У 1912 р. учений із Шотландії на ім'я Чарльз Вільсон винайшов прилад, необхідний для самостійної реєстрації слідів треків заряджених частинок. Винахід камери дало Вільсону в 1927 можливість бути удостоїтися вищої нагороди в галузі фізики - Нобелівської премії.

Будова приладу

Туманною камерою, або як інакше називають камерою Вільсона, прийнято вважати не більшу за розміром ємність з кришкою, виготовленою з такого матеріалу, як скло, в самому низу камери розташовується поршень.

Наповнення приладу відбувається внаслідок впуску насиченої париефіру, спирту, чи звичайної води, вони попередньо очищаються від пилу, у ній: це потрібно у тому, щоб частки, пролітаючи, не затримувалися центрами конденсації, що у молекулах води.

Після заповнення камери парами поршень опускається, далі внаслідок виникнення адіабатичного розширення відбувається стрімке охолодження пари, які стають перенасиченими. Заряджені частинки, проходячи по всій ємності камери, залишають слід з іонних ланцюжків. Пара у свою чергу, конденсуючись на іонах, залишає треки – сліди частинок.

Принцип роботи приладу

Внаслідок того, що в досліджуваному просторі періодично відбувається перенасичення парами різноманітних центрів конденсації(іонами, що супроводжують слід частки, що стрімко переміщається), на них відбувається поява невеликих за розміром крапель рідини. Обсяг цих крапель з часом збільшується, водночас надається можливість їх зафіксувати, роблять це за допомогою їхнього фотографування.

Джерело досліджуваного матеріалу знаходиться або в межах камери, або безпосередньо за її межами. У тому випадку, коли він перебуватиме поза ємністю камери, частинки в неї можуть залітати у прозоре невелике вікно, розташоване на ній. Чутливість приладу по відношенню до часового відрізка може змінюватися від 0,01 частки секунди до 2-3 секунд, цей час необхідний для потрібного перенасичення іонної конденсації.

Слідом слід відразу ж почистити робочий об'єм камериЦе робиться для відновлення її чутливості. Камера Вільсона працює тільки в циклічному режимі. Один повний цикл приблизно дорівнює хвилині.

Переміщення туманної камери в магнітне поле може спричинити збільшення її особистих можливостей у кілька разів. Це пов'язано з тим, що подібне середовище здатне викривляти траєкторію польоту заряджених частинок, що в свою чергу визначає їх імпульс разом зі знаком заряду.

Найбільш відомі застосування приладу

Використовуючи камеру Вільсона в 1932 році, фізик-експериментатор із США на ім'я Карл Девід Андерсон зміг встановити вміст у космічних променях позитрона.

Першим, кому спало на думку помістити туманну камеру в область знаходження найсильнішого магнітного поля, стали радянські вчені-фізики Д. В. Скобельцин і П. Л. Капіца, що вони і зробили з величезним успіхом у 1927 році, через 15 років з моменту створення знаменитого приладу. Радянські дослідники визначили разом із імпульсами знаки зарядів та такі кількісні характеристики частинок, як маса та швидкість, що стало сенсаційним проривом радянської фізики в рамках світового масштабу.

Перетворення приладу

У 1948 році в галузі фізики відбулося удосконалення камериВільсона, автором подібної розробки став англійський фізик Патрік Блеккет, який отримав за свій винахід Нобелівську премію. Науковець створив керовану версію туманної камери. Він встановив у прилад спеціальні лічильники, які реєструє сама камера, вони самі ж «запускають» камеру для спостережень подібних дій.

Нова вдосконалена камера Вільсона, яка працює в подібному режимі, стає більш діяльною, відбувається помітне зростання її ефективності.

Керованість туманної камери, створена Блеккетом, сприяє забезпеченню високої швидкості в області розширення газового середовища, внаслідок чого з'являється можливість відстеження камерою сигналу зовнішніх лічильників і подальшого реагування на нього.

Вільсон дожив доти, коли відбулося перетворення його дітища, він назвав експеримент вдалим і визнав всю важливість використання варіанта приладу, представленого Патріком Блеккетом.

Значення приладу

Камера Вільсона стала для першої половини XX століття унікальним приладом, який підняв престиж фізики у всьому науковому світі. Вона дозволила фізикам відстежити сліди заряджених частинок та уявити це відкриття суспільству.

