Elektrizittsleitung in Gasen 



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die Diffusionsgeschwindigkeiten der Ionen mit 

 denen gewhnlicher Gasmolekle, so findet 

 man, da letztere viel grer sind. Nun 

 aber ist der Diffusionskoeffizient eines Gases 

 annhernd der Quadratwurzel aus den Mole- 

 kulargewichten der diffundierenden Gase um- 

 gekehrt proportional. Aus der Kleinheit des 

 Diffusionskoeffizienten der Ionen mu man 

 deshalb auf eine groe Masse des wandernden 

 Ions schlieen. Das Kohlensureion mte 

 danach etwa 30 mal so gro sein als das 

 Kohlensuremolekl. Es ist hierbei eine 

 Frage weiterer Vertiefung, ob diese Ionen- 

 gre erst eine Folge der Ladung des Ions 

 ist oder nicht. Langevin hat mit Hilfe der 

 Theorie nachgewiesen, da das Vorhanden- 

 sein einer Ladung die Stozahl vermehren 

 mu, und ein Teil der Verringerung des 

 Diffusionskoeffizienteu der Ionen gegenber 

 dem der Gase ist deshalb nicht der Zu- 

 nahme der Masse, sondern dem der Ste 

 zuzuschreiben. Es ist aber sehr unwahr- 

 scheinlich, da auf diese Ursache die ganze 

 Differenz zurckzufhren ist. Die Ver- 

 ringerung der Diffusionskoeffizienten wird 

 sowohl der vergrerten Stozahl, wie der 

 Bildung von Aggregaten, die das Ion mit- 

 schleppen mu, zuzuschreiben sein. Es spricht 

 manches dafr, da die Zusammensetzung 

 dieser Aggregate, di* das Ion begleiten, auf 

 der Wanderung sich ndert und in schnellem 

 Wechsel begriffen ist, selbst also nicht eine 

 unvernderliche Masse, sondern eine sich 

 fortgesetzt neu formierende darstellt. 



Infolge der Belastung der Ionen 

 auf ihrer Bahn spielt die ursprng- 

 liche Masse des Ions eine ganz 

 untergeordnete Kolle. In der Tat 

 wandern die schweren, positiven Restatome 

 der radioaktiven Substanzen vom Atom- 

 gewicht 200 in einem elektrischen Felde im 

 Wasserstoff etwa mit der gleichen Geschwin- 

 digkeit, wie die Wasserstoffionen. Auch die 

 Messungen von Well i seh ber Wanderungs- 

 geschwindigkeiten in Dmpfen deuten darauf 

 hin, da die Wanderungsgeschwindigkeit 

 der Ionen im wesentlichen durch das um- 

 gebende Gas bestimmt ist, in dem das Ion 

 wandert, und da die verschiedenen Ionen 

 sich mit ihrer Wanderungsgeschwindigkeit 

 nach dem Ballast richten, den sie aus der 

 Umgebung aufnehmen. 



Bei den negativen Ionen sind offenbar 

 hnliche Verhltnisse vorhanden. Das 

 primr entstehende Elektron ist auf seiner 

 Bahn zum Teil frei von Ansammlungen, zum 

 Teil nicht. Die groen Wanderungsgeschwin- 

 digkeiten in Flammengasen, die von H. A. 

 Wilson, Marx und Moreau erhalten 

 wurden, sind hierfr ein prgnantes Beispiel, 

 indem sie Werte bis zu 1700 cm/sec erreichen, 

 also Werte, die zwischen Ionen- und Elek- 

 tronenbeweglichkeiten hegen. 



2g) Die direkte Messung der Ionen- 

 1 a d u n g . 



Eine direkte Messung der Ionen- 

 ladung wurde zuerst von J. J. Thomson 

 ausgefhrt. Thomson benutzte hierbei die 

 bereits oben erwhnte, sehr wichtige Eigen- 

 schaft der Ionen als Kerne der Kondensation 

 in einem Gase zu wirken, das in gewissem 

 Grade mit Wasserdampf bersttigt ist. Um 

 die Ionen kondensiert sich das Wasser so., 

 da Tropfen entstehen. Namentlich durch 

 die oben erwhnten Versuche von C. T. R. 

 Wilson ist diese Erscheinung, die quali- 

 tativ unter dem Namen des Versuchs des 

 Blauen Dampfstrahls" bekannt war, ein- 

 gehend studiert worden. Wenn man nach- 

 weisen kann, da die Zahl der Nebeltrpfchen 

 mit der Ionenzahl wchst, und zwar direkt 

 proportional, so folgt daraus, da jedes Ion 

 ein Trpfchen bildet. Um diesen Nachweis 

 zu fhren, wurde von J. J. Thomson das 

 Gewicht des in Tropfenform abgeschiedenen 

 Wassers und der Durchmesser des einzelnen 

 Tropfens bestimmt. Ist diese Bestimmung 

 durchgefhrt, so hat man hiermit gleich- 

 zeitig die Anzahl der Tropfen, die bei einer 

 bestimmten Ionisation ausfallen. Die Strke 

 der Ionisation erhlt man durch Messung des 

 Stromes: dieser ergibt, wie oben gezeigt 

 wurde, die Gre N.e, wenn die Wanderungs- 

 geschwindigkeiten der Ionen und die Kon- 

 stanten des Apparates bekannt sind. Die 

 Kenntnis der Tropfenzahl N ermglicht 

 demnach die Bestimmung von e. 



Das Gewicht der niedergeschlagenen 

 Wassermenge wurde auf indirektem Wege 

 ermittelt. Es tritt bei gegebener adiabati- 

 scher Expansion eine Abkhlung des Gases 

 ein, welcher aber infolge der Kondensation 

 des bei der Abkhlung bersttigten Wasser- 

 I dampfes, eine geringe Erwrmung des Gases 

 l folgt. Die Abkhlung ist bei gegebener An- 

 fangstemperatur eindeutig berechenbar aus 

 dem bekannten Expansionsgrad. Beobachtet 

 wird die sich einstellende Endtemperatur, 

 die hher hegt als die theoretische Expan- 

 sionstemperatur, wegen der Erwrmung des 

 Gases durch Kondensation des Wassers. 

 Einer bestimmten Erwrmung entspricht 

 aber eine bestimmte freiwerdende Wasser- 

 menge q, die zur Sttigung des Dampfes bei 

 niederer Temperatur notwendig war. So 

 ergibt die Temperaturdifferenz des End- 

 zustandes gegenber der theoretischen Ex- 

 pansionstemperatur die niedergeschlagene 

 Wassermenge q. 



Um nun noch die Gre der Tropfen zu 

 erhalten, wird eine Beobachtung der Fall- 

 geschwindigkeit der Nebeltrpfchen angestellt, 

 indem mit Hilfe eines Fernrohres beobachtet 

 wird, um wie viel sich der Rand der ge- 

 bildeten Wolke in einer Sekunde senkt. 

 Aus dieser Beobachtung lt sich dann die 

 Gre der die Wolke bildenden Trpfchen 



