Опыты Вильсона

ТЕОРИЯ СТОКСА, ОБЪЯСНЯЮЩАЯ ОПЫТЫ ВИЛЬСОНА 383 [c.383]

Теория Стокса, объясняющая опыты Вильсона. [c.383]

Еще Вильсон нашел, что интенсивное гомогенное зародышеобразование в водяном паре при охлаждении от комнатной температуры до = 255 °К происходит, когда е = 1,37, S = рг/ра = 7,9, т. е. при восьмикратном пересыщении. В камере возникает плотный туман. По современной оценке в опытах Вильсона проявляется высокая частота нуклеации 10 см -сек ). Порядок этой величины важно знать при сравнении теории с опытом. [c.151]

Наблюдения треков а-частиц в камере Вильсона (см. вкл.) показывают, что они проходят огромное число атомных систем, не испытав заметных отклонений. Это указывает на то, что для пролетающих а- частиц атом является весьма прозрачным и, по-видимому, не весь атом заполнен электрическим зарядом и массой. Вторым важным фактом, установленным в этих опытах, было то, что некоторые а-частицы рассеивались под углом, превышающим 90°, например под углом 120, 150 и даже близким к 180°. Число таких случаев рассеяния невелико (один случай на 8-10 —9-10 а-частиц), но они наблюдаются. Если отклонения а-частиц на малые углы как-то и можно было истолковать в рамках томсоновской модели с точки зрения статистической теории флуктуаций (как наложение ряда малых случайных отклонений), то отклонения на большие углы никак не удавалось объяснить. Учитывая это, Резерфорд высказал положение о том, что внутри атома имеется чрезвычайно сильное электрическое поле, которое создается положительным зарядом, сосредоточенным в небольшой — [c.77]

Движение электронов, получивших заметные скорости в результате рассеяния рентгеновских лучей, удается наблюдать непосредственно на опыте. Для этой цели были произведены исследования с помощью камеры Вильсона, которая позволяет судить и о направлении рассеянных лучей и о направлении движения электронов, выбитых при рассеянии рентгеновских лучей (электроны отдачи ). И на пути электронов, и на пути рассеянного рентгеновского света появляются ионы, на которых конденсируется водяной пар, что делает видимым эти пути. [c.656]

В качестве зонда для прощупывания атома Резерфорд выбрал а-частицы, т. е. быстро летящие ионы гелия с атомным весом 4 и двойным элементарным зарядом, выделяющиеся при радиоактивном распаде сложных атомов. Так как а-частицы представляют собой сравнительно тяжелые частицы (атомный вес их равен 4, т. е. масса 6,65 10 г), летящие с большой скоростью (до /l5 скорости света), то кинетическая энергия отдельных а-частиц весьма значительна. Это делает возможным непосредственное наблюдение на опыте отдельных а-частиц. Действительно, существует несколько методов таких наблюдений. Простейшим из них является метод сцинтилляций, основанный на способности а-частицы при ударе о фосфоресцирующий экран вызывать вспышку, достаточно яркую для наблюдения при помощи лупы. Можно также непосредственно наблюдать путь а-частицы в виде узкого пучка тумана в камере Вильсона. [c.719]

В другом опыте, выполненном при помощи камеры Вильсона с введенным в нее гонким слоем урана, были зарегистрированы следы осколков деления, разлетающихся в противоположные стороны из места образования. [c.362]

Впоследствии в опытах с помощью камеры Вильсона, далеко расположенной от места рождения. -мезона, было показано, что время жизни /С -мезона 6- 10 сек и что он имеет несколько трехчастичных схем распада, сходных с аналогичными схемами распада --мезонов. [c.619]

