CAMARA DE NIEBLA

El objetivo principal de la cámara de niebla es observar como las partículas de la luz, pueden verse a través de cuerpo transparente sellado herméticamente el cual, generando neblina en su interior, se podrá ver claramente las partículas, atravesarla, generando líneas y especies de telaraña en el interior, podrán mostrarse también líneas que a medida que recorren más distancia pueden a desviarse continuamente ya sea a izquierda o derecha.

Lo principal que se mostrará en la cámara de niebla serán:

– Movimiento de partículas cargadas en campos magnéticos.– Leyes de conservación de la carga eléctrica, la energía y el momento lineal.– Radiaciones ionizantes. Radioactividad.– Partículas inestables. Desintegración y vida media.– Relatividad especial (“dilatación del tiempo”)– Termodinámica (cambios de fase)– Formación de nubes.

Mostrar que hay partículas elementales que se pueden detectar mediante experimentos caseros, aunque siempre se deba ser cuidadoso con la interpretación de lo observado.

Con la ayuda de varios documentos y distintas fuentes se puede entender el funcionamiento de este experimento en su totalidad.

Que es lo que se debería ver

Se verán distintos tipos de trazas que provienen de diferentes partículas cósmicas. Puede darse cuenta de que algunas trazas son mucho más brillantes y gruesas mientras otras son débiles.

Además de trazas rectilíneas, podrían ver trazas rectas que bruscamente se tuercen. Se trata de la desintegración de un muón.

Tres trazas que coinciden en un punto. En estos sucesos, una de las trazas corresponde a un rayo cósmico; una partícula llamada muón que entra en la cámara. Esta partícula golpea a un electrón atómico que sale despedido dando lugar a otra de las trazas mientras que la tercera corresponde al rayo cósmico saliente tras la colisión.

COMO FUNCIONARA

El constara de un recipiente transparente de aproximadamente 30x20 y 15 cm de altura, una placa metálica que tenga una superficie negra, fieltro para que absorba alcohol y hielo seco.

Dado que la parte superior de la caja está a temperatura ambiente, el alcohol del fieltro se evapora y cae lentamente hacia el fondo de la cámara.

Como hay tanto alcohol, la cámara estará saturada de vapor de alcohol. El hielo seco mantiene el fondo muy frío; tanto que el vapor que hay en el fondo alcanza el estado de vapor sobreenfriado.

Eso significa que el alcohol está en fase de vapor, pero a una temperatura a la que el vapor no puede existir normalmente. Es como si se tuviera vapor de agua a 95 ºC; como el vapor está a una temperatura a la que normalmente no puede existir, se condensará muy fácilmente a su fase líquida con cualquier perturbación de su equilibrio

Al pasar una partícula cósmica cargada por la cámara la partícula ionizará el vapor, arrancando electrones de algunos de los átomos de gas que se encuentre en su camino. Esto deja a los átomos con una carga positiva, lo que basta para iniciar el proceso de condensación en el que se forman pequeñas gotitas de alcohol a lo largo de la partícula inicial. Estas gotitas son las trazas que se ven aparecer.

El paso de partículas cargadas de suficiente energía que atraviesan la cámara da lugar a iones que actúan como núcleos de condensación sobre los que crecen las gotas de alcohol. Así se forman estelas de niebla (de alcohol), muy parecidas a las de los aviones, a lo largo de las trayectorias de las partículas.

Cualquier partícula cargada de suficiente energía puede dejar su rastro en la cámara, pero con esta configuración lo más probable es que se trate de muones de los rayos cósmicos secundarios. También será posible ver alguna traza de partículas de la radiactividad ambiental, por ejemplo electrones.

Una de las mejores cosas que nos puede pasar es ver una traza que súbitamente cambia de dirección. Eso no es posible sin que haya sucedido algo y una de las posibilidades es que un muón se haya desintegrado en un electrón y dos neutrinos dentro de nuestro detector.

COMO DEBERÁ ELABORARSE

Los materiales principales serán:

- Un pequeño estanque o pecera transparente de aproximadamente 20x 30 y 15 cm de altura, las magnitudes podrían variar pero no mucho, ya que si es demasiado grande al estar más alejadas la superficie donde se encontrara el alcohol a temperatura ambiente del fondo que estará en contacto con el hielo seco a una temperatura muy baja, no podrá formarse la vapor y la neblina adecuadamente, ya que el cambio de temperatura no adecuado impedirá la evaporación completa del alcohol generando así deficiencia al mostrar las partículas cruzando la superficie de la cámara.

- Una placa metálica esta debe ser un apenas más grande que la parte abierta de nuestra pecera o envase transparente, este tendrá que ser de color negro, osino debemos pintarlo, de alguna sustancia que no sea soluble al alcohol, ya que al evaporarse podría despintarlo, es necesario que sea negro para poder observar con claridad las partículas al cruzar, de otra manera seria más imposible, también se puede envolver con cinta aislante negra, ya que este también ayudaría a cerrar herméticamente la cámara, esta placa ira en el fondo, donde el lado abierto de la pecera se apoyara sobre este.

- Hielos seco este mantendrá el fondo del envase a una temperatura baja, con la ayuda de la conducción de la placa metálica ayudara a que la temperatura de la base se mantenga fría.

- Alcohol iso-propílico este ayudara que se generen las líneas de las partículas, ya que al estar en la parte superior a temperatura ambiente, empezara a evaporarse y al dirigirse a la parte inferior, se encontrará a una temperatura fría, donde empezara a formar niebla en toda la cámara

- Un pequeño envase donde entre la pecera esto solo servirá para que contenga el hielo seco y no se derrame o esparza, solo servirá como contenedor.

- Fieltro la función de este será para que se humedezca con alcohol para que en el interior se genere el suficiente vapor para poder lograr el objetivo. Estas estarán pegadas en el interior del envase y en la parte superior al momento de la experimentación.

El primer paso para este será pegar el fieltro a lo largo de las esquinas del fondo del recipiente, estas serán humedecidas con alcohol cuando se proceda a empezar el sellado

Se colocara la placa metálica como tapa sellándola herméticamente, esto podrá hacerse con ayuda de cinta aislante y luego se colocara con el lado de la placa sobre el hielo seco en un recipiente adecuado, debemos esperar 10 minutos aproximadamente que surjan las diferentes reacciones químicas y se genere el vapor deseado para luego iluminarlo desde la base para poder ver las funciones que las partículas forman al cruzar el vapor del envase formando neblina.

BIBLIOGRAFIA

- http://www.i-cpan.es/concurso/ganadores/55CamaraNiebla.pdf - http://palmera.pntic.mec.es/~fbarrada/niebla_casera.html - http://www.i-cpan.es/concurso/ganadores/73CookingMuons.pdf - http://www.investigacionyciencia.es/03065752000699/La_c%C3%A1mara_de_niebla.htm - http://www.lns.cornell.edu/~adf4/cloud.html - Viaje al corazón de la materia: Física de partículas en el Instituto.

AGRADECIMIENTOS.

Agradezco la participación de todos mis compañeros,

que gracias al esfuerzo de todos en conjunto estamos llevando a cabo este

proyecto con el cual pretendemos dar a conocer como

es una cámara de niebla y como en ella podemos

presidir muchos componentes