Exposiscion para fisica sobre camara de niebla

- ¿Qué es?

Este detector, llamado cámara de niebla, es una caja herméticamente cerrada en cuyo interior hay una mezcla de vapor de alcohol y aire. El fondo de la cámara se mantiene tan frío (por contacto con CO2 sólido, hielo seco) que hay una capa con vapor por debajo de su temperatura de condensación, en un estado inestable en el que sólo hace falta una perturbación para que empiecen aformarse gotas de alcohol líquido

-Como se construye
1. Como base de la cámara se puede usar una pecera de plástico o vidrio (siempre que las juntas sean estancas. Unas dimensiones aproximadas que vienen bien son 20 cm x 15 cm de ancho y, más importante, entre 15 y 20 cm de alto.
2. Para que en el interior de la cámara haya vapor de alcohol utilizamos unas tiras de fieltro o similar de unos pocoscm de ancho pegadas a lo largo del interior de la cámara como indica la figura. Estas tiras se empaparán luego en isopropanol (así que cuidado con la elección del pegamento...).
3. Para cerrar la cámara se emplea una chapa de aluminio de las mismas dimensiones que la base de la pecera (o lo que sea).
4. Es simplemente un contenedor para el hielo seco sobre el que se va a colocar la cámara. Unabuena opción es el poliestireno expandido (llamado “corcho blanco” o también “poliexpán” e incluso “porexpán”), ya que es un buen aislante térmico.

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- ¿Para que se usa?

La cámara de niebla se usa para detectar partículas de radiación ionizante.

Invención

Charles Thomson Rees Wilson (1869-1959), un físico escocés, inventó la cámara de niebla. Inspirado por las observaciones delespectro 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 deniebla 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 latraza 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.

Funcionamiento
Si se mantiene un gradiente de temperatura suficientemente pronunciado entre el fondo y la superficie superior de la cámara a la vez que se garantiza la difusión de vapor desde la superficie más caliente a la másfría a través de un gas inerte (que aquí es aire), será posible obtener una capa, próxima al fondo en nuestro caso, de vapor sobresaturado. Las temperaturas deben ser tales que en esa capa sensible se pueda producir condensación sobre los iones que forman al pasar las partículas cargadas de energía suficiente. Este es un procedimiento para conseguirlo:
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Tras haber empapado de isopropanol elfieltro (con una jeringa, por ejemplo, y generosamente), se cierra la cámara de forma estanca tal como se ha indicado y se coloca sobre el hielo seco.
Para conseguir un gradiente de temperatura apropiado, la chapa metálica que forma la base de la cámara debe colocarse horizontal y en muy buen contacto térmico con el hielo seco (que estará a su temperatura de sublimación a presión atmosférica,unos -79 ºC), por lo que hay que usarlo pulverizado o en forma de placas o fragmentos pequeños, como granos de arroz. Si se emplean otras presentaciones típicas (como los cilindros del orden de un centímetro de diámetro y varios de altura) es posible que la temperatura de la base no sea suficientemente baja.
Por el contrario, la parte superior de la cámara, donde está depósito con el alcohol...