Наблюдение индивидуальных актов столкновения. В опытах Комптона индивидуальные акты столкновения фотона с электроном не наблюдались, а изучался лишь совокупный результат столкновений фотонов с электронами. Однако уже в 1923 г. Боте и Вильсон наблюдали электроны отдачи от индивидуального акта столкновения фотона с электроном. В 1925 г. Боте и Гейгер доказали, что электрон отдачи и рассеянный фотон появляются одновременно (рис. 12). Счетчики фотонов Ф и электронов Э устанавливаются симметрично относительно рассеивателя Р, в котором под действием излучения И происходит Комптон-эффект. Счетчики Ф и Э включены в схему С совпадений, i. е. в электрическую схему, которая позволяет фиксировать лишь те случаи, когда фотон и электрон в соответствующих счетчиках появляются одновременно. Результат эксперимента показал, что [c.28]

Опыты с камерой Вильсона показали, что свободный от пыли воздух, насыщенный водяным паром, может быть подвергнут обратимому адиабатическому расширению объема на 25%, прежде чем будет образовываться жидкость. На этой стадии начинается образование тумана [c.246]

Различие в градиентах концентрации в этих опытах достигалось за счет изменения температуры опыта на два-три градуса. Соответствующие величины коэффициентов диффузии в обоих измерениях молекулярных потоков принимались равными. С учетом этого допущения ошибка опыта составляет 8%. Равновесные концентрации компонентов в паровой фазе, необходимые для расчета многокомпонентных коэффициентов диффузии, определялись с учетом коэффициентов активности у, рассчитанных по уравнению Вильсона [4] или взятых из [5]. [c.47]

Поскольку множитель Q /F в соотношении (170) дает поправку к классической формуле (55), интересно оценить его влияние на критическое пересыщение пара Sj, = р/рс . Для водяного пара при 300 К увеличение предэкспоненциального фактора формулы (55) в 10 раз уменьшает с 3,1 до 2,85, а увеличение этого фактора в 10 раз изменяет только на 3—4 %, что лежит в пределах ошибок измерений в опытах с камерой Вильсона, тогда как поправка Лоте— Паунда 10 уменьшает к До 2,4 [208]. [c.69]

Метод Фуко. В 1850 г. Фуко, видоизменив метод Физо, заменил зубчатое колесо вращающимся восьмигранным зеркалом. Такая замена позволила осуществить лучшую фокусировку света и увеличить его интенсивность. Самая надежная величина скорости света, полученная Фуко (в 1862 г.), равна (298 ООО 500) км/с. Опыты И. Физо и Л. Фуко вооружили ученых более точными знаниями о ско))ости света. Оказалось, что с ней практически совпадает скорость распространения электромагнитных волн, вычисленная Максвеллом из общих уравнений электромагнитного поля. Это послужило толчком к развитию электромагнитной теории света. В 1927 г. Майкельсон применил более усовершенствованную схему метода с вращающимся зеркалом и, используя базисное расстояние, равное 35,5 i m (расстояние между горами Вильсон и Сан-Лнтонио в Калифорнии), получил более точное значение для величины скорости света, чем все его предшественники, равное [c.417]

Из приведенного расчета следует, что в результате соударения должны возникнуть свободные электроны, которые часто называют электронами отдачи. Из уравнений (8.64) легко оценить, какую долю энергии рентгеновского кванта унесет этот электрон, и связать изменение относительной интенсивности компонент рассеянного излучения со смещением АЯ. Полученные соотношения находятся в согласии с приведенными опытными данными. Следует заметить, что для не очень жесткого излучения паже при больших углах рассеяния уносимая электроном энергия составляет малую часть энергии фотона, что существенно отличает механизм данного процесса от фотоэффекта, где электрон забирал всю энергию налетающего фотона. Наличие электронов отдачи при рассеянии рентгеновского излучения было Подтверждено опытами Д. В. Скобельцына, наблюдавшего их следы (треки) в камере Вильсона. Остроумное видоизменение методики (помещение камеры во внешнее магнитное поле) позволило измерить энергии электронов. [c.449]

В 1927 г. Майкельсоном была применена усовершенствованная схема установки с вращающимся зеркалом (рис. 10.14, 10.15). В этом опыте Майкельсона свет проходил путь в 22 мили (35,4 км) между горами Маунт Вильсон и Маунт Сан-Антонио S Калифорнии (США). Источник света был помещен в фокусе [c.319]