Плюси

• Камера Вільсона стала першим у світі приладом, який спромігся відстежити сліди треків заряджених частинок.
• Даний пристрій успішно застосовується в магнітному полі.
• Камера Вільсона відіграла важливу роль у вивченні будови великої кількості речовин (рубідій і так далі).
• За допомогою застосування туманної камери фізики змогли дослідити ядерні випромінювання та космічні промені.

Мінуси

• З урахуванням зростання тиску в камері одночасно також збільшується і тимчасовий відрізок, необхідний для вимірювання нечутливості приладу, його фізики називають мертвим часом.
• Робота камери Вільсона вимагає тиску від 0,1 до 2-х атмосфер, якщо з'являється більш високий тиск, то в такому випадку робота приладу стає утрудненою, що пов'язане з запотівання скла камери, його потрібно постійно очищати.
• Камера не дає здійснити повноцінну автоматизацію даних.

Камера Вільсон.

Камера Вільсона (рис. 38.1) була винайдена шотландським фізиком Ч.Вільсоном у 1910–1912 роках. і була одним із перших приладів для реєстрації заряджених частинок. В основі дії камери лежить властивість конденсації крапельок води на іонах, що утворилися вздовж треку (сліду) частинки. Поява камери Вільсона не тільки дозволила побачити треки частинок, але й уможливила «розпізнавання» цих частинок (заряд, енергія), а також дала багато нового матеріалу, який послужив основою деяких важливих відкриттів.

Малюнок 38.1.

Принцип роботи камери Вільсон досить простий. Відомо, що якщо парціальний тиск водяної пари перевищує її тиск насичення при цій температурі, то може утворитися туман і випасти роса. Показник перенасичення S– це відношення парціального тиску до тиску насичення за даної температури. Для мимовільної конденсації пари в чистому повітрі потрібні великі показники перенасичення ( S~ 10), але якщо в повітрі присутні сторонні частинки, здатні служити центрами конденсації, то утворення мікрокраплинок може початися і при менших значеннях S.

Частинки, що утворюються при радіоактивному розпаді, мають достатню енергію для іонізації великого числа молекул газу, що становить середовище. Частини іони, що утворюються при прольоті, ефективно притягують молекули води внаслідок несиметричності розподілу заряду в цих молекулах. Таким чином, частка, що вивільнилася при радіоактивному розпаді, пролітаючи перенасичене середовище, повинна залишати за собою слід із крапель води. Його можна побачити і зняти на фотопластинку в камері Вільсона.

Камера Вільсона є циліндр, заповнений парами спирту і води. У камері є поршень, при швидкому опусканні якого внаслідок адіабатичного розширення температура падає, і пари набувають здатності легко конденсуватися (показник перенасичення 1< S< 10). Влетающие через отверстие в камере частицы вызывают ионизацию молекул среды, то есть появление туманного следа – трека частицы. Вследствие того, что частицы обладают разными энергиями, размерами и зарядами, треки от различных частиц выглядят по-разному. Например, трек электрона выглядит тоньше и прерывистей, чем трек, полученный при пролете значительно более массивной альфа-частицы.

Завжди невидимою залишається фонова радіація, яка незмінно присутня в атмосфері. Природні джерела випромінювання включають космічні промені, радіоактивний розпад елементів гірських порід або радіоактивний розпад елементів живих організмів. Інструмент – хмарна камера Вільсона – це відносно нескладний пристрій, завдяки якому є можливість спостерігати та фіксувати проходження іонізуючого випромінювання. По суті, пристрій допускає опосередковане спостереження за випромінюванням радіації у межах навколишнього середовища. Свою назву хмарної камери Вільсона конструкція отримала на честь її винахідника – шотландського фізика Чарльза Томсона Різа Вільсона.

Дослідження початку 20 століття, проведені за участю хмарної камери Вільсона, завершились відкриттям елементарних частинок:

• Позітрона
• Нейтрона
• Мюона
• Каона (К-мезона)

Існують різні види хмарних камер. Прилад дифузійного типу в домашніх умовах виготовити простіше за інші види. Конструкція дифузного типу містить герметичний контейнер, верхня область якого нагрівається, а нижня охолоджується.

Прилад Вільсон в оригінальному конструктивному виконанні. Зовсім нескладна конструкція, але скільки чудових відкриттів відбулося завдяки цьому апарату

Хмара всередині контейнера формується зі спиртової пари (метанолу тощо). Нагріта верхня область камери створює умови для випаровування спирту.

Пар, що утворився, охолоджується, опускається вниз і конденсується, опинившись в холодній донній області контейнера.

