Chambre à brouillard

[Sobiesky]

En visitant le Pic du Midi, j'ai beaucoup aimé la chambre à brouillard qu'il y a au musée et qui permet d'observer les rayons cosmiques.

Sur le net, j'ai trouvé que sa realisation n'a pas l'air trop sorcier.

Quelqu'un du forum en aurait-il deja realisé une et aurait il donc des conseils pertinents pour sa realisation?

Merci🙂

 

[Toutiet]

Internet :

 

 

Le principe de fonctionnement est le suivant : dans une enceinte semi-étanche à l’air ambiant (schéma ci-contre), une surface noire est portée à une température négative. En haut de la chambre, des supports permettent de contenir de l’alcool (éthanol) liquide. Une partie de l’alcool s’évapore grâce à sa pression de vapeur et lorsque ces vapeurs entrent en contact avec le bas de la chambre porté à une très basse température, elles se condensent sous forme de gouttelettes créant un brouillard (il existe naturellement des poussières microscopiques déclenchant la formation de ce brouillard).

Toutefois, une petite fraction des vapeurs d’alcool refroidies par l’intermédiaire de la surface froide ne se condensent pas et flottent au-dessus de la surface formant un volume sursaturé en vapeur qui est métastable (car constitué d’un gaz refroidi). Il suffira d’une perturbation dans la matière pour que ces vapeurs retournent à un état plus stable (l’état liquide). L’épaisseur du volume de gaz sensible est de quelques millimètres, située juste au-dessus de la surface de la chambre.

La transition d’un état à un autre (ici la condensation de l’alcool gazeux) est facilitée lorsque le milieu contient des impuretés (poussières), à l’exemple de la neige qui ne peut se former dans l’atmosphère que s’il existe des sites de nucléation permettant aux cristaux de germer. Lorsqu’une particule nucléaire chargée traverse la matière, elle perd de l’énergie en ionisant sur son passage les atomes qu’elle rencontre. Les ions résultants deviennent ainsi des « impuretés » comme découvert par Wilson. Les vapeurs instables vont passer à l’état liquide en se condensant en gouttelettes là où les ions ont été créés : les ions « semés » tout au long du parcours de la particule vont rematérialiser le tracé de la particule dans la matière sous la forme de milliers de gouttelettes d’alcool. Un éclairage suffisamment fort permettra ensuite de mettre en évidence les tracés (une plaque noire est utile pour maximiser le contraste).

 

Ça ne semble quand même pas très facile à réaliser 🤔...

[Loan]

Le 24/12/2019 à 15:09, Sobiesky a dit :

Quelqu'un du forum en aurait-il deja realisé une et aurait il donc des conseils pertinents pour sa realisation?

Salut !
Je n'en ai jamais créé personnellement, mais tu peux trouver des infos très utiles en te référant au lien qui suit.
C'est un "manuel" réalisé par le CERN et destiné à des adolescents. Tout y est détaillé, jusqu'aux liens ou "astuces" pour trouver facilement certains éléments nécessaires, voire même certaines alternatives.

Il est très probable que je m'y penche cet été, si ça t'intéresse.

 

https://scoollab.web.cern.ch/sites/scoollab.web.cern.ch/files/documents/SCoolLAB_CloudChamber_DIYManual_2018_v6.pdf
 

Bon courage !
 

[teko38]

un autre lien

http://www.thomasjacquin.com/portfolio/cloud-chamber/

Daniel

[Hans Gruber]

Bonjour

 

Je me permet de remonter ce sujet, même si il date un peu.

Dans mon ancien boulot nous recevions souvent des échantillons de sucre conservés dans la neige carbonique. La plupart du temps celle ci finissait dans l'évier avec de l'eau chaude (pour faire une brume intense), mais quelques fois j'ai bricolé une chambre à brouillard de fortune, c'est assez simple. Il suffit de poser un récipient sur la neige carbonique, dans lequel on va mettre une feuille de sopalin avec un peu d'isopropanol. On pose une vitre sur la boite, et on attend.

Au bout de quelques minutes on peut voir des sortes de minuscules flocons monter doucement et redescendre, et en étant suffisamment patient on aperçoit un trait se former, provoqué par une particule.

[hydromiel]

bonsoir 

j'avais été époustouflé par la découverte de cette machine il y a quelques années à l'occasion d'une manifestation autour de la science.

J'avais fait quelques recherches pour savoir si ça pouvait se faire en DIY. 

 

Ma conclusion était que oui c'est possible mais :

• ça coûte un bras (sachant que l'autre est probablement passé dans le doublement du diamètre de l'instrument acheté il y a 6 mois🙄),
• ça joue avec des hautes tensions
• ça consomme pas mal.