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(auch Phil. Mag. 1912).
(Beweglichkeit 1,0 cm-sec Volt-cm, nach Fig. 8 dortselbst); für den Fall der Erzeugung durch Kathodenstrahlen und auch durch Röntgensche Strahlen vgl. besonders die ausführlichen Untersuchungen von A. Becker (l. c. 1911).
(Trans. Roy. Soc. Edinbourgh 1. p. 21)
), daß in Luft, welche durch Kühlung auf -78°C. getrocknet und dampffrei gemacht ist, auch durch starkes Licht keine großen Elektrizitätsträger entstehen, und daß auch Nebelkerne ohne Vorhandensein von Dampfspuren nicht entstehen, war der Schlüssel zum Verständnis einer Reihe von vorher unverständlichen Erscheinungen in bezug auf Bildung von Nebelkernen und großen Elektrizitätsträgern. Wenn daher in einigen neueren Publikationen der Anschein sich findet, als hätten wir in bezug auf Nebelkernbildung die Ansichten Anderer bestätigt und vertreten, so scheint uns dabei eine Verwechslung von Autornamen vorgekommen zu sein. Erst nach Veröffentlichung unserer eben angeführten Resultate findet sich auch anderwärts (vgl. Ann. d. Phys. 39. p. 1313. 1912)
). Das dort (unterm 20. Dezember 1910) mitgeteilte Resultat (l. c., 32. Abh. p. 5 u. 6
1911. p. 20).
2. Aufl. Heidelb. b. Winter. 1911. p. 22). Man hat aber die Energiequanten neuerdings mit Erfolg auch bereits auf andere Vorgänge angewendet, so auf den Wärmeübergang zwischen zwei einander berühreuden Körpern (spezifische Wärmen und damit zusammenhängende Eigenschaften der festen Metalle), wo ein Zusammenhang mit Strahlung bisher nicht ersichtlich gemacht ist. Es handelt sich jedoch auch hierbei um Energieübertragung bei ungleichförmiger (schwingender) Bewegung von Systemen (den Atomen), welche Elektronen enthalten, und man kann daher annehmen, daß der Energieübergang auch hier durch Vermittlung abgeschnürter Kraftlinienringe vor sich geht. Der Unterschied zwischen dem Energieübergang durch Strahlung (Ätherwellen) und durch Wärmeleitung (molekulare Stöße) würde dann nur darin bestehen, daß im ersteren Falle die Kraftlinienringe als Ätherwellenzüge lange Distanzen durchlaufen, bevor sie ans Ziel kommen, während sie im letzteren Falle vom Orte ihrer Entstehung nur bis zu einem benachbarten Atom sich bewegen und dort bereits ihre Energie abgeben. Daß der Energieinhalt eines solchen abgeschnürten Kraftlinienringes durch die Zeitdauer seiner Abschnürung (Schwingungsdauer) nach Maßgabe des Wirkungsquantums h eindeutig bestimmt ist, muß als eine Eigenschaft des elementaren Kraftfeldes des einzelnen Elektrons angesehen werden und ist aus der Maxwellschen Theorie nicht vorauszusehen, da diese ohne weiteres nur für Kraftfelder gilt, welche einer sehr großen Zahl von Elektronen zugehören (vgl. "Über Äther und Materie" 1911. p. 34).
Abh. 4; Kohlensäure durch Kathodenstrahlen leitend gemacht, wo Nebelkernbildung durch die Strahlen selbst aus den vorhandenen Dämpfen erfolgt. Ferner A. Becker, Ann. d. Phys. 31. p. 98. 1910;
Abh. Auch eine speziell den großen Elektrizitätsträgern bei Flammen gewidmete, uns damals unbekannt gewesene Untersuchung von Hrn. De Broglie gehört hierher (Compt. rend. 144. p. 563. 1907).
Abh. und 1911, 16.
an Didymsalzen nur auf einen sehr geringen Prozentsatz der vorhandenen Ionen zu beziehen. Hiermit in Übereinstimmung sind auch die neueren Untersuchungen von Hrn. J. Koenigsberger über gefärbte Substanzen überhaupt, wonach in diesen sehr oftnur ganz wenige Moleküle an der Färbung beteiligt sind (s. Heidelb. Akad. 1911 A. 26. Abh.).
