문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 안개상자 (문서 편집) [목차] {{{+2 Cloud Chamber}}} [[파일:external/55eb94e2a054fbe4b288b0c569c3c72df4998dfa4336d2bc8ce0b49501cfb386.jpg]] 방사선 원소를 묻힌 촉에서 궤적이 관측되는 모습. == 개요 == 방사선 입자를 관측할 목적으로 만드는 장치. 주로 α-입자(헬륨 원자핵), 또는 β^^-^^ 입자(전자)를 관측하는 데 사용된다. 여기에 자기장을 걸어준다면, γ파도 관측이 가능하다. 이 방법을 개발한 아서 홀리 콤프턴과 찰스 윌슨은 1927년 [[노벨물리학상]]을 공동 수상했다. 원래는 실험실 환경 내에서 습한 환경의 구름의 형성원리와 안개를 만들기 위해 고안된 장치였다. == 분류 == 안개상자는 그 동작 방식에 따라 팽창형 안개상자, 확산형 안개상자로 나뉜다. === 팽창형 안개상자 === [[파일:external/www.schoolphysics.co.uk/2.png]] ==== 동작 원리 ==== 전체적인 동작 원리는 아래의 확산형 안개상자와 유사하다. 하지만, 기체를 과포화시키는 방법이 확산형에서는 냉각을 이용하는 데 반해, 팽창형은 갑작스럽게 기체를 팽창을 시킴으로써 과포화 상태로 만들어 버린다. === 확산형 안개상자 === [[파일:external/www.schoolphysics.co.uk/3.png]] ==== 동작 원리 ==== 일단 작동 원리를 간단하게 요약하자면 다음과 같다. * 안개상자 상단부에서 아이소프로필 알코올이 증발한다. * 상단부에서 알코올이 증발하면 상온의 온도에 대해 알코올 증기가 포화 상태가 된다. * 이때, [[드라이아이스]] 또는 여러 개의 [[펠티어 소자]]를 이용하여 하단부를 급속도로 냉각한다. * 급속도로 냉각되면 공기가 [[프로판올|아이소프로필 알코올]][* 프로판올의 이성질체중 하나이다.]에 대해 과포화 상태가 된다.[* 온도에 따른 증기 포화곡선을 생각해 보자. 온도가 더 높을 수록 포화 증기압은 커진다. 즉, 고온의 포화 증기가 기체 상태를 유지한 채로 급냉각되면 증기 분압이 포화 증기압보다 높은 상태인 과포화상태가 된다.] 이렇게 되면 갈 곳 없는 알코올이 응결핵을 만나기를 기다린다. * 이때 자연상에 존재하는 방사선 입자(앞서 언급되었던 α,β 입자)가 안개상자 내부를 지나가면 방사선들이 공기 분자들을 이온화시킨다. 이온화된 공기 입자들은 응결핵으로 작용하여 알코올 입자들이 거기에 달라붙어 눈에 보일 정도로 큰 궤적을 그리게 된다. == 관측되는 입자 == 일단 자기장을 걸어주지 않고 관측할 수 있는 입자는 크게 α-입자, β^- 입자가 있다. 그 외에도 [[우주선(물리)|우주선]] 중 뮤온 정도는 지상에서 관측할 수 있다 [[파일:external/hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/cloudimg.jpg]] === α-입자(헬륨 원자핵) === 일단 헬륨 원자핵은 +2 의 전하를 띠고 있는 양성자 덩어리이다. 그렇기 때문에 다음과 같은 특징을 가진다. * +2 의 전하를 띄어 전자보다 다 큰 전하량을 가지고 있어서 단위 개수당 더 많은 수의 공기 분자를 이온화시킨다. * 무겁기 때문에 멀리 나아가지 못한다. 따라서, 이러한 특징을 종합해 보면 '''굵고 짧은 궤적'''이 나타난다고 결론지을 수 있다. === β^^-^^ 입자(전자) === 베타 마이너스 입자의 정체는 -1 의 전하를 띠고 있는 전자이다. 그렇기 때문에 다음과 같은 특징을 가진다. * -1의 전하를 띠어, 단위 개수당 훨씬 더 적은 수의 공기 분자를 이온화시킨다. * 우리는 중학교, 또는 고등학교 때 전자의 질량은 원자핵의 질량의 약 1/1837 배라고 배웠다. 결론은 매우 가벼워서 궤적의 길이가 길다. 따라서, 이러한 특징을 종합해 보면 '''가늘고 긴 궤적'''이 나타난다고 결론지을 수 있다. == 방사선 방출 모습 == * [[우주선(물리)|우주선]] [[http://www.instructables.com/id/Detecting-Cosmic-Rays-in-a-Cloud-Chamber/|링크]] * [[https://en.wikipedia.org/wiki/Salt_substitute|소금 대용품]](Salt substitute, [[칼륨]]) [[https://www.youtube.com/watch?v=KC5tHNDk9OU|링크]] * [[아메리슘]] [[https://www.youtube.com/watch?v=noP7HT-Uins|링크]] [[분류:실험기구]]저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기