Первая попытка оценить массу нейтрона была сделана в 1932 г. Чедвиком при открытии нейтрона. В опытах Чедвика (и в опытах супругов Жолио-Кюри) потоком а-частиц бомбардировалась берил-лиевая мишень (рис. 17), при этом она испускала проникающее излучение (нейтроны). Если на пути этого излучения помещалась ионизационная камера или камера Вильсона, основным наполняющим газом которой являлся водород или азот, то в этих газах при прохождении излучения наблюдались ядра отдачи. Например, наблюдались протоны отдачи с пробегом до 26 см. Чедвик предположил (и это оказалось правильным), что излучение, исходящее от бериллия, представляет собой поток электрически незарял<енных частиц — нейтронов. [c.60]

Именно таким является механизм поглощения мягкой компоненты космических лучей. Что касается жесткой компоненты, то слабое поглощение ее свинцом заставляет приписать соответствующим частицам массу, существенно превышающую массу электрона. Дальнейшие исследования показали, что этими частицами не могут быть протоны (или только протоны). Такое заключение было сделано на основании результатов опыта Андерсона и Неддермейера, выполненного с помощью методики, впервые предложенной советским ученым Д. В. Скобельцыным и заключающейся в использовании камеры Вильсона, помещенной в магнитное поле. Эта методика позволяет видеть следы заряженных частиц и определять их массу и знак заряда. Применение методики Скобельцына для исследования космических лучей привело к выводу, что жесткая компонента наполовину состоит из отрицательных частиц, т. е. во всяком случае содержит частицы, отличные от протонов. [c.552]

В 1938 г., продолжая опыты с камерой Вильсона, Андерсон и Неддермейер получили фотографию траектории заряженной частицы с массой около 200 те. Так как обнаруженная частица имеет массу, промежуточную между массой электрона и протона, то она была названа мезоном. Впоследствии для отличия от других мезонов частица с массой около 200 гпе была названа )д,-мезо-ном (мюоном). Современное значение массы ц-мезона 207 те. [c.552]

В последние годы изучение структуры нуклона сущест-венно продвинулось вперед благодаря опытам Хофштадтера и Вильсона по исследованию рассеяния быстрых электронов на ядрах и протонах. [c.656]

Вейцзеккера формула 43 Вековое равновесие 109 Вильсона и Хофштадтера опыты 656 Виртуальный уровень 505 Внутренняя конверсия электронов 169 [c.714]

В 1938 г., продолжая опыты с камерой Вильсона, Андерсон и Неддермейер получили фотографию траектории заряженной частицы с массой около 200те. Так как обнаруженная частица имеет массу, промежуточную между массой электрона и протона, то она была названа мезоном. Впоследствии для отличия от других мезонов частица с массой около 200mg была названа ц-мезоном. В соответствии с двумя знаками заряда различают ц+-мезоп и [1--мезон. Б настоящее время [i-мезоны принято называть мюонами. Современное значение массы мюона = (206,767 rt 0,003) т . [c.110]

Впервые изучение местных напряжений провел эксперименталь- X но Карус Вильсон ). Проводя опыты с прямоугольной балкой из стекла па двух опорах (рис. 57), нагруженной в центре, и используя поляризованный свет (см. стр. 163), он 1[оказал, что в точке А, где приложена нагрузка, распределение напряжений близко к тому, которое наблюдается в иолубесконечпой пластинке под действием нормальной сосредоточенной силы. Вдоль поперечного сечения AD нормальное напряжение не следует линейному закону, [c.128]

