592 XXV. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1910. Nr. 46. 



Felix Ehrenhaft: Über eine neue Methode zur 

 Messung von Elektrizitätsmengen an Einzel- 

 teilchen, deren Ladungen die Ladung des 

 Elektrons er lieb lieh unter seh reiten und auch 

 von dessen Vielfachen abzuweichen scheinen. 

 (Physikal. Zeitsohr. 1910, Jg. 11, S. 619— 630.) 

 Die atomistische Theorie der Elektrizität hat als 

 wesentlichste Grundlage die Annahme, daß eine kleinste, 

 nicht weiter teilbare Elektrizitätsmenge existiert, der 

 Elektronenwert oder das elektrische Elementarquantuni, 

 das gleich der Ladung eines einwertigen Ions ist. Die 

 Größe dieser kleinsten Ladung ist nach den besten theore- 

 tischen und experimentellen Bestimmungen zu 4,6 . 10- 10 

 E. S. E gefunden worden. Natürlich können auch be- 

 liebige ganzzahlige Vielfache dieser Größe auftreten. Der 

 Umstand, daß mitunter auch weniger gut übereinstimmende 

 Werte für die Ladung des Elektrons erhalten wurden, 

 brachte den Verf. auf den Gedanken, daß der "Wert von 

 4,6. 10— 10 nur einen Mittelwert darstellt und daß in Wirk- 

 lichkeit vielleicht Werte ober- und unterhalb desselben vor- 

 handen sind. Um diese Frage zu entscheiden, mußte eine 

 Methode zur Bestimmung des Elementarquantums heran- 

 gezogen werden, die sich von jeder Mittel wertsbildung 

 frei hält. Der Verf. unternahm es daher, an einzelnen 

 diskreten Partikeln Ladung und Masse zu bestimmen. 

 Er bediente sich hierzu der Beobachtungen an kolloidalen 

 Metallteilchen mittels Ultramikroskops. 



In einem Glasgefäß von etwa 8 bis 10 Liter Inhalt, 

 das mit trockener Luft gefüllt war, waren durch seitliche 

 Öffnungen Elektroden eines Edelmetalles eingeführt. Ein 

 galvanischer Lichtbogen brachte die Elektroden zum 

 Glühen und bewirkte so die Zerstäubung des Edelmetalles. 

 Die Metallteilchen bleiben in der Luft sehr lange schwebend, 

 so daß sie aus diesem Gefäß zu einer Zeit abgesogen 

 werden konnten, wo bereits vollständiges Temperatur- 

 gleichgewicht mit der Umgebung herrschte. Wenn dies 

 der Fall war, wurden die Teilchen in eine Ebonitküvette 

 angesogen, die vor der Objektivlinse des Ultramikroskops 

 angebracht war. In der Küvette befand sich ein Kon- 

 densator mit horizontalen Platten , zwischen denen ein 

 mit der Richtung der Erdschwere koinzidierendes, homo- 

 genes elektrisches Feld erzeugt werden konnte. Bei kurz 

 geschlossenem Kondensator (also ohne elektrisches Feld) 

 zeigt sich eine regelmäßige Fallbewegung der in der Luft 

 suspendierten Metallteilchen. Zuerst durchfallen die großen, 

 lichtstarken Teilchen das Gesichtsfeld, dann folgen kleinere 

 je nach ihrer Größe mit verschiedener Geschwindigkeit. 

 Das Einschalten des elektrischen Feldes ändert dieses 

 Bild. Es gibt erstens Teilchen, die in raschere Fallbewe- 

 gung geraten, und zwar sind da? diejenigen, die eine 

 positive Ladung besitzen und daher durch das mit der 

 Erdrichtung parallele Feld eine Beschleunigung erfahren; 

 zweitens Teilchen , deren Fallbewegung langsamer wird 

 oder die sogar entgegen der Richtung der Erdschwere 

 gehoben werden, das sind die negativ geladenen. Verf. 

 hat diese letzteren zu seinen Messungen verwendet. An 

 den Kondensator wurde eine geeignete Spannung an- 

 gelegt und mittels Chronometer die Zeit gemessen, die ein 

 mit dem Auge fixiertes Teilchen benötigte, um 112 . 10-* cm 

 hoch gehoben zu werden; während das Teilchen noch 

 weiter steigt, wurde der Kondensator bei gleichzeitigem 

 Abschalten des Feldes kurzgeschlossen. Das Teilchen 

 kehrte dann sofort seine Bewegungsrichtung um und be- 

 gann eine gleichförmige Fallbewegung, deren Zeitdauer 

 für dieselbe Strecke wie oben, und zwar an derselben 

 Stelle des Raumes wieder durch eine Stoppuhr bestimmt 

 wurde. 