auch daß z. B. Metallatome ihre abtrennbaren Eigenelektronen vorzüglich beim Zusammenstoß mit Metallatomen, nicht so leicht beim Zusammenstoß mit Atomen anderer Art verlieren (Heidelb. Akad. 34. 1911. p. 5 - 10 ), während ein fremdes Elektron nach unseren gegenwärtigen Resultaten von einem einzelnen Atom stets leicht sich abtrennt. Nur Komplexe von Molekülen verlieren, wie wir fanden, nicht so leicht ein Elektron, wenn es auch ein fremdes ist. Letzteres kann so gedeutet werden, daß ein mit mehreren Molekülen verbundenes Elektron zwischen diesen verborgen und also der Nähewirkung von seiten herankommender Moleküle entzogen worden ist, aber auch so, daß der dem Elektron zunächst gelegene Teil seiner Kraftlinie, der besonders befähigt sein könnte zur Aufnahme von Energiequanten, durch die angelagerten Moleküle okkupiert ist. (Wir nehmen in jedem Elektronnur eine Kraftlinie an; vgl. "Über Äther und Materie" 1910. p. 16,
ausgeführt hat. Die Methode war die von Hrn. W. Altberg, Ann. d. Phys. 37. p. 853. 1912
außerdem auch besonders A. Becker, Ann. d. Phys. 36. p. 229. 1911)
bei Versuchen über Nebelkernbildung die erwähnte Reinigungsmethode benutzt, und erst damit zusammenfallend - aber nicht vorher - kommt man auch dortseits nach den früheren Irrwegen zu zutreffenden Schlüssen, welche allerdings aufmerksamen Lesern der oben zitierten Mitteilungen der Heidelb. Akademie nicht so neu erscheinen können, als - anscheinend - jenem Verfasser im 39. Bande der Annalen, der aus diesen Mitteilungen nur eine im Zusammenhange der Hauptdinge völlig unwesentliche Fußnote herauszugreifen vermag. Nur Hr. John Aitken ist uns, wie wir nachträglich finden, in bezug auf einige treffende und meteorologisch unmittelbar wichtige Beobachtungen zuvorgekommen. Er beschreibt bereits 1897
beschriebene; jedoch wurde noch größere Sorgfalt auf gleichmäßige Verteilung des Luftstromes verwandt. Hr. Pienkowsky fand dabei, daß die Luftgeschwindigkeit (und also auch die Wanderungsgeschwindigkeiten) in den von Hrn. Altberg (l. c.) veröffentlichten Messungen wegen ungleichmäßiger Verteilung des Luftstromes wahrscheinlich etwas zu hoch gerechnet waren, was auch Hr. Altberg selbst nach Veröffentlichung seiner Arbeit vermutete (briefliche Mitteilung vom 7. Juli 1912).
Danach häuften sich Beobachtungen über große Träger bald sehr; in der freien Atmosphäre wurden sie konstatiert von Hrn. Langevin (Compt. rend. 140. p. 232. 1905).
- dann die Absorption Null wird. Liegt das so zu erwartende Maximum der Absorptionswirkung über 2,8 ± 1010 cm-sec, so wäre es möglich, daß die Sekundärstrahlung (Durchquerungswirkung, nach angebrachter Korrektion für die Absorptionswirkung) nicht, wie es bisher scheint, einem konstanten Grenzwert bei Lichtgeschwindigkeit zustrebt, sondern daß sie bei Lichtgeschwindigkeit ebenso Null wird, wie wir es für die Absorption annehmen. Versuche über die Leitfähigkeit verschiedener Gase unter dem Einfluß sehr schneller Kathodenstrahlen (β-Strahlen) in Verbindung mit der an Kanalstrahlen (schnell bewegten Molekülen) dieser Gase zu sammelnden Erfahrung, werden hierüber Aufschluß geben (vgl. dazu die Theorie der Kanalstrahlen, Heidelb. Akad. 1913, 4. Abh. und im Teil III des Vorliegenden). Zu bemerken ist in diesem Zusammenhange noch, daß die Sekundärstrahlung bei sehr großen Primärgeschwindigkeiten durch Tertiärstrahlung vergrößert erscheinen könnte, insofern nämlich die sekundäre Anfangsgeschwindigkeit mit steigender Primärgeschwindigkeit etwas zu steigen scheint, so daß sie zuletzt über 11 Volt gehen könnte.
Dann zeigten sich große Träger in Verbrennungsgasen (MacClelland, Phil. Mag. 46. p. 29, 1898)
Das dort aus der Farbe geschlossene Unbeschwertsein von K-, Na- und auch Dy-Ionen ist nach den Untersuchungen von Hrn. A. Campetti (R. Accad. dei Lincei, Atti 18. p. 53. 1909)
Daß die Anlagerungen sehr viel wahrscheinlicher aus kleinsten festen (oder flüssigen) Partikeln bestehen, als aus Dampfmolekülen, zeigen unsere Versuche mit Wasser- und Kautschukdämpfen ( P. Lenard und C. Ramsauer, Heidelb. Akad. 16. Abh. p. 20 u. 21. 1911)
Der Metalldampf berührte die Elektroden nicht, was (nach Heidelberger Akad. 1911. 34. Abhandl., Gleichung (8)) konstante Elektronenzahl voraussetzen läßt. Das angelegte Feld ist nach der Tabelle p. 69 der Dissertation mit 0,5 zu multiplizieren, um das im Hauptteil der Flamme herreschende Feld zu erhalten, woraus sich die oben angenommenen 50 Volt-cm ergeben.