Об'єм простору між вершиною та дном контейнера заповнений хмарою пересиченої пари. Коли енергетична заряджена частка (випромінювання) проходить через пару, ця частка неминуче залишає іонізаційний слід.

Молекули спирту і води мають властивості полярних елементів, тому притягуються до іонізованих частинок.

Коли в області пересиченої пари молекули спирту та води зближуються з іонами, утворюється крапельний конденсат. Шлях проходження конденсату залишається видимим до джерела випромінювання.

Як зробити камеру Вільсона своїми руками

Виготовлення хмарної саморобної камери потребує наступних матеріалів та аксесуарів:

1. Прозорий скляний (пластиковий) контейнер із кришкою.
2. Ізопропіловий спирт (медичний 99% спирт).
3. Сухий лід та піддон для льоду.
4. Абсорбуючий матеріал.
5. Щільний папір чорного кольору.
6. Ліхтар із високою яскравістю свічення.
7. Грілка медична малорозмірна.

Вдалим контейнером цілком може виступити звичайна порожня скляна баночка. Ізопропіловий спирт доступний з асортименту більшості аптек у вигляді аналога - медичного спирту.

Схема приладу Вільсона: 1 – циліндричний контейнер; 2 - водяний лоток; 3 - латунний плунжер; 4 - лабораторний затискач; 5 - від калібратора; 6 - від насоса; 7 - дерев'яний блок; 8 - рухома база; 9-джерело живлення; 10 - сферичний вакуумний контейнер

Головне, щоб медичний спирт був не менше 99% густини. Метанол також може застосовуватися для домашнього проекту, але слід мати на увазі, що ця речовина має високий рівень токсичності.

Абсорбуючий матеріал успішно замінює губка або шматочок повсті. Як підсвічування підійде світлодіодний ліхтарик.

Не виключається навіть використання функції ліхтаря. До речі, телефонна камера стане в нагоді для фотографування слідів присутності радіації.

Влаштування інструментарію досліджень будинку

Починають процес збирання обладнання зі шматка губки, який закладають у нижню частину банки. Рекомендується акуратно підігнати матеріал за розміром діаметра банки, щоб губка упиралася в стінки і не випадала, якщо банку перевернути.

Гарантоване кріплення губки або повсті забезпечить додавання невеликої кількості пластиліну або смоли на дно банки. Не слід використовувати клейку стрічку або клей, оскільки пари спирту легко розчиняють подібні матеріали.

Пристрій саморобки: 1 - Темне приміщення; 2 - скляний контейнер; 3 - медична грілка; 4 - сухий лід; 5 - промінь світла ліхтарика; 6 - піддон для сухого льоду; 7 - губчастий матеріал; 8 - пари спирту

Наступним кроком потрібно вирізати із щільного паперу чорного кольору коло, аналогічне формі кола внутрішньої області кришки, якою закривається банка. Вирізаним паперовим колом необхідно закрити внутрішню частину кришки.

Паперова вставка потрібна для того, щоб унеможливити ефект відображення. До того ж папір теж певною мірою працює як абсорбер.

Для гарантованого кріплення паперову вставку також розумно прикріпити за допомогою пластиліну або смоли. Модернізовану таким чином кришку можна вдягати на горловину банки.

Однак насамперед слідує (банку) ізопропіловий спирт. Заливка робиться з урахуванням повного просочення губки (або повсті), але без явного надлишку рідини.

Найпростіший спосіб досягти точного рівня – заливати спирт доти, доки рідина повністю не закриє губчастий матеріал. Потім надлишки злити.

Технологічний процес із камерою

Потрібно місце, де є умови створення повної темряви (наприклад, простора шафа або ванна кімната без вікон). Потрібно розкласти сухий лід у заздалегідь підготовлений піддон.

Скляну банку (хмарну саморобну камеру Вільсона) перевернути горловиною донизу і поставити на лід. Витримати у такому положенні приблизно 10 хвилин.

Ось такі картини, що зачаровують, з'являються всередині хмарної камери. Радіація не тільки здатна вбивати все живе. Вона здатна ще й класно малювати

Після десятихвилинного охолодження взяти медичну грілку, наповнити гарячою водою і розмістити на верхній частині саморобної хмарної камери Вільсона (тобто покласти на дно банки).

Грілка активізує процес випаровування спирту. В результаті утворюється хмара насиченої спиртом пари. Саме час повністю затемнити кімнату (або шафу), де проводяться дослідження.

Залишиться увімкнути ліхтарик і спрямувати промінь світла крізь стінки створеної хмарної камери. На тлі спиртової хмари всередині банки будуть явно помітні сліди іонізуючого випромінювання.