ГИЮ при известной массе. Но это еще не все. Камеру почти всегда помещают в сильное магнитное поле (это важнейшее усовершенствование принадлежит П. Л. Капице и Д. В. Скобельцыну, 1923), что дает возможность по кривизне трека определять с помощью формулы (Э.2) знак заряда и импульс частицы. Это позволяет определять (по счету капель и измерению кривизны) энергию и массу частицы даже в том случае, когда трек не умещается в камере, т. е. для энергий вплоть до сотен МэВ. С помощью камеры Вильсона в магнитном поле Д. В. Скобельцын в 1927 г. установил наличие в космических лучах заряженных частиц релятивистских энергий (по негнущимся трекам). С этих фундаментальных опытов датируется возникновение физики элементарных частиц высоких энергий. Большим достоинством камеры Вильсона является ее управляемость — свойство, присущее далеко не всем следовым регистраторам. Управляемость состоит в том, что камеру Вильсона могут приводить в действие другие детекторы. Например, перед камерой можно поставить счетчик Гейгера —Мюллера и сделать так, что камера будет срабатывать только тогда, когда через счетчик прошла частица. Возможность управления обусловлена тем, что возникшие при пролете частицы микрокапли живут и не растаскиваются отсасывающим полем достаточно долго, так что можно успеть произвести расширение. Свойство управляемости делает камеру Вильсона очень гибким прибором для регистрации редких событий, например, в космических лучах. Немалым преимуществом камеры Вильсона является ее относительная простота и дешевизна. Простейшую камеру можно изготовить в школьной лаборатории. [c.507]

В предыдущих параграфах мы уже указывали на существование ряда явлений, из которых следует, что представление об электронах, как механических частицах, не может быть сохранено. Понятие об электронах, как частицах, движущихся подобно материальным точкам классической механики по определенным траекториям, возникло на основании тех опытов, которые в начале этого столетия были произведены над электронными пучками и над отдельными быстрыми электронами. В вакуумной трубке можно с помощью диафрагм получить достаточно резко ограниченный пучок электронов. При воздействии на этот пучок, например, магнитного поля он искривляется так, как должны искривляться траектории отдельных заряженных частиц, на которые действует магнитная сила. Метод сцинтиляций позволяет регистрировать отдельные электроны, попадающие в определенное место флуоресцирующего экрана. В камере Вильсона можно заснять следы быстрых электронов. Но наряду с этими явлениями в двадцатых годах нынешнего столетия были открыты другие явления, обнаружившие волновые свойства электронов. Было установлено, что электроны при прохождении через кристаллы и при отражении от них обнаруживают свойства дифракции, вполне аналогичные тем, которые присущи рентгеновым лучам. Как показал де-Бройль, можно получить согласие с опытом, если допустить, что пучок однородных по скоростям электронов характеризуется частотой v и длиной волны X, связанными с кинетической энергией электронов и их количеством движения М соотношениями [c.87]

В этом аспекте представляют особый интерес характеристики ступеней при переходе зоны насыщения. Небольшое число опытных данных [155] подтверждает, что такой переход сопровождается снижением КПД в области малых перегревов Hso= = 0,971- 1,0), а затем его возрастанием при 0сопловой решетки, установленной за предвключенной ступенью и в одиночном суживающемся сопле (см. рис. 3.12 и 6.12). Следовательно, эксперименты с турбинной степенью подтверждают гипотезу, объясняющую-такое поведение КПД решеток и ступеней при переходе зоны Вильсона. Полученные результаты можно рассматривать как косвенное подтверждение возможности возникновения кризисных явлений в таких ступенях разрушения лопаток и дисков, вызываемые присутствием агрессивных примесей в паре, температурной усталостью, флуктуационностью процесса конденсации и изменениями пульсационного режима. [c.162]

Среди трудов того времени особо следует отметить.теоретическое исследование Г. М. Мартина [99] переохлаждения пара и образования капель. Он положил в основу своей теории уравнение Кельвина. Из него он определял степень перенасыщения, допустив, что капли имеют одинаковые радиусы в соответствии с формулой Каллендера. На основании этих расчетов и уравнения состояния Каллендера он установил параметры, при которых происходит конденсация. Результаты этих расчетов, нанесенные в виде кривой на is-диаграмму, Мартин назвал линией Вильсона . Многие положения его теории были впоследствии подтверждены опытами. [c.8]