Der Ursprung der Ladung dieser Träger war, nach Hrn. W. Kösters späteren Versuchen, die schon seit 1892
Die von Hrn. Altberg (l. c.) berechneten Trägerradien wären daher zu korrigieren; sie sind dann nicht mehr gleich dem einfachen Molekülradius, sondern größer als dieser, wie es die Tab. VI zeigt.
Eine dann zeitlich folgende, erste eingehende Untersuchung der Träger der Wasserfallelektrizität zeigte, daß es sich bei dieser in der Tat, wie es den Resultaten der Herren Townsend und Kösters entepricht, um ein Vorkommen sehr großer Träger handelt (K. Kähler, Ann. d. Phys. 12. p. 1119. 1903).
eingehender untersuchte Wasserfallelektrizität (Wied. Ann. 69. p. 12. 1899).
es gelingt ihm aber mangels Zuhilfenahme gereinigter Luft nicht, wesentlich weiter zu kommen. Keinem Chemiker würde es gelingen, eine feine Mineralwasseranalyse auszuführen, wenn ihm nicht reines, destilliertes Wasser zur Verfügung stände. Die Irrwege, auf welchen man bis zu dem oben angegebenen Veröffentlichungsdatum der ersten reinen Versuche ( 20. Dec. 1910)
Fur den Fall der Erzeugung durch ultraviolettes Licht vgl. P. Lenard u. C. Ramsauer, Heidelb. Akad. 1910, 32. Abh.
Historisch ist über große, sehr langsam wandernde Träger das Folgende zu bemerken: Zum ersten Male - seit man überhaupt gelernt hatte, Wanderungsgeschwindigkeiten zu messen - wurden sie von Hrn. S. Townsend in "frisch dargestellten" Gasen gefunden (Phil. Mag. 45. p. 125. 1898).
nachdem wir schon vorher mit dem gleichen Resultate die Nebelkerne als Elektrizitätsträger studiert hatten, vgl. Heidelb. Akad. 5. Nov. und 20. Dez. 1910);
Nach unseren Versuchsresultaten (vgl. l.c. 1911. p. 20, 21;
p53_1) Vgl. P. Lenard, Heidelberger Akad, 1913. A. 1. Abhandl.
p53_2) Vgl. P. Lenard, Ann. d. Phys. 40. p. 393. 1913.
p56_1) Die Abhängigkeit des Stromes von der Zahl der freien Elektronen, welche wir hier ausgeschaltet denken, habe ich früher für den Fall der Metallflammen eingehend untersucht (Heidelberger Akad. 1911. 34. Abh.). Es wurde dort die Wanderungsgeschwindigkeit stets genau proportional dem Felde angenommen, während wir hier die Elektronenzahl konstant denken. Die damalige und die gegenwärtige Untersuchung ergänzen sich also gegenseitig. Jene Untersuchung gibt auch die Gleichungen, welche bei den für den jetzigen Zweck erforderlichen Messungen über die Gültigkeitsgrenze des Ohmschen Gesetzes zu berücksichtigen wären, um den Einfluß von Veränderungen der Elektronenzahl auszuschließen.
p57_1) Die beiden Geschwindigkeiten sind geometrisch mit dem Winkel 90° zu addieren, da jeder Richtungsunterschied für dieselben gleich wahrscheinlich ist (vgl. Maxwell, Sc. Pap. 1. p. 387).
p59_1) E. N. da C. Andrade, Diss. Heidelberg. November 1911. p. 46
p59_2) J. Franck, Verhandlungen der Phys. Ges. 12. p. 291. 1910.
p59_3) Bei Ungültigkeit würde die Kurve nach unten konkav verlaufen. Allerdings würde die weiterhin (Abschnitt B) zu betrachtende, mögliche Änderung der Trägerkonstitution auf dem Wanderungswege Krümmung in entgegengesetztem Sinne verursachen können, und es wäre also möglich, daß teilweise beide Wirkungen in den Versuchen sich aufgehoben haben. Wir machen daher hier nur eine ziemlich enge Annahme für die aus Hrn. Francks Kurven zu schließende Gültigkeitsgrenze des Ohmschen Gesetzes.
p60_1) J. Franck, l. c.; über N2
p60_2) Hr. Franck bemerkt bei Gelegenheit einer theoretischen Diskussion seiner Resultate (l. c. p. 298 ), daß es ohne Kenntnis des Elektronenradius unmöglich sei, die absolute Wanderungsgeschwindigkeit freier Elektronen zu berechnen. Dies trifft nicht zu. Es kommt nur die Radiensumme s von Elektron und Gasmolekül in die Rechnung, und es ist durch meine Absorptionsmessungen an langsamen Kathodenstrahlen festgestellt, daß diese Radiensumme mit genügender Annäherung gleich dem Radius des Gasmoleküls allein ist (vgl. Teil I, (8a)). Wir benutzen im folgenden (wie in Teil I, (1) angegeben) den aus Reibungsbeobachtungen berechneten Wert dieses Radius, welcher für N2 sowie für Ar sehr nahe derselbe ist, = 0,14 ± 10-6 mm.
