356 XXV. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1910. Nr. 28. 



Titel gehaltenen Vortrag berichtet Lord Rayleigh, daß 

 er gelegentlich einer Reise nach Afrika in Aden und 

 Suez zum erstenmal in seinem Leben Meerwasser gesehen 

 habe, dessen blaue Farbe nicht auf eine Reflexion der 

 Himmelsbläue zurückgeführt werden kann. Denn die 

 blaue Farbe der See trat auch bei bedecktem Himmel auf. 

 Diese Beobachtung ist insofern von großem Interesse, als 

 seinerzeit W. Spring in seinen zahlreichen Versuchen 

 mit großen Wassersäulen, die bis zu 26m Länge hatten, 

 schon bei einer Schichtdicke von nur 4 bis 5 m als Ab- 

 sorptionsfarbe ein reines Blau fand. Versuche mit gewöhn- 

 lichem Wasser ergaben hingegen, selbst wenn das Wasser 

 destilliert wurde, eine grüne bis gelbgrüne Färbung. 

 Herr Spring führte dies auf geringe Verunreinigungen 

 zurück, die das blaue Licht stark absorbieren. Er 

 konnte auch tatsächlich zeigen, daß ganz außerordentlich 

 geringe Mengen Eisens einen derartigen Effekt hervorrufen 

 können. Auf diese Weise wäre die grünliche Farbe der 

 natürlichen Gewässer erklärt. Herr Spring gab auch 

 ein Verfahren an, um diese feinen Suspensionen aus dem 

 Wasser zu entfernen (vgl. Rdsoh. 1899, XIV, 342, 370; 

 1905, XX, 665). Dagegen betont Lord Rayleigh, daß 

 es ihm trotz der mannigfachsten Versuche niemals gelungen 

 ist, die Springschen Beobachtungen zu reproduzieren. 

 Zwar erhielt er mit manchen Wasserproben eine grün- 

 lichblaue Farbe, ähnlich wie sie das Wasser in Capri 

 zeigt, und wie er es auch in Suez beobachtet hatte, aber 

 niemals fand er ein den Springschen Beobachtungen 

 entsprechendes reines Blau, auch nicht bei Verwendung 

 von sehr sorgfältig gereinigtem Wasser. 



Lord Rayleigh erörtert dann auch die eingangs er- 

 wähnte Theorie des Himmelslichtes. Dieselbe gibt nicht nur 

 eine Erklärung für die blaue Farbe des Himmels, sondern sie 

 zeigt auch, daß das Himmelslicht polarisiert sein muß 

 und daß diese Polarisation im Abstand von 90° von der 

 Sonne eine vollständige sein muß. Daß diese letztere 

 Bedingung nicht ganz erfüllt ist und die Polarisation in 

 der angegebenen Richtung keine vollkommene ist, erklärt 

 Lord Rayleigh einerseits aus dem Umstand, daß die 

 zerstreuenden Partikel nicht nur vom direkten Sonnenlicht 

 getroffen werden, sondern auch diffuses Licht vom Himmel 

 und der Erdoberfläche erhalten. Außerdem aber sind 

 auch stets Partikel vorhanden, deren Dimensionen groß 

 sind im Vergleich zu den Wellenlängen des Lichtes, und 

 endlich folgt aus der elektromagnetischen Lichttheorie, 

 daß vollständige Polarisation im Abstand von 90° nur 

 dann zu erwarten ist, wenn die dispergierenden Teilchen 

 Kugelgestalt haben, und zwar ist diese Bedingung uner- 

 läßlich, mögen die Teilchen auch noch so klein sein. 



Lord Rayleigh bespricht zum Schlüsse noch die 

 Bestimmung der Zahl der in 1 cm 3 enthaltenen Atome, die 

 sich aus seiner Theorie ergibt. Wenn man sich nämlich 

 die Frage stellt, was dies denn für Partikel sind, die durch 

 die Zerstreuung des Lichtes die blaue Farbe des Himmels 

 bedingen, so bietet sich die mögliche Annahme, daß diese 

 Teilchen nichts anderes sind als die Luftmoleküle. Berechnet 

 man nun aus dem bekannten Brechungsexponenten der 

 Luft, wie groß die Anzahl der Moleküle im cm 3 sein 

 muß, um die obige Annahme zu rechtf ertigen , so erhält 

 man einen Wert, der mit den in jüngster Zeit von 

 Rutherford, Perrin und anderen auf ganz anderem 

 Wege bestimmten in guter Übereinstimmung steht. Damit 

 ist eine neue Stütze für die Theorie Rayleighs gewonnen. 



M e i t n e r. 



J. Robinsou: Untersuchungen über die Ausbrei- 

 tungvonlichtelektrischen Kathodenstrahlen 

 im Vakuum und in verschiedenen Gasen. (Diss. 

