Les chambres nuageuses , également connues sous le nom de chambres nuageuses Wilson , sont des détecteurs de particules, qui étaient des dispositifs essentiels dans les premières recherches en physique nucléaire et des particules. Les chambres à brouillard, l’un des instruments les plus simples pour étudier les particules élémentaires , ont été remplacées par des détecteurs plus modernes dans la recherche actuelle, mais elles restent un appareil pédagogique très intéressant.
Chambre de nuage et découverte de Positron
Les positrons sont des particules chargées positivement (+ 1e), presque sans masse. Leur masse au repos est égale à 9,109 × 10 -31 kg ( 510,998 keV / c 2 ) (environ 1/1836 celle du proton ).
Comme toutes les particules élémentaires, les électrons présentent des propriétés à la fois de particules et d’ondes: ils peuvent entrer en collision avec d’autres particules et peuvent être diffractés comme la lumière. L’idée originale des antiparticules est venue d’une équation d’onde relativiste développée en 1928 par le scientifique anglais PAM Dirac(1902-1984). Il s’est rendu compte que sa version relativiste de l’équation d’onde de Schrödinger pour les électrons prédisait la possibilité d’anti-électrons. Ceux-ci ont été découverts par Paul Dirac et Carl D. Anderson en 1932 et nommés positrons. Ils ont étudié les collisions de rayons cosmiques via une chambre à brouillards - un détecteur de particules dans lequel des électrons (ou positrons) en mouvement laissent des traces lorsqu’ils se déplacent dans le gaz. Les trajets de positrons dans une chambre nuageuse tracent le même trajet hélicoïdal qu’un électron mais tournent dans la direction opposée par rapport à la direction du champ magnétique car ils ont la même amplitude de rapport charge / masse mais avec une charge opposée et, par conséquent, opposée signé des rapports charge / masse. Bien que Dirac n’ait pas lui-même utilisé le terme d’ antimatière , son utilisation fait suite assez naturellement aux antiélectrons,antiprotons , etc.
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