探测宇宙射线

选自《新知客》2010年第1期

材料:

实验材料

实验原理:

宇宙射线是一些能量极高的粒子,它的来源是遥远的恒星和星系,开始被称为初级宇宙射线。它经过漫长的旅途到达地球,和地球的磁场与大气相互作用,碰撞产生了能量稍低的粒子,被称作次级宇宙射线。这个火花室探测的是μ子,对它的探测可以间接证明狭义相对论。

火花室:

这个实验是用荧光灯管建造一个火花室(sparkle chamber)来探测宇宙射线,因为它们能够把它们周围的空气电离,也就是把空气变得导电。在它周围施加高电压,就能看到电压击穿空气形成一颗火花。把许多这样的探测装置做成方格状排列,就能看到这个粒子的轨迹。

实验步骤:

1.将荧光灯管并列排成一排,用木棍将它们固定,并竖直支撑起来。

步骤1

2.将一段导线去掉绝缘的外皮,并截成4段,分别和灯管垂直,并列缠绕在每一根灯管上,并用透明胶带固定。

步骤2

3.在直流电源的正极串联1M欧姆的电阻防止短路,并接地(连接到地面上的金属物体)。将正极和负极交替接通到4段导线上,就构成了一个4×4的火花室。

步骤3

4.将整个装置放在完全黑暗中,然后接通电源。大约每半分钟就能看到一串闪光,说明探测到一个μ子通过火花室。

步骤4

注意:

小心触电!实验中使用高压直流电,需要非常小心,不要带电操作!

小心划伤!荧光灯管很容易破裂,操作时要小心被玻璃碎片划伤!

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发布时间:2010/4/13 下午2:41:38  阅读次数:9399

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