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Ivathodenstrahlen 



-nil iiur nodi cin Kxperinienl von J. J. 

 Tli (i ins (i n besprochen werden. welches dcr 

 (iruiul t'iir die negative!! Resnltatc dcr 

 rnihcrcii Vcrsiiclio (Vollcr, llertx.) anl'- 



klarte. 



Die l)cnn(/,lc Rohre slcll: die Kigur L'> 

 d;ir. (' ist die Kathode, die Anode A besteht 



Fig. 13. 



aus eiiiem metallischen Diaphragma; B ist 

 ein x\\ cites, zur Erde abgeleitetes metallisches 

 Diaphragma. E und D sind die Flatten, 

 welche elektrostatisch geladen werden. An- 

 fangs konnte J. J. Thomson, ebensowenig 

 \vie Hertz, eine Ablenkung der Kathoden- 

 -irahlen beobachten; beim weiteren Aus- 

 pumpen erhielt er beim plotzlichen Laden 

 der beiden Flatten D und E eine Ablenkung. 

 die aber langsam zuriickging. Es riihrte dies 

 davon her, daB die Kathodenstrahlen das 

 Gas ionisieren, d. h. das Gas in positiv und 

 negativ geladene Teilchen spalten und die 

 positiven lonen zur negativen Platte und 

 die negativen lonen zur positiven Platte 

 wandern. Hierdurch verschwindet das elektro- 

 statische Feld und infolgedessen kehren die 

 Kathodenstrahlen in ihre Anfangslage zu- 

 riick. Werden D und E auf ein sehr holies 

 Potential geladen, so werden die Kathoden- 

 strahlen stark abgelenkt; springt aber ein 

 Funken zwischen den Flatten fiber, d. h. 

 gleichen sich die beiden Elektrizitaten aus, so 

 schnellt der Kathodenstrahl in seine Anfangs- 

 lage zuriick. Wenn sehr weit ausgepuinpi 

 wnrde, so daB die lonisation sehr klein war, 

 so konnte eine dauernde Ablenkung der 

 Kathodenstrahlen leicht erzielt werden. 



Die Gesamtheit der beschriebenen Kr- 

 scheinungen bildet eine gliinx.eiide BestJiti- 

 gung der Emissionstheorie. Tatsaehlich sind 

 nach Veroffentlichung derVersuche von I'cr- 

 rin (S. 726) und dieser elektrostatischcn 

 Kxperimente alle andercn, sehr zahlreichen 

 Theorien, welche meistenteils die Erschei- 

 nungen auf Vorgange in Aether zuriick- 

 fiihrten, verschwunden. 



3c) Kathodenstrahlen im magne- 

 tischen Keld. Bereits die Entdecker dcr 

 Kathodenstrahlen, Fliicker und Uittorf 

 fandcn, daB sie (lurch einen Magneton 

 an- ihrer nrspriiiiglicheii Bahn abgelenkt 

 werden nnd dal,; sie sich (label verhalten \vie 

 ein an einem Knde stromdurchflossener 

 Leiter (vgl. l-'i^. s.. I )ic GroBe der Ablenkung 



hiingl anl.ier von der S!iirkedes Magnetfeldes, 

 dcr sie direkt proportional ist, noeh in sehr 

 mannigfaltiger Weise von den Versuchs- 

 bedingungen ab; hierzu gehoren vor allem 

 der \'erdiinnungsgrad des in der Rohre be- 

 I'indlichen Gases, die chemische Natur des 

 letzteren, das etwaige Vorhandensein von 

 Funkenstrecken in der Zulei- 

 tnim usw. Bereits Crookes 

 land. daB die Balm urn so 

 gestreckter ist, je groBer die 

 Potentialdifferenz zwischen den 

 Elektroden ist. Er vergleicht 

 diese Beziehung sehr hiibsch 

 mit der Erscheinung, welche 

 horizontal abgeschossene 



Mitrailleusenkugeln zeigen, bei 

 denen die Bahn ebenfalls um 

 so weniger gekriimmt ist, je groBer die 

 Pulverladung (entsprechend der Potential- 

 differenz) ist. 



Auf Grand der Emissionstheorie lassen 

 sich die Gleichungen fiir die Einwirkung 

 eines magnetischen Feldes auf die Bahn des 

 Kathodenstrahlteilchens ableiten. Wir er- 

 innern daran, daB auf einen gracllinigen 

 Stromtrager d. h. einen stromdurchflossenen 

 Leiter, imMagnetfelde eine Kraft wirkt, welche 

 sowohl zu seiner als zu der Richtung der 

 magnetischen Kraftlinien senkrecht steht 

 und cleren Sinn durchfolgende Regelbestimmt 

 wird: Denkt man sich in Richtung der ma- 

 gnetischen Kraft schwimmend, den Kopf 

 j voran, den Blick clem Strom hinabgewendet, 

 so wird der Stromtrager nach der rechten 

 Seite getrieben. Auf dieses Gesetz, welches 

 natiirlich auch fiir Kathodenstrahlen gilt, 

 \\cil sie negative Elektrizitat mit sich fiihren, 

 also einem Strom negativer Elektrizitat ent- 

 sprechen. lassen sich eine groBe Anzahl 

 von zumTeil sehr verwickelten magnetischen 

 Beeinflussungen zuriickfiihren. 



Die mathematische Beziehung laBt sich 

 nach Kaiifmann folgendermafien herleiten. 

 Bestehen die Kathodenstrahlen aus negativ 

 geladenen materiellen Teilchen, so ist offenbar 

 ihre Geschwindigkeit bedingt durch die auf 

 sie verwandd^ clektrische Ai'beit, also gilt, 

 falls sie an der Anode vorbeifliegen, wie 

 vorher ( Glcichuiig 1) 



1 



-> 



dx\ 2 



d; 1 



= eV n . 



Ilier bedciitcn wieder m die Masse des 

 Tcilehens. c die I. admit;- und V die Potential- 

 diflcren/.. Die Richtung der Kathoden- 

 -;rahlcn sei die x-Achse eincs rechtwink- 

 ligen Koordinatensystems, die Richtung der 

 Magnetkraftlinien die y-Achse und die 

 Ablenkungsrichtung die' z-Achse. Dann 

 |ist die in der x.-Richtimg auf das Teilchen 

 Beschleunigung 



