让粒子“显灵”

后来，威尔逊当上了举世闻名的卡文迪许实验室的研究人员，他们实验室的主任是诺贝尔物理奖得主汤姆孙，这位科学家因发现电子而闻名于世。由于长期与这些看不见摸不着的微小粒子打交道，汤姆孙不禁感慨地与周围的科研人员说道：“那些捣蛋鬼真要命，要是能看到它们的行踪该有多好！”说者无意，听者有心。正在一旁的威尔逊听到老师的这番话后，勾起了他对人造云雾的回忆，一个新的念头突然在他脑海里掠过。

在过饱和水蒸气中，带电粒子与灰尘微粒一样，也能使水蒸气凝结在它周围形成小水滴。如果在一个十分干净（没有尘埃）的容器里，充满了过饱和水蒸气，然后，让一个小小的带电粒子从中穿过，它使得经过之处的空气原子发生电离，形成一连串的带电粒子——离子，这些带电的离子就会使水蒸气凝结在它们的四周，形成一连串小水滴。这一连串小水滴就把那个带电粒子的行踪显示出来了。再加上其他探测手段，我们就能知道穿过水蒸气和带电粒子带的是正电还是负电，它的质量有多大，等等。这就像侦探们在破案时，可以根据盗贼留下的鞋印，推知他们个头的高低、体重的大小、是男是女等等。根据这样的想法，威尔逊制造了一个小小的“云雾室”，它后来被人们称为“威尔逊云雾室”，简称为“云室”。有了它，一切带电粒子就能“显灵”了，从此，物理学家在与微观粒子打交道时，再也不是睁眼瞎了。威尔逊由于这项成就而获得了1927年度的诺贝尔物理学奖。

威尔逊

云雾室结构简图

云雾室里带电粒子的运动轨迹