Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 29.12.1949, Side 14

88
TÍMARIT V.F.I. 1949
12. mynd. (Millikan.)
Jónmyndun í gufuhvolfinu á ýmsum stöðum.
ur yfir 60. breiddargráðu, eykst jónmyndunin ekki
frekar.
Orka sú, sem geimgeisla-agnirnar þurfa að hafa til
þess að komast inn í gufuhvolf jarðarinnar við segul-
miðbaug, er um 2 • 10'" ev., en við 60. breiddargráðu
er þessi orka um 2 • 109 ev. Niðurstöður jónmynd-
unarmælinganna sýna okkur, að um helmingur geim-
geislaorkunnar berst með ögnum, sem komast til
jarðarinnar við miðbaug og hafa því orku, sem er
meiri en 2 • ÍO10 ev. Hinn helmingurinn kemur með
ögnum, sem hafa orku á milli 2 • 10" ev. og 2 • 10"'
ev. Þar sem geislunin vex ekki frá 60. breiddar-
gráðu til pólanna, virðast engar af frumögnum geim-
geislanna hafa minni orku en 2 • 10" ev. Þess hefur
verið getið til að segulsvið sólarinnar útiloki allar
agnir með minni orku.
Mælingar á geimgeislamagninu í gufuhvolfinu á
mismunandi stöðum gefa góða hugmynd um, hvern-
ig orkan skiptist á milli þeirra af frumögnum geim-
geislanna, sem hafa minni orku en 2 • 1010 ev., en
hinsvegar gefa þær engar upplýsingar um orkudreif-
inguna þar fyrir ofan, eða hve mikil orka einstakra
agna geti orðið. Til þess að ná þessu marki, verð-
ur að gripa til orkumælinga á umbreyttu geislun-
um, mesónunum og elektrónunum. Beygja brautanna
í sterku segulsviði er vel fallin til ákvörðunar á ork-
unni, ef orkan er ekki of mikil, sbr. 5. mynd. Ef
orka agnanna er yfir 2 • 1010 ev. verður beygja braut-
anna ómerkjanleg með því segulsviði, sem fært er
að framkalla í þokuhylkinu, og orkumælingin ófram-
kvæmanleg.
Nokkra hugmynd má fá um orku mesónanna með
því að athuga, hve Iangt þær komast niður í jörð-
ina. Eins og áður var sagt, greinast mesónubraut-
imar lítið, en orkan fer aðallega í að mynda jónir
meðfram brautinni. Orkutapið stendur í réttu hlut-
falli við efnismagnið, sem mesónan fer í gegnum,
og er um 2 • 108 ev. fyrir einn metra af vatni. Mæl-
ingar á geimgeisium hafa farið fram í djúpum námu-
göngum, og hefur þeirra allsstaðar orðið vart, þar
sem þeirra var leitað. Cýpst hafa þeir verið mældir
undir um það bil 600 m þykkum jarðlögum, en þar
reyndist fjöldi geimgeisla-agnánna um 10.000 sinn-
um minni en við yfirborð jarðar. Til þess að mesóna
komist niður í þetta dýpi, verður orka hennar í upp-
hafi að vera meira en 3 • 1011 ev., en þar sem mesón-
an myndi aldrei hafa meiri orku en geimgeisla-ögn-
in, sem skapaði hana, þá hlýtur viss hluti frumagn-
anna að hafa orku, sem fer fram úr þessu gildi.
Enn stærri tölur fyrir orku einstakra geimgeisla-
agna fást með því að athuga elektrónuskúrirnar. Með
Geiger-teljurum hefur verið sýnt fram á að skúrir
þessar ná stundum yfir svæði, sem skiptir hundr-
uðum metra í þvermál, og með þokuhylkis-myndum
má fá góða hugmynd um gerð skúranna í smáat-
13. mynd. (Corson og Brode.)
Partur af stórri elektrónuskúr.
riðum. Myndatökinni er þá stjórnað af nokkrum Gei-
ger-teljurum, sem dreift er yfir stórt svæði, og mynd
aðeins tekin þegar geimgeisla-agnir fara samtímis
í gegnum alla teljarana. 13. mynd er tekin á þenn-
an hátt. Með þessu móti hefur verið sýnt fram á að
stórar elektrónuskúrir geta innihaldið svo miljónum