698 



Naturwissenschaftliche Wochenschriit. 



N. F. XVI. Nr. 



.sich durch magnetische und elektrische Ablenkung 

 nur auf indirtktem Wege mcssen. Es ist jedoch 

 W. Hammer gelungen, an einem Kanalstrahl 

 von etwa 50 cm Lange eine direkte Geschwindig- 

 keitsmessung durchzufiihren, welche eine sehr er- 

 wiinschte Bestatigung fiir die Richtigkeit der 

 Mcssung durch indirekte Methoden darstellt. Die 

 Wasserstoffkanalstrahlen Hammer's batten eine 

 Geschwindigkeit von 2510 km in der Sekunde. 

 Die sehr grofien Schvvierigkeiten dieses Versuches 

 sind vielleicht aus der Tatsache zu ersehen, dafi 

 die benuizie Kanalstrahlenrohre einen Hahn, ein 

 Hochvakuumkugelgelenk, i2Schliffe und 18 Kitt- 

 stellen trug. 



Um Kanalstrahlen auf langere Strecken hin 

 untersuchen zu konnen, mu6 man sie in einem 

 moglich.st hohen Vakuum verlaufen lassen. Dieses 

 ist abi-r fiir deren Erzeugung wieder sehr nngiinstig. 

 Deshalb machte W~i e n den Kanal in der Kathode K 

 sehr lang und sehr diinn. Pumpt man nun den Be- 

 obachtungsraumB fortwahrend aus und lafit in den 

 Entladungsraum E immer Gas einsiromen, so 

 kann man zwischen beiden Raumen eine betracht- 

 liche Druckdifferenz herstellen, da durch die lange 

 Kapillare in K das Gas nur sehr langsam nach 

 B diffundiert. Hammer liefi z. B. seine Kanal- 

 strahlen in einem Vakuum von 0,00002 mm Queck- 

 silberdruck verlaufen. Auch kann man etwa einen 

 Wasserstoffkanalstrahl im Beobachtungsraum in 

 Sauerstoff verlaufen lassen usw. ") 



Kanalstrahlen haben eine Geschwindigkeit von 

 etwa ICO bis 3000 km in der Sekunde. Treffen 

 sie auf fe.>-te Korper, z. B. auf Glas oder Willemit 

 (Kieselzink), so erregen sie lebhafte Phospho- 

 reszenz. Leuchtschirme waren zuerst die einzige 

 Meihode fiir die Kanalstrahlenbeobachtung. Wien 

 wies damit ncben Wasserstoffkanalstrahlen auch 

 Sauerstoffkanalstrahlen nach; J. J. Thomson 

 aber behauptete (1907 1910), unabhangig von 

 der Gasfiillung der Entladungsrohre, immer nur 

 Wasserstoffteilchen beobachtet zu haben und stellte 

 daher die kiihne Hypothese auf, alle Gase wiirden 

 in den Kanalstrahlen zu Wasserstoff umgewandelt. 

 Erst spater ist es mit grofier Miihe gelungen, die 

 Verunreinigung mit VVasserstoff>puren soweit zu 

 vermeiden , dafi auch schwerere Teilchen zum 

 Vorschein kamen. Es stellte sich heraus, dafi die 

 Phosphoreszenzschirme sehr empfindhch fiir die 

 leichten schnellen Wasserstoffatome sind, wahrend 

 sie auf grofiere Teilchen wie Sauerstoff sehr 

 schwer ansprechen. Mit Leichtigkeit kann man in 

 alien Gasen Wasserstoffkanalsirahlen nachweisen, 

 in welchen Wasserstoff weder chemisch noch 

 spektroskopisch zu entderken ist. Heute benutzt 

 man haufig zum Nachweis der Kanalstrahlen die 

 Phosphoreszenzerregung nicht mehr; Wien be- 

 dient sich der Warmewirkung auf die Thermo- 

 saule, J.J.Thomson benutzt die positive Ladung 

 der Kanalstrahlen zu deren Nachweis und 

 Konigsberger die photographische Wirkung. 

