Crluhelektrische Erscheinungen 



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Daher ist der bei der Potentialdifferenz V der erwarten waren. Ist zwischen A und B eine so 



beiden Flatten bestehende Strom groBe beschleunigende Potentialdifferenz V 



y angelegt, daB die kinetische Anfangsenergie 



pTjv_-,, ~I/T der Elektronen gegen diejenige zu vernach- 



I ~ ciN v 



Rj bedeutete den Quotienten der auf das Mol 

 bezogenen Gaskonstante durch die Anzahl der 

 Gasmolekiile im Mol. Die Zahl bleibt dieselbe, 

 wenn wir die Gaskonstante auf das Kubik- 

 zentimeter (unter den Normalbedingungen) 

 beziehen und durch die Anzahl der Gasmolekiile 

 im Kubikzentimeter dividieren. Sei v die An- 

 zahl der Atome eines einatomigen Gases im 

 Kubikzentimeter (bei und 760 mm) und 

 schreiben wir: 



eV r.e.V 



z , 



B 

 Elektrometer 



Fig. 5. 



so ist rRj die allgemeine Gaskonstante R, be- 

 zogen auf das Kubikzentimeter, namlich 

 3,7.10 3 Erg/Grad, re ist die Elektrizitatsmenge, 

 die von x / 2 Kubikzentimeter des zweiatornigen 

 Wasserstoffes bei der Elektrolyse iibertragen 

 wird, also eine bekannte GroBe (1,2.10 10 

 elektrostatische Einheiten). Aus der vorigen 

 Gleichung folgt 



i>e. V 



Da i und i sowie Vund T direkt gemessen werden 

 konnen, laBt sich R zahlenmaBig berechnen. 

 Ist das angenommene Verteilungsgesetz richtig 

 und entspricht die mittlere kinetische Energie 

 der austretenden Elektronen der von Gas- 

 molekiilen bei der Temperatur T, so muB der 

 Wert der Gaskonstanten herauskommen. Das 

 Ergebnis von Versuchen, in denen die beiden 

 Ebenen A und B durch kreisfb'rmige Flatten 

 im Vakuurn gebildet waren, fiihrte zu numerischen 

 Betragen von R, deren Mittel 3,5.10 3 war, die 

 Extreme betrugen 2,9. 10 3 und 4,2. 10 3 . Die 

 Uebereinstimmung der Theorie mit der Er- 

 fahrung ist in Anbetracht der experimentellen 

 Schwierigkeiten iiberraschend. 



Durch eine kompliziertere Versuchsanordnung 

 laBt sich auch fur die zur emittierenden Ober- 

 flache parallele Geschwindigkeitskomponente 

 das Maxwellsche Verteilungsgesetz nachweisen. 

 Wir beschranken uns auf eine kurze Wiedergabe 

 des Prinzips der Methode. Die Ebene B enthalt 

 parallel zu dem in der Ebene A liegenden Streifen j 

 gluhenden Platinbleches einen feinen Schlitz S. 

 Durch eine Mikrometerschraube kann dieser in 

 verschiedene SteUungenzudemgliihenden Streifen 

 gebracht werden (Fig. 5). Befindet er sich 

 genau P gegenuber, so werden die zu P normal 

 ausgehenden Elektronen den Schlitz passieren 

 und ihre Ladung an den isolierten Auffange- 

 zylinder G abgegen, der mit einem zur Strom- 

 messung eingerichteten Elektrometer verbunden 

 ist. Schiebt man S zugleich mit G um die Strecke 

 x aus dieser Lage nach rechts oder links, so 

 werden nur solche Elektronen nach G gelangen 

 konnen, die eine seitliche Geschwindigkeits- 

 komponente haben. Man kann nun die fiir 

 einen bestimmten Plattenabstand z bei Ver- 

 anderung von x gemessenen Stromintensitaten 

 mit denjenigen vergleichen, die bei Giiltigkeit 

 des Maxwellschen Verteilungsgesetzes fiir die 

 seitliche Komponente der Geschwindigkeit zu 



lassigen ist, die sie beim Durchgang durch diese 

 Potentialdifferenz erwerben, so ist nach 

 Richardson 



i V.r.e.x 2 



log iT ^RT^ 



i ist die Stromintensitat fiir x = 0, alle iibrigen 

 GroBen haben die schon erklarten Bedeutungen, 

 Die Gleiehung ermoglicht wiederum eine 

 experimentelle Bestimmung der Gaskonstante R 

 fiir die Elektronen, diese ergab sich im Mittel 

 als 4,6. 10 3 . Auch hier ist die Annaherung an 

 denrichtigen Wert 3,7. 10 3 auffallend gut. Legt 

 man keine beschleunigende Potentialdifferenz 

 an die beiden Flatten A und B, so wird, wie hier 

 ebenfalls nicht weiter auszufiihren ist. die Be- 

 ziehung zwischen i und i einfach 



x 2 + z' 



lo 



Auch diese Formel stellt die Beobachtungen 

 fiir V = ausgezeichnet dar. 



Die von gliihendem Platin ausgesandten 

 Elektronen besitzen demnach die verschie- 

 densten Geschwindigkeiten nach alien mb'g- 

 lichen Richtungen und verhalten sich in 

 dieser Beziehung gerade wie die Molekule 

 eines Gases, die eine Flache von der Gestalt 

 derjenigen durchflogen haben, die den gluhen- 

 den Korper begrenzt, und deren mittlere 

 kinetische Energie durch dessen Temperatur 

 bestimmt ist. 



Aus diesen Versuchsergebnissen zieht 

 Richardson den SchluB, daB, wenn die 

 Elektronen im auBeren Raume von solchen 

 herstammen, die im Innern des Gluhkb'rpers 

 frei beweglich waren, auch fiir diese letztere 

 das Maxwellsche Verteilungsgesetz der 

 Geschwindigkeiten bestehen musse. 



10. Energieverlust der gluhenden Ka- 

 thode. Da die von erhitzten Korpern ausge- 

 strahlten Elektronen eine gewisse Austritts- 

 arbeit leisten miissen, so folgt, daB dem Korper 

 wahrend der Ansstrahlnng Energie entzogen 

 wird. Treffen die Elektronen dagegen auf 

 eine Elektrodenflache, so fiihren sie ihr 

 Energie zu. 



Man kann den Energieverlust der Kathode 

 wie auch die Energiezunahme der Anode auf 



