Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Neue Folge 16. Band; 

 der ganzen Reihe 32. Band. 



Sonntag, den 16. Dezember 1917. 



Nurnmer 50. 



Neuere Ergebnisse der Kanalstrahlenforschung. 



Von Karl Kuhn. 



[Nachdruck verboteo.] 



Mil I Abbildung. 



Verbindet man die Elektroden eines gentigend 

 evakuierten Glasrohres von der Form Fig. I mit 

 einer Hochspannungsquelle, z. B. einem Funken- 

 induktor, Hochspannungsakkumulator oder einer 

 Influenzmaschine, so gehen bekanntlich von der 

 negativen Elektrode K (der Kathode) nach links 

 Kathodenstrahlen fi aus, die sich geradlinig aus- 

 breiten, vb'llig unabhangig von der Lage der posi- 

 tiven Elektrode A (der Anode). Die Kathoden- 

 strahlen sind auSerst rasch bevvegte, sehr kleine 

 freie negativ elektrische Ladungen (Elektronen), 

 welche beim Aufireffen auf die Glaswand des 

 Entladungsraumes ein griines Leuchten hervor- 

 rufen. Eine andere sehr wichtige Eigenschaft der 

 rasch bewegten Kathodenstrahlteilchen ist die, 

 dafi sie ein Gas, das sie durchdringen, in hohem 

 Grade leitend fur die Elektrizitat machen. Das 

 Leitendwerden der Luft ist so zu denken, dafi die 

 Luftmolektile, welche auch in einem Vakuum noch 

 reichlich vorhanden sind, durch den heftigen Stofi 



Abb. i. 



der Kathodenstrahlen in positiv und negativ ge- 

 ladene Teilchen zerfallen. Die positiven Gas- 

 molekiile (lonen) werden nun von der negativen 

 Elektrode K angezogen und erhalten dadurch eine 

 solche Geschwindigkeit, dafi sie durch den Kanal 

 der Kathode K nach der anderen Seite hindurch- 

 fliegen und dort als sogenannte Kanalstrahlen a 

 zum Vorschein kommen. Die Kanalstrahlen wer- 

 den nicht zur Kathode zuriickgezogen , weil sich 

 das elektrische Feld ausschliefilich links von der 

 Kathode befindet. Dies ist die moderne Theorie 

 von der Entstehung der Kanalstrahlen, welche 

 1886 von E.Goldstein entdeckt wurden. Falls 

 unser Entladungsrohr mit Luft gefiillt war, sind 

 die Kanalstrahlen, wie Goldstein fand, ein gelb- 

 lich leuchtendes Biindel, das die Glaswand zu 

 schwachem griinen Leuchten (kontinuierliches 

 Spektrum) erregt. Aufierdem ist aber nach Gold- 

 stein auf der inneren Oberflache der Glaswand 

 noch ein gelbes Leuchten zu beobachten, das von 

 einer aufierst diinnen Gasschicht von Natrium her- 

 riihrt, welches aus der natriumsalzhaltigen Glas- 

 wand frei wird und im Spektroskop die gelben 

 D-Linien zeigt. 



Die Erforschung der Kanalstrahlen hat nicht 

 nur iiber den Elektrizitatsdurchgang in Gasen 

 wichtige Aufschliisse geliefert, sondern sie hat auch 

 grundlegende Bedeutung fiir die Spektralanalyse 

 gewonnen. Uberdies wurden bei der Kanalstrahlen- 

 analyse eine ganze Reihe fiir die Chemie neu- 

 artiger Molekiile aufgefunden und dann liegt hier 

 ein neues analytisches Hilfsmittel von einer Fein- 

 heit vor, wie es die Spektralanalyse bei weitem 

 nicht liefern kann. 



Die weitestgehende Aufklarung iiber das Wesen 

 der Kanalstrahlen und die vollstandige Ausbildung 

 der Kanalstrahlentechnik verdanken wir Wilhelm 

 Wien. ') Im Jahre 1898 wies Wien die Ab- 

 lenkung der Kanalstrahlen durch sehr starke ma- 

 gnetische und elektrische Krafte nach. Zur Be- 

 obachtung der magnetischen Ablenkung ist es 

 notwendig, den Entladungsraum E zwischen K 

 und A durch einen eisernen Schutzmantel vor 

 den Kraftlinien der starken magnetischen Pole zu 

 schiitzen, die nur auf die Kanalstrahlen wirken 

 sollen. In einem Magnetfeld von 3250 Gaufi 

 Starke wurden die Kanalstrahlen nur um 6 mm 

 abgelenkt. Eine gleich grofie Ablenkung bewirkte 

 auch ein elektrostatisches Feld von 2000 Volt. 

 Die Kanalstrahlen werden von der negativen Elek- 

 trode angezogen und verhalten sich auch im 

 Magnetfeld ganz wie ein Strom positiv geladener 

 Teilchen. Wien fand auch, dafi die Kanalstrahlen 

 einer Metallplatte, auf welche sie auftreffen, eine 

 positive Ladung erteilen. 



Je grofier die Geschwindigkeit der Kanalstrahlen- 

 teilchen ist, dcsto kurzer werden sie der VVirkung 

 eines magnetischen und elektrischen Feldes aus- 

 gesetzt sein und um so geringer wird ihre Ab- 

 lenkung sein. Die VVirkung der ablenkenden 

 Felder wird auch mit der Schwere der Teilchen 

 abnehmen. Je grofier aber die elektrische Ladung 

 eines Kanalstrahlenteilchens ist, desto starker wird 

 es von dem elektrischen und magnetischen Kraft- 

 feld beeinflufit werden. So kann man aus der 

 genauen Messung der Ablenkungsgrofie im ma- 

 gnetischen und elektrischen Feld die Geschwindig- 

 keit der Kanalstrahlen bestimmen und Aufschlufi 

 tiber die Grofie der Masse und elektrischen Ladung 

 eines Kanalstrahlenteilchens bekommen. Bei 

 Wien's erstem Versuch war die elektrische La- 

 dung und Masse der Kanalstrahlenteilchen etwa 

 gleich der eines Wasserstoffions und so kam 

 Wien zu dem Ergebnis, dafi die untersuchten 

 Kanalstrahlen aus positiv geladenen Wasserstoff- 

 atomen bestanden. 



Die Geschwindigkeit der Kanalstrahlen lafit 



