Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem G-esamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XIX. Jahrg. 



21. Juli 1904. 



Nr, 29. 



F. Paschen: Über die Kathodenstrahlen des 

 Radiums. (Annalen der Physik 1904, F. 4, Bd. XIV, 

 S. 389—405.) 



Nachdem Herr Paschen jüngst (Rdsch. 1904, 

 XIX, 330) nachgewiesen, daß die J>-Strahlen des 

 Radiums negative Elektrizität mit sich führen, somit 

 als Kathodenstrahlen aufzufassen sind, und daß diese 

 sehr stark durchdringenden Strahlen nur deshalb durch 

 magnetische und elektrische Kräfte nicht beeinflußt 

 werden, weil sie eine sehr große Geschwindigkeit be- 

 sitzen, so daß magnetische Felder, die die /3-Strahlen 

 ablenken, auf die schnellen y-Strahlen keine Wirkung 

 äußern können , legte er sich die allgemeinere Frage 

 vor, welche Geschwindigkeiten unter den negative 

 Elektrizität führenden Strahlen des Radiums über- 

 haupt vorkommen. 



Zur Beantwortung derselben wurde eine Art mag- 

 netischen Geschwindigkeitsspektrums dieser Kathoden- 

 strahlen in folgender Weise erzeugt: In dem mag- 

 netischen Felde eines sehr großen Elektromagneten 

 hängt mit seiner Achse parallel zu den Kraftlinien 

 an einem Quarzstabe isoliert ein Bleizylinderring im 

 Vakuum, der ein einfaches Elektroskop trägt. Genau 

 im Mittelpunkt seiner Achse befinden sich 15 mg 

 Radiumbromid in ein versilbertes Glaskügelchen ein- 

 geschmolzen, in welches ein die Kristalle berührender 

 Platindraht führt. Das Radiumglas befindet sich in 

 der Mitte einer Art Windmühlenflügel aus Blei, die 

 mit dem Platindraht in metallischer Berührung, aber 

 durch Quarz von dem konzentrischen äußeren Zylinder- 

 ring gut isoliert, mit ihm starr verbunden sind. Das 

 Radium, die Bleiflügel und die innere Versilberung 

 des Vakuumgefäßes sind zur Erde abgeleitet. 



Der äußere Zylinder erhält nun vom strahlenden 

 Radium iu der Zeiteinheit eine gewisse Anzahl 

 Quanten negativer Elektrizität — die positiven durch- 

 dringen die Glashülle nicht — , welche durch die 

 Zunahme eines ihm vorher mitgeteilten negativen 

 oder die Abnahme eines positiven Potentials gemessen 

 werden. Indem man beide mißt, vermeidet man den 

 durch die Ionisation des Gasrestes bedingten Iso- 

 lationsfehler. Wird dann der Elektromagnet erregt, 

 so treten die magnetischen Feldkräfte in Wechsel- 

 wirkung mit den magnetischen Feldern der bewegten 

 Elektrizitätsmengen und biegen die vorher gerad- 

 linigen Bahnen derselben in kreisförmige bzw. spiral- 

 förmige um. Der Radius dieser Krümmung hängt 

 von der Elektrizitätsmenge und der Trägheit der 



Quanten, von den Kraftlinien des Elektromagneten und 

 von der Geschwindigkeit der Strahlen ab. Bei starker 

 Krümmung der Bahnen erreichen die Strahlen nicht 

 mehr den Bleizylinder, sie laden ihn nicht, sondern 

 werden vom Blei der Windmühlenflügel absorbiert 

 und abgeleitet. Ist der Krümmungsdurchmesser 

 größer als der innere Radius des Bleizylinders, so 

 können die Bahnen die Hülle treffen. Herr Paschen 

 entwickelt sodann, wie man durch Steigerung der 

 Feldstärke die einzelnen Geschwindigkeiten der 

 Strahlen zur Wahrnehmung zu bringen und somit 

 das Geschwindigkeitsspektrum der Strahlen zu ent- 

 werfen vermag. 



Die Unreinheit des so erzeugten Spektrums ist 

 geringer als diejenige, welche in einem mit einem 

 Sylvinprisma entworfenen bolometrischen Energie- 

 spektrum, wie es oft benutzt ist, in Kauf genommen 

 wird. Die Unreinheit sinkt, wenn der Auffangering 

 schmäler gewählt wird; doch wird hierin bald eine 

 Grenze erreicht. Da von den ablenkbaren Strahlen 

 ein Teil schon bei kleineren Feldern entfernt wird, 

 als dem Grenzfelde entspricht, so ist bei stärkeren 

 Feldern sicher alles entfernt, und die nicht ablenk- 

 baren y-Strahlen sind nun isoliert. Die Dimensionen 

 des Apparates waren so gewählt, daß noch stärkere 

 Felder beobachtet werden konnten, als nötig war, um 

 die schnellsten von Kaufmann gemessenen Strahlen 

 vom Bleizylinder vollständig fortzulenken. Das Elek- 

 troskop — ein an einem Messingbande herunter- 

 hängendes Streifchen Aluminiumpapier — wurde mit 

 einem Mikroskop abgelesen und die Zeit beobachtet, 

 in welcher dasselbe Potential die gleiche Änderung 

 erfuhr. 



Für die Feldstärken bis 7080 (C. G. S.) gibt 

 Herr Paschen sowohl Werte für die Anzahl der 

 Quanten, welche ihre Ladung an den Bleiring ab- 

 geben , als auch für die Ionisierung der Gasreste. 

 Da die schnellsten Strahlen von Kaufmanns 

 Messungen bei der Versuchsanordnuug im Felde 4930 

 gerade völlig beseitigt sind , so entsprachen die 

 zwischen 4930 und 7080 beseitigten Strahlen noch 

 größeren Geschwindigkeiten; da sie aber noch immer 

 ablenkbar waren und bei Zunahme des Feldes be- 

 seitigt wurden, wenn auch die Abnahme der Quanten 

 langsamer wurde, mußte, weil eine weitere Steigerung 

 der Feldstärke mit den gewählten Dimensionen des 

 Apparates nicht ausführbar war, die Beschaffenheit 

 der noch übrigen schnellen Kathodenstrahlen auf 



