N. F. IX. Nr. 4 



Naturwissenschaftliche Wochcnschrift. 



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des Produktes Lu suchen, denn die beiden anderen 

 Faktoren c und sind konstante GroBen. Dafi 

 die Elektroncndichte N in den Legierungen, be- 

 sonders auch in denen, die aus Mischkristallen 

 bcstehen, nicht wesentlich geringer als in den 

 elementaren Metallen ist, laBt sich mit Hilfe Hires 

 optischcn und ihres thermoelektrischen Verhaltens 

 direkt beweisen. 



Hin I.iclHstrahl ist, wie die von Heinrich Hertz 

 experimentell bestatigte elektromagnetischeTheorie 

 des Lichtes von J. Cl. Maxwell lehrt, nichts an- 

 deres als ein Zug elektromagnetischer VVellen. 

 Eine Stelle im Raume, mag sie nun mit wag- 

 barer Materie erfullt sein oder nicht, durch die 

 ein Lichtstrahl geht, ist durch das Vorhandensein 

 eines elektromagtietischen Kraftfeldes von peri- 

 odisch wechselnder Intensitat gekennzeichnet. 

 Befinden sich nun an dieser Stelle des Raunies 

 wie z. B. in einer metallischen Masse freie Elek- 

 tronen, so werden sie durch die Wirkung der 

 ankommenden Welle oder richtiger gesagt durch 

 die Wirkung des elektromagnetischen Kraftfeldes 

 von periodisch wechselnder Intensitat in eine hin- 

 und herflutende Bewegung versetzt; ebenso wie 

 die freien werden auch die gebundenen Elek- 

 tronen zu Schwingungen veranlaBt, aber dieser 

 EinfluB erreicht erst dann merkliche Betrage, 

 wenn die Perioden der Eigenschwingungen der ge- 

 bundenen Elektronen mit den Schwingungen des 

 Kraftfeldes iibereinstimmen. Auf alle Falle muB aber 

 dasLicht, um die freien oder gebundenen Elektronen 

 in Schwingungen zu versetzen, Arbeit leisten, und 

 diese Arbeit kann es nur auf Kosten seiner In- 

 tensitat leisten, diese nimmt also ab, d. h. es 

 findet eine Absorption des Lichtes statt. Von 

 Drude und neuerdings genauer von Riecke sind 

 zwei Formeln aufgestellt worden, die den als 

 MaB fur das Absorptionsvermdgen dienenden 

 Extinktionskoeffizienten und den Brechungs- 

 exponenten der Metalle als Funktion der Elek- 

 tronendichte, des elektrischen Leitvermogens, der 

 Wellenlange des einfallenden Lichtes sowie der 

 Schwingungsart der gebundenen Elektronen und 

 ihrer Anzalil im Kubikzentimeter und der iib- 

 lichcn Konstanten, Masse und Ladung der Elek- 

 tronen und Geschwindigkeit des Lichtes dar- 

 stellen. Die Berechnung der Elektronendichte 

 sowie der Zahl der Elektronen, die auf jedes ein- 

 zelne Mctallatom kommen, ergibt nach diesen 

 Formeln ahnliche Werte wie die aus der Formel 

 fiir das elektrische Leitvermogen. 1 ) 



Wendet man, wie Bernoulli 2 ) es einem Vor- 

 schlagc \ r on Schenck zufolge getan hat, die 

 optischc Methode fiir die Bestimmung der Elek- 

 tronendichte in Legierungen an, so kommt man 

 zu dem wichtigen Ergebnis, daB die Elektronen- 

 dichte in den Legierungen nicht geringer ist als 



' i Vgl. die Tabelle wcitcr unten. 



! \~f\. <lcn Aachcncr Vorlrag von Bernoulli liber ,,Die 

 optischen Konstanten cinigcr fester metallischer Losungen", 

 Zeitschr. f. Klektroch., Bd. 15, S. 646 (1909); siehe auch 

 l j hy>ik. Zcitschrift, Bd. 10, S. 532 (1909). 



in den reinen Metallen, ein Resultat, das, wie 

 Guertler gelegcntlich sehr treffend bemerkt, in 

 Anbetracht des starken Mctallglanzes der Legie- 

 rungen auch nicht anders zu erwarten war. 



Eine Bestatigung der optischen Messungen 

 liefert schlieBlich auch die Messung der thermo- 

 elektrischen Krafte. Zwei Metalle haben im all- 

 gemeinen eine verschiedene Elektronendichte; 

 daher sucht sich der Unterschied in der Elek- 

 tronenkonzentration auszugleichen, indem Elek- 

 tronen von dem elektronenreicheren zum elek- 

 tronenarmeren Metall hiniiberdiffundieren. Da- 

 durch ladt sich aber das elektronenreichere Metall, 

 da es negative Elektrizitat verliert, selbst positiv, 

 wahrend das elektronenarmere Metall durch den 

 empfangenen UberschuB von Elektronen eine 

 negative Ladung erhalt. Infolgedessen holt die 

 positive Ladung durch elektrostatische Anziehung 

 die entlaufenen Elektronen zuriick, wahrend die 

 negative Ladung den weiteren Zustrom von Elek- 

 tronen durch elektrostatische AbstoBung hindert. 

 Eine groBere Potentialdifferenz zwischen den 

 beiden Metallen als diejenige, in der sich das 

 Gleichgewicht zwischen dem Diffusionsbestreben 

 und den entgegcnwirkenden elektrostatischen 

 Kraften ausdriickt , kann also nicht zustande 

 kommen. Bilden wir aber aus den beiden Metallen 

 nach Art eines Thermoelementes einen ge- 

 schlossenen Stromkreis und stellen zwischen den 

 beiden Lotstellen eine Temperaturdifferenz her, so 

 muB aus leicht ersichtlichem Grunde ein elek- 

 trischer Strom entstehen. An der hoher tempe- 

 rierten Lotstelle wird infolge der Temperatur- 

 erhohung der dem Gasdrucke analoge Druck der 

 freien Elektronen erhoht, und zwar ist die Druck- 

 erhohung bei dem elektronenreicheren Metall 

 groBer als bei dem elektronenarmeren Metall. 

 Der Elektroneniiberdruck sucht sich auszugleichen, 

 und zwar wird der Ausgleich nach der Seite er- 

 folgen, die den geringeren Widerstand bietet, also 

 nach der Seite mit dem geringeren Elektronen- 

 druck, nach der Seite des elektronenarmeren 

 Metalles, d. h. es werden von dem elektronen- 

 reicheren Metalle durch die erwarmte Lotstelle 

 hindurch Elektronen zu dem elektronenarmeren 

 Metall gehen. Diese ,,heifien Elektronen" treiben 

 durch elektrostatische AbstoBung die ,,kalten 

 Elektronen" vor sich her, wahrend gleichzeitig 

 von dem positiv zuriickbleibenden, an sich elek- 

 tronenreicheren Metall von der kalteren Lotstelle her 

 Elektronen durch das elektronenreichere Metall 

 herangezogen werden. Es fliefit also ein Strom 

 dutch das Thermoelement in derRichtung von dem 

 elektronenreicheren Metall durch die erwarmte 

 Lotstelle und das elektronenarmere Metall und 

 die kalte Lotstelle zu dem elektronenreicheren 

 Metall zuriick. Ursache des Stromes ist demnach 

 die durch die Temperaturdifferenz bewirkte Druck- 

 differenz der Elektronen und ihr Ausgleich auf 

 dem Wege des geringsten Widerstandes. Nach 

 Drude berechnet sich die thermoelektrische 

 Kraft f nach der Gleichung: 



