Une chambre à nuages est une boîte hermétique contenant une vapeur sursaturée d'eau ou d'alcool. Lorsqu'une particule chargée (par exemple une particule alpha ou bêta) la traverse, la vapeur est ionisée. Les ions qui en résultent agissent comme des noyaux, autour desquels se forme un brouillard à partir de la vapeur.
Les énergies élevées des particules alpha et bêta signifient qu'une trace est laissée par les ions produits le long du chemin de la particule chargée. Ces traces ont des formes distinctes (par exemple, la trace d'une particule alpha est large et montre davantage de signes de déviation par collision, tandis que celle d'un électron est plus fine et droite). Lorsqu'un champ magnétique uniforme est appliqué à travers la chambre du nuage, les particules chargées positivement et négativement se courbent dans des directions opposées, selon la loi de la force de Lorentz.
La chambre des nuages a été inventée par Charles Wilson (1869-1959), un physicien écossais qui a reçu le prix Nobel de physique en 1927 pour ce travail. La première chambre de nuages a été réalisée en 1911. L'invention a été utilisée dans les premiers temps de la physique atomique. Elle est souvent appelée "chambre de Wilson". Depuis lors, un certain nombre d'autres types de détecteurs de particules ont été inventés.