p62_1) J. Franck, l. c. p. 615.
p62_2) Ein geringes Anzeichen einer Steigerung der Wanderungsgeschwindigkeit findet sich allerdings in dem geringen Aufwärtsbiegen einer der Kurven (p. 296 l. c.); da außerdem Abweichung vom Ohmschen Gesetz bei den hohen Spannungen die Kurven beeinflußt haben kann (vgl. die betr. Fußnote zu (53), so bleibt eine Unsicherheit vorhanden, bis Versuche unter mehr variierten Bedingungen weitere Aufklärung bringen.
p63_2) Da Ar und N2 in den Versuchen von Hrn. Franck sich im wesentlichen gleich verhielten, benutzen wir heir, die Gültigkeit des Ohmschen Gesetzes betreffend, die für Ar gezogenen Schlüsse auch für N2.
p67_1) F. Kohlrausch, Berichte der Berliner Akad. 26. p. 578. 1902.
p67_2) Vgl. Ann. d. Phys. 17. p. 206. Fußnote 2. 1905.
p67_3) Siehe ebendort (Ann. der Phys. 17) p. 205 ff. 1905.
p67_4) J. Franck u. P. Pringscheim, Berl. Physik. Ges. 13. p. 328. 1911.
p68_1) Vgl. die Bestimmungen aus der Strahlung der Bunsenflamme, E. Buchwald, Ann. d. Phys. 33. p. 947. 1911.
p68_2) A. Becker, Ann. d. Phys. 24. p. 823. 1907.
p68_3) Es finden sich ( A. Becker, l. c. p. 855 u. 856)
p68_4) Wir legen stets Hrn. Millikans Messungen des elektrischen Elementarquants zugrunde.
p68_5) A. Becker, l. c. p. 858. Die Ermittelung der Reibungskonstante war mit größerer Genauigkeit möglich, als die der Dichte, was für den gegenwärtigen Zweck wichtig ist.
p69_1) G. Moreau, Compl. Read 134. p. 1575. 1902.
p69_2) Sehr hohe Werte der Wanderungsgeschwindigkeit (ca. 10000) wurden von Hrn. Gold gefunden ( Phil. Trans. A. Vol. 79. p. 43. 1907). Setzte man diese in unsere Rechnung ein, so würde der im Abschnitt D abgeleitete Verteilungsfaktor bereits eine wesentliche Rolle spielen bei der Entscheidung über Statthaben oder Nichtstatthaben von Elektronenreflexion in der Flamme (vgl. die erste Fußnote zu 65). Die hier in den Rechnungsdaten noch waltende Unsicherheit macht es besonders deutlich, daß, wie schon in der Einleitung hervorgehoben, die lohnendsten Anwendungen unserer Gleichungen wohl erst etwas später erfolgen können.
p70_1) P. Lenard, Ann. d. Phys. 9. p. 649. 1902.
p70_2) Die Annahme des doppelten Molekülradius Elektronen gegenüber (zwei untere Zeilen der Tab. V a) hat in der Flamme wenig Wahrscheinlichkeit, da wir die Elektronengeschwindigkeit nicht fern der gastheoretischen Geschwindigkeit finden und da diese bei 1900°C. nicht sehr gering ist (vgl. 8 a). Außerdem ist zu bemerken, daß die Berücksichtigung der Nichteinheitlichkeit der Geschwindigkeiten und Weglängen (Abschn. D) die Werte - 1 > 0 in Tab. V a noch weiter nach größeren Werten a1° hinausschiebt. Nähme man die größere, von Hrn. Gold gemessene Wanderungsgeschwindigkeit an (vgl. die letzte Fußnote zu 62), so würde diese Verschiebung allerdings wieder rückgängig und die Möglichkeit der Annahme von Reflexionen wäre wieder näher gerückt noch wahrscheinlicher wäre allerdings dann (nach Teil I, C, a) die Annahme vor dem nächsten Zusammenstoß; vgl. die zweite Fußnote zu 73). Daß dauernde Reflexionen der Elektronen in der Flamme jedenfalls ganz ausgeschlossen sind, zeigte sich bereits in Teil I; 8 u. 12, und dieser Schluß bliebe auch dann bestehen, wenn Hrn. Golds Wert der Wanderungsgeschwindigkeit als der richtige anzunehmen wäre denn der noch zu berücksichtigende Verteilungsfaktor ist auch für intermittierend freie Elektronen sehr groß (er kann bis zum Wert 4 gehen, vgl. 71).
p72_1) Diese veränderte Auffassung der Resultate von Hrn. Francks Beobachtungen wurde bereits früher geäußerts. P. Lenard u. C. Ramsauer, Heidelb. Akad. 1910. 32. Abh. p. 17, Fußnote.
