570 XVI. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1901. Nr. 45. 



beistimmen kann, dafs wir es in beiden Fällen mit 

 denselben Tbeilchen, nämlich den Elektronen, zu thun 

 haben. Wir haben also in den Kathodenstrahlen die 

 Elektronen, die in den optischen Erscheinungen ein 

 ziemlich verborgenes Dasein führen, sozusagen leib- 

 haftig vor uns. 



In einfacher Weise liefsen sich jetzt eine Reihe 

 von Folgeerscheinungen erklären. Ein solches mit 

 ungeheurer Geschwindigkeit, nach direkten Messun- 

 gen Wiecherts '), je nach der angewandten Kraft mit 

 1 / 6 bis ! / 3 der Lichtgeschwindigkeit, fliegendes Elektron 

 mufs, wenn es auf einen festen Körper aufprallt, noth- 

 wendig eine explosionsartige elektrische Welle in den 

 Raum hinaussenden, genau wie ein aufschlagendes 

 Projectil eine Schallwelle; wir haben triftige Gründe 

 zu der Annahme, dafs die Röntgenstrahlen 

 solche Wellen seien. Weiter: Wenn die Elek- 

 tronen aus der Oberfläche der Kathode herausfliegen, 

 so müssen sie auch schon in ihrem Innern sich an 

 die Oberfläche heranbewegt haben; d. h. die elek- 

 trische Leitung im Metalle besteht wohl auch 

 in einer Wanderung von Elektronen. Während 

 also im flüssigen Elektrolyten das Elektron stets an 

 ein materielles Atom gebunden als „Ion" erscheint, 

 haben wir es im Metall mit frei wandernden Elek- 

 tronen zu thun. Diese Elektronentheorie der Metalle, 

 als deren Urheber wir ja auch schon W. Weber zu 

 betrachten haben, ist neuerdings durch E. Riecke 2 ) 

 und P.Drude 3 ) mathematisch so weit durchgearbeitet 

 worden, dafs sie eine Prüfung an Hand der Erfahrung 

 gestattet; es ergab sich namentlich für das Verhältnifs 

 zwischen elektrischer und Wärme-Leitung der Metalle 

 eine Zahl , die mit den Beobachtungen auf wenige 

 Procent genau übereinstimmt; auch das optische Ver- 

 halten der Metalle scheint, soweit die Beobachtungen 

 reichen, mit dieser Theorie in guter Uebereinstimmung 

 zu stehen; und von Ph. Lenard 4 ) ist gezeigt 

 worden , dafs durch Bestrahlung einer Metallfläche 

 mit ultraviolettem Lichte die Elektronen des Metalls 

 in so starkes Mitschwingen versetzt werden können, 

 dafs sie mit grofser Geschwindigkeit von der Ober- 

 fläche fortfliegen und dann ein ähnliches Verhalten 

 zeigen wie die gewöhnlichen, durch Entladungen 

 erzeugten Kathodenstrahlen 5 ). 



Betrachten wir endlich die Leitung in einem be- 

 liebigen Gase, das wir durch Bestrahlung mit Röntgen- 

 strahlen oder ultraviolettem Licht, oder auch durch 

 starke Erhitzung leitend gemacht haben, so zeigt sich 

 auch hier, dafs eine einwandfreie Erklärung der 

 zahlenmäfsigen Resultate, wie sie namentlich von 

 J. J. Thomson und seinen Schülern erhalten worden 

 sind, nur unter der Annahme wandernder Theilchen 

 im Gase möglich ist. Aus gewissen Unterschieden 

 im Verhalten der positiven und negativen Theilchen 



') Göttinger Nachrichten 1898. S. 260. 

 *) Wied. Ann. 66, 353, 545, 1199, 1898. 



3 ) Ann. d. Physik (4) 1, 566, 1900; 3, 369, 1900. 



4 ) Wiener Ber. 108 (IIa), 1649, 1899. 