 Göttingen 1909 und Annalen d. Physik 1910, F. 4, Bd. 31, 

 S. 769—822.) 

 Die vorliegende Arbeit sucht einen Beitrag zu liefern 

 zur Kenntnis der Ausbreitung lichtelektrischer Kathoden- 

 strahlen im Vakuum und in verdünnten Gasen. Während 



die Untersuchung des Strahlenverlaufs im Vakuum Ein- 

 blicke nicht nur in die Natur der emittierten Teilchen, 

 sondern auch in den bis jetzt noch wenig bekannten Mecha- 

 nismus der Emission derselben ermöglicht, gestattet das 

 Studium des Strahlenverlaufs in gaserfüllten Räumen, wie 

 zuerst von Lenard gezeigt worden ist, wichtige Aussagen 

 über die Konstitution des materiellen Atoms des betreffen- 

 den Gases. 



Der Versuchsapparat besitzt im wesentlichen die ur- 

 sprünglich von Leuard gewählte Anordnung. Das ultra- 

 violette Licht einer Quarz- Quecksilberlampe fällt durch 

 ein Quarzfenster der Versuchsröhre auf eine Metallelektrode 

 und List aus dieser negative Elementarquanten aus, deren 

 Messung ein in der Röhre verschiebbar angebrachter 

 Faradaykäfig ermöglicht. Völlige Unabhängigkeit der 

 Beobachtungen von etwaigen Variationen in der Licht- 

 intensität wird durch Verwendung einer vollständig eva- 

 kuierten Kontrollröhre erreicht, die jeweils einen konstanten 

 Bruchteil des Lampenlichtes aufnimmt, dessen Intensität 

 durch die Menge der in dieser Röhre an einer Metall- 

 elektrode ausgelösten Kathodenstrahlung bestimmt wird. 



Durch Verschieben des Faradaykäfigs senkrecht zur 

 Normalen der belichteten Elektrode zeigt sich, daß die 

 emittierten Elektronen die Platte nicht nur in der Rich- 

 tung der Normalen verlassen, sondern gleichzeitig unter 

 sehr verschiedenen Neigungen zur Plattenebene austreten. 

 Eine von Riecke gemachte Annahme, daß die Emission 

 von jedem Element der Elektrode innerhalb eines gewissen 

 Kegels mit derselben Intensität stattfinde, bestätigt sich 

 nicht. Die Emission nimmt vielmehr mit zunehmender 

 Neigung gegen die l'lattennormale verhältnismäßig schnell 

 ab, läßt sich aber bis zu Winkeln von 75° verfolgen, und 

 es erscheint möglich, daß Emissionswinkel bis zu 90° vor- 

 kommen. Diese Abweichungen von der Rieckeschen 

 Annahme kommen auch zur Geltung bei dem Vergleich 

 des beobachtbaren Strahlenverlaufs im elektrischen und 

 magnetischen Felde mit den entsprechenden Angaben der 

 Rieckeschen Theorie. 



Die Beobachtungen im Gasraum sind im wesentlichen 

 Wiederholungen der älteren Lenard sehen Messungen 

 der Absorption von Kathodenstrahlen verschiedener Ge- 

 schwindigkeit in Gasen. Die lichtelektrisch erzeugten 

 Kathodenstrahlen werden durch elektrische Felder all- 

 mählich bis auf 1650 Volt beschleunigt, und es wird der 

 dadurch entstehende Gang der Absorption mittels des 

 Faradaykäfigs gemessen. Diese Messung ist ausgedehnt 

 auf die von Lenard nicht benutzten Gase Stickstoff, 

 Sauerstoff und Kohlenoxyd und auf den auch von Lenard 

 untersuchten Wasserstoff, der durch sein anormales Ver- 

 halten besonders beachtenswert ist. Die Ergebnisse ent- 

 sprechen vollständig den älteren Lenardschen Angaben, 

 nach denen für alle Gase die Absorption sehr stark mit 

 abnehmender Kathodenstrahlgeschwindigkeit zunimmt und 

 bei sehr kleiuen Geschwindigkeiten einen Grenzwert er- 

 reicht, dessen Größe nahe übereinstimmt mit der auf den 

 gleichen Druck bezüglichen Querschnittssumme der be- 

 treffenden Gasmoleküle in der Volumeneinheit, so daß es 

 andererseits möglich erscheint, die Absorptionskoeffizienten 

 für sehr kleine Strahlgeschwindigkeiten zur Berechnung 

 der Moleküldimensionen zu verwerten. Eine besonders 

 große Zunahme seiuer Absorption beim Übergang zu 

 kleinen Strahlgeschwindigkeiten zeigt der Wasserstoff, 

 dessen Grenzwert der Absorption merklich denjenigen 

 der viel schwereren Gase Sauerstoff und sogar Kohlen- 

 säure übersteigt, obwohl seine molekulare Querschnitts- 

 summe, wie sie aus gaskiuetischen Erwägungen bekannt 

 ist, erheblich kleiner ist. Man muß daraus schließen, 

 daß das Wasserstoffmolekül noch weit außerhalb des für 

 seinesgleichen undurchdringlichen Raumes noch erheb- 

 liche elektrische Kräfte ausübt, die genügen, die lang- 

 samen Kathodenstrahlen von einigen Volt Geschwindigkeit 

 festzuhalten, d. h. deren Absorption zu veranlassen, -k- 



