Crliihelektrische Erscheinungen 



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auf K hervorgebrachte elektrische Ladung 

 gegen die durch das Feld influenzierte ver- 

 nachlassigt werden kann. Ein magnetisches 

 Feld ist so gerichtet, daB seine Kraftlinien 

 zu denen des elektrischen senkiecht ver- 

 laufen. Unter der Annahme, daB die von 

 dern Kohlenfaden ausgehenden elektrisierten 

 Teilchen eine so kleine Anfangsgeschwindig- 

 keit haben, daB diese gegen die durch das 

 elektrische Feld bewirkte Beschleunigung 

 nnberucksichtigt bleiben darf, laBt sich 

 zeigen, daB sie unter der gleichzeitigen Ein- 

 wirkung der elektrischen und magnetischen 

 Krafte Zykloidenbogen beschreiben. Der 

 Radius des Kreises, bei dessen Abrollen die 

 Zykloide durch einen festen Punkt der 

 Peripherie beschrieben wird, ist durch die 



Xm 

 = 



Beziehung 



bestimmt, wenn X die elektrische, H die 



magnetische Feldstarke bedeutet, m ist 



die Masse, e die elektrische Ladung des 

 Teilchens. 



Die Beziehung folgt aus den fur das Teilchen 

 giiltigen Bewegungsgleichungen. Der Kohlen- 

 faden liege im Nullpunkte eines Koordinaten- 

 systems, die yz-Ebene falle mit der Metall- 

 platte zusammen, in deren JVIitte der Faden 

 gliiht. Die x-Achse verlauft dann senkrecht 

 dazu, d. h. in der Richtung des elektrischen 

 Feldes, das magnetische Feld sei parallel der 

 z-Achse. Dann ist in den angegebenen Be- 

 zeichnungen : 



d 2 x dy 



--- 



d 2 y dx 



m . J . = He -j 

 dx 2 dt 



dx 



Hieraus folgt, wenn fiir t = sowohl -T 



ut 



dy 



wie ~ = sein sollen, fiir die Koordinaten 

 clt 



des be weglichen Teilchens zur Zeit t: 



Xm / e ,,, . / e ,,, 

 y = ~^f 9 Ht sin - - Ht 

 eH 2 \m \m 



Xm / . / e _ 



X = -^55 1 COS - - Ht 



eH 2 \ \m 



Diese Gleichungen stellen eine Zykloide der 

 angegebenen Art dar. 



Der Scheitel der Zykloide hat dernuach 

 von der den Kohlenfaden umgeben- 



den Metallplatte A den Abstaud 



iiber diese Entfernung hinaus kann kein 

 geladenes Teilchen auf seiner Bahn gelangen. 

 Sei zunachst weder ein elektrisches, npch ein 

 magnetisehes Feld vorhanden, so wird ein 

 negativ elektrisches Teilchen, das yon dem 

 Kohlenfaden ausgeht, im allgemeinen die 

 gegenuberstehende Platte erreichen. Bei 

 Erregung des elektrischen Feldes wird es 



um so mehr gegen diese hingezogen, da ja 

 die Richtung des Feldes der Art ist, daB das 

 negative Teilchen eine Beschleunigung von 

 dem Kohlenfaden fort erfahrt. Tritt nun das 

 magnetische Feld hinzu, so krummt sich 

 die Bahn zu einem Zykloidenbogen. So 

 lange die Auffangeplatte nicht weiter als 



TJ2~ vom Kohlenfaden entfernt ist, wird 



das magnetische Feld keinen EinfluB auf die 

 Aufladungszeit haben, da trotz der Krum- 

 mung der Bahn jedes Teilchen die Auffange- 

 platte erreicht. Wird aber dieser Abstand 

 iiberschritten, so miiBte, wenn die Anfangs- 

 geschwindigkeit der Teilchen genau Null 

 ware, die Elektrizitatsiibertragung aufhoren, 

 in Wirklichkeit wird sie sehr verlangsamt. 

 Durch Veranderung der Intensitat entweder 

 des magnetischen oder des elektrischen Feldes 

 kann man bei unverandertem Plattenab- 

 stand d diese Bedingung herstellen und aus 



der Gleichung d = ^> ^ n ^er alle GroBen 



auBer dem Verhaltnis durch Messung 



bekannt sind, das letztere berechnen. J. J. 

 Thomson fand nach dieser Methode fiir die 

 Trager der negativen gliihelektrischen La- 



p 



dungen im Mittel = 8,7.10 6 in elektro- 



m 



magnetischem MaBe (spatere Messungen 

 mit verbesserten Hilfsmitteln haben etwa 

 1,5. 10 7 ergeben). Ftir das Wasserstoffion 

 bei der Elektrolyse des Wassers ist das Ver- 

 haltnis rund 10 4 . Setzt man die elektrische 

 Ladung eines gliihelektrischen Tragers der 

 des Wasserstoffions gleich, so erhalt man fiir 

 seine Masse etwa den 1500sten Teil der des 

 letzteren. 



3. Die Trager sind Elektronen. Der 

 Versuch zeigt also, daB die von einem gliihen- 

 den Kohlenfaden abgeschleuderten negativen 

 Ladungen nicht an Atomionen gebunden 

 sein konnen, es sind vielmehr freie negative 

 Elektronen, wie im Falle der gewohnlichen 

 und der lichtelektrischen Kathodenstrahlen. 

 Dasselbe Verhalten ist bei anderen gliihenden 

 Materialien, wie Metallen und Metalloxyden 

 nachweisbar. 



4. Der Sattigungsstrom als Temperatur- 

 funktion. Da nun erfahriingsmaBig die 

 Menge der von einem gliihenden Korper 

 abgegebenen negativen Elektrizitat mit 

 steigender Temperatur zunimmt, so mufi 

 das gleiche von der in der Zeiteinheit von der 

 Flacheneinheit ausgestrahlten Zahl von 

 Elektronen. gelten. Es erhebt sich daher die 

 Frage, welche Funktiqn der Temperatur 

 diese Anzahl ist. 



Experimentell bietet die Beantwortung 

 der Frage keine grundsatzlichen Schwierig- 



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