书城教材教辅激发青少年物理兴趣的故事(启发青少年的科学故事集)
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第25章 云雾与诺贝尔奖

1894年秋天,英国物理学家威尔逊在苏格兰一个山上度假。山顶上经常云雾缠绕、变幻万千,游客们都被这迷人的景色所陶醉,威尔逊却突发奇想,要在实验室里制造云雾。

回到实验室,威尔逊研究归纳了产生云雾的条件:一个条件是空气中的水蒸气必须处于过饱和状态,否则水蒸气不会凝结成小水珠;另一个条件是空气中要有一些“凝结核心”,通常,空气中的尘埃起凝结核心的作用,这些微小颗粒上面经常聚集了一些电荷,这些电荷会将过饱和水蒸气凝结成小水珠,无数直径很小的小水珠悬浮在空气中,构成了云雾的雾滴。

作为物理学家的威尔逊,除了弄清楚云雾的生成条件外,还在想能否利用这个发现来研究物理现象呢?19世纪末,人类正在进入原子时代,微观世界的新发现接二连三地问世。然而,像原子这样的微观粒子极其微小,人眼是看不见的。有什么办法能把微观粒子的运动显现出来?威尔逊想到了云雾,在一只干净的瓶子里(即里面没有任何凝结核心)形成过饱和蒸气,这时如果有一个带电的微观粒子闯了进去,那么在其周围会凝结成一个雾滴,随着粒子的运动,在其运动轨迹上,就有一连串雾滴组成为一条径迹,这样,就把人眼看不见的微观粒子的运动轨迹,变成了人眼能看见的由一连串雾滴组成的径迹。威尔逊发明的这个装置叫“云室”,他因这项发明而荣获1927年的诺贝尔物理学奖。