584 XVI. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1901. Nr. 46. 



E. Rntherford: Abhängigkeit des Stromes 

 durch leitende Gase von der Richtung 

 des elektrischen Feldes. (Philosophical Maga- 

 zine 1901, ser. 6, vol. II, p. 210—228.) 

 Wenn Gase unter der Einwirkung von Röntgen- 

 oder Becquerelstrahlen (infolge der Ionisirung) lei- 

 tend werden, so nimmt man allgemein an, dafs die 

 Stärke des Stromes zwischen den Elektroden unab- 

 hängig sei von der Richtung des elektrischen Feldes, 

 aufser in dem Falle, dafs die Potentialdifferenz von 

 der Ordnung 1 Volt ist. Herr Rutherford hingegen 

 hat in der Regel bei der Gasleitung gefunden , dafs 

 in den meisten Fällen die Umkehrung des elektrischen 

 Feldes einen Unterschied in der Stärke des Stromes 

 hervorbringt. Nur in besonderen Fällen war der 

 Strom von der Richtung des Feldes unabhängig, 

 nämlich 1. wenn die Ionisirung des Gases an beiden 

 Elektroden symmetrisch erfolgte; 2. wenn das elek- 

 trische Feld so stark war, dafs der Strom ein nor- 

 maler war, d. h. wenn alle Ionen die Elektroden er- 

 reichen, bevor sie sich wieder vereinigt haben; 3. wenn 

 die Zahl der vorhandenen Ionen so klein ist, dafs 

 ihre Bewegung zwischen den geladenen Elektroden 

 das Potentialgefälle nicht wesentlich stört; 4. wenn 

 die positiven und negativen Ionen gleiche Geschwin- 

 digkeit besitzen. In allen anderen Fällen sind positiver 

 und negativer Strom ungleich, und die Grölse des 

 Unterschiedes hängt ab von der Vertheilung und 

 Stärke der Ionisirung, von dem Abstand und der 

 Gestalt der Elektroden und von der Potentialdifferenz. 

 In vielen Versuchsanordnungen, in denen frühere Beob- 

 achter Gleichheit des Stromes in den beiden Rich- 

 tungen beobachtet haben, war eine oder mehrere der 

 angeführten Bedingungen erfüllt. 



Um ungleiche Ströme zu erhalten, ist wesentlich, 

 dafs die Ionisirung unsymmetrisch zu den Elektroden 

 sei, dafs die Bewegung der Ionen im elektrischen 

 Felde das Potentialgefälle störe und dafs die Ionen 

 ungleiche Geschwindigkeiten besitzen. Leicht läfst 

 sich dieser Unterschied der Ströme in trockener Luft 

 zeigen, wenn man ein dünnes Bündel von Röntgen- 

 strahlen so zwischen zwei Elektrodenplatten hindurch 

 leitet, dafs es der einen näher ist als der anderen, 

 oder wenn man eine sehr kräftige radioactive Substanz, 

 z. B. Radium, auf einer Platte anwendet, deren ioni- 

 sirende Wirkung sich nur auf eine kurze Entfernung 

 erstreckt. Wegen der Unbeständigkeit der Röntgen- 

 röhren wurden nur wenig Versuche mit ihren Strahlen 

 gemacht, während für genaue Messungen radioactive 

 Körper verwendet worden sind. 



Der benutzte Apparat bestand aus zwei kreisför- 

 migen, isolirten Bleiplatten, die horizontal in einem 

 Zinngefäls befestigt waren. Die untere Platte war 

 mit Zinnfolie bedeckt, auf die eine dünne Schicht 

 Radium gestreut war, die obere war gleichfalls mit 

 Zinnfolie bedeckt und mit dem Deckel des Gefäfses 

 fest verbunden. Der mittlere Theil der oberen Scheibe 

 war von dem äufseren durch eine schmale Luftlücke 

 getrennt, so dafs der äufsere Theil einen Schutzring 

 bildete, der, wie das Gefäfs selbst, zur Erde abgeleitet 



war. Der mittlere Theil der oberen Platte war mit 

 einem Elektrometer, die untere Platte mit einem 

 Pole einer grofsen Accumulatorbatterie verbunden. 

