CAMARA DE NIEBLA

Invención :

Charles Thomson Rees Wilson inventó la cámara de niebla. Inspirado por las observaciones del espectro de Brocken mientras trabajaba en la reunión de Ben Nevis en 1894, comenzó a desarrollar cámaras de expansión para el estudio de la formación de nubes y los fenómenos ópticos en el aire húmedo.

Muy rápidamente descubrió que los iones podrían actuar como centros para la formación de gotas de agua en tales cámaras. Buscó aplicaciones de este descubrimiento y perfeccionó la primera cámara de niebla en 1911. El la cámara original de Wilson, el aire dentro del dispositivo sellado estaba saturado con vapor de agua, entonces se usa un diafragma para expandir el aire dentro de la cámara (expansión adiabática). Esto enfría el aire y el vapor de agua comienza a condensarse. Cuando una partícula ionizante pasa a través de la cámara, el vapor de agua se condensa en los iones resultantes y la traza de la partícula es visible en la nube de vapor. Wilson, junto con Arthur Compton, recibió el Premio Nobel de física en 1927 por su trabajo en la cámara de niebla.

LA CÁMARA DE NIEBLA SE UTILIZA PARA LA OBSERVACIÓN DE LAS PARTÍCULAS a (NÚCLEOS DE HELIO) Y b (ELECTRONES Y POSITRONES) ASÍ COMO DE LOS ELECTRONES SECUNDARIOS GENERADOS POR LA RADIACIÓN g. DADA SU GRAN SENSIBILIDAD PERMITE OBSERVAR LA RADIACIÓN CÓSMICA Y NO SÓLO LAS RADIACIONES PROCEDENTES DE SUBSTANCIAS RADIACTIVAS CERCANAS.

FUNDAMENTO FÍSICO
EN EL FONDO DE LA CÁMARA SE COLOCA HIELO SECO PRENSADO, PRODUCIÉNDOSE UN FUERTE ENFRIAMIENTO LUEGO UN GRADIENTE TÉRMICO ENTRE LA TAPA Y EL FONDO DE LA CÁMARA.
ADICIONALMENTE, EN UN RECEPTÁCULO SITUADO DEBAJO DE LA CÁMARA SE SITÚA METANOL A TEMPERATURA AMBIENTE. ÉSTE ES UN LÍQUIDO MUY VOLATIL QUE COMIENZA A PRODUCIR VAPOR QUE SE DIFUNDE HACIA ABAJO Y ENCUENTRA ZONAS CADA VEZ MÁS FRÍAS. POR ELLO, ESTE VAPOR COMIENZA A SOBRESATURARSE.


SI UNA PARTÍCULA IONIZANTE ENTRA EN LA CÁMARA COLISIONA CON LAS MOLÉCULAS DEL VAPOR DEL METANOL Y SE GENERAN IONES LIBRES QUE VAN A ACTUAR COMO PARTÍCULAS DE CONDENSACIÓN PORQUE EL VAPOR DE LA CÁMARA SE CONDENSA ALREDEDOR DE ELLOS Y SE FORMAN PEQUEÑAS GOTAS QUE CONSTITUYEN LA HUELLA DE NIEBLA Y HACEN VISIBLE LA TRAYECTORIA DE LA PARTÍCULA IONIZANTE

Cuando una partícula alfa o partícula beta interacciona con el vapor, lo ioniza. Los iones resultantes son el origen de núcleos de condensación, alrededor de los cuales se forma una niebla (porque la mezcla se mantiene en el punto de condensación). Las altas energías de las partículas alfa y beta produce una traza, debido a los numerosos iones producidos a lo largo de la trayectoria de la partícula cargada. Estas trazas tienen formas distintivas (por ejemplo, la traza de una partícula alfa es ancha y recta, mientras que la de un electrón es más fina y muestra evidencias de ser deflectada). Cuando se aplica un campo magnético vertical, las partículas cargadas se curvan en sentidos opuestos dependiendo del signo de su carga. El electrón se curva en el otro sentido. Es posible (y esencial) en este caso determinar que el positrón se está moviendo de hecho hacia arriba (presumiblemente fue deflectada desde abajo), porque la curvatura de la traza es mayor en la parte inferior de la figura .