La camera a nebbia, nota anche come camera di Wilson o camera a nebbia di Wilson, è un dispositivo utilizzato dai fisici per osservare le tracce di particelle. Funziona solo con radiazioni ionizzanti. Altri dispositivi che realizzano la stessa cosa con mezzi diversi sono la camera a bolle, la camera del filo e la camera della scintilla. Una delle più grandi affermazioni di fama della camera a nebbia è che è stata utilizzata per scoprire il positrone, la prima forma osservata di antimateria.
Il funzionamento della camera a nebbia si basa sul principio dei nuclei di condensazione. In un vapore d’acqua o di alcol sovrasaturato, anche una minuscola particella carica ionizza le molecole nel mezzo mentre si muove attraverso di esso, facendo condensare l’acqua attorno ad esso e creando scie di umidità osservabili. Una soluzione sovrasatura significa che l’aria trattiene quanto più fluido possibile (di solito acqua o alcol). L’aria viene pompata con il vapore fino a quando non inizia a raccogliersi sul fondo della camera, indicando che il mezzo è sovrasaturo. Piccole perturbazioni nell’aria provocano la formazione di liquido che poi scende sul fondo.
La camera a nebbia è stata originariamente inventata dal fisico scozzese Charles Wilson. Il processo di scoperta iniziò quando iniziò a costruire camere a nebbia artificiali nel tentativo di replicare i fenomeni ottici degli aloni, che sono piccoli arcobaleni circolari formati in nebbie piene di particelle di diametro uniforme. Gli aloni accompagnano i ben noti fenomeni dello spettro di Brocken, osservato quando il sole basso proietta una lunga ombra nella nebbia.
Puoi costruire la tua camera a nebbia con materiali domestici per un costo di circa $ 50. In sostanza, riempi una camera chiara, come un acquario, con alcol isopropilico fino a quando non è sovrasaturato. Rivestire il fondo della camera con ghiaccio secco, quindi coprire il ghiaccio secco con metallo e cartone, in quest’ordine. Bagna un pezzo di feltro con l’alcol e mettilo sotto il coperchio della camera. Sigillare la camera chiusa. Illumina la camera a nebbia con un proiettore per diapositive e in poco tempo vedrai le tue tracce personali, dai raggi cosmici naturali. Molte tracce di particelle interessanti, di diverse varietà, possono essere osservate utilizzando questa camera a nebbia economica. Se metti un forte magnete sul fondo, puoi persino vedere la curvatura delle particelle ionizzate verso di esso.