) Ueber ein ganz analoges Phänomen bei Bestrah- 

 lung einer Metallfläche mit Röntgenstrahlen s. E. Dorn, 

 Aren, neerl. 1900, S. 595 (Lorentz -Jubelband). 



bei diesen Vorgängen scheint hervorzugehen, dafs die 

 negativen Theilchen hauptsächlich freie Elektronen 

 sind, von denen jedoch die meisten nach kurzer 

 Wanderung von Gasmolecülen aufgefangen werden 

 und nun, durch diese beschwert, einen grofsen Theil 

 ihrer ursprünglichen Beweglichkeit verlieren. Die 

 positiven Theilchen bestehen dann aus dem nach Ab- 

 spaltung eines negativen Elektrons vom Molecül 

 noch übrigbleibenden Rest. Die soeben skizzirte An- 

 schauungsweise beseitigt völlig einen Einwand, durch 

 den man früher manchmal die Ionentheorie der 

 leitenden Gase zu widerlegen glaubte. Wie kann, so 

 sagte man, ein einatomiges Gas, wie z. B. Quecksilber- 

 dampf, sich in Ionen dissoeiireu? In elektrolytische 

 Ionen allerdings nicht, wohl aber in ein positiv ge- 

 ladenes Atom und ein negatives Elektron. Beide zu- 

 sammen bilden erst das neutrale einatomige 

 Molecül. Durch Beobachtung leitender Gase ist es 

 sogar J. J. Thomson 1 ) gelungen, die absolute Gröfse 

 der Ladung eines einzelnen Ions direct zu messen, 

 wobei sich eine ganz gute Uebereinstimmung mit 

 dem früher besprochenen Werthe des Elementar- 

 quantums ergab. Fügen wir noch hinzu, dafs neuer- 

 dings noch auf einem dritten, völlig unabhängigen 

 Wege, aus den Strahlungsgesetzen des sogen, „schwar- 

 zen Körpers" von M. Planck 2 ) ein nahezu gleich 

 grofser Werth des Elektrons gefunden worden ist. 



Ueberall, in sämmtlichen Aggregatzuständen, 

 also spielen die Elektronen bei den elektrischen und 

 optischen Vorgängen ihre wichtige Rolle; sie sind die 

 kleinsten bisher bekannten Bestandtheile unserer 

 sichtbaren Welt; ihr Auftreten auch bei Abwesenheit 

 äufserer elektrischer oder optischer Einwirkungen, 

 d. h. der directe Nachweis ihrer ständigen Existenz, 

 würde gleichsam den Schlufsstein in dem logischen 

 Gebäude bilden, dessen Entstehung ich versucht habe, 

 vor Ihnen aufzuführen. Auch nach diesem Schlufsstein 

 brauchen wir nicht lange zu suchen.l 



Kurz nach der Entdeckung der Röntgen sehen 

 X-Strahlen fand Becquerel 3 ), dafs Uranverbin- 

 dungen dauernd, ohne äufsere Einwirkung, eine 

 Strahlenart aussenden, die mit den Röntgenstrahlen 

 grofse Aehnlichkeit hat. Später zeigte G. C. S c h m i d t 4 ), 

 dafs auch Thoriumsalze ähnliche Strahlen aussenden. 

 Weitere Untersuchungen namentlich seitens des 

 Physikerpaares Curie 5 ) ergaben, dafs diese Strahlen 

 nicht von dem Uran seihst ausgingen, sondern von 

 gewissen Beimengungen, die durch ein äufserst müh- 

 seliges Fractionirungsverfahren vom Uran getrennt 

 und schliefslich so concentrirt werden können, dafs sie 

 etwa 50 000 mal stärker strahlen als das Uran. Es 

 scheint, dafs in dem Endproduct, das im wesentlichen 

 aus einem Baryumsalze besteht, ein neues Element 

 enthalten sei, dem man den Namen „Radium" — das 

 Strahlende — gegeben hat, womit freilich noch keines- 



») Phil. Mag. (5) 46, 528, 1898. 

 ! ) Ann. d. Physik (4) 4, 564, 1901. 



3 ) Compt. rend. 122, 420, ,1896. 



4 ) Wied. Ann. 65, 141, 1898 



s ) Compt. rend. 127, 175, 1898; 129, 714, 823, 1899. 