 Die photographische Methode ist aber ahnlich wie 



die Phosphoreszenz gerade fiir die schnellen leichten 

 Wasserstoffteilchen besonders empfindlich. 3 ) 



W. Wien beobachtete schon bei seinen ersten 

 Versuchen, dafi die Kanalstrahlen durch ein ma- 

 gnetisches oder elektrisches Feld nicht gleichmafiig 

 abgelenkt werden; ein Teil der Strahlen bleibt 

 vollig unbeeinflufit und verhalt sich wie ein Biindel 

 unelektrischer Teilchen; die positiv geladenen 

 Teilchen erfahren keine einheitliche gleich starke 

 Anderung ihres Weges, sondern sie werden zu 

 einem Facher verschieden ablenkbarer Strahlen- 

 arten (sog. Spektrum) ausgebreitet. Unter ge- 

 wissen Umstanden kommen auch negative Teil- 

 chen in einem Kanalstrahl vor. Der Ladungs- 

 zustand der positiven Strahlen erfahrt also auf 

 ihrem Weg hinter der Kathode fortwahrende 

 Anderungen: beim Zusammenstofi eines Kanal- 

 strahlteilchens mit einem ruhenden Gasmolekiil 

 werden von diesem Elektronen abgespalten und 

 wenn z. B. ein rasch bewegtes H+-Wasserbtoffion 

 ein E.lektron aufnimmt, so wird es zu einem neu- 

 tralen, elektrisch und magnetisch unablenkbaren 

 Kanalstrahlenteilchen; nimmt es aber 2 Elektronen 

 auf, so wird es sogar zu einem negativen Teilchen: 

 H . Umgekehrt konnen neutrale Strahlen durch 

 Stofi auf ruhende Gasmolekiile wieder eine Ladung 

 annehmen und so andert in einem Kanalstrahl 

 jedes Teilchen fortwahrend in buntem Wechsel 

 seinen Ladungszustand. Man erkennt soglcich: je 

 hoher der Druck im Beobachtungsraum ist, desto 

 haufiger finden Zusammenstofie mit ruhenden 

 Gasteilchen statt und desto ofter kommt es zu 

 Umladungen eines Teilchens. Es eiklatt sich auch 

 das Auftieten von negativen Kanalstrahlen. Lafit 

 man den Kanalstrahl eines elektronegativen 

 [== begierig Elektronen aufnehmenden] Elements 

 z. B. Sauerstoff im Beobachtungsraum in einer 

 Atmosphere eines elektropositiven [= leicht Elek- 

 tronen ab-paltenden] Gases z. B. Ouecksilberdampf 

 verlauftn, so wird natiirlich ein Sauersioff ion beim 

 Zusammenstofi mit Quecksilberteilchen diesen un- 

 schwer ein oder zwei negative Elementarladungen 

 [= Elektronen] rauben und so finden sich denn 

 auch beim Verlauf von Sauerstoff kanalsirahlen 

 im Quecksilberdampf neutrale und auch ein 

 recht erheblicher Prozentsatz negativer Strahlen 

 [Stark]. 4 ) Die Umladungserscheinungen wurden 

 von W. Wien theoretisch und experimentell 

 vollig aufgeklart. Wien setzte ein Kanalstrahlen- 

 biindel einem starken Magnetfeld aus und lenkte 

 alle positiven Strahlen daraus ab. Wurde nun 

 der Teil der Strahlen, der in seiner Richtung 

 veiblieb, einem 2. Magnetfeld ausgeselzt, so be- 

 kam Wien wiederum ein abgelenkies Strahlen- 

 biindel zum Zeichen dafiir, dafi ein Teil der neu- 

 tralen Strahlen seine Ladung wieder angenommen 

 hatte. 



In den Kanalstrahlen fand Wien 1898 durch 

 die elektromagnetische Analyse positive Wasser- 

 stoffatomteilchen H+ und bald konnte Wien 

 auch Sauerstoffatomionen O+ auffinden. Spater 

 gelang es Wien, Stark, von Dechend und 



