Вильсона камера ее значение

В 1934 г. Фольмер и Флуд создали метод экспериментального исследования кинетики гомогенной конденсации пара в отсутствие инородных частиц, с помощью которого проверили изложенную выше теорию Фольмера. Эти исследования имеют большое принципиальное значение, так как они дали возможность оценить все параметры, определяющие фазообразование, что позволило проверить теорию в особо чистых условиях. Эксперименты проводились в камере Вильсона, заполненной воздухом, насыщенным парами исследуемой жидкости. При достаточно высокой степени адиабатического расширения пары охлаждались и конденсировались, в результате образовывался туман. Скорость образования зародышей контролировалась визуально по началу конденсации, т. е. по минимальному пересыщению, при котором появлялся туман. При этих условиях /о оказалось порядка единицы. Поскольку /о зависит от пересыщения 1п (рг рх) экспоненциально, этот при- [c.97]

Выше рассмотрены свойства таких важных элементарных частиц, как электроны. Остановимся вкратце на характеристиках некоторых других элементарных частиц, особенно тех, представление о которых необходимо для понимания строения атомного ядра. Попутно коснемся и некоторых закономерностей в строении атомного ядра, имеющих большое значение в химии. Помещаемый здесь материал можно рассматривать лишь как краткий очерк по ядерной физике и ядерной химии. С основной аппаратурой, устройствами, методами анализа, применяемыми в ядерной физике и химии, можно ознакомиться по специальной литературе (ускорители, реакторы, масс-спектрографы, камеры Вильсона и пузырьковые камеры и т. д.). [c.31]

Правильность теории Фольмера подтверждена экспериментально рядом исследователей. В частности, такая проверка проводилась путем адиабатического расширения воздуха насыщенного парами данной жидкости, в камере Вильсона. В результате расширения в камере происходит охлаждение, а следовательно, и пересыщение паров до вполне определенного значения. Применяя камеру Вильсона, можно визуально устанавливать начало конденсации, т. е. пересыщение отвечающее образованию тумана. Чтобы исключить возможность образования капелек на чужеродных зародышах, система должна быть предварительно очищена путем многократной конденсации, при которой посторонние ядра конденсации удаляются из газовой фазы. При этом критическое пересыщение, отвечающее началу образования новой фазы, непрерывно возрастает до определенного предела. [c.358]

Отрицательное значение теплоемкости водяного пара (с ним связана возможность наблюдения пробега заряженных частиц в камере Вильсона) имеет большое значение для теплотехники. [c.207]

При давлении пересыщенного пара Ртах, отвечающем максимуму кривой р — г [по (ХУ.9)] или превышающем ртах, капля растет самопроизвольно во всей области от г = 0 до г = оо в процессе конденсации, поскольку при всех значениях г рг < р ъ окружающей среде. Эти условия осуществляются в камере Вильсона и во многих случаях в атмосфере при грозовых разрядах. [c.323]

При постановке экспериментов естественно, что описанную выше камеру Вильсона заполняют спирто-водными смесями различных составов и, адиабатически расширяя находящийся в ней пар, устанавливают критическую степень расширения. Этп измерения, однако, не дают непосредственно значений 5 р. Для их вычисления необходимо знать парциальные давления пара в каждой смеси как при исходной, так и при конечной температуре — [c.144]

Найк параллельно определял средний размер капелек водяного тумана, полученного в камере Вильсона, по скорости оседания верхней границы тумана, и методом венцов, и на основе теории Ми. Оказалось, что дифракционная теория дает завышенные значения размеров капелек с г < 3 мк. В то же время вычисленные по теории Ми размеры хорошо согласуются с данными непосредственных измерений капелек г=1-ь5 мк. Таким образом, работа Найка подтверждает взгляды Вильсона. [c.138]

Определение 5кр. с помощью камеры Вильсона затруднено тем, что степень рассеяния света в ней незначительна вследствие очень малого размера зародышей, образуюш,ихся при гомогенной конденсации паров см). Поэтому в момент появления тумана невозможно определить значение I. Кроме того, камера Вильсона вследствие влияния стенок, обладающих более высокой температурой, чем газ, наличия конвекционных токов и других факторов недостаточно чувствительна" для определения 5кр.. [c.35]

