Detector de raios cósmicos

[jap]

Sim, poderão construir em casa o vosso detector de raios cósmicos!

Stay tuned. Amanhã desvendarei como!

[Bruno Oliveira]

A propósito de raios cósmicos acho este site bastante interessante

Observatório Pierre Auger

[FF]

Bruno, parece que adivinhaste : ontem esteve no Departamento de Física um conceituado membro da colaboração AUGER, o Dr. Hans Klages, e fez-nos um seminário sobre AUGER. Não sei qual vai ser o detector que o prof. Paixão vai tirar da cartola, mas os quarkianos vão ter de trabalhar muito para igualar AUGER - o sistema de detecção tem 1600 detectores de cósmicos espalhados numa grelha com 1500 metros entre cada detector!

[Bruno Oliveira]

Ena, grande coincidência, agora estou curioso para ver o detector

[jap]

Desculpem o atraso...

Pois bem, sabem qual foi o primeiro detector de raios cósmicos?

É surpreendente, mas era um simples electroscópio!

Como construir um detector de raios cósmicos (electroscópio)

Se construirem um simples electroscópio de folhas e o carregarem, verão que ele descarregará passado algum tempo. O tempo de descarga depende, basicamente, da humidade do ar (porquê?). No entanto, no início do séc XX descobriu-se que se o electroscópio estivesse muito bem isolado da humidade (por exemplo colocando-o num bom vácuo), a taxa de descarga dependia apenas da "radioactividade" ambiente. Não sei se sabem, mas a própria Mme Curie utilizou um electroscópio para as suas medidas quantitativas de radioactividade - um bom electroscópio e um relógio, foi o suficiente para ela realizar excelentes descobertas!

Numa sala sem materiais radioactivos, um electroscópio bem isolado da humidade ainda descarrega - isto devido a radiação que i) ou vem da terra ou ii) vem do "céu". Durante alguns anos houve um debate aceso entre os cientistas que defendiam uma ou outra das hipóteses. Para testá-las, houve quem subisse com um electroscópio à torre Eiffel para ver se o tempo de descarga do electroscópio aumentava ou diminui à medida que se subiam os vários andares... e electroscópios voaram em balões e aviões... E descobriu-se que ambas facções tinham razão!

Há radioactividade com origem na terra, e o electroscópio começa por descarregar um pouco mais devagar à medida que nos afastamos da superfície da Terra; mas depois começa de novo a descarregar mais rápido...são os raios cósmicos, que começam a tornar-se mais notórios, à medida que se rarefaz a atmosfera (mas alguns são muito penetrante e chegam cá à superfíce da terra)!




Vejam

http://www.umsl.edu/~thompsoj/quarknet/2003/steve/cosray_gros.ppt

Uma pequena síntese historica, que retirei algures da net:

Cosmic ray research commenced in 1910 with several interesting discoveries.

1910: Wulf carried his home-made electroscope to the top of the Eiffel Tower and observed that the rate of change of discharge was not as slow as expected. (It had been assumed that the radiation was emitted by the Earth and would therefore decrease at height).

1912: Victor Hess and two assistants flew in a balloon to an altitude of 16,000 ft and discovered evidence of a very penetrating radiation (cosmic rays) coming from outside our atmosphere.

1932: Robert Millikan carried out a series of tests on the intensity of cosmic rays at various altitudes in a Condor bomber plane.

1935: Explorer II, rubberized helium balloon ascended to 22,066 ft collecting cosmic ray data.

1940: A Beechcraft AD-17 biplane flown at 21,050 ft took cosmic rays data.

1950: A US Naval Research Lab Viking research rocket was fired to collect cosmic ray data.

1952-57: The "Rockoon" balloon-launched rocket carried out high latitude and high altitude cosmic ray research.

1959: Explorer VII was launched into an Earth orbit revealing information about cosmic rays near Earth.

1969: Apollo II astronauts deployed a cosmic ray experiment.

1972: Apollo 17 carried a lunar surface cosmic ray experiment.

1975: The Geostationary Orbiting Environmental Satellite was launched.

1975 - Present Day: Nearly every space craft launched carries cosmic ray experiments. The 2002 Nobel Prize was awarded in part for research into cosmic rays.

[Bruno Oliveira]

O Powerpoint pareceu-me muito interessante, ainsa só dei uma vista de olhos pelos títulos e fiquei particularmente curioso com o título "The Oh My God particle"

[jap]

Mais sobre electroscópios, semelhantes aos usados pelos Curie. Estes são de folha de ouro, mas podem fabricar os vossos com folhas de papel de alumínio fino, daquele que se usa para conservar alimentos, que também funciona muito bem.

Electroscópio de folha de ouro (de 1927)

[jap]

Não resisto a recomendar-vos alguns vídeos do youtube sobre electroscópios. Aqui vai o primeiro



E como se carrega um electroscópio por condução...



e por INDUÇÃO (tentem perceber e explicar o que se passa aqui - é muito giro e muito importante, se quiserem construir máquinas eletcrostáticas perceber bem este fenómeno! )



Alguém explica?

[jap]

Não resisto a mostrar-vos este artigo da "Popular Science" de 1936 sobre um "moderno" laboratório de raios cósmicos! Lá estão os electroscópios de folha de ouro!
As imagens estão em alta resolução, podem ampliá-las para ler o texto.