374 



Elektrizittsleitung in Grasen 



berechnen. Dies geschieht nach einer Glei- 

 chung, die erhalten wird, wenn man berck- 

 sichtigt, da die Reibung der Trpfchen so 

 gro ist, da eine Beschleunigung nicht ein- 

 tritt. Nimmt man Kugelgestalt der Trpf- 

 chen an, so wird i / 3 m 3 .%=27truQ. Hier 

 ist r der Radius der Trpfchen, u die 

 beobachtete Fallgeschwindigkeit, g der be- 

 kannte Reibungskoeffizient der Luft, g die 

 bekannte Massenbeschleunigung. Es lt 

 sich also r berechnen. 



Aus der Niederschlagsmenge q und dem 

 Radius der einzelnen fallenden Kugel erhlt 



4 

 man aus der Gleichung q=n. f?i die An- 

 zahl der fallenden Tropfen, also nach obigem 

 die Anzahl der Ionen, und schlielich, durch 

 Division der erhaltenen Zahl n in die aus 

 der Strommessung gewonnene Gre ne, die 

 Ladung e. 



Diese Messung ist spter von H. A. Wil- 

 son, von Millikan und anderen nach hn- 

 lichen Methoden, die aber die thermodyna- 

 mische Berechnung der Niederschlags- 

 menge vermieden, bestimmt worden. Auch 

 haben Meier und Regener die Bestimmung 

 des e aus der Scintillation der a-Teilchen des 

 Poloniums, verbunden mit einer Strom- 

 messung durchgefhrt, und Planck zeigte, 

 wie man aus den Gesetzen der Strahlung zu 

 ihr gelangt. Der Wert der Konstanten ist 

 4,69. 10- 10 ESE. 



3. Feldentladung. Selbstndige Str- 

 mung. Wir haben bisher nur Stadium I 

 und II der E-J- Kurve behandelt. Diese 

 Stadien sind dadurch gekennzeichnet, da 

 die Ionen, die von der angelegten EMK. in 

 Bewegung gesetzt werden, in ihrer Zahl nicht 

 abhngig sind von der Strke der angelegten 

 EMK. Wir sahen bereits oben, da dies im 

 Stadium III der E-J-Kurve aufhrt. Auch 

 wurde oben bereits ausgefhrt, da man sich 

 die starke Vermehrung der Ionen so erklrt, 

 da man annimmt, die Ionen seien imstande 

 neue Ionen zu erzeugen, falls sie mit einer be- 

 stimmten lebendigen Kraft, also mit einer 

 infolge der angelegten Spannung erreichten, 

 bestimmten Geschwindigkeit auf die Gas- 

 molekle auf treffen, Die Erscheinungen, die 

 durch diese Ionisierung durch Sto hervor- 

 gerufen werden, sollen in diesem . Abschnitt 

 nur ganz generell behandelt werden, weil sie 

 wegen der Bedeutung, die ihnen zukommt, 

 in besonderen Artikeln von anderer Seite 

 beschrieben werden (s. unten). 



Man sieht leicht ein, da die Hypothese 

 der Ionisation durch Sto es ermglicht, den 

 enormen Anstieg des Stromes zu erklren, 

 der im Stadium III der E-J-Kurve bei ganz 

 geringer Steigerung der angelegten EMK. 

 erfolgen kann. Sobald ein Ion auf ein Mo- 

 lekl des Gases trifft, entstehen 2 neue Ionen, 



diese werden sofort wieder vom elektrischen 

 Geflle ergriffen, erlangen hierdurch selbst 

 Geschwindigkeiten, die hinreichen, um ihrer- 

 seits als Erzeuger neuer Ionen durch Sto 

 in Wirkung zu treten. Eine solche Art der 

 Vermehrung, die der Menge des jeweils Vor- 

 handenen proportional ist, bezeichnet man 

 als eine exponentielle. Aus ihr erklren sich 

 die groen Stromstrken, die im Lichtbogen 

 oder im elektrischen Funken erreicht werden 

 knnen. 



Voraussetzung fr die Bildung dieser 

 Strme ist natrlich, da, schon bei Anlegung 

 der geringen Spannungen, einige wenige Ionen 

 da sind. Nun ist dies in der Tat der Fall, 

 denn ein jedes Gas zeigt eine, wenn auch ge- 

 ringe Leitfhigkeit, die nicht durch beson- 

 dere Hilfsmittel erst erzeugt werden mu. 

 Es ist, wie oben ausgefhrt, sehr wahrschein- 

 lich, da diese zum Teil durch die radioaktive 

 Strahlung der Erde erzeugt ist. Man findet, 

 da sie sich kurze Zeit nach ihrer Beseitigung 

 spontan wieder gebildet hat. 



3a) Nichtleuchtende Feldentla- 

 dung. Der Mechanismus der Feldentla- 

 dung in Geilerschen Rhren oder bei 

 der Funken- oder Bogenentladung ist durch 

 die soeben auseinandergesetzte Ionenbildung 

 allein noch nicht erklrbar. Die Erschei- 

 nungen fhren dazu, da man den Ionen die 

 Fhigkeit, neue zu bilden, nicht nur beim 

 Auftreffen auf Gasmolekle zuschreiben mu, 

 sondern auch beim Auftreffen auf feste 

 Krper. Hier zeigt das Experiment, da 

 beim Auftreffen der Ionen stets Elektronen 

 von Metall emittiert werden und zwar so- 

 wohl beim Auftreffen negativer wie positiver 

 Ionen, vorausgesetzt, da die Geschwindig- 

 keit derselben diesen die erforderliche leben- 

 dige Kraft liefert, die fr eine Neubildung 

 ntig ist. 



Die Angaben, wie gro der Potentialfall 

 sein mu, den die Ionen durchfallen mssen, 

 um die fr Bildung neuer Ionen ntige Energie 

 zu erhalten, stimmen nicht vllig berein. 

 Die verschiedenen Experimentatoren er- 

 hielten Werte zwischen 2 bis U Volt. 



Townsend hat die Ionisation durch Sto 

 eingehend, theoretisch und experimentell, 

 fr den Fall behandelt, da sich das Gas 

 zwischen 2 Platten befindet, die eine Poten- 

 tialdifferenz hinreichender Strke haben. 

 Es sei die pro Sek. entstehende Ionenzahl 

 = n ; Rekombinationen sollen nicht ein- 

 treten. Ist dann das Feld zwischen den 

 Platten gleichmig verteilt, und erzeugt 

 jedes negative Ion auf seinem Wege a zur po- 

 sitiven Platte a neue Ionen pro cm, und die 

 positiven Ionen auf ihrem Wege zur nega- 

 tiven Platte neue Ionen, so ergibt sich fr 

 die Gesamtzahl n der zwischen den Platten 

 entstehenden Ionen der Ausdruck: 



