Wilson - LD Didactic
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1. ambre de Wilson _Insuffler du radon dans la chambre brouillard en ouvrant le collier de serrage et en pressant nergiquement le flacon en plastique plusieurs fois de suite Pour faciliter cette op ration il est possible d actionner prudemment la pompe d a ration de la chambre Fig 2 Montage exp rimental a en cas d utilisation de la pr paration de radium P6 5 1 1 Effectuer les op rations suivantes assez rapidement cause de la br ve p riode radioactive de 55 6 s du radon Fermer le collier de serrage enlever le tuyau de la vanne d a ration et visser le bouchon sur la vanne Tirer brusquement vers le bas la poign e de la pompe d a ration la tenir dans la position finale et observer direc tement par le haut travers la fen tre les traces de gouttelettes des particules Variante a Utilisation de la pr paration de radium Tirer brusquement vers le bas la poign e de la pompe d a ration la tenir dans la position finale et observer direc tement par le haut travers la fen tre les traces de gouttelettes des particules Eventuellement r p ter l expansion jusqu ce que la va peur dans la chambre soit suffisamment satur e Recommencer l exp rience au plus t t au bout de 1 2 min de fa on permettre le r tablissement d un tat d quilibre pour le m lange de vapeur Une fois l exp rience termin e enlever le couvercle de la chambre et laisser s cher le rev tement en2. e N B Un chauffement localis trop important de la chambre peut susciter des convections perturbatrices dans la chambre Ne pas placer la lampe trop pr s de la chambre de Wilson Fixer le carter de lampe avec l ampoule et le condenseur asph rique dans le socle et placer l ensemble environ 15 cmdela chambre de Wilson R gler la lampe de mani re ce qu elle soit la hauteur de la fen tre d observation de la chambre Brancher la lampe au transformateur U 6 V Mettre le filament de la l ampoule l horizontale et r aliser un faisceau lumineux rayons parall les ou divergent faiblement qui traverse horizontalement la chambre Variante a Utilisation de la pr paration de radium Placer la lampe de mani re ce que la chambre soit clair e le plus possible le long de la trajectoire attendue des particules a R alisation Apr s avoir ferm la chambre attendre au moins 10 min avant de commencer la premi re exp rience pour qu un m lange satur d air et de vapeur d eau et d alcool ait le temps de se former l int rieur de la chambre Variante b Utilisation de la pr paration de thorium Remplacerle bouchon en caoutchouc du flacon de thorium 546 36 par le collier de serrage avec tuyau Enlever le bouchon de la vanne d a ration de la chambre de Wilson et enfoncer le tuyau du flacon de thorium jusqu l crou chapeau de la vanne d a ration voir fig 2 etmode d emploi de la ch
3. e d a ration la vapeur sursatur e Fig 1 Trajectoires de particules dans la chambre de Wilson a d une source ponctuelle pr paration de radium condense d un coup en petites gouttelettes de brouillard au tour des centres de condensation le long des trajectoires des particules ces gouttelettes sont mat rialis es pendant une ou deux secondes dans la lumi re qui incide lat ralement Les ions r siduels sont limin s de la chambre par un champ lectrique Pour l exp rience on peut utiliser une pr paration de radium ou une pr paration de thorium comme metteur a La pr paration de Ra 226 est plac e dans la chambre de Wilson Elle est enferm e dans un cylindre creux ouvert d un seul c t Les particules a sont ject es de cette ouverture comme d une source ponctuelle Le Ra 226 se d sint gre en Rn 222 pour une p riode radioactive de 1622 a en propulsant des particules d nergie dominante E 4 78 MeV b d une source r partie dans toute la chambre pr paration de thorium P6 5 1 1 Mat riel 1 chambre de Wilson selon Sch rholz 55957 1 pr paration de radium pour chambre de Wilson 559 59 ou 1 flacon de thorium 546 36 1 alimentation 450 V 52227 1 carter de lampe 450 60 1 ampoule 6V 30W 45051 1 condensateur asph rique 460 20 1 transformateur 6 V 12 V 30 VA 56273 l pi
4. feutre du fond de la chambre Ranger la chambre l abri de la poussi re Exemple de mesure La fig 1 montre un exemple de mesure pourles deux variantes exp rimentales Remarque suppl mentaire Avec b utilisation de la pr paration de thorium la teneur en radon dans la chambre brouillard peut tre augment e si le flacon de thorium reste raccord lors de l actionnement de la pompe d a ration Cette variante exige plus d habilet lors de l expansion que l autre variante tant donn que la vanne d a ration ne peut pas tre ferm e b en cas d utilisation de la pr paration de thorium LEYBOLD DIDACTIC GMBH Leyboldstrasse 1 D 50354 H rth Phone 02233 604 0 Telefax 02233 604 222 Telex 17 223 332 LHPCGN D by Leybold Didactic GmbH Printed in the Federal Republic of Germany Technical alterations reserved