p72_2) Vgl. Ann. d. Phys. 17. p. 244 ff. 1905.
p73_1) E. Sutherland, Phil. Mag. (5) 36. p. 507. 1893.
p73_2) Vgl. auch bereits Heidelb. Akad. 1913A, 4. Abh.
p73_3) Vgl. auch J. Koenigsberger, Verh. d. Deutsch. Physik. Ges. 13. p. 931. 1911.
p79_2) Über die Energieverhältnisse bei der Absorption von Kathodenstrahlen ist allgemein das Folgende zu bemerken: Als Ersatz für die verloren gegangene kinetische Energie des bewegten Elektrons können drei Summanden in Betracht kommen, nämlich: 1. Energie von Ätherstrahlung, welche bei der plötzlichen Geschwindigkeitsänderung der Elektronen erregt wird (γ-Strahlung, Energiequantenemission); 2. Zuwachs der inneren (dynamidalen) Energie des Atoms, in welchem die Absorption stattgefunden hat (der Zuwachs kann auch sogleich, z. B. durch Lichtemission wieder verausgabt werden); 3. Zuwachs an lebendiger Kraft des ganzen absorbierenden Atoms (Moleküls), d. i. direkte Erwärmung des absorbierenden Mediums. Dieser dritte Summand ist nach dem Schwerpunktsprinzip klein zu erwarten; er muß aber in Gasen noch einen besonderen Effekt haben, auf welchen hier eingegangen sei, da dies bisher, soviel mir bekannt, noch niemals geschehen ist. Es erhält nämlich das absorbierende Gasmolekül nach dem Schwerpunktsprinzip eine (seiner schon vorhandenen Wärmebewegung superponierte) Geschwindigkeit V = m v1-(m + M), und diese Geschwindigkeit kann in gewissen Fällen groß genug sein, um beim Auftreffen auf die anderen Moleküle Elektronen zu befreien. Es ist demnach ein besonderer, mit der Absorption verbundener Zuwachs der Leitfähigkeit zu erwarten, während der große Hauptteil der Leitfähigkeit allerdings, wie ich früher gezeigt hatte, nichts mit der Absorption zu tun hat, sondern Durchquerungswirkung ist. Diese Durchquerungswirkung besteht in dem Austritt von Elektronen aus den durchquerten Atomen (sekundäre Kathodenstrahlung), und die so erregte Leitfähigkeit ist auch als Mittel zur quantitativen Untersuchung der Sekundärstrahlung benutzt worden. Wir sehen nun aber, daß ein Teil der Leitfähigkeit Absorptionswirkung sein kann, und alsdann würde bei dem Schlusse aus der Leitfähigkeit auf die Sekundärstrahlung letztere zu groß gefunden. Es seien in dieser Beziehung hier die Gase Wasserstoff und Stickstoff betrachtet; ersteres deshalb, weil die Absorptionswirkung hier wegen der Kleinheit der Molekülmasse besonders groß zu erwarten ist, letzteres da Luft das meist benutzte Gas ist. Nimmt man an, daß die Gase unterhalb 1000° Abs. nichtleitend sind, daß also höhere Molekulargeschwindigkeiten als 3,3 km-sec bei H2 bzw. 0,9 km-sec bei N2 zur Elektronenbefreiung beim Zusammenstoß der Moleküle nötig sind, so kann die betrachtete Absorptionswirkung in H2 nach der obigen Gleichung für V erst bei Strahlgeschwindigkeiten über 0,12, in N2 über 0,45 ± 1010 cm-sec auftreten. Das von mir beobachtete, von Hrn. Kossel feiner konstatierte Maximum der Sekundärstrahlung (bei ca. 0,1 ± 1010 cm-sec gelegen) ist also keinesfalls beeinflußt bei größeren Strahlgeschwindigkeiten dagegen, wo die Sekundärstrahlung schon stark abfällt, kann ihr Abfall durch die betrachtete Absorptionswirkung etwas gefälscht (verzögert) sein. Die mit steigender Strahlgeschwindigkeit steigende Absorptionswirkung muß ein Maximum in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit haben; denn bei dieser Geschwindigkeit selbst muß sie wieder fortfallen, wenn - wie es der bisherigen Kenntnis entspricht (vgl. Heidelb. Akad. 1911, 12. Abh. p. 9)
p82_1) M. Planck, seit 1900.