Рассмотрим наиболее интересные результаты этих исследований. В камере Вильсона можно создать условия для получения высоких значений 5 и /, но недостаток ее состоит в том, что расширение газа в камере осуществляется не мгновенно, а в течение некоторого времени. [c.43]

Из данных табл. 1.5 видно, что величины /, рассчитанные по различным уравнениям, существенно отличаются между собой и не дают достаточных оснований для оценки этих уравнений. Как указывалось ранее, такое расхождение частично объясняется малой чувствительностью камеры Вильсона, особенно в момент образования зародышей, поскольку из-за низкой концентрации зародышей и малого их размера рассеяние света ничтожно, что приводит к значительным погрешностям Кроме того, большие отклонения в значениях / для различных жидкостей, вычисленных по одним и тем же формулам (см. табл. 1.5), указывают на то, что эти формулы, по-видимому, недостаточно полно учитывают все факторы, влияющие на скорость образования зародышей. [c.36]

При расчете численной концентрации капель существенное затруднение обусловлено тем, что в камере Вильсона возникающее пересыщение пара 5 вначале увеличивается, достигает максимального значения, а затем уменьшается (см. рис. 2.7). Поскольку величина S очень сильно влияет на значение / [уравнение (1.42)], точность расчета снижается. [c.38]

Если газовая смесь до расширения насыщена паром (что обычно соблюдается в камере Вильсона), то, подставив значение Px Ti) из уравнения (1.2) в уравнение (2.7), получим [c.65]

Результаты расчета приведены в табл. 2.3 и 2.4 и на рис. 2.1 и 2.2 (кривая 2) сравнение результатов расчета с экспериментальными данными, полученными в камере Вильсона, даны на рис. 1.7 (кривая 1). Численная концентрация капель, получаемая при расчете, должна быть выше экспериментальных значений, так как в камере Вильсона пересыщение снижается за счет некоторого тепло- и массообмена между газом и стенками камеры. [c.79]

Так как атомы электронейтральны, то, следовательно, в них должны содержаться и какие-то частицы, заряженные положительно. В изучении внутреннего строения атомов очень важное значение имели опыты по рассеянию а-частиц при прохождении их в газе и через металлическую фольгу (а-частицы заряжены положительно). В камере Вильсона наблюдаются прямолинейные пути а-частиц в газе. Следовательно, а-частица проходит сквозь атомы. Однако она, хотя и редко, но резко отклоняется от прямолинейного пути, что указывает на столкновение ее с положительно заряженной частицей. Эти наблюдения привели к выводу, что атом состоит из положительно заряженного ядра весьма малого объема ( 10" см), в котором сосредоточена почти вся масса атома, и электронов, находящихся на значительном расстоянии от ядра. На основании обобщения экспериментальных данных, Резерфорд в 1911 г. предложил планетарную модель атома, согласно которой атом в целом нейтрален, а положительно заряженное ядро его окружено электронами, причем число их равно заряду ядра (порядковому номеру элемента). Электроны связаны с ядром электростатическими кулоновыми силами притяжения разноименных зарядов. Исследования строения атома подтвердили основные положения ядерной теории. [c.14]

Прибор, представляющий воздушную камеру, в которой может быть получен пересыщенный пар и сфотографированы траектории летящих частиц, изобрел Вильсон, поэтому этот прибор называется камерой Вильсона. Она сыграла огромную роль в исследовании атомных процессов и в настоящее время не потеряла своего значения. [c.64]

Не описывая подробно эту и последующие работы (Зандер и Дамкёлер, 1943 г. Кларк и Родебуш, 1953 г.), отметим лишь, что они удовлетворительно подтверждают теорию. Разумеется, очень важно, чтобы в системе предварительно пе было никаких центров конденсации, на которых, как мы увидим далее, капли образовывались бы гораздо легче. Такая очистка легко осуществляется в камере Вильсона путем многократной конденсации при этом все конденсационные ядра, имеющиеся в газовой фазе, постепенно осаждаются, а критическое пересыщение, при котором начинается образование новой фазы, возрастает. Когда последнее достигает своего максимального значения, которое уже не меняется при повторной конденсации, можно считать, что очистка системы достигнута и налицо процесс фазообразования без участия конденсационных ядер. [c.98]