5. nce de table 301 06 SOC HAE LE Roi eee he 30011 thanol d natur 11 671972 ou m thanol 11 673272 1 paire de c bles 100 cm rouge et bleu 501 46 eau distill e Suppl ment conseill 1 flacon avec bouchon filet par ex flacon en poly thyl ne 250 mi 661222 Remarques de s curit Lors de l utilisation de pr parations radioactives il faut respecter les modalit s en vigueur dans votre pays sp cifi es par ex par un d cret de protection contre les rayonnements Les substances radioactives utilis es dans l exp rience sont homologu es d apr s ce d cret pour l enseignement dans les tablissements scolaires Etant donn qu elles g n rent un rayonnement ionisant il faut toutefois les utiliser en observant les r gles de s curit suivantes W L acc s aux pr parations doit tre interdit toute per sonne non autoris e M V rifier le bon tat des pr parations avant de s en servir M Pourla garantie d un temps d exposition aussi bref que possible ne sortir la pr paration de radium du r cipient de protection que pour la r alisation de l exp rience et n ouvrir le collier de serrage du flacon de thorium que pour la r alisation de l exp rience E Pourla garantie d une distance la plus grande possible ne s emparer de la pr paration de radium que par l aiguille M Pourle blindage ranger la pr paration de radium dans le r cipient de protec
6. tion M Pour la garantie d une activit la plus faible possible ne d poser sur la table d exp rience que la pr paration respectivement n cessaire pour la manipulation LEYBOLD Fiches d exp riences de physique Le produit de d sint gration gazeux Rn 220 est pomp du flacon de thorium par le biais d une valve et amen la chambre de Wilson o il se r partira dans toute la chambre On voit l des traces de brouillard qui se propagent dans diff rentes directions Le Rn 220 se d sint gre en Po 216 pour une p riode radioactive de 55 6 s en mettant des parti cules a d nergie dominante E 6 28 MeV Montage Pr paration du m lange d alcool et d eau Pr parer dans le flacon de poly thyl ne env 200 mi de m lange d alcool et d eau partir de 50 de m thanol ou d thanol et de 50 d eau pure Montage de la chambre N B La condensation de la vapeur satur e par d tente adia batique ne doit avoir lieu qu aupr s des ions g n r s par les particules et non aupr s de grains de poussi re ventuelle ment pr sents dans la chambre Veiller ce qu il n y ait pas de poussi re l int rieur de la chambre et ventuellement rincer la chambre avec de l eau distill e Le montage exp rimental est repr sent la fig 2 Fixer la pince de table sur une table stable et fixer la chambre de Wilson dans la pince de table avec la tige de guidage de mani re ce qu il soit possible de se ser
7. vir de la pompe d a ration voir fig 2 et mode d emploi de la chambre de Wilson Tenir d une main le couvercle de la chambre et ouvrir les pinces de maintien avec l autre main soulever le couvercle et enlever la plaque de fond Bien impr gner le rev tementen feutre de la plaque de fond avec le m lange d alcool et d eau mais ne pas l imbiber compl tement Placer la plaque de fond avec les pieds sur le joint en caoutchouc Faire attention que le joint en caoutchouc soit pos bien r guli rement sur le bord du fond de la chambre Variante a Utilisation de la pr paration de radium Oter la pr paration de radium pour la chambre de Wilson 559 59 du r cipient en verre en respectant les consignes de s curit et la placer dans le support pour pr paration de la plaque de fond Mettre le couvercle de la chambre en place apr s s tre assur que le joint en caoutchouc est plac correctement puis le fermer avec les pinces de maintien V rifier l tanch it de la chambre en activant bri vement la pompe d a ration des fuites se traduisent par une faible r sistance lors de l expansion ou par un sifflement ventuel lement graisser le joint en caoutchouc par ex avec de la graisse pour vide ou une goutte d huile semi fluide puis refer mer la chambre Appliquer pour la d sionisation une tension continue d env 150 V ou plus LEYBOLD Fiches d exp riences de physique Mise en place de l clairag
8. x r h 0908 Sel Wit d LEYBOLD Physique atomique et nucl aire Physique nucl aire D monstration de trajectoires de particules LEYBOLD Fiches d exp riences de physique Objectifs exp rimentaux Visualisation des trajectoires des particules a dans la chambre de Wilson M Sursaturation d un m lange d air et de vapeur d eau et d alcool par d tente adiabatique dans une chambre de Wilson Observation des trajectoires de particules issues d une source ponctuelle ou M Observation des trajectoires de particules issues d une source r partie dans toute la chambre Notions de base La chambre de Wilson selon Sch rholz chambre brouillard permet de visualiser les trajectoires de particules a Le rayon nement et le rayonnement y ont un pouvoir ionisant nette ment plus faible que le rayonnement a et ne conviennent pas pour cette exp rience Dans la chambre on refroidit temporai rement un m lange satur d air de vapeur d eau et d alcool par d tente ou expansion adiabatique l aide d une pompe d a ration pour l amener ainsi l tat sursatur Cela provoque une condensation de la vapeur en petites gouttelettes de brouillard favoris es par des centres de condensation Notam ment les ions qui surviennent par ex par des collisions entre des particules et des mol cules de gaz dans la chambre brouillard sont des centres de condensation appropri s Apr s chaque activation de la pomp
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