Diese beiden Beobachtungen lieferten unter Zugrunde- 

 legung der Stokesschen Formel zwei Gleichungen, aus 

 denen sich die Ladung e und der Radius a der als kugel- 

 förmig vorausgesetzten Teilchen bestimmen ließ. Der 

 Radius ergab sich durchschnittlich von der Größenord- 

 nung von 10-6 cm . Kü r die Ladung r erhielt Verf. nicht 

 nur wesentlich kleinere Werte als 4,6 . 10— io, sondern 



auch alle möglichen dazwischen liegenden Werte, was 

 natürlich unvereinbar ist mit der Idee eines unteilbaren 

 Elementarquantums von der bis jetzt angenommenen 

 Größe. Verf. schließt daher aus seinen Resultaten, daß, 

 wenn ein unteilbares Elektrizitätsatom vorhanden ist, 

 dieses kleiner als 1 . 10- 10 absolute elektrostatische Ein- 

 heiten sein müßte. Der kleinste Wert, den der Verf. bei 

 seinen bisherigen Messungen fand, war an Goldteilehen 

 zu 5.10- 11 E. S. E. erhalten worden. 



Die bisher von anderen Forschern erhaltenen Resultate 

 erklärt Herr Ehrenhaft dahin, daß der Wert von 4 bis 

 5. 10— 10 E. S.E. aus irgend einem noch nicht bekannten 

 Grund häufiger vorkommt als andere Werte; doch betrachtet 

 er auch die Werte von 2, 3, 6 und 7 . 10- 10 als durch seine 

 Versuche sichergestellt. Der Verf. diskutiert auch etwaige 

 Fehlerquellen, die diese von den bisherigen Bestimmungen 

 abweichenden Resultate erklären könnten; er kommt aber 

 zu dem Schluß, daß keine derselben ausreicht. Nur eine 

 einzige Möglichkeit einer anderen als der gegebenen 

 Erklärung bietet sich, nämlich die Annahme, daß die 

 Stokessehe Formel hier nicht gilt. Dagegen scheinen 

 aber dem Verf. die Versuche von Zeleny und M. C. 

 Keehan (vgl. Rdsch. XXV, 239) zu sprechen. Der Verf. 

 beabsichtigt aber gleichwohl, sich in künftigen Unter- 

 suchungen auch noch von dieser Formel unabhängig zu 

 machen. Meitner. 



fci. N. Antonoff: Radium D und seine Um wandelungs- 

 produkte. (Philosojihical Magazine 1910, vol. 19, 

 p. 825—839.) 



Die Zerfallsprodukte der Radiumemanation bilden den 

 sogenannten rasch zerfallenden aktiven Niederschlag, 

 nämlich RaA, RaB und RaC, der sich seinerseits weiter 

 in den laugsam zerfallenden Niederschlag RaD, RaE, RaF 

 umwandelt. RaD emittiert keine elektroskopisch nach- 

 weisbaren /^-Strahlen, während RaE typische jä-Strahlen 

 und Ra F oder Polonium nur «-Strahlen aussendet. Die 

 Umwandelungsperiode von RaD war von Rutherford 

 zu etwa 4(J Jahren angegeben. Meyer und v. Schweidler 

 fanden bei späteren eingehenderen Untersuchungen für 

 die Umwandelungsperiode von Ra D den Wert von etwa 

 12 Jahren. Außerdem schlössen sie aus Versuchen mit 

 RaE, daß dieses kein einheitlicher Körper sei, sondern 

 aus zwei Substanzen bestehe, dem RaE, und RaE,.. RaE, 

 verwandle sich ohne Aussendung von Strahlen in 6,2 Tagen 

 zur Hälfte in das ^-strahlende Ra E.,, das mit einer Periode 

 von 4,8 Tagen in RaF zerfalle. Herr Antonoff hat nun 

 in der vorstehenden Arbeit die Frage nach der komplexen 

 Natur des Ra E näher geprüft. Es handelt sich hierbei 

 im wesentlichen darum, RaE-freies RaD herzustellen und 

 die Nachbildung des RaE zu verfolgen. Je nachdem 

 RaE ein einheitlicher Körper ist oder nicht, wird sich 

 eine ganz bestimmte Anstiegskurve der jJ-Aktivität er- 

 geben, die sich theoretisch aus den von Rutherford 

 aufgestellten Gleichungen konstruieren läßt. Ein Vergleich 

 der theoretischen mit der experimentell erhaltenen hurve 

 führt dann ohne weiteres zur Entscheidung der strittigen 

 Frage. 



Um möglichst RaE-freies RaD zu erhalten, wurde 

 ein Platinblech der Radiumemanation vou 150rng Ra aus- 

 gesetzt. Die große Menge von Emanation ermöglichte es, 

 schon nach 24 stündiger Exposition eine genügend große 

 Menge RaD zu erhalten. Der natürlich gleichfalls vor- 

 handene kurzlebige aktive Niederschlag verschwindet 

 nach wenigen Stunden, uud man hat dann praktisch reines 

 RaD mit einer sehr schwachen fJ-Strahlung, die von den 

 wenigen Prozenten bereits nachgebildetem RaE herrührt. 

 Herr Antonoff verfolgte nun die weitere Zunahme der 

 ja- Aktivität und erhielt eine Anstiegskurve, die sich als 

 identisch erwies mit der unter der Annahme, daß RaE 

 eiuheitlich ist, konstruierten theoretischen Kurve. Als 

 Halbwertszeit wurde der Wert von 5 Tagen zugrunde 

 gelegt. Um diesen Wert auch direkt zu prüfen, wurde 

 ein Platinblech, das RaD+RaE enthielt, geglüht. RaD 