p82_2) A. Einstein, Ann. d. Phys. 17. p. 145. 1905;
p82_3) Vgl. Sommerfeld, seit 1911. Als bereits durchaus wohlbegründet darf man diese Auffassung vom quantenhaften Übergang der Energie gegenwärtig bei der Temperaturstrahlung ansehen, d. i. bei Ätherwellen, welche von einzelnen Elektonen (in ungeordneter Bewegung) emittiert sind. Ich habe Wert darauf gelegt, mir eine Vorstellung zu bilden, welche diese Energiequanten mit der übrigen Naturkenntnis (namentlich mit der Optik) verbindet; die Energiequanten erscheinen dabei als ringförmig in sich geschlossene elektrische Kraftlinien, welche bei der (die Energieemission begleitenden) Bewegungsänderung des emittierenden Elektrons von dessen Kraftlinien abgeschnürt sind (vgl. "Über Äther und Materie" 1910. p. 17;
p83_1) Es handelt sich in unserem Fall speziell um den Zusammenstoß zweier Moleküle, deren eines negativer Elektrizitätsträger ist, nicht um Elektronenbefreiung aus neutralen Molekülen durch Zusammenstoß. Die beiden Fälle sind jedoch analog. Die Abtrennung des Elektrons kann in beiden Fällen als Folge der Superposition der Kraftfelder der zusammenstoßenden Atome (Nähewirkung) angesehen werden, und für die Geschwindigkeit des Entweichens könnte ebenfalls in beiden Fällen mit gleichem Recht das Wirkungsquantum bestimmend sein. Der Hauptunterschied der beiden Fälle besteht nur darin, daß ein dem Atom selbst eigenes Quant im allgemeinen nicht so leicht abtrennbar ist, wie ein fremdes an ihm haftendes Quant. So habe ich z. B. konstatieren können, daß von den eigenen Elektronen der Atome überhaupt nur einige wenige bestimmte, und zwar stets nur dieselben abtrennbar sind (Heidelb. Akad. 5. 1912. p. 29 - 31 u. 39 - 42),
p86_1) Man wird bemerken, daß die kürzlich (nach Durchführung der hier mitgeteilten Überlegungen) erschienene Untersuchung von Herrn W. Wien über die Elektrizitätsleitung in Metallen (Berl. Akad. 1913. 7. p. 184) trotz Gleichheit des Ausgangspunktes mit unserem soeben betrachteten Endresultate insofern nicht übereinstimmt, als sie zwar große freie Weglängen der Elektronen in den Metallen annimmt, ihnen aber Geschwindigkeiten zuschreibt, welche von der Temperatur unabhängig sind. Wir kommen auf die festen Metalle im Teil III des Vorliegenden zurück.
p86_2) Vgl. H. Kamerlingh-Onnes, Leiden Comm. Nr. 119. p. 23 bis 26. 1911.
p87_1) Bekanntlich ist anzunehmen, daß die mittlere Energie dieser Atome nicht proportional T, sondern - em-T - 1, ist, wo das hauptsächlich vorkommende, nicht kleine Energieelement bedeutet (A. Einstein, Ann. d. Phys. 22. p. 180. 1907).
p87_2) Die hier vorausgesetzte, aus Beobachtungen über sekundäre Kathodenstrahlung erschlossene Entstehungsweise von Elektrizitätsträgern in Gasen (vgl. Ann. d. Phys. 12. p. 474. 1903) kann wohl als genügend sichergestellt gelten (vgl. auch 82), trotz der noch immer üblichen, auf die ursprünglich vermutete elektrolytische Molekülspaltung anspielenden Ausdrucksweise ("Ionisierung").
p88_2) Wir haben in der gegenwärtigen Untersuchung stets nur ein Elementarquant (negativ oder positiv) als Trägerladung angenommen; unsere Formeln für die Wanderungsgeschwindigkeiten wären natürlich durch Hinzufügung eines Faktors z unmittelbar auch für z-fach geladene Träger benutzbar. Solche Träger kommen vor, wenn auch meist nur in geringer Zahl (vgl. J. Franck u. W. Westphal, Phil. Mag. Oct. 1911 ), und sie bedürfen besonderer Beachtung in Fällen starker Elektrisierungen von Gasen.
p88_3) Eine ausführliche, diesen großen Trägern gewidmete Untersuchung vgl. P. Lenard u. C. Ramsauer, Heidelb. Akad. 1910, 32.
p89_1) A. Becker u. H. Baerwald, Heidelb. Akad. 1909,
p89_2) Im Falle des ultravioletten Lichtes, der Kathodenstrahlen (auch "dunkler Entladungen" u. dergl.) als Leitfähigkeitserreger ist es für Nebelkernfreiheit nötig, das Gasvolumen frei von Dämpfen zu halten, die mit Ozon zu festen oder flüssigen Produkten reagieren oder durch das Licht direkt solche Produkte ergeben. Man erreicht diese Dämpfefreiheit und also sichere Nebelkernfreiheit in jedem Falle am besten durch Kältereinigung der Gase unter Vermeidung nachheriger Watte-oder Glaswollefilter und anderer unreiner Oberflächen (vgl. P. Lenard u. C. Ramsauer, Heidelb. Akad. 1910, 31. Abh. p. 16 f., 32. Abh. p. 23ff.