Їх можна легко сфотографувати. А якщо зробити низку знімків, надалі можна виконати за ними відповідний аналіз рівня радіації.

Про безпеку технологічного процесу

Незважаючи на той факт, що ізопропіловий спирт вважається безпечним у порівнянні з метанолом, ця речовина викликає токсикоз при внутрішньому вживанні. Також спирт відноситься до речовин, що легко займаються.

Про ці властивості ізопропілового спирту слід пам'ятати. Виконуючи дослідження, рекомендується тримати речовину далеко від джерел тепла чи відкритого полум'я.

Сухий лід у процесі сублімації – барвисте явище. Однак якщо такий процес проходить у герметичному контейнері, не виключається вибух контейнера через утворення високого тиску.

Сухий лід теж має небезпечні властивості. Цей, певною мірою, здатний викликати обмороження при безпосередньому тривалому контакті. Рекомендується застосовувати рукавички, працюючи із сухим льодом.

Крім того, не можна зберігати сухий лід у герметичному контейнері. Процес сублімації сухого твердого льоду в газ супроводжується зростанням тиску. Якщо це відбувається у закритій герметичній ємності, цілком можливий розрив судини.

Практичні заняття з камерою Вільсона

Якщо є радіоактивне джерело, можна помістити його біля хмарної камери, щоб побачити ефект чіткого випромінювання.

Дослідження рівня радіації в домашніх умовах – процес цікавий та пізнавальний. Можна побачити безліч цікавих явищ, які неможливо побачити звичайним чином

Деякі продукти та матеріали із повсякденного побуту є радіоактивними. Наприклад:

• бразильський горіх,
• банани,
• наповнювач для котячого туалету,
• уранове скло.

Хмарна камера Вільсона, зроблена своїми руками, дозволяє досліджувати методи захисту від радіації. Можна розміщувати будь-які матеріали між радіоактивним джерелом і саморобною хмарною камерою, визначаючи тим самим їх опір випромінюванню.

Можна, наприклад, вивчити ефект магнітного поля, створивши таке в межах розташування хмарної камери.

Позитивно заряджені та негативно заряджені частинки утворюють криволінійні сліди у протилежних напрямках під дією поля.

Хмарна та бульбашкова камери

Пухирцева камера - це фактично споріднена конструкція з групи детекторів випромінювання. Дія приладу заснована на тих же принципах, що використовується хмарна камера Вільсона.

Конструкція бульбашкової камери: 1 - водяний буфер; 2 - фторвуглець C3F8; 3 - гідравлічна рідина (пропіленгліколь); 4 - акустичні сенсори; 5 - Сільфон; 6 - відеокамери; 7 - посуд під тиском

Різниця полягає лише в тому, що для роботи з бульбашковою камерою використовується перегріта рідина, а не пересичена пара. Прилад має циліндр, який заповнюється рідиною, підігрітою до температури, трохи вище її точки кипіння.

Найбільш поширеною речовиною є рідкий водень. Зазвичай до бульбашкової камери прикладається магнітне поле.

За рахунок цього доповнення іонізуюче випромінювання переміщається спіральним шляхом, відповідно до його швидкості, відношення заряду і маси.

Пухирцеві камери зазвичай більше за розмірами, ніж хмарні. Цей вид приладів складніший для виготовлення, але відкриває широкі можливості відстеження більш енергійних елементарних частинок.

Відео-доповнення до теми дослідження елементарних частинок

ВІЛЬСОНА КАМЕРА, трековий детектор частинок. Створена Ч. Т. Р. Вільсоном у 1912 році. У Вільсона камері сліди (треки) заряджених частинок стають видимими завдяки конденсації пересиченої пари на іонах, утворених зарядженої частинкою в газі, що рухається. Краплі рідини, що виникли на іонах, виростають до великих розмірів, і при досить сильному освітленні їх можна сфотографувати. Пересичення досягається швидким (майже адіабатичним) розширенням суміші газу і пари і визначається відношенням тиску р 1 пари до тиску р 2 насичених пар при температурі, що встановлюється після розширення. Величина пересичення, необхідна освіти крапель на іонах, залежить від природи пари і знака заряду іона. Так, водяна пара конденсується переважно на негативних іонах, пари етилового спирту – на позитивних. У Вільсона камері частіше використовують суміш води та спирту, у цьому випадку необхідне пересичення р 1 /р 2 ≈1,62, що є мінімальним із усіх можливих значень.

