Na pokrewnych filmikach YouTube, np. pod hasłem: "cloud chamber", można zobaczyć wiele po prostu pięknych i efektownych wizualizacji promieniowania jonizującego...

Na przykład cząsteczki alfa z Euksenitu (minerału zawierającego metale z ziem rzadkich oraz Uran i Tor):
Obrazek


Ostatnio edytowano 05 paź 2010 18:58 przez Andrzej_K, łącznie edytowano 4 razy

02 paź 2010 06:54
Zobacz profil
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 22 kwi 2008 08:31
Posty: 992
Lokalizacja: Warszawa (+Świerk)
Post Re: Czy można zobaczyć promieniowanie???
Nie zapominajmy też o tym, że z punktu widzenia fizyki światło też jest promieniowaniem. Widząc światło widzimy promieniowanie z pewnego zakresu długości fal.


02 paź 2010 13:10
Zobacz profil
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 26 cze 2009 21:31
Posty: 465
Lokalizacja: Olkusz
Post Re: Czy można zobaczyć promieniowanie jonizujące???
MAR napisał(a):
Nie zapominajmy też o tym, że z punktu widzenia fizyki światło też jest promieniowaniem. Widząc światło widzimy promieniowanie z pewnego zakresu długości fal.


Szanowny Panie Marku!

Co do promieniowania, to rzeczywiście trzeba koniecznie dodać, czy jest ono jonizujące czy nie (poprawiłem poprzedni błąd w tytule + drobne poprawek w tekście...) ;)

Co do promieniowania elektromagnetycznego, to ciekawostką jest, że zakres odbieranych przez nas wrażeń wzrokowych pokrywa się z tzw. "oknem optycznym" atmosfery... Choć także jest "okno radiowe" atmosfery to nie posiadamy zmysłów do odbioru tego zakresu długości fali elektromagnetycznej/częstotliwości.


Warto zwrócić uwagę, jak diametralnie różnią się między sobą poszczególne ustalone różnymi normami zakresy fali elektromagnetycznej, w zależności od zastosowania:

[by lepiej uwidocznić te różnice nie zapisywałem ich w notacji wykładniczej]


Kod:
                  Długość fali [m]                                      Częstotliwość [Hz]                             Energia [eV]

Fale radiowe      ∞             → >0.0001                               1/∞ →         <3,000,000,000,000               1/∞ →      <0.0124
w tym główny
zakres Mikrofal   0.3           → 0.003                         999,000,000 →             99,900,000,000        0.00000413 →       0.000413

Podczerwień       0.001         → 0.00000078                300,000,000,000 →        384,000,000,000,000        0.00124    →       1.59


Światło widzialne 0.00000078    → 0.0000004             384,000,000,000,000 →        749,000,000,000,000        1.59       →       3.1


Ultrafiolet       0.0000004     → 0.00000001            749,000,000,000,000 →     30,000,000,000,000,000        3.1        →     124

Promieniowanie X  0.00000001    → 0.00000000001      30,000,000,000,000,000 → 30,000,000,000,000,000,000      124          → 124,000

Promieniowanie γ <0.00000000001 → 1/∞           >30,000,000,000,000,000,000 → ∞                          >124,000          → ∞


Warto zwrócić m.in. uwagę na to jaką nikłą energię posiadają fotony z zakresu mikrofal. Na przykład:

GSM   900 = 0.00000372 eV
GSM 1800 = 0.00000744 eV
GSM 1900 = 0.00000786 eV

Promienow.
jonizujące:
  >3.31 eV
                    (zakres od: UV, X, γ)


Tak więc strach przed telefonami komórkowymi, jaki przejawia np.Lady Gaga jest irracjonalny — gdyż nie tylko energia mikrofal, ale również ich moc jest nikła... (co najwyżej 2 W)


03 paź 2010 02:14
Zobacz profil
Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Utwórz nowy wątek Odpowiedz w wątku  [ Posty: 3 ] 


Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 29 gości


Nie możesz rozpoczynać nowych wątków
Nie możesz odpowiadać w wątkach
Nie możesz edytować swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz dodawać załączników

Szukaj:
Skocz do:  
Powered by phpBB © phpBB Group.
Designed by Vjacheslav Trushkin for Free Forums/DivisionCore.
Przyjazne użytkownikom polskie wsparcie phpBB3 - phpBB3.PL