Значение ионов для конденсации видно из той роли, которую они играют в камере Вильсона. Как известно, траектории продуктов радиоактивного распада и других частиц высокой энергии можно наблюдать в камере именно благодаря облегчению конденсации пара на ионах, которые образуются при столкновении этих частиц с газовыми молекулами. В результате этого еще при пересыщении, недостаточном для образования тумана в неионизиро-ванном газе, на ионах, которыми усеян путь частицы, конденсируется пар и образуется дорожка из капелек, прочерчивающая траекторию этой частицы. [c.98]

Значение ионов при образовании новой фазы в газовой среде легко доказать с помощью камеры Вильсона. Для этого камеру следует заполнить воздухом и паром исследуемой жидкости, пересыщение которого недостаточно для образования тумана в неионизированном газе, и вызвать в камере ионизацик> газа, например, путем облучения частицами высоких энергий (продуктами распада радиоактивных элементов, космическими лучами). В таких условиях в камере можно наблюдать дорожки из тумана, соответствующие пути частиц. Причиной образования таких дорожек является образование ионов в результате столкновения частиц высоких энергий с молекулами газа и конденсация на этих ионах паров. [c.358]

Чтобы установить величину пересыщения, при которой образуется заметное число ядер конденсации, продолжающих затем расти, необходимо выбрать определенное значение для 2(г) Фольмер и Вебер как и многие другие исследователи, приняли за условие начала конденсации 2(г) = 1, это значение намного меньше принятого Вильсоном Шаррер принял за критерий начала конденсации в камере Вильсона наличие от 1 до 5 капепь в 1 см Принимая 2(г) = 1, можно рассчитать критическое пересыщение. [c.18]

Количественное объяснение происхождению цветовых эффектов, наблюдаемых в камере Вильсона и в опытах по конденсации пара, было дано Рюди С помощью теории Ми он показал что интенсивность света в прямом направпении (0=0) при изменении а проходит последовательно через максимумы и минимумы На больших по сравнению с У расстояниях от капелек первый максимум наблюдается при а 2я второй — вблизи а=8,5, а другие менее отчетливые пики — при а=12 и а=15 В результате этих флуктуаций и происходит окрашивание света, наблюдаемого через облако водяных капелек диаметром 1 мк или несколько больше Например для капелек размером 1 мк значение % у первого пика соответствует фиолетовому или голубому цвету Эта окраска доминирует в центре освещенного поля, если смотреть на источник света через [c.129]

Значение, которое имеет камера Вильсона для наблюдения траектори луче , определяет также нптерсс к величине п/р , [c.143]

Однокомпонентные системы. Как и можно было ожидать, легче всего интерпретируются данные по зародышеобразова нию в паровой фазе. Вообще, такие экспериментальные данные неплохо согласуются с теорией Беккера и Деринга. Так, используя камеру Вильсона с адиабатически расширяющейся атмосферой насыщенного пара, Фолмер и Флуд [14] установили, что при 261 К критическая величина х для воды со-ставлят 5,03. В то же время расчетное значение л пэи 1п//, приблизительно равном единице, составляет 5,14. Зандер и Дамкелер [15] нашли, что для воды как критическая величина х, так и ее температурная зависимость находятся в разумном согласии с теорией. [c.302]

Теперь от поведения и свойств классических частиц перейдем к рассмотрению микрочастиц, например электрона. Экспериментально доказано, с одной стороны, что электрон ведет себя как частица его заряд принимает дискретные значения (опыт Милликена) и его можно локализовать определенным образом (на пластинке в камере Вильсона). Однако если попытаться локализовать положение электрона в данный момент времени со сколь угодно высокой точностью, то можно убедиться, что это оказывается невозможным. С другой стороны, были проведены эксперименты, которые показали, что электрон имеет волновые свойства. В интерференционных явлениях (обнаруженных в опытах Дэвисона, Джермера и Раппа) электрон ведет себя как волна, длина которой определяется соотношением [c.14]

Если значения 1п/, рассчитанные по уравнению (2.5) для некоторого вещества, представить как функцию 1п р/роо), то получатся графики, подобные представленным на рис. 2.2. Из них следует, что скорость образования капелек при пересыщениях ниже определенной величины (для паров воды в воздухе при 260° К это примерно 5-кратное пересыщение) ничтожно мала, но выше этой величины растет так быстро, что можно говорить о критическом пересыщении, при котором конденсация становится заметной. Это согласуется с результатами, полученными в камере Вильсона, где водяной пар, очищенный насколько это возможно, от загрязнений и ионов, подвергался быстрому адиабатическому расширению. Беккер и Дёринг вывели также уравнение для скорости образования кристаллов непосредственно из пара. [c.20]