Вскоре развертываются крупные теоретические и экспериментальные работы по переохлаждению пара в сОплах Лаваля, среди которых отметим исследования Еллота и Холланда [96, 97], Реттальята [102], Бинни и Вудса [89]. Эти исследователи стремились выяснить физические явления в соплах, уточнить положение линии Вильсона и определить размеры образующихся при конденсации капель. Они, как и Стодола, использовали для экспериментов прямые расширяющиеся сопла. Производили измерения параметров пара, распределение давления вдоль сопла и широко использовали визуальные наблюдения. Выполненные опыты, хотя и были в некоторой мере противоречивы, прояснили физические явления при расширении влажного пара и послужили хорошей основой для дискуссии проблемы в целом. [c.9]

Весьма удачным является тот факт, что уравнение (6) справедливо также и для сжимаемых жидкостей. Например, на рис. 1 показана зависимость отношения скоростей от / i. Экспериментальные данные взяты из работы Р. Е. Вильсона, Е. К. Янга и М. Д. Томпсона [3], проводивших опыты при числах Маха 2,0 и 2,25 и различных значениях x = XIL. На рис. 2 приведены аналогичные экспериментальные результаты, полученные Р. Д. Монганом и Д. Р. Куком [4] с целью показать, что даже в условиях теплообмена со стенкой экспериментальные данные аппроксимируются одним и тем же степенным законом изменения отношения скоростей в зависимости от отношения функций тока. Исследования проводились при числе Маха 2,43, причем профили скоростей измерялись при двух различных условиях теплоотдачи на стенке. В одном случае отношение температуры стенки к температуре торможения равнялось /Го =1,35, в другом — 1,57. [c.313]

Из рассмотрения кривых рис. 3 и 4 видно, что устойчивость ламинарного пограничного слоя с увеличением числа М возрастает, причем в переходной области пограничного слоя процесс развивается таким образом, что отношение Гх = Явхк/Нехи сохраняется неизменным. Это отношение оказывается близким соответствующему значению для несжимаемого обтекания, полученному ранее в опытах ЦКТИ [Л. 1] и из обработки опытных данных Вильсона [Л. 2], Липмана [Л. 3] и др., а также данных Гезли (Л. 4]. Характер влияния сжимаемости на возникновение переходных явлений в пограничном слое качественно согласуется с результатами расчета потери устойчивости ламинарного пограничного слоя по методу ван Драйста Л. 5]. Эти расчеты показали, что в том случае, когда при теплообмене сохраняется постоянным отношение температуры стенки к температуре потока Т /Го, увеличение числа М должно приводить к увеличению устойчивости пограничного слоя. [c.310]

Для описываемых опытов характерно то, что основная часть теплоперепада срабатывается на первом венце, и линия расширения пара пересекает зону Вильсона. При этом в косом срезе первого соплового аппарата возникает скачок конденсации. Однако градиент давления здесь велик, и дальнейшее расширение происходит при некотором переохлаждении и со скачком уплотнения [Л. 37]. На входе во второй венец всегда есть влага, но мелкие частицы вторичной влаги при больших числах Маха растут мепее интенсивно, и сепарация таких капель на поверхность сопловых и рабочих лопаток снижается. Уменьшение числа Ма приводит, наоборот, к уменьшению переохлаждения, увеличению времени конденсацип и появлению более крупных капель. Это влечет за собой повышение эффективности влагоудалення в зоне входной ]i выходной кромок рабочих лопаток. [c.172]

Необходимый коэффициент теплоотдачи (например а ) можно найти из выражения (6.36). При этом предварительно определяют из экспериментальных данных по тепловому потоку и среднелогарифмической разности температур, а значение находят расчетным путем или из тарировоч-ных опытов. Достоинством метода является то, что для определения а не требуется измерять температуру стенки, что особенно затруднительно при исследованиях на интенсифицированных (например, оребренных) поверхностях. Возможно также одновременное определение и из (6.36) по модифицированному методу Вильсона. При этом [c.396]

Здесь имеется некоторое расхождение с опытом, которое Вильсон объясняет тем, что местное напряжение, зызванное грузом, б дет не Wjit (у- -е), а kWlTt (y- -e), где k — постоянная величина, несколько большая единицы. [c.383]

