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Kanalstrahlen 



14. Lichtemission der Kanalstrahlen; 

 Dopplereffekt. Kine wichtige Eigensdiat't 

 lid Kanalstrahlen ist nodi die, daB sic \\iili- 

 rcnd ihrer Bewegung Licht emittieren. Der 

 Xadnveis ist Stark durcli die \viditige Beob- 

 aditnng gelungeii, daB die Sci-iciilinicn man- 

 dicr Stol't'e in den Kanalstrahlen einc /weite 

 Linie zeigen, \venn man sie in der Bewegungs- 

 riditiing anvisiert. Diese Linie ist nacli den 

 kiir/crcn WellenlJingeii verschoben, \vcnii 

 man in dieser Richtung, nach den lan- 

 geren, wenn man in der entgegengesetzten 

 Richtnng anvisiert. Sie erkla'rt sicli aus 

 der Yera'nderung der Schwingungszahl nadi 

 dein Dopplerschen 1'rinzip und die hieraus 

 berechnete Geschwindigkeit stimmt mit der 

 aus Ablenkungsversuchen gemessenen nalie 

 iiberein. Die verschobene Linie ist in den 

 meisten Fallen viel breiter als die nicht ver- 

 schobene, woraus zu schlieBen ist, daBKanal- 

 strahlteilchen von verschiedener Geschwin- 

 digkeit vorhanden sind, was ebenfalls mit 

 den Ergebnissen der Ablenkungsversuche 

 iibereinstimmt. 



DieDopplerlinie (wegen ihrer Breite besser 

 Dopplerstreifen genannt) ist bisher bei Wasser- 

 stoff, Sauerstoff, Stickstot'f, Kohle, Helium, 

 Argon und einer Anzahl von Metallen be- 

 obachtet. Stark war der Meinung, daB imnier 

 die Serienlinien die verschobene Linie zeigen, 

 wahrend dies bei Bandenlinien nicht der 

 Fall ist. Bei den letzteren sind allerdings 

 bisher nicht mit Sicherheit Dopplerstreifen 

 beobachtet (eine solche Beobaentung von 

 Fulcher an Sauerstofl'banden hat sich nicht 

 bestatigen lassen), aber andere Linien, wie die 

 Funkenlinien des Sanerstoi'fs, zeigen die 

 Dopplerstreifen sehr intensiv. 



15. Verschieden grofie Dopplerver- 

 schiebungen. Wenn die Serien bei 

 Sauerstoff iiberhaupt die Dopplerver- 

 schiebung zeigen (Stark behauptet ihn 

 an einer Linie beobachtet zu haben, wahrend 

 Paschen nnd Wilsar vergeblich danach 

 gesucht haben), so kann die Intensitat nur 

 auJBerordentlich schwach sein und die auf- 

 fallige Tatsache bleibt bestehen, daB die 

 Funkenlinien weit starker von den bewegten 

 Kanalstrahlen ausgesandt werden. Auf- 

 1'allend ist weiter hierbei, daB die Doppler- 

 verschiebung der Funkenlinien eine weit 

 groBere Geschwindigkeit ergibt als ein ein- 

 fach geladenes Sauerstoffatom durch den 

 Kathoclenfall erhalten kann. Man muB also 

 mindestens dreifach geladene Sauerstol'fatome 

 1'iir die groBen Do.pplerverschiebungeii an- 

 nehmen. Nun ist mehrfach geladener Sauer- 

 stoff von J. J. Thomson beobachtet, aber 

 es bleibt merkwurdig, weshalb der einl'acli 

 geladene Sauerstoff nicht oder sehr schwach 

 leuchtet. 



Audi bei ( ( )nccksilber sind von Stark 



Do 

 fac 



liebungen beobachtet, die mehr- 

 geladenen Atomen zuzuordnen waren. 



16. Unterteilungen im Dopplerstreifen. 

 Licgen schon in diesen einfachen Tat- 

 sachen erhebliche Verwickhmgen, so hat das 

 weitere Stiidiiun der Leuchtwirkungen der 

 Jsanalslraldcii die iingelosten Fragen noch 

 vcnndirt. 1'asclien hatte gefnnden, daB 

 der Dopplerstreifen des Wasserstoffs ein 

 mehrfacher ist, so daB man nicht selten zwei 

 und sogar drei Unterteilungen beobachten 

 kann. Bei niedrigen Spannungen ist ein 

 Streifen vorhanden, der diese Geschwindigkeit 

 des einfach geladenen Atoms ergibt, dann 

 kommt bei hoheren Spannungen ein zweiter 

 weniger stark verschobener Streifen hinzu 

 und bei noch holieren Spannungen bleibt 

 dieser dann allein librig. 



Stark hat diese Beobachtungen durch 

 die Planckschen Energieelemente erklaren 

 wollen, indem die Energie stufenweise nach 

 einem und mehreren Qnanten emittiert wer- 

 ; den sollte. Jndessen gibt diese Erklarung 

 I von den komplizierten Verhaltnissen dieser 

 unterteilten Streifen keine Rechenschaft 

 und es scheint viel wahrscheinlicher, daB 

 man es einfach mit der Emission von H, H 2 

 und H 3 Kanalstrahlen zu tun hat, wie 

 Gehrcke und Reich en heim zuerst an- 

 genommen haben. 



17. Grenzgeschwindigkeit des Leuch- 

 tens. Sehr auffallend ist ferner die Tatsache, 

 daB der Dopplerstreifen mit zunehmender 



i Geschwindigkeit der Kanalstrahlen bei 



1 Wasserstoff sich nicht weiter verschiebt, 

 sondern einer Grenze zustrebt, die ungefahr 



i einer Spannung von 12000 Volt entspricht. 



I Ein analoges Verhalten findet Wilsar fur 

 Sauerstoff und Stickstoff, nur daB die Grenz- 

 spannung bei diesen holier liegt. Aus diesen 

 Beobachtungen geht hervor, daB die Er- 

 regung der Lichtemission oberhalb einer be- 

 stimmten Geschwindigkeit aufhort. 



Vegard findet denn auch, daB die Licht- 

 emission der Kanalstrahlen, die zuerst mit 

 zunehmender Geschwindigkeit zunimmt, 

 spiiter abnimmt, um auf Null zu sinken. 

 Dagegcn werden die ruhenden Molekiile aucli 



; von den Kanalstrahlen groBer Geschwindig- 

 keit zum Leuchten angeregt. Daher kommt 

 es, daB bei groBer (Teschw r indigkeit der 

 Kanalstrahlen der Dopplerstreifen schwach 

 ist im Vergleidi zur nicht verschobenen 

 Linie, wahrend bei kleineren Geschwindig- 

 keiten der Dopplerstreifen groBe Intensitat 

 besitzt. Dabei zeigt sich das Verhaltnis 

 der Intensitaten der Serienlinien vom Druck 



i unabhangig. 



18. Die Frage, ob verschiedene Spek- 

 trallinien verschieden geladenen Atomen 

 entsprechen. Wie schon erwahnt, sind die 



; Spektrallinien desselben Stoffs in den Kanal- 

 strahlen nicht gleidi versclioben, sondern zei- 



