Am Anfang des XX. entwickelt wurden die Methoden der Forschung das Phänomen der Atomphysik und erstellt Geräte, was nicht nur herausfinden, grundlegende Fragen der Struktur der Atome, aber-und das beobachten der Umwandlung der chemischen Elemente.

Die Schwierigkeit der Erstellung dieser Geräte war, dass die in den Experimenten verwendet geladene Teilchen darstellen, die ionisierten Atome keine Elemente oder, zum Beispiel, die Elektronen, und das Gerät registrieren sollte immer in ihm nur ein Teilchen oder machen sichtbar, die Flugbahn seiner Bewegung.

Als eine der ersten und einfachsten Geräte für die Registrierung von Partikeln verwendet wurde, Bildschirm, bedeckt Leuchtstoff-Zusammensetzung. An der Stelle des Bildschirms, wo geht das Teilchen mit der groß genug Energie, tritt Blitz — сцинтилляция (vom lateinischen «сцинтилляцио» — funkeln, Blitz).

Die erste Haupt-Gerät für die Registrierung der Partikel erfunden wurde 1908 G. G. Гейгером. Nach, wie dieses Gerät wurde verbessert In. Müller, er konnte die Zählung der Anzahl der sich in den Teilchen. Die Handlung Stunden Geiger — Müller, und basiert auf der Tatsache, dass Fliegen durch Gas geladene Teilchen ionisieren begegnet auf Ihrem Weg in die gasatome: negativ geladenes Teilchen, Abwehr Elektronen, prägen Sie aus Atomen, und positiv geladene Teilchen zieht die Elektronen und reißt Sie aus Atomen.

Der Zähler besteht aus einem hohlen metallischen Zylinder, mit einem Durchmesser von ca. 3 cm (Reis. 37.1), mit Fenster aus dünnem Glas oder Aluminium. Nach Swaps Zylinder geht isoliert von den Wänden der Metall-Thread. Zylinder (Kamera) gefüllt mit geringer Dichte Gas, zum Beispiel, Argon. Zwischen den Wänden des Zylinders und der Faden wird die Spannung in der Größenordnung 1500 In, Unzureichende für die Bildung von selbst-Entladung. Der Faden wird durch den großen Widerstand R. Beim Auftreffen der Partikel mit großer Energie ist die Ionisierung der Atome des Gases auf dem Weg dieser Partikel, und zwischen den Wänden und der Faden tritt eine Entladung. Bit-Strom erzeugt ein großer Spannungsabfall am Widerstand R, und die Spannung zwischen Faden und die Wände stark reduziert. Deshalb Entladung schnell beendet. Nach Beendigung der Strom alle ist die Spannung wieder fokussiert sich zwischen den Wänden der Kamera und Faden, und der Zähler vorbereitet zur Anmeldung der neuen Partikel. Spannung mit Widerstand R eingespeist Verstärker Lampe, in der Anoden-Kette der schaltet sich das Zählwerk.

Die Fähigkeit, Energie Teilchen ionisieren die Atome des Gases verwendet werden, und in einer der schönsten Geräte der modernen Physik — die Wilson-Kammer. In 1911 G. englische Wissenschaftler H. Wilson baute das Gerät, mit dessen Hilfe es möglich war, zu sehen und zu fotografieren, die die Flugbahn der geladenen Teilchen.

Die Kamera Wilson (Reis. 37.2) besteht aus einem Zylinder mit Kolben; der Obere Teil des Zylinders besteht aus einem transparenten Material. In die Kammer eingeführt wird, eine kleine Menge von Wasser oder Alkohol, und innen ist es eine Mischung aus Dampf und Luft. Bei der schnellen absenken des Kolbens Mischung adiabatisch expandiert und gekühlt, daher wird die Luft in der Kammer stellt sich heraus, пересыщенным Paaren.

Wenn die Luft frei von Staub, dann die Umwandlung von überschüssigem Dampf in die Flüssigkeit schwierig wegen der fehlenden vielen kondensation. Jedoch Zentren kondensation dienen können und Ionen. Deshalb, wenn durch die Kamera fliegt in dieser Zeit ein geladenes Teilchen, ionisierende auf seinem Weg die Moleküle der Luft, auf der Kette der Ionen erfolgt die kondensation von dämpfen und die Flugbahn der Partikel innerhalb der Kammer ergibt sich der markierten Faden Nebel, T. E. sichtbar wird. Die thermische Bewegung der Luft schnell verwischt Faden Nebel, und die Flugbahnen der Teilchen sichtbar, deutlich, nur ca. 0,1 mit, was, jedoch, genug, um zu fotografieren.

Die Art der Flugbahn auf den Fotos ist oft ermöglicht Aussagen über die Natur der Teilchen und Ihrer Größe von Energie. So, Alpha-Teilchen lassen verhältnismäßig dick durchgehende Spur, die Protonen — mehr als Dünn, und die Elektronen — gepunktetes Spur. Eines der Fotos, die Alpha-Teilchen in der Kammer Wilson zeigt auf Reis. 37.3.

So bereiten Sie die Kamera zum handeln und reinigen des verbleibenden Ionen, in Ihr schaffen ein elektrisches Feld, zieht die Ionen zu den Elektroden, wo Sie neutralisiert werden.

Wie oben erwähnt, in die Wilson-Kammer für weitere Spuren der Teilchen verwendet kondensation einer übersättigten Dampf, T. E. die Umwandlung in eine Flüssigkeit. Zu diesem Zweck können Sie das umgekehrte Phänomen, T. E. die Umwandlung der Flüssigkeit in Dampf. Wenn die Flüssigkeit Schluss in ein geschlossenes Gefäß mit Kolben und mit Hilfe des Kolbens erstellen Bluthochdruck, und dann von der heftigen Bewegung des Kolbens reduzieren Sie den Druck in der Flüssigkeit, bei der entsprechenden Temperatur der Flüssigkeit kann in überhitzten Zustand. Wenn durch eine solche Flüssigkeit vergeht ein geladenes Teilchen, dann entlang Ihrer Flugbahn Flüssigkeit kocht, da die gebildeten Ionen in der Flüssigkeit dienen Zentren der Verdampfung. Dabei ist die Flugbahn der Partikel gefeiert Kette von Dampfblasen, T. E. sichtbar. Auf diesem Prinzip basiert die Wirkung Bubble-Kamera.

Bei der Untersuchung der Spuren von Teilchen mit großer Energie die Dosenlibelle bequemer Kamera Wilson, so wie bei der Bewegung der Partikel in der Flüssigkeit verliert deutlich mehr Energie, als in Gaza. In vielen Fällen ist es deutlich genauer bestimmen die Richtung der Bewegung der Teilchen und Ihre Energie. Derzeit gibt es Bubble-Kamera mit einem Durchmesser von ca. 2 m. Sie sind gefüllt mit flüssigem Wasserstoff. Die Spuren der Teilchen in einem flüssigen Wasserstoff ergeben sich sehr deutlich.

Für die Registrierung von Partikeln und erhalten Ihre Spuren dient auch die Methode, die толстослойных фотопластинок. Er basiert auf der Tatsache, dass Fliegen durch die фотоэмульсию Partikel wirken auf Getreide бромистого Silber, deshalb verlassen Teilchen Spur, nachdem Symptome Fotoplatten sichtbar (Reis. 37.4) und man kann ihn untersuchen Sie mit Hilfe des Mikroskops. Um die Spur war lang genug, werden die dicken Schichten der Emulsion.