p91_1) Meist wurde bei Trägererzeugung durch Röntgensche Strahlen gemessen, welche keine (oder vielleicht nur äußerst kleine) Nebelkerne bilden; so bereits von Hrn. Rutherford bei den ersten überhaupt ausgeführten Wanderungsmessungen 1898.
p91_2) Mit Hinzufügung eines vorläufig genügend angenähert = 1,5 gesetzten Verteilungsfaktors zur rechten Seite (vgl. Abschn. D).
p91_4) Nach bisher noch nicht veröffentlichten Messungen, welche Hr. Pienkowsky im Heidelberger Radiologischen Institut von Mai bis Juli 1912
p92_2) Der Unterschied der Wanderungsgeschwindigkeiten zwischen Luft und dem O2-haltigen Stickstoff in der Tab. VI ist als unwesentlich aufzufassen. Er kann in der Verschiedenheit der Methoden begründet sein; mit derselben Methode untersucht, unterscheiden sich nach Hrn. Altbergs Versuchen Luft und O2-haltiger Stickstoff kaum.
p92_3) Aus Fig. 7 dortselbst; jedoch sind hier die Wanderungsgeschwindigkeiten aus der ersten Krümmung der Kurve berechnet (vgl. P. Lenard und C. Ramsauer, l. c. Teil III p. 11),
p93_1) A. Becker, Ann. d. Phys. 36. p. 247. 1911.
p93_2) Durch Dampfstrahl sind z. B. Nebelkerne unter 0,9 ± 10-6 mm Radius nicht mehr nachweisbar (P. Lenard u. C. Ramsauer, Heidelb. Akad. 24. Abh. p. 37. 1911).
p93_3) Auch Röntgensche Strahlen müßten (bei Gegenwart von Dampfspuren) Nebelkerne erzeugen (wenn auch nur äußerst kleine), denn sie erzeugen ziemlich schnelle Kathodenstrahlen im Gase, und diese erzeugen Ozon, sobald Sauerstoffspuren vorhanden sind. Der Geringfügigkeit der Ozonerzeugung würde die Kleinheit der Nebelkerne entsprechen. Über das Herabgehen der Kerngrößen bei Verminderung der wirksamen Ozonmenge (ultravioletten Lichtintensität) vgl. P. Lenard und C. Ramsauer, Heidelb. Akad. 32. Abh. p. 23. 1910.
p94_1) Die Schwierigkeit des vollständigen Fernhaltens kernbildender Substanzen geht z. B. daraus hervor, daß selbst bei -78°C. gereinigte Luft sich noch verunreinigt zeigte gegenüber dem aus flüssiger Luft abgedampften Gase; vgl. P. Lenard u. C. Ramsauer, Heidelb. Akad. 24. Abh. p. 25. 1911.
p95_2) Zuerst von den Herren H. v. Dechend u. W. Hammer, Heidelb. Akad. 21. Abh. 1910.
p95_3) P. Lenard u. C. Ramsauer, Heidelb. Akad. 24. Abh. p. 41. 1911.
p96_1) Hr. A. J. Dempster hat beobachtet (Phys. Rev. 24. p. 53. 1912), daß in Gasen von 100 Atm. Druck die Wanderungsgeschwindigkeiten der negativen Träger größer werden als es der (von unseren Formeln verlangten) Konstanz des Produktes aus Druck und Wanderungsgeschwindigkeit entspreche. Man könnte hier annehmen, daß durch die bei sehr hohem Druck sehr häufigen Zusammenstöße das Elektron öfter vom negativen Träger frei wird als bei niedrigem Druck.
p96_2) Die Annahme erscheint nach dem in Teil I (8 a) gefundenenn relativen Mangel an Kräften zwischen freien Elektronen und neutralen Atomen (und nach Fußnote 1, p. 400 in Teil I, welche die freien Elektronen mit den Trägern vergleicht) nach gegenwärtiger Kenntnis wohl begründet. Da aber über die Kräfte einzelner Atome stets nur die spezielle Erfahrung (nicht die Elektrodynamik der großen Körper) entscheiden kann, wird man die Annahme zunächst als provisorisch betrachten müssen. Trifft die Annahme nicht zu, sind also merkliche, besondere Kräfte zwischen Trägern und neutralen Molekülen vorhanden, so sind die wirklichen Atomzahlen im Träger kleiner, als nach der Annahme berechnet.
p98_2) Solche Aneinanderreihung kann bei den Elektrizitätsträgern der betreffenden Größe nicht ohne Grund probeweise angenommen werden; vgl. P. Lenard u. C. Ramsauer, Heidelb. Akad. 16. Abh. p. 3. 1911.
