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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



N. F. IX. Nr. 25 



stein, E. Wiedemann, H. Hertz und andere 

 mehr der Annahme zu, dafi die Kathodenstrahlen 

 ebenso wie die Strahlen des gewohnlichen Lichtes 

 Atherschwingungen seien , allerdings moglicher- 

 weise nicht solche mit transversalen, sondern mit 

 longitudinalen Wellen. Die Athertheorie der 

 Kathodenstrahlen hat sich indessen in keiner 

 ihrer verschiedenen Moclifikationen halten konnen. 

 Wenn sie auch anfangs in der wichtigen Ent- 

 deckung von Heinrich Hertz, dafi aufierst diinne 

 Metallblattchen fiir die Kathodenstrahlen durch- 

 lassig sind, eine starke Stiitze fand, und obwohl 

 die von Crookes fiir seine Theorie angefiihrten Be- 

 weise keineswegs alle haltbar waren, so gewann 

 die Korpuskulartheorie doch immer mehr an 

 Boden, denn sie vermochte auch solche Erschei- 

 nungen, die wie die magnetische und die spater 

 entdeckte elektrische Ablenkbarkeit der Strahlen 

 der Athertheorie grofie Schwierigkeiten bereiteten, 

 einfach und leicht zu erklaren. 



Wenn wir nun in den Kathodenstrahlen in der 

 Tat, wie Crookes angenommen hat, Schwarme 

 aufierst schnell dahin eilender Masseteilchen mit 

 negativen elektrischen Ladungen, ,,Klektronen" 

 oder ,,Korpuskeln", anzunehmen haben, so treten 

 drei Fragen auf, deren Beantwortung dringend 

 notig erscheint: 



I. Mit welcher Geschwindigkeit bewegen sich 

 die Korpuskeln? 



II. Wie grofi ist die materielle Masse eines 

 einzelnen Teilchens? 



III. Wie grofi ist seine elektrische Ladung? 

 Die Beantwortung dieser drei Fragen ist durch 



die Untersuchung des Verhaltens der Kathoden- 

 strahlen im magnetischen und im elektrischen 

 Felde, durch Bestimmung ihrer elektrischen und 

 mechanischen Energie und schliefilich durch das 

 eingehende Studium ihrer Fahigkeit, VVasserdampf 

 zu tropfbar flussigem Wasser zu kondensieren, 

 moglich geworden. 



37. Die erste Gleichung zur Bestim- 

 mung von e'm und vonv. -- Ein elektrischer 

 Strom, der sich in einem feststehenden Leiter be- 

 wegt, lenkt bekanntlich eine frei aufgehangte Mag- 

 netnadel aus ihrer natiirlichen Nordsiidrichtung ab, 

 und zwar geschieht die Ablenkung nach der 

 Ampere'schen Schwimmregel so, dafi wenn wir 

 uns mit dem elektrischen Strome schwimmend 

 denken und das Gesicht hierbei dem Magneten 

 zuwenden, der Nordpol zu unserer Linken, der 

 Siidpol zu unserer Rechten liegt. Steht der Mag- 

 net fest und ist der Stromleiter beweglich auf- 

 gehangt, so erleidet dieser nach dem Gesetz von 

 Wirkung und Gegenwirkung eine entsprechende 

 Ablenkung. Nun ist ein elektrischer Strom nichts 

 anderes als bewegte Elektrizitat, folglich sind auch 

 die Kathodenstrahlen, da die Teilchen eine elek- 

 trische Ladung mit sich fiihren, als ein elektrischer 

 Strom aufzufassen, sie miissen also ebenfalls durch 

 einen feststehenden Magneten abgelenkt werden. 

 Der Betrag der Ablenkung lafit sich leicht in 

 eine mathematische Formel fassen. Die Ablen- 



kung, die ein einzelnes Teilchen erleidet wir 

 wollen sie mit dem Buchstaben d bezeichnen , 

 wird um so grofier sein, je starker der Magnet 

 oder je grofier die magnetische Feldstarke H und 

 je grofier die elektrische Ladung e des Teilchens 

 ist; andererseits wird die Ablenkung um so schwie- 

 riger erfolgen, je schneller die Korpuskel dahin 

 eilt und je grofier ihre Masse ist. Die Ablenkung 

 mufi also proportional dem Produkt eH und um- 

 gekehrt proportional der BewegungsgroSe des 

 Teilchens, d. h. dem Produkte aus der Masse m 

 und der Geschwindigkeit v sein. Wir erhalten 

 demnach , wenn die Proportionalitatskonstante 

 durch Benutzung des absoluten Mafisystems gleich 

 I wird, die Gleichung 



m- v 



Die Richtigkeit dieser Gleichung ist von Kauf- 

 mann experimentell bewiesen worden. 



38. Die zweite Gleichung zur Bestim- 

 mung von e/m und von v. -- Eine zweite 

 Gleichung liefert uns die Untersuchung des Ver- 

 haltens, das das Kathodenstrahlteilchen im elek- 

 trischen Felde zeigt. Wenn eine in horizontaler 

 Richtung fliegende Korpuskel auf ihrem Wege 

 den Raum zwischen zwei horizontal aufgestellten 

 Metallplatten passiert, von denen die obere nega- 

 tiv, die untere positiv geladen ist, so wird sie, da 

 sie von der negativen Platte abgestoSen und von 

 der positiven Platte angezogen wird, sich allmah- 

 lich senken, gerade so wie ein in horizontaler 

 Richtung geworfener Stein unter dem Einflusse 

 der Schwerkraft der Erde immer naher kommt. 

 Die unter dem Einflusse der Elektrizitat nach 

 unten fallende Korpuskel wird also demselben 

 Gesetze gehorchen, dem auch ein unter der Wir- 

 kung der Schwerkraft fallender Korper gehorcht. 

 Bezeichnen wir die Strecke, in der die Korpuskel 

 oder der Korper in der Zeit t fallt, mit s und 

 die als Mafi fiir die wirksame Kraft, also die Elek- 

 trizitat in dem einen, die Schwerkraft in dem 

 anderen Falle dienende Beschleunigung mit g, so 

 gilt bekanntlich das Fallgesetz 



s = '- gt 2 . 



2 S 



Aus der bekannten Definition der Kraft k als 

 Produkt aus der Masse m und der Beschleunigung 

 g folgt 



k = m- oder e = 



m 



Fiihren wir cliesen Wert in unsere Gleichung 

 ein, so nimmt sie die Form an 



s= lk t*. 

 2 m 



Die elektrische Kraft k, unter deren Einflufi 

 die Korpuskel fallt, ist offenbar um so grofier, 

 je grofier die Potentialdifferenz n zwischen den 

 beiden Metallplatten und je grofier die mit einer 

 Korpuskel verbundene elektrische Ladung e ist ; 

 k ist also gleich dem Produkt aus e und ft: 



