Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem (}esamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XXII. Jahrg. 



10. Januar 1907. 



Nr. 2. 



P. Lenard: Über Kathodenstrahlen. (Nobelvm- 

 lesung, gehalten in öffentlicher Sitzung der Königl. Schwe- 

 dischen Akademie der Wissenschaften zu Stockholm am 

 28. Mai 1906. Leipzig, J. A. Barth.) 



(Schluß.) 



Die durch das erste Studium der Kathodenstrahlen 

 gewonnene Kenntnis der Natur der Elektrizität er- 

 fuhr ihre erste Bereicherung durch Heranziehung 

 älterer Erfahrungstatsachen, die an Vorgängen an 

 einzelnen Atomen beobachtet worden sind und die 

 eine Beziehung zwischen Elektrizität und Materie zu 

 erkennen geben. Die Erscheinungen der Elektrolyse 

 verlaufen, wie Helmholtz zuerst erkannt hat, genau 

 so , als wäre die Elektrizität in bestimmte Teile von 

 immer gleichbleibender Größe abgeteilt, ganz wie die 

 Materie in Atome abgeteilt uns gegeben ist. Man 

 wird deshalb der Elektrizität Struktur zuschreiben 

 und sie bestehend denken müssen aus bestimmten 

 elektrischen Atomen oder elektrischen Elementar- 

 quanten. Von der Seite der Optik her gewann diese 

 Vorstellung eine wichtige Stütze durch die Ent- 

 deckung von Zeeman, daß die Emission des Lichtes 

 einer metallsalzhaltigen Flamme auf die Oszillationen 

 negativ elektrischer Massen zurückzuführen ist, und 

 daß das Verhältnis von Ladung und Masse dieser 

 Teilchen dieselbe Größe besitzt, wie es an reiner 

 Kathodenstrahlung sich fand. Da lag der Gedanke 

 nahe, daß es sich in all diesen Fällen, bei den Ionen der 

 Elektrolyse, in den leuchtenden Metallatomen und in 

 den Kathodenstrahlen, ja sehr wahrscheinlich überall, 

 wo Elektrizität eine Rolle spielt, um dieselben elek- 

 trischen Elementarquanten handeln könnte. Ihre 

 nähere Erforschung wurde dadurch um so unabweis- 

 licher, und sie ist auch seither von verschiedener 

 Seite so weit gefördert worden, daß wir die Masse der 

 Elementarquanten als eine scheinbare, nur durch das 

 elektromagnetische Kraftfeld bedingte zu betrachten 

 haben. Die Elektrizität erscheint danach auch hier 

 nur als ein Zustand, und zwar als derjenige Zustand 

 des Äthers, welchen wir mit Faraday, Maxwell 

 und Hertz unter dem Namen des elektrischen Kraft- 

 feldes in der Umgebung elektrisierter Körper immer 

 schon anzunehmen gewohnt waren, und welcher nach 

 Hertz und Bjerknes in verborgenen Bewegungen 

 des Äthers bestehen könnte. 



Nicht unerwähnt darf bleiben, daß sich in erster 

 Linie alle an freien Elementarquanten studierten 

 Eigenschaften nur auf die negative Elektrizität be- 



ziehen , während sich positive Ladungen immer an 

 Materie gebunden finden. Man gewöhnte sich nun, 

 von der eventuellen Existenz positiver Elementar- 

 quanten vorerst ganz abzusehen und einen Körper 

 dann als positiv geladen zu betrachten , wenn er 

 negative Elektrizität verloren hatte. Diese unitarische 

 Ausdrucksweise schien sich weiterhin zu rechtfertigen 

 durch die Beobachtungen, daß ein Körper unter dem 

 Einfluß gewisser Kräfte leicht negative Elementar- 

 quanten verlieren kann und dann positiv geladen 

 zurückbleibt. 



Schon im Jahre 1887 hat Hertz und bald darauf 

 Ha 11 wach 8 beobachtet, daß negativ geladene Metall- 

 platten durch Bestrahlung , namentlich mit ultra- 

 violettem Licht, in Luft ihre Ladung verlieren und 

 sich sogar ganz schwach positiv aufladen können. Die 

 Wiederholung der Versuche im Vakuum führte dann 

 Herrn Lenard (Sitzungsber. d. Kais. Ak. d. Wiss. 

 Wien 1899; Ann. d. Phys. 2; Rdsch. 1900, XV, 433) 

 zu einer sehr einfachen Deutung jener sogenannten 

 lichtelektrischen Wirkung, indem sich zeigte, daß 

 durch die Bestrahlung aus der Metallplatte negative 

 Elementarquanten ausgelöst wurden, die mit verhält- 

 nismäßig geringer Geschwindigkeit die Platte verlassen. 

 Man mußte annehmen, daß die Lichtwellen das Innere 

 der Metallatome in Erschütterung bringen , so daß 

 schwingungsfähige negative Elektrizität herausfliegt. 

 Da die Geschwindigkeit dieser entweichenden Ele- 

 raentarquanten sich unabhängig erwies von der Inten- 

 sität des wirksamen Lichtes, so war weiter zu schließen, 

 daß die Energie des Herausfiiegens nicht vom Lichte 

 stammt, sondern aus dem Inneren des betreffenden 

 Atoms, so daß dem Lichte selbst nur eine auslösende 

 Rolle zukommt. 



Nicht nur auf den festen Aggregatzustand zeigte 

 sich die betrachtete Wirkung des Lichts beschränkt; 

 auch die Moleküle bzw. Atome von Gasen erleiden 

 eine ganz entsprechende Wirkung. Durch das ultra- 

 violette Licht werden Elementarquauten aus ihnen 

 abgetrennt, die nun nicht direkt als Kathodenstrahl 

 nachweisbar sind, sondern infolge ihrer geringen 

 Geschwindigkeit von benachbarten Atomen oder 

 Molekülen absorbiert werden. Es bilden sich auf 

 diese Weise positive und negative Gasträger aus, 

 welche in einem elektrischen Felde wandern und in- 

 folgedessen die Leitfähigkeit des Gases bedingen. 



Dieselbe Wirkung des Lichtes, Kathodenstrahle n 

 zu erzeugen, Atome zu erschüttern und Elementar- 