sich bewegte, werden illustriert durch die von einigen Autoren wiederholt bearbeitete Fragestellung: ob Ozon Stickstoff zu nitrosen Gasen oxydiere, welche vielleicht Nebelkerne liefern (das Material der Nebelkerne wird also in den Hauptgasen der Luft gesucht). Ein einziger Versuch mit genügend reiner Luft hätte die Belehrung geliefert, daß die bejahende Antwort, welche man zu finden glaubte (vgl. Ann. d. Phys. 26. p. 727. 1908,
stimmen wir übrigens insofern nicht überein mit Hrn. De Broglie, als wir nicht annehmen, daß Wasserdampf (der von nicht getrockneten Oberflächen entweicht oder in Flammen sich bildet) Nebelkerne bzw. große Träger liefere; vielmehr würden wir annehmen, daß in Hrn. De Broglies Versuchen gleichzeitig mit dem Wasserdampf auch andere Substanzen von den geglühten Oberflächen entwichen sind, bzw. in den Flammen (vielleicht auch durch Vermittelung von Ozon) sich gebildet hatten, welche bei gewöhnlicher Temperatur festen (oder flüssigen) Aggregatzustand haben, und daß diese Substanzen die von ihm beobachteten Nebelkerne bzw. großen Träger lieferten.
und auch Früheres aus demselben Laboratorium), Täuschung, und die Fragestellung fruchtlos sei. - Wir waren schon seit längerer Zeit auf den Einfluß von Verunreinigungen der Luft aufmerksam geworden und wünschten einigen Fortschritt zu bewirken, da wir schon 1889 an den ersten Beobachtungen über Nebelkernbildung durch Licht in gewöhnlicher Luft beteiligt gewesen waren und 1900 den ersten Nachweis von Ozonbildung und Leitfähigkeitserregung durch Licht in Luft gebracht hatten. Es war uns nicht erspart geblieben, den Weg zu reinen Versuchen selbst aufsuchen zu müssen wir sind damit dann allerdings - nach allen bisher aufgetauchten Publikationen - auch in bezug auf die Hauptpunkte der Erklärung der Nebelkernbildung durch Licht in der Luft den anderen Autoren zuvorgekommen.
und die Versuche von Hrn. A. Becker (Ann. d. Phys. 36. p. 230. 1911), in welchen kein Anwachsen durch bloßes Hinzufügen solcher Dämpfe zu beobachten war.
und etwas später bei der Wirkung von ultraviolettem Licht auf Luft (Ann. d. Phys. 3. p. 298. 1900).
Versuche, in welchen Licht (und zwar Sonnenlicht) in Dämpfen wie NH3, die mit Luft gemischt sind, Nebel erzeugt (wir vermochten hierfür nur die noch älteren, verwandten Versuche von Tyndall - Proc. Roy. Soc. London p. 92. 1869
vgl. auch Lenard und Ramsauer, Heidelb. Akad. 1911. 24. Abh. p. 6.
vgl. Verh. d. Phys. Ges. Berlin 12. p. 613. 1910.
vier Resultate für die Dichte an gekühlten Stellen der Flamme von 1100° C. bzw. 1150° C., welche auf 1900° C. umgerechnet die obige Zahl ergeben. Diese Zahl ist keliner als sie nach der chemischen Zusammensetzung der Flammengase zu erwarten wäre (ca. 0,000158), wenn man diese als undissoziiert annähme unsere Annahme entspricht also teiweiser Dissoziation der Gase in der Flamme. Die Dichtenbestimmung bei Hrn. A. Becker (die einzige, welche bischer für die Bunsenflamme vorliegt) war allerdings keiner großen Genauigkeit zugänglich jedoch hat die in der Dichte vorhandene Unsicherheit keinen sehr großen Einfluß auf unsere Schlüsse. Wichtiger ist die möglchst genaue Kenntnis der Reibungskonstante.
was mir berechtigt erscheint, da Diffusion innerhalb weniger Zehntelsekunden keine große Rolle spielen kann und da außerdem die Krümmung der Kurve durch die von Hrn. Becker selbst konstatierte Größenzunahme, also nicht einheitliche Größe der Träger erklärt erscheint. Die nahe Übereinstimmung mit den Resultaten von Hrn. Pienkowsky (dritte bzw. vierte Zeile der Tab. VI) scheint diese Berechnungsweise auch zu rechtfertigen. Die von Hrn. A. Becker selbst berechneten Wanderungsgeschwindigkeiten sind nur halb so groß, als hier angegeben.
Wasserstoff und Kohlensäure durch Quecksilberfallwirkung leitend gemacht, wo die Kerne wahrscheinlich feinste Quecksilbertröpfchen sind. Vgl. auch A. Becker, Ann. d. Phys. 36. p. 209. 1911.
- zu zitieren). Dem Verständnis der Erscheinungen konnte man aber erst nähertreten, nachdem es gelungen war, die Nebelkernbildung durch das Licht in Luft nach Willkür mit Sicherheit auszuschalten; erst dadurch wurde es möglich, die Stoffe zu erkennen, die an der Nebelkernbildung beteiligt sind. Daß es sehr geringe Mengen von Stoffen sein müssen, erkennt auch Hr. Aitken (Proc. Roy. Soc. Edinb. 31. 21. März 1911,
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