Есть еще одно интересное цветовое явление, обусловленное наличием частиц, но необъяснимое с точки зрения классической теории Релея. В некоторых случаях солнце имеет зеленую окраску, а иногда кажется голубым . Явление голубого сол ща обсуждалось рядом авторовИзучая прохождение света через туман, образующийся при конденсации пара в потоке, Айткен установил, что при обычной конденсации цвет меняется от нежно-зеленого до темно-голубого различной интенсивности . В опытах, проведенных в камере Вильсона, он обнаружил следующую смену нветов вначале появлялся голубой, затем зеленый и л<елтый. Эти наблюдения были продолжены ч-ш. Но до самого последнего времени для этих цветовых эффектов не было найдено удовлетворительного физического объяснения. Попытки привлечь физиков к решению этой проблемы долгое время оставались тщетными, так как она не была в то время модной . Только во время второй мировой войны, когда начали широко применяться дымовые завесы и рассеяние света аэрозолями приобрело большой практический интерес, было понято значение теории рассеяния и она была сопоставлена с экспериментальными результатами. [c.112]

Д. Томсон получил это выражение другим путем. Графически опо изображено на рис. 74 сплошной кривой. Пунктирная кривая выражает давленпе пара для незаряженной капли [уравнение (8,40)]. Нетрудно заметить, что при степенях пересыщения, больших, чем пересыщение, соответствующее максимальному значению Р=Р, , каждый ПОН будет образовывать каплю,-так как в этом случае нет об.ласти значений, при которых капля имеет давление пара выше давленпя окружающей среды поэтому для ее образования не требуется флуктуаций. Именно этим Томсон п объяснил явление образования следов ионизирующих частнц в камере Вильсона. [c.302]

Байнбридж, Гольдхабер и Вильсон [156, 262] сравнивали с помощью дифференциальной камеры постоянные распада Тс " в металлическом технеции и его соединениях — сульфиде и пертехнетате калия. Изменения постоянной распада в этих соединениях имели значения [c.106]

На фотографиях в камере Вильсона (Ди, 1935 г.) ясно видны две траектории, из которых одна значительно длиннее другой. Как и следует ожидать на основании предположенного процесса расщепления, траектории расходятся от пластинки в противоположных направлениях. Тщательное изучение длины пробега атомов 41 и Т дает для величины их энергии значение 3,97 10 электрон-вольт, эквивалентное 0,0042 единицам массы. Эта масса является избыточной, если исходить из дейтерия (Олифант, Кемптон и Резерфорд, 1935 г.). Атомный вес трития может быть рассчитан следующим образом [c.27]

Обычно величина определялась при помощи камеры Вильсона, в которой происходило охлаждение парогазовой смеси (в результате ее адиабатического расширения), образование зародышей, затем частиц аэрозоля. Весьма эффективен метод определения 5 при смешении парогазовой смеси с холодным газом в турбулентной свободной струе [84]. Метод основан на том, что при помощи теории турбулентных свободных струй можно определять возникающие значения пересыщения 5 в любой точке струи, в том числе и максимальное пересыщение 5тах,-если известны параметры смешивающихся потоков. Изменяя эти параметры, можно получить такое пересыщение, при котором в струе появляется туман это пересыщение может быть принято равным критическому. [c.51]

Фотографическое действие излучения было способом, с помощью которого радиоактивность была открыта. В дальнейшем фотографический способ изучения радиоактивности уступил место более совершенным, но в последнее время он вновь приобрел большое значение и распространение в виде разработанного Л. В. Мысовским и А. П. Ждановым метода толстослойных эмульсий. Он основан на применении особенно богатых серебром эмульсий толщиной до 0,1 мм. Такой толщины слоя достаточно для того, чтобы в нем локализовалось изучаемое ядерное превращение. После проявления пластинки можно наблюдать под микроскопом пространственные следы, указывающие на направление и дальность полета частиц. Во многих случаях этот новый способ имеет преимущества перед камерой Вильсона. [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология