Kathodenstrahlen 



Schlingc von (liiiiiiciii I'latindraht; dieses 

 nininit, \\eil das (Has wegen der eutwickelten 

 \\iinne leitend geworden 1st, das Potential 

 an der Beobachtungsstelle an. Man kann 

 da her analog wie bei der Sondenmethode 

 das Gefalle ermitteln. 



Aus den Potentialgradienten laBt sich 

 mil Hilfe der bekannten Fonnel 



c> 2 V 



b? : 



- 4 .To. 



wo V das Potential bedeutet, die freie 

 Elektrizitat g, d. h. der UeberschuB von 

 positiver bezw. negativer Elektrizitat in 

 den einzelnen Teilen der Entladung, berech- 

 nen. Bei Entladungsrohren kann man sich 

 meistens anf die einfachere Formel 



,Y 2 V 



beschranken. 



Trotz einer groBen Reihe von Arbeiteii 

 1st das Gesetz iiber die Beziehung zwischen 

 Spannungsgefalle in den einzelnen Teilen 

 der Entladung zu Stromstarke, Druck und 

 Ro'hrenweite noch nicht aufgefunden worden. 

 Im allgemeinen ist unter den Bedingungen, 

 bei denen Kathodenstrahlen auftreten, d. h. 

 bei kleinen Drucken das Gefalle in der posi- 

 tivenSaule, imFaradays dunklen Raum und 

 Glimmlicht klein. Das gleiche gilt vom 

 Anodenfall, d. h. der Spannnngsdifferenz zwi- 

 schen der Anode und einem Punkt unmittel- 

 bar vor der Anode. 



Viel groBer ist der Kathodenfall, d. h. 

 die Spannnngsdifferenz zwischen Kathode 

 und dem Anfang des negativen Glimralichts. 

 Nach Warburg (1887 bis 1892) haben wir 

 bei demselben zwei Falle scharf zu unter- 

 scheiden, namlich 1. den Fall, wo die Kathode 

 noch nicht ganz mit Glimmlicht bedeckt 

 ist normaler Kathodenfall, und 2. den 

 Fall, wo das Glimmlicht die ganze Kathode 

 bedeckt und infolgedessen bei Steigerung 

 der Stromstarke oder Abnahme des Druckes 

 nicht mehr wachsen kann anormaler 



Kathodenfall. 



Der normale Kathodenfall ist unabhangig 

 von Druck und der Stromstarke, andert sich 

 aber stark mit dem Gasinhalt und Metall 

 der Elektrode. Beispielsweise betrasrt er 

 in Wasserstoff gegen Platin 298 Volt, Stick- 

 stoff 232, Wasserdampf 4(59, Ammoniak 

 482 Volt. VerhaltnismaBig klein ist er bei 

 den Alkalimetallen (K. Mey) und in Helium 

 (Defregger). 



Der aiiormale Kathodenfall iiiinmt da- 

 gegen mit wachscnder Stromstarke und ab- 

 nehmendem Gasdruck zu (Hehl, J. Stark). 



Stark herabgesetzt wird der Kathoden- 

 fall bcim (iliihen. Wie Hittorf fand, tritt 

 dies bei den Metallcn erst bei WeiBglut ein; 

 bei einer Reihe von Oxyden dagegen schon 



bei Rotglut. Hierauf beruht das oben er- 

 wahnte Verfahren von Wehnelt zur Er- 

 zeugung von Kathodenstrahlen. 



3b) Kathodenstrahlen im elektro- 

 statischen Feld. Die Frage, bb Katho- 

 denstrahlen durch elektrostatische Wirkun- 

 gen beeinfluBt werden, ist von einer Reihe 

 von Forschern untersucht worden. Auf die 

 alteren Arbeiten, welche keine Beeinflussung 

 ergaben, soil hier nicht eingegangen werden, 

 da eine Reihe von sehr storenden Neben- 

 faktoren, wie die ionisierende Kraft der 

 Kathodenstrahlen usw. nicht berucksichtigt 

 worden sintl. 



Jaumann (1896) war wohl der erste, 

 welcher eine elektrostatische Einwirkung 

 auf die Kathodenstrahlen erzielte. Die 

 von ihm angewandte Methode ist aber nicht 

 einwandfrei. Im Jahre 1897 wurde von 

 J. J. Thomson und W. Kaufmann und 

 As ch kin ass die elektrostatische Ablenkung 

 festgestellt und die Gesetze mathematisch 

 formuliert. Im Jahre 1898 folgten dann die 

 diesbeziiglichen Arbeiten von Lenard und 

 W. Wien, welche unter Anwendung von ganz 

 reinen Versuchsbedingungen ebenfalls zu 

 dem Ergebnis kamen, daB die Ablenkung 

 der Kathodenstrahlen als rein elektro- 

 statisch aufgefaBt werden muB. 



Sehr schon laBt sich die Anziehung bezw. 

 AbstoBung im elektrischen Felde durch fol- 

 genden ein- 

 fachen Versuch 

 von Perrin 



nachweisen 

 (Fig. 11). Die 

 Strahlen gehen 

 von der Katho- 

 de N aus und 

 durchdringen 

 ein metallisches 

 Drahtnetz P, 

 welches zur 

 Erde abgeleitet 

 istund als Anode 



dient. Senkrecht zur Ebene der Figur be- 

 findet sich ein Draht A, von dem ein Schatten 

 auf die Wand geworfen wird. A wird mit 

 cincr Batterie M verbunden und so geladen. 

 Auf diose Weise entsteht zwischen P und A 

 eine Potentialdifferenz, die man beliebig 

 variieren kann. In der mittleren Figur ist 

 der Fall dargestellt, wo & nicht geladen ist. 

 1st A ] legally, so biegen sich die Kathoden- 

 strahlen von dem Draht weg, und stiirzen 

 sich bei positiver Ladling in A auf den 

 Draht. 



Die Gcsclze dor Ablenkung lassen sich 

 auf Grund der Einissionstheorie, nach der 

 die Kathodenstrahlen aus fortgeschleuderten 

 kleinen, ncgativgeladenen Teilchen bestehen, 

 leicht ent\vick('ln (vgl. Perrin S. 727). Wir 