 Die Ablenkung des Elektrometers gab zu jeder Zeit 

 die Stärke des zwischen den Elektroden fließenden 

 Stromes an. 



Eine in trockener Luft mit Potentialdifferenzen, 

 die von 6 bis 610 Volt variirten, ausgeführte Ver- 

 suchsreihe, in welcher die untere Platte abwechselnd 

 positiv und negativ geladen war, zeigte, dafs der Strom 

 stets gröfser ist, wenn die untere Platte negativ, als 

 wenn sie positiv ist ; das Verhältnis zwischen beiden er- 

 reichte den maximalen Werth von 1,32 bei 104 Volt. 

 Eine weitere Eigenthümlichkeit zeigten die beob- 

 achteten Zahlen darin, dafs der Strom viel schneller zu- 

 nahm als die Potentialdiiferenz ; war diese von 26 auf 

 104, auf das 4 fache, gestiegen, dann wuchsen die Ströme 

 bez. um das 6,7- und 6,5 fache. Standen die Platten 

 einander näher, dann waren die Resultate bei wenig 

 Volt dieselben, im starken Felde aber näherten sich 

 die Ströme der Gleichheit. Leicht liefs sich hier 

 auch nachweisen, dafs die Ionisirung mit der Ent- 

 fernung von der radioactiven Substanz schnell ab- 

 nimmt; über Radiumchlorid war die Wirkung in 

 3 cm Entfernung auf Vio gesunken. 



Die Untersuchung des Potentialgefälles mit Hülfe 

 eines flachen, zwischen die Elektroden eingeführten 

 Drahtringes liefs erkennen, dafs das Gefälle in der 

 Nähe der radioactiven Oberfläche sehr klein ist, ver- 

 glichen mit dem in der Nähe der oberen Platte, und 

 dafs hier das Potentialgefälle nahezu gleich ist bei 

 positiver und negativer oberer Platte; hingegen war 

 das Gefälle nahe der unteren Platte bedeutend gröfser, 

 wenn die obere Platte positiv, als wenn sie negativ 

 war. Aus den numerischen Werthen des Potential- 

 gefälles weist Verfasser nach, dafs bei derselben 

 Potentialdifferenz die Ströme durch das Gas in den 

 beiden Richtungen direct proportional sind dem Ver- 

 hältnifs der Geschwindigkeiten der positiven und ne- 

 gativen Ionen. Der stärkere Strom, wenn die untere 

 Platte negativ geladen ist, entspricht dervonZeleny 

 zuerst beobachteten Thatsache, dafs das negative Ion 

 sich schneller bewegt als das positive (Rdsch. 1900, 

 XV, 389). 



Für die durch Röntgenstrahlen erzeugten Ionen 

 hatte Zeleny gefunden, dafs das Verhältnifs der Ge- 

 schwindigkeiten zwischen negativen und positiven 

 Ionen in trockener Luft 1,375 und in feuchter Luft 1,10 

 beträgt. Wenn nun das Verhältnifs der Ströme von 

 dem Verhältnifs der Ionengeschwindigkeiten abhängt, 

 dann müssen Unterschiede sich zeigen, wenn die Luft 

 trocken oder feucht ist; dies hat der Versuch voll be- 

 stätigt. Das gröfste Verhältnifs zwischen den Strömen 

 in den beiden Richtungen war in Luft, die eine 

 Woche über P 2 5 gestanden, 1,45. Wenn hingegen 

 die Luft bei 18° C über Wasser gestanden, war das 

 Verhältnifs 1,12. Bei zwischenliegenden Trocken- 

 heitsgraden war das Verhältnifs der Ströme ein 

 mittleres. 



Entschiedener als beim Wasserdampf zeigte sich 



