Microcosmo con Vista

La camera permette di visualizzare le tracce delle particelle cariche elettricamente (ioni) sulle quali si condensano gocce di alcool che appaiono come una scia. Perché questo avvenga occorre che il vapore sia sovrasaturo cioè pronto a formare nebbia. Questa condizione avviene in prossimità della lastra nera sul fondo della camera raffreddata a circa -30° C, dove il vapore che diffonde dall’alto si trova ad essere sovrasaturo formando così una traccia visibile di goccioline.

La camera a nebbia permette di visualizzare vari tipi di particelle come particelle alfa (che producono tracce corte e piuttosto larghe), elettroni (tracce sottili che possono essere rettilinee oppure curve e che possono attraversare tutta la camera), muoni cioè particelle prodotte dalla radiazione cosmica (che generano tracce rettilinee e ben visibili).

Lo strumento consiste in una lampada, sorgente della radiazione luminosa, e in una lamina metallica collegata ad un elettroscopio. L’emissione di elettroni dalla lamina metallica fa si che la lamina si carichi positivamente. L’elettroscopio rileva questa carica.

L’esperimento della diffrazione degli elettroni permette di osservare la natura ondulatoria delle particelle (onde di materia).

Le strisce luminose all'interno della sfera sono generate da elettroni accelerati dal centro verso l'esterno. Gli elettroni urtando gli atomi di gas all'interno della sfera fanno sì che venga emessa della luce come effetto della ricaduta degli elettroni dopo l'urto nelle orbite atomiche loro permesse.Toccando l'esterno della sfera con la mano si ottiene l'effetto di aumentare la differenza di potenziale con una conseguente maggiore concentrazione delle strisce luminose.

Il principio di funzionamento di questo apparecchio è basato sul diverso comportamento assorbente delle superfici bianche rispetto a quelle nere.Le molecole del gas infatti vengono colpite dai fotoni della radiazione elettromagnetica e si muovono con velocità proporzionali all'energia dei fotoni della radiazione incidente. Le facce nere del radiometro assorbono gli urti delle molecole mentre le facce bianche respingono le molecole stesse. Lo sbilanciamento energetico fra le due superfici fa sì che le facce ruotino.

Scoperto alla fine degli anni ‘60, il materiale Aerogel ha diverse applicazioni. Viene usato come isolatore termico specialmente in aeronautica (a causa del suo leggerissimo peso) e per assorbire suoni. L’Aerogel è usato in rivelatori di particelle chiamati RICH (acronimo di Ring Imaging Cherenkov), che possono identificare la massa delle particelle basandosi sulla radiazione Cherenkov che una particella carica produce precisamente passando attraverso la materia. La luce Cherenkov è emessa quando la velocità della particella carica è più grande della velocità della luce in quel materiale. Il rapporto delle due velocità determina l'angolo di emissione di questa luce rispetto alla direzione della particella. Se il materiale è altamente trasparente, e l’Aerogel lo è, si può raccogliere la luce emessa su un piano. L'angolo di emissione della luce dipende dalla massa e dalla velocità della particella in questione. È quindi l'osservabile fisica che permette di risalire alla massa della particella.