HMLOVÁ HMLOVÁ KOMORAKOMORA

„„Tvorivý učiteľ fyziky“, Smolenice, 2009Tvorivý učiteľ fyziky“, Smolenice, 2009

Mgr. Vladimír Plášek, FMFI UKMgr. Vladimír Plášek, FMFI UK

OBSAHOBSAH

Všeobecne o HKVšeobecne o HK Význam HKVýznam HK SŠ a HKSŠ a HK Zostrojenie HKZostrojenie HK Meranie s HKMeranie s HK Kozmické žiarenieKozmické žiarenie ZáverZáver

OTÁZKYOTÁZKY

Prečo sa vám zarosia okuliare, keď Prečo sa vám zarosia okuliare, keď vstúpite do kúpeľne, v ktorej je vo vstúpite do kúpeľne, v ktorej je vo vani horúca voda?vani horúca voda?

Naplňte fľašu vodou a vložte ju do Naplňte fľašu vodou a vložte ju do

chladničky - po minúte ju vyberte. chladničky - po minúte ju vyberte. Čo pozorujete a prečo? Čo pozorujete a prečo?

HMLOVÁ KOMORAHMLOVÁ KOMORA

Kedysi ...

Dnes.

CHARLES THOMSON REES CHARLES THOMSON REES WILSONWILSON

Cavendishovo Cavendishovo laboratórium, 1895laboratórium, 1895

Pokles tlaku plynuPokles tlaku plynu 1896, pozoroval 1896, pozoroval

lúče Xlúče X 1899, J.J.Thomson 1899, J.J.Thomson

zmeral elementárny zmeral elementárny náboj elektrónunáboj elektrónu

1911, ionizujúca 1911, ionizujúca častica za sebou častica za sebou zanecháva stopuzanecháva stopu

VÝZNAM HKVÝZNAM HK

Zviditeľňuje stopy Zviditeľňuje stopy nabitých čstícnabitých čstíc

Dôležitý nástroj Dôležitý nástroj základného výskumuzákladného výskumu

V mag. poli V mag. poli umožňuje vypočítať umožňuje vypočítať hybnosť č.hybnosť č.

Kľúč k objavu Kľúč k objavu pozitrónu a pozitrónu a zvláštnych častíczvláštnych častíc

Gargamelle v CERNeGargamelle v CERNe

DVA TYPY HKDVA TYPY HK

1. 1. Expanzná hmlová komoraExpanzná hmlová komora (Wilson 1911) (Wilson 1911) Presýtenie sa dosahuje adiabatickou Presýtenie sa dosahuje adiabatickou

expanziou plynuexpanziou plynu Nevýhoda: presýtenie trvá krátky časNevýhoda: presýtenie trvá krátky čas

2. 2. Bublinová hmlová komoraBublinová hmlová komora (Langsdorf (Langsdorf 1936)1936)

Presýtenie sa dosahuje teplotným Presýtenie sa dosahuje teplotným gradientomgradientom

Nevýhoda: musíme chladiť, napr. suchým Nevýhoda: musíme chladiť, napr. suchým ľadomľadom

ZOSTROJENIE HKZOSTROJENIE HK

Hmlová komora Hmlová komora (vrchnák, kovová (vrchnák, kovová platňa, plsť, platňa, plsť, polystyrén, nádoba)polystyrén, nádoba)

Suchý ľadSuchý ľad Intenzívny zdroj Intenzívny zdroj

svetlasvetla IzopropylIzopropyl Žiariče alfa, beta, Žiariče alfa, beta,

gama (nie sú nutnou gama (nie sú nutnou súčasťou)súčasťou)

HK VO VYUČOVANÍHK VO VYUČOVANÍ

existuje mnoho iných, presnejších existuje mnoho iných, presnejších detektorovdetektorov

nemajú však 2 dôležité prednosti nemajú však 2 dôležité prednosti našej hmlovej komory: našej hmlovej komory:

jednoduchá konštrukciajednoduchá konštrukcia možnosť na vlastné oči vidieť možnosť na vlastné oči vidieť

pohyb časticepohyb častice Atómová a jadrová fyzikaAtómová a jadrová fyzika

MERANIE s HKMERANIE s HK

Žiarenie alfa, beta, gamaŽiarenie alfa, beta, gama Kozmické žiarenieKozmické žiarenie Rozpad miónuRozpad miónu Zrážka miónu s elektrónomZrážka miónu s elektrónom

KOZMICKÉ ŽIARENIEKOZMICKÉ ŽIARENIE

Tok energetických Tok energetických častíc dopadajúci z častíc dopadajúci z kozmu na Zemkozmu na Zem

Primárna a Primárna a sekundárna zložkasekundárna zložka

Na hladine mora Na hladine mora pozorujeme najmä pozorujeme najmä protóny a mióny.protóny a mióny.

KOZMICKÉ ŽIARENIEKOZMICKÉ ŽIARENIE

Častice kozmického žiarenia dosahujú Častice kozmického žiarenia dosahujú vysokých energií, až 10vysokých energií, až 102020 eV, ale len s malou eV, ale len s malou početnosťoupočetnosťou

Najväčší urýchľovač na svete CERN skúma Najväčší urýchľovač na svete CERN skúma interakcie pri energiách rádovo 10interakcie pri energiách rádovo 101313 eV eV

V tejto oblasti je hustota toku kozmického V tejto oblasti je hustota toku kozmického žiarenia 10žiarenia 10-3-3 č.mč.m-2-2ss-1-1, zatiaľ čo v LHC je 10, zatiaľ čo v LHC je 103030 č.mč.m-2-2ss-1-1

KOZMICKÉ ŽIARENIEKOZMICKÉ ŽIARENIE

Primárna zložka je za hranicami Primárna zložka je za hranicami atmosféryatmosféry

Je tvorená najmä protónmi, alfa Je tvorená najmä protónmi, alfa časticami, ľahkými jadramičasticami, ľahkými jadrami

Častice primárneho žiarenia vstupujú Častice primárneho žiarenia vstupujú do atmosférydo atmosféry

Pri interakciách s atómami sú Pri interakciách s atómami sú vyžiarené z jadier nukleóny a ďalšie vyžiarené z jadier nukleóny a ďalšie častice- sekundárne žiareniečastice- sekundárne žiarenie

Ďakujem za Ďakujem za pozornosťpozornosť

Vladimír PlášekVladimír Plášek

9plaso9plaso@gmail.com@gmail.com