Mission nationale de sauvegarde du patrimoine scientifique et technique contemporain

Description

La chambre de Wilson selon Schürholz (chambre à brouillard), construite par Leybold, permet de visualiser les trajectoires de particules alpha. Elle est constituée d'un support circulaire en métal noir surmonté d'un cylindre de verre escamotable et fixé par trois pinces métalliques. L'ensemble est relié à une petite pompe à vide manipulable à l'aide d'un piston. Un joint en caoutchouc assure l'étanchéité. Des douilles électriques servent à appliquer une tension continue (environ 150 volts) pour désioniser la chambre. Une tige métallique située à l'arrière permet de fixer la chambre sur un support.
Dans la chambre, on refroidit temporairement un mélange saturé d’air, de vapeur d’eau et d’alcool par détente (ou expansion) adiabatique à l’aide d’une pompe d’aération pour l’amener ainsi à l’état sursaturé. Cela provoque une condensation de la vapeur en petites gouttelettes de brouillard favorisées par des centres de condensation. Notamment les ions qui surviennent par des collisions entre des particules a et des molécules de gaz dans la chambre à brouillard sont des centres de condensation appropriés. Après chaque activation de la pompe d’aération, la vapeur sursaturée condense d’un coup en petites gouttelettes de brouillard autour des centres de condensation le long des trajectoires des particules alpha ; ces gouttelettes sont matérialisées pendant une ou deux secondes dans la lumière sous incidence latérale. Les ions résiduels sont éliminés de la chambre par un champ électrique.
Pour l’expérience, on peut utiliser une préparation de radium (aiguille) ou une préparation de thorium comme émetteur alpha

Utilisation

Cette chambre de Wilson a été retrouvée dans les collections de physique de la faculté des sciences de Rennes. Elle permettait de faire des expériences de physique atomique en travaux pratiques ou en cours dans les années 1960 et de montrer en particulier les trajectoires des particules alpha émises par un échantillon radioactif (aiguille de radium). Elle a été utilisée par le professeur Jean Meinnel dans les années 1960.

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