Чэдвик, руководствуясь идеей Резерфорда, анализировал результаты опытов Боте и Беккера, Жолио и Кюри и предположил, что новое проникающее излучение состоит не из фотонов, а из тяжелых нейтральных частиц. Наблюдая в камере Вильсона ядра отдачи азота, возникшие в результате взаимодействия нового излучения с азотом, и протоны отдачи, образованные в парафине, Чэдвик первый определил массу нейтрона, которая оказалась приблизительно равной массе протона. [c.191]

Вторая схема, являющаяся совершенно нереальной, предлагает использовать отдачу осколков деления й т )1(И. Фиг. 6 иллюстрирует эту идею. Поскольку основной импульс будет обусловлен моментом вылетающих назад осколков деления, то важно знать пробег осколков деления в твердых материалах. Опыты с камерой Вильсона, проведенные тремя скандинавскими физиками, Бёггильдом, Бростромоми Лауритсеном (см. раздел 26 гл. I), дали средний пробег, равный 25 мм воздуха для легких и 19 мм для тяжелых осколков. Очевидно, что слой твердого материала [c.249]

Аллард и Касснер [139] усовершенствовали методику опытов на камерах Вильсона. После быстрого начального расширения, создающего необходимое пересыщение, следует медленное кратковременное (15—200 мсек) расширение камеры при постоянном давлении. Благодаря этому нейтрализуется эффект повышения давления вследствие нагрева пристеночного слоя газа. Температура в центре камеры повышается только за счет теплопроводности (менее чем на 0,1° за 0,5 сек). На участке медленного расширения камера имеет постоянную чувствительность. Затем производится небольшое, но резкое поджатие парогазовой смеси, чтобы остановить процесс гомогенной нуклеации. На следующей стадии капли вырастают до видимых размеров при неизменном пересыщении. Центральная часть камеры фотографируется с интервалом 0,1 сек. Опыты [139] проведены со смесью гелия и водяного пара. При 2 268 °К получена зависимость частоты зародышеобразования от степени пересыщения. Росту 8 от 4,6 до 5,6 соответствует увеличение от 1 до 1-10 см -сек . Интерполированные результаты Фольмера и Флуда (д 4,65) хорошо согласуются с данными этой работы, [c.157]

Гомогенное зародышеобразование можно наблюдать не только в камерах Вильсона, но также при смешении паро-газовой смеси с холодным инертным газом в свободной струе [14], при течении смеси в сверхзвуковой трубе [140]. Амелин [14] отметил спонтанную конденсацию водяного пара при 41,2 °С и 5 = 2,73. Он констатировал хорошее согласие степени пересыщения с оценкой по классической теории S = 2,72). Штейн и Вегенер [140] нашли зависимость среднего размера капелек и их концентрации от влажности воздуха, расширяющегося в сверхзвуковой трубе. Эта информация получена из наблюдений рассеяния лазерного луча капельками в определенном сечении трубы. Авторы высказываются в пользу классической теории нуклеации. Для ее полного согласования с опытом нри низких температурах нужно считать 0< Оо- Туми [141] определял критическое пересыщение в смеси паров воды и соляной кислоты при гетерогенном зародышеобразовании. Капельки выпадали на пластинках, покрытых разными полимерными пленками. Зависимость S от угла смачивания 0 соответствует фольмеровскому множителю (см. 9), который для случая капельки в паре имеет вид [c.158]

Штейер, Вильсон и Врихт доказали, что электролитическое полирование-—метод, пригодный для точнейщей обработки деталей моторов. Они пробО(Вали выяснить влияние значительного снятия металла в результате электролиза на предел усталости. Выбранные для этих опытов стали из сплавов типа 897 N25 (хромоникельмолибденовые) были термически улучшены до обычных показателей, принятых при применении шатунов. С образцов (диаметром 6,93 мм до шлифования) электролизом был снят слой 0,25 мм по диаметру. При последующих испытаниях на знакопеременный изгиб предел усталости снижался на 15— 18,5%, причем хорошее совпадение результатов было получено при равных нагрузках образцов из разных марок стали. [c.261]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...