Досліджувані частинки можуть або випускатися джерелом, що поміщається всередині камери, або потрапляти в камеру через прозоре для них вікно. Природу та властивості досліджуваних частинок можна встановити по довжині пробігу та імпульсу частинок. Для вимірювання імпульсів частинок Вільсона камеру поміщають магнітне поле; Для утворення вторинних частинок у камері Вільсона розташовують пластини з щільного матеріалу, залишаючи між ними зазори для спостереження слідів частинок.

Вільсон камера може використовуватися в так званому керованому режимі, коли вона приводиться в дію пусковим пристроєм, що спрацьовує при попаданні в неї досліджуваної частки. Повний час циклу звичайної камери Вільсона ≥ 1 хв. Воно складається з часу, необхідного для повільного (очищаючого) розширення, часу, необхідного для припинення руху газу, часу дифузії пари в газі. Як джерела світла при фотографуванні треків частинок використовують імпульсні лампи великої потужності.

За допомогою Вільсона камери зроблено низку відкриттів у ядерній фізиці, фізиці елементарних частинок. Найяскравіші пов'язані з дослідженнями космічних променів: відкриття широких атмосферних злив (1929), позитрона (1932), виявлення слідів мюонів, відкриття дивних частинок. У 1950-60-х роках Вільсона камера була практично повністю витіснена бульбашковою камерою, що має велику швидкодію і тому більш придатною до роботи на сучасних прискорювачах заряджених частинок.

Літ.: Дас Гупта Н., Гош С. Камера Вільсона та її застосування у фізиці. М., 1947; Вільсон Дж. Камера Вільсон. М., 1954; Принципи та методи реєстрації елементарних частинок. М., 1963.

Як ми бачили, радіоактивні випромінювання мають іонізаційну і фотографічну дію. Обидві ці дії властиві як швидким зарядженим частинкам, так і рентгенівському випромінюванню, що є електромагнітними хвилями. Щоб з'ясувати, чи має радіоактивне випромінювання зарядом, достатньо піддати його дії електричного або магнітного поля.

Розглянемо такий досвід. У відкачану коробку (рис. 377 а) перед вузькою щілиною в свинцевій перегородці 2 поміщений радіоактивний препарат 1 (наприклад, крупинка радію). 3. Після прояву ми побачимо на ній чорну смужку - тіньове зображення щілини. Свинцева перегородка, отже, затримує радіоактивні промені; і вони проходять у вигляді вузького пучка через щілину. Помістимо тепер коробку між полюсами сильного магніту (рис. 377 б) і знову встановимо в положення 3 фотопластинку. Виявивши платівку, виявимо на ній вже не одну, а три смужки, з яких середня відповідає прямолінійному поширенню пучка з препарату через щілину.

Мал. 377. Відхилення радіоактивного випромінювання магнітним полем: а) траєкторії променів у магнітному полі (штрихове коло – проекція полюсів магніту; лінії поля спрямовані через площину креслення на нас); в) аркуш паперу товщиною повністю поглинає випромінювання, 1 – радіоактивний препарат, 2 – свинцевий екран, 3 – фотопластинка, 4 – аркуш паперу товщини

Таким чином, у магнітному полі пучок радіоактивного випромінювання розділився на три складові, з яких дві відхиляються полем у протилежні сторони, а третя не відчуває відхилення. Перші дві складові є потоками протилежно заряджених частинок. Позитивно заряджені частинки отримали назву частинок чи випромінювання. Негативно заряджені частинки називають частинками чи випромінюванням. Магнітне поле відхиляє частинки незрівнянно слабше, ніж частинки. Нейтральна компонента, яка не відчуває відхилення в магнітному полі, отримала назву випромінювання.

випромінювання сильно відрізняються один від одного за властивостями, зокрема, за здатністю проникати крізь речовину. Для дослідження проникаючої здатності радіоактивного випромінювання можна використовувати той самий прилад (рис. 377, в). Поміщатимемо між препаратом 1 і щілиною екрани зростаючої товщини, робити знімки в присутності магнітного поля і відзначати, починаючи з якої товщини екрана зникнуть сліди променів кожного роду.

Виявляється, першим зникає слід часток. частинки повністю поглинаються вже листом паперу товщини (рис. 377, в; 378, а). Потік частинок поступово послаблюється зі збільшенням товщини екрану і поглинається повністю при товщині алюмінієвого екрана кілька міліметрів (рис. 378, 6). Найбільш проникаючим є випромінювання. Шар алюмінію товщини майже не послаблює інтенсивності випромінювання.

