英语翻译：

【化】 Wilson cloud chamber

相关词条：

1.chamber  

分词翻译：

威的英语翻译：

by force; might; power

尔的英语翻译：

like so; you

逊的英语翻译：

abdicate; inferior; modest
【医】 hyp-; hypo-

云室的英语翻译：

【化】 cloud chamber

专业解析

威尔逊云室（Wilson Cloud Chamber）是核物理与粒子物理学领域的重要实验装置，其核心功能是通过可视化手段观测带电粒子的运动轨迹。该装置由英国物理学家查尔斯·威尔逊（C.T.R. Wilson）于1912年发明，因此得名。

从结构上看，威尔逊云室是一个密闭容器，内部充满过饱和水蒸气或酒精蒸气。当带电粒子穿过云室时，会与气体分子碰撞并使其电离，形成离子。这些离子作为凝结核，促使周围蒸气凝结成微小液滴，从而在云室内形成可见的粒子径迹。该现象首次为科学家提供了直接观察微观粒子行为的实验证据。

威尔逊云室在科学史上的里程碑应用包括：

1. 证实宇宙射线存在，并发现正电子（1932年卡尔·安德森通过云室实验发现）；
2. 观测α粒子、β粒子等放射性衰变产物的运动特性；
3. 推动粒子加速器技术发展前期的基本粒子研究。

根据剑桥大学物理系公开档案记载，威尔逊因该发明获得1927年诺贝尔物理学奖，其原理至今仍被应用于现代粒子探测器设计。美国物理学会的史料文献指出，云室技术为20世纪30-40年代核物理研究的突破提供了关键实验支撑。

网络扩展解释

威尔逊云室是一种用于探测带电粒子运动轨迹的早期科学装置，以下是其详细解析：

定义与发明背景

威尔逊云室（Wilson Cloud Chamber）由英国物理学家查尔斯·汤姆森·里斯·威尔逊于1904年发明。它是首个通过可视化方法研究微观粒子（如α粒子、β粒子）径迹的仪器，标志着粒子物理学实验的开端。

工作原理

1. 过饱和蒸汽凝结：云室内填充酒精或水的饱和蒸汽。当活塞迅速下移时，气体绝热膨胀，温度骤降，蒸汽进入过饱和状态。
2. 电离触发凝结：带电粒子穿过云室时，会使路径上的气体分子电离，产生的离子成为蒸汽凝结核心，形成一串可见的雾滴轨迹。
3. 轨迹观测：通过顶部玻璃窗，可用光照射并观察或拍摄这些白色径迹。轨迹的长度、密度及磁场中的弯曲程度可用于分析粒子属性（如电荷、质量）。

结构与操作

• 容器设计：通常为圆柱形或箱体，侧面设云母窗供光线和粒子射入，顶部为透明观察窗，底部有可移动活塞。
• 实验步骤：先注入饱和蒸汽，快速下拉活塞使气体膨胀降温，触发过饱和状态。粒子进入后形成径迹，数秒内可记录。

应用与局限

• 历史贡献：曾用于发现宇宙射线、验证粒子物理理论，如正电子的存在。
• 局限性：灵敏时间短（仅几秒），操作繁琐，效率低，逐渐被气泡室、乳胶探测器取代。

科学意义

作为最早的带电粒子探测器，威尔逊云室为20世纪初的核物理研究提供了关键实验手段，推动了微观世界的探索。尽管技术已过时，其原理仍被应用于教学和科普演示。

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