482 XXII. Jahrg. 



Naturwis«ensohaftliche Rundschau. 



1907. Nr. 38. 



radius der Bahn wirkt, so wird das Teilchen einen Kreis- 

 bogen beschreiben. Es halten sich somit Zentrifugal- 

 und Zentripetalkraft das Gleichgewicht. Erstere ist 

 gegeben durch mv 2 /Q, wo p der Kreisradius. Letztere, 

 die magnetische Kraft, ist nach dem Biot-Savart- 

 schen Gesetz HU, wo i die Stromstärke, l die Länge 

 eines Leiterstückchens bedeuten. 



In vorliegendem Falle ist l = Vt und i = e/t, 

 da in der Zeit t die Ladung e durch das Bahn- 

 element l gegangen ist. Somit il = ev und 



m v- 



= He v 



i> 

 Daraus folgt die Krümmung 

 1 _ e_ B. 



Q 111 



Im allgemeinen wird man nun nicht den Krüm- 

 mungsradius p messen, sondern die Ablenkung y, die 



Fig. 1 a. 



>- trjpfr 



das Teilchen nach Durch- 

 laufen einer gewissen Weg- 

 strecke S erfahren hat. 



Es ist nach einem Satze 

 der Geometrie 



s ! = y (2 p — y) 

 oder da y zu vernachlässi- 

 gen ist gegenüber 2 p 

 s ! = 2 Qy. 

 Daraus 



1 _ %y_ 



Dies in obige Gleichung eingesetzt, ergibt 



Beobachtet man wiederum die Ablenkung 

 Abstand s, so ist 



im 



2y = ^-s* W 



2y ist die Ablenkung, die man erhält, wenn man 

 das magnetische Feld von -f- H zu — H übergehen 

 läßt. Die Formel gilt natürlich nur für den Fall, daß 

 das magnetische Feld längs der ganzen Bahn des 

 Teilchens gleichförmig ist. Da sowohl e/m als v un- 

 bekannt sind, so genügt diese eine Messung nicht, um 

 e/m zu berechnen. Man erhält aber eine zweite Be- 

 ziehung aus der 



Elektrostatischen Ablenkung. Sei wieder- 

 um die anfängliche Bewegungsrichtung des Teilchens 

 in der X-Achse, und habe das elektrische Feld die 



Richtung der Z- Achse- 

 Fi S- 2 - Letzteres sei etwa da- 



durch realisiert, daß 

 man horizontal überein- 

 ander zwei Kondensator- 

 platten anbringt, wovon 

 die untere + die obere — 

 geladen ist. Dann er- 

 fährt das Teilchen in der 

 Z- Richtung eine kon- 

 stante Kraft, die gleich 

 Fe ist. Die Beschleunigung, die es in der Z- Rich- 

 tung erfährt, ist somit Kraft durch Masse oder Fe/m. 

 Der Weg z, den das Teilchen unter der gleich- 

 förmigen Beschleunigung Fe/m zurücklegt, ist daher 



, = i ^ ft 



2 m 



1 e F 



= v t und z = - — — ■ 



2 m v 



Die doppelte Ablenkung, die man durch Um- 

 kehren des elektrischen Feldes erhält, ist somit 



(2) 



e F t 

 2 z = — ~j s 

 m v 



Aus Gleichung (1) und (2) ergeben sich nun e/m 

 und v einzeln. 



Die ersten Bestimmungen von e/m nach 

 dieser Methode sind im Jahre 1903 ausgeführt 

 worden; denn erst in diesem Jahre gelang es, die 

 «-Strahlen überhaupt abzulenken. Während Bec- 

 querel zunächst nur über die magnetische Ab- 

 lenkung der «-Strahlen berichtet, gelang es Des 

 Coudres und Rutherford, auch die elektrosta- 

 tische Ablenkung darzutun. 



Die letztere macht insbesondere dadurch Schwierig- 

 keiten, als selbst bei Verwendung starker elektrischer 

 Felder die Ablenkung nur sehr klein ist. Dabei kann 

 man die Potentialdifferenz, die man an die Kondensator- 

 platten anlegt, nicht beliebig steigern, da sonst eine 

 elektrische Entladung durch das Gas hindurch statt- 

 findet (Funken). Um dies möglichst zu vermeiden, 

 muß man daher im äußersten Vakuum arbeiten. 

 Dies auch, um den störenden Einfluß von Gasionen 

 zu vermindern. Je weniger Gasmoleküle vorhanden 

 sind, um so weniger Ionen werden durch die «- 

 Partikel gebildet, um so weniger wird das elektrische 

 Feld gestört. 



Auch die magnetische Ablenkung ist nicht so 

 leicht nachzuweisen wie etwa für die ß-Strahlen. 

 Man erhält aber immerhin bei einem Magnetfeld von 

 10000 CGS -Einheiten und einer Wegstrecke von 

 s = 4 cm etwa 5 mm Doppelablenkung. 



Die Ergebnisse, die Des Coudres und Ruther- 

 ford nun auf diese Weise fanden, waren in be- 

 merkenswerter Übereinstimmung, was um so be- 

 achtenswerter war, als Des Coudres den Nachweis 

 mit der photographischen Platte, Rutherford mit 

 der sog. elektrischen Methode ausführte. 



Ersterer fand für e/m den Wert 6,4. 10 3 und 

 letzterer 6 .W 3 e .m . E 1 ). Ein im Jahre 1905 von 

 Mackenzie ebenfalls mit Radium ausgeführter Ver- 

 such ergab den etwas kleineren Wert 4,6. 10 3 . 



e/m für elektrolytische Ionen. Alle die füre, m 

 gefundenen Werte drängen nun zu einem Vergleich 

 mit der entsprechenden Größe E/M, die man für die 

 elektrolytischen Wasserstoffionen gefunden hat. Sind 

 doch beide Werte von derselben Größenordnung. 



Man kann das Verhältnis von Ladung und Masse 

 eines H-Ions etwa folgendermaßen berechnen: Es 

 fließe durch einen Elektrolyten der Strom 1 Amp. 

 Dabei gehen durch irgend einen Querschnitt pro 

 Sekunde N H-Ionen hindurch. Wenn jedes Ion die 

 Ladung E trägt, so ist, da 1 Amp. = 0,1 e.m, 

 0,1 = NE. 

 Audererseits weiß man, daß 1 Amp. pro Sekunde 



') Elektromagnetische Einheiten. 



