3.霧箱の原理―――霧箱の飛跡はなぜ見える?❐霧箱で見えているのは、何?右の写真では、霧箱の中のユークセン石からあらわれては消える、白いひこうき雲のようなものがみえます。これは、アルファ線が通った跡です。(アルファ線の飛跡は、霧箱の底をはうように進んで行くことが、10円硬貨と比較すると分かると思います。このように飛跡が見える層は薄く、これを過飽和層と呼んでいます。この霧箱の状態では、10円硬貨の厚さ1.5mmなのでおそらく、飛跡が見える過飽和層の厚さは3~4mm程度であることがわかります。アルファ線は同じ速度でランダムに放出されているので、もし過飽和層がもっと厚ければ飛跡は半球状に広がる様子になることが想像できるでしょうか。このアルファ線の正体は、高速で進むヘリウムの原子核であまりに小さい粒子なので、電子顕微鏡でもその姿をとらえることはできません。霧箱を使うと、電子顕微鏡でも見ることができないそんなに小さなものが通った跡を目で見ることができるようになるのでしょうか。それを次に考えてみましょう。青空に伸びるひこうき雲。あれは、飛行機のエンジンから噴きだす水分と排気ガスの小さなチリが急速に冷却され、チリを核にして、水分が次々にくっついて、急激に成長し目に見える水滴の粒子になり、雲ができるのです。霧箱の中でも、これと同じようなことが起こっているのです。霧箱の場合は、水分の代わりにエチルアルコールで充満されています。アルコールがたくさん含まれた空気の中を、放射線(=アルファ線)が猛スピードで通り過ぎる。道の空気の原子の中の電子がはぎとられます。アルファ線の通った跡には、大量の電子と電子を剥ぎ取られた原子(=イオン)がとんでもない数が残ります。これを核にしてアルコールのひこうき雲ができ、目に見える大きさに成長し、原子核のつくるひこうき雲ができていくのです。4.アルファ線の枝毛?を見つけてみませんか。箱でアルファ線を観察できたでしょうか。長い飛跡や短い飛跡、太い飛跡や細い飛跡、さまざまな飛跡が次々に現れては消え、消えてはまた現れてきます。霧箱でアルファ線を見ていると、一つの飛跡が発生してから消えるまで約0.5秒くらいかかりますが、実際のアルファ線の一生は、とんでもなく短く、約1億分の1秒で終わっています。*アルファ線の発生ー消滅までの時間を計算するデータアルファ線の速さ:光の速さの20分の1(光の速さは3億m/s),その間に進んだ飛跡の長さは、約6cm。霧箱を使うと、わたしたちはアルファ線の一生の時間1億分の1秒を0.5秒まで拡大し、まるでスローモーションでもみるようにゆっくりと観察できるようになります。不思議でありがたい効果ですね。した効果から、飛跡をじっくり観察していると、とんでもない現象がみつかります。みなさん、右の写真のアルファ線の先端部(丸で囲んだ中)に、飛跡が髪の毛の枝毛のように2つに分かれているのがみえますか。この現象にほとんどの人が、気がつきません。空気中の原子核に衝突し進路を変えていく上のような現象を見つけることがありませんでしたか。衝突面が水平でない場合は、分岐の枝が1本しか見えない場合もよくあります。飛跡の初めの部分だけ見て、終端の部分までは見ないためです。これはアルファ粒子(アルファ線と同じ意味)が何かの粒子と衝突している現象です。飛跡が2つに分かれているのは、アルファ粒子によって突き飛ばされた粒子の飛跡新しくできたからです。アルファ線の飛跡の枝毛は、アルファ線が空気中の原子核に衝突した痕跡です。霧箱の飛跡をじっくり見て「枝毛の飛跡」探してみましょう。枝毛が1本だけの場合も含めれば、枝毛の飛跡を多分、1分間に1,2ヶはさがせると思います。スマホで動画撮影して、ゆっくり飛跡を調査するのもよいでしょう。枝毛の飛跡が見つかったら、いよいよ入門編を終わり、発展編に進み、一体この現象がなんなのかを解明していきましょう。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。*サイト次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。.霧箱で汚染土壌を見る▇最近の読者の傾向から最近、ダントツで「レントゲンのリスク意識」がよく読まれている。これは放射線の最初の発見者が最初の放射線障害者でもあった、というレントゲン特異な体験を取り上げている記事だ。いままで、レントゲンとX線の発見については、トーマス・クーンのパラダイム理論の素材として徹底的に研究されつくしてしまった感があったが、しかし、そうした科学史の華々しいテーマのスポットに隠れて、レントゲン自身のX線に対するリスク意識にはほとんど注目されてこなかった。した、科学者レントゲンと個としてのレントゲンのジレンマを見つめる小論に、本サイトの読者が注目してくれたことは、大変うれしい。2番目に読まれたのは、「kgの意味の混乱」である。理科・物理の学習者だけでなく、就活のために力学を再学習している社会人(クレーン運転資格取得など)も深刻な混乱にまきこまれている。この問題の源流は端的にいえば、国民に「質量」と「重さ・重量(=力)」などの区別など理解させるのは所詮無理なので「区別不要な混用」でよい、という経産省がとっている政策が原因である。的確な批判は表明されているが、大部分の物理学者・教育者は、これに無批判、沈黙をきめこんでいる。した現状に対する異議申し立てがこの記事である。実は、この混乱に最も明確な反応を示すのは、自分の進路選択に最も鋭敏に反応する女子であるというジェンダー問題も見えてくる。3番目は汚染土壌の問題だ。この問題について、現実を動かす新しい視点も提案もなく、放射性物質のゴミ・汚染水はどんどん、予想通り増えていっている。これが2019年11月1日~2020年1月1日までで本サイトにおいてよく読まれたベスト3である。本サイトの主役だった霧箱の記事は、かなり影が薄くなっている。更新のスピードは、まことに遅く申し訳ない。肇氏がその図書紹介を寄せてくれました。ライセンスの下に提供されています。