Мал. 378. Поглинання радіоактивних випромінювань речовиною

Речовини з великим атомним номером мають значно більшу поглинаючу дію для випромінювання; у цьому відношенні випромінювання схоже з рентгенівським. Так, свинцю послаблює пучок випромінювання приблизно удвічі (рис. 378, в).

Різниця у властивостях випромінювань наочно проявляється у так званій камері Вільсона – приладі для спостереження шляхів швидких заряджених частинок. Камера Вільсона (рис. 379) є скляним циліндром 1 зі скляною кришкою, в якому може переміщатися поршень 2. Об'єм циліндра над поршнем заповнений повітрям, насиченим парою води (або спирту). При різкому опусканні поршня повітря камери охолоджується внаслідок швидкого розширення. Пара води стає пересиченою, т. е. створюються умови для конденсації пари на ядрах конденсації (див. том I, § 300). Як ядер конденсації можуть бути продукти іонізації повітря. Іони поляризують молекули води та притягують їх до себе, полегшуючи цим конденсацію. Ядрами конденсації можуть бути також частинки пилу, але під час роботи з камерою Вільсона повітря у ній ретельно очищають.

Мал. 379. Камера Вільсона (спрощена схема): 1 – скляний циліндр, 2 – поршень, 3 – освітлювач, 4 – фотоапарат. Повітря над поршнем насичене парою води

Нехай пара в камері перебуває в стані пересичення. Швидка заряджена частка, пролітаючи через камеру, залишає на своєму шляху ланцюжок іонів. На кожному іоні осідає крапелька, і траєкторія частки стає видимою як туманного сліду. Висвітлюючи туманні сліди збоку сильною лампою 3 (рис. 379), можна сфотографувати через прозору кришку камери. Такі фотографії зображені на рис. 380 і 381. За допомогою цього чудового методу ми маємо можливість спостерігати траєкторію польоту (слід) однієї-єдиної або частки. Туманні сліди існують у камері недовго, тому що повітря нагрівається, отримуючи тепло від стінок камери, і краплі випаровуються. Щоб отримати нові сліди, необхідно видалити наявні іони за допомогою електричного поля, стиснути повітря поршнем, почекати, поки повітря в камері, що нагрілося при стисненні, охолоне, і зробити нове розширення.

Мал. 380. Сліди та частинок у камері Вільсона. Частинки випромінюються радіоактивним препаратом, поміщеним у нижні частини камери: а) частинки: камер у магнітному полі спрямованому перпендикулярно до площини малюнка від пас; б) частинки: магнітне поле спрямоване на нас

Мал. 381. Фотографія слідів у камері Вільсона, поміщеної в магнітне поле і опромінюваної випромінюванням. Вгорі – розташування джерела: 1 – радіоактивний препарат, 2 – свинцевий екран із щілиною, – пучок випромінювання

Цінність камери Вільсона як фізичного приладу значно зростає, якщо помістити її у магнітне поле, як це зробили радянські фізики Петро Леонідович Капіца (1894-1984) та Дмитро Володимирович Скобельцин (нар. 1892). Магнітне поле викривляє траєкторії частинок (рис. 380). Напрямок згинання сліду дозволяє судити про знак заряду частки; вимірявши радіус траєкторії, можна визначити швидкість частки, якщо відомі її маса та заряд (див. § 198).

Довжина слідів частинок у повітрі при атмосферному тиску становить близько і набагато менше довжини слідів більшості частинок. Сліди частинок набагато жирніші від слідів частинок, що свідчить про меншу іонізуючу здатність останніх.

На рис. 381 представлена ​​камера Вільсона, поміщена в магнітне поле і опромінена джерелом випромінювання. Пучки випромінювання не відхиляються магнітним полем, і їх траєкторії в камері повинні бути прямими лініями, що виходять з джерела. Таких прямолінійних слідів на фото немає. Отже, випромінювання не залишає на своєму шляху безперервного ланцюжка іонізованих атомів. Дія випромінювання на речовину зводиться до рідкісного вибивання з атомів електронів, яким завдяки енергії квантів повідомляється велика швидкість; ці електрони потім виробляють іонізацію атомів середовища. Траєкторії таких електронів, вигнуті магнітним полем, видно на рис. 381. Більшість електронів виходить із стін камери.

Зазначимо на закінчення, більшість радіоактивних речовин випромінює лише одне рід частинок - або частинки, або частки. Випускання частинок часто (але не завжди) супроводжується випромінюванням.