N. F. IX. Mr. 25 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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menstofi mit anderen Molekiilen die Bildung von 

 weiteren lonen. Die dadurch veranlafite Verviel- 

 fachung der lonisationswirkung der a-Strahlen ist 

 unter bestimmtcn Bedingungen so grofi, dafi die 

 durch jedes einzelne cr-Teilchen verursachte loni- 

 sation mit Hilfe eines empfindlichen Elektro- 

 meters direkt wahrgenommen werden kann. 

 Diese wichtige Tatsache machten sich Ruther- 

 ford und Geiger zunutze: Von der Gesamt- 

 (t-Strahlung eines radioaktiven Praparates sonderten 

 sie durch geeignete Blenden einen aufierst kleinen, 

 aber genau bekannten Bruchteil ab und liefien 

 diesen in ein geeignetes lonisationsgefafi treten, 

 das mit Gas unter sehr geringem Druck gefiillt 

 war und eine Vorrichtung zur Messung der Leit- 

 fahigkeit des Gases trug. Durch richtige Wahl 

 der Dimensionen und durch hinreichende Ent- 

 fernung des strahlenden Praparates von der Blende 

 konnte es erreicht werden, dafi die in das loni- 

 sationsgefaS eintretenden a-Teilchen sich einzeln 

 in solchen Abstanden folgten, dafi die von jedem 

 einzelnen Teilchen bewirkte lonisierung sich durch 

 einen besonderen Ausschlag des Elektrometers 

 kundtat. 



Als Versuchsmaterial diente Radium C, welches 

 man in reiner Form gewinnt, wenn man einen 

 Korper der Einwirkung der Radiumemanation 

 aussetzt und nach Entfernung der Emanation 15 

 Minuten wartet. Die Verwendung des Radiums 

 C bietet den Vorteil, dafi die von dem aufierst 

 dlinnen Niederschlage ausgehenden a-Strahlen alle 

 dieselbe Geschwindigkeit haben und dafi sich die 

 vorhandene Menge mit grofier Sicherheit quantitativ 

 mit Hilfe der /-Strahlen bestimmen lafit, denn 

 das Radium C ist das einzige Produkt der Radium- 

 zerfallsreihe, welches /-Strahlen emittiert. 



Zur Berechnung der Wirkung stellen wir uns 

 vor, dafi von dem strahlenden Praparat die o- 

 Teilchen nach alien Seiten gleichmafiig emittiert 

 werden. Die Strahlung breitet sich daher nach 

 einer Kugelflache aus. Nennen wir jetzt die Ge- 

 samtzahl der von dem Praparate in der Zeiteinheit 

 ausgehenden ((-Strahlen Q, so ist 



wenn q die Zahl der in der Sekunde durch die 

 Einheit der Kugelflachen gehenden Teilchen und 

 r der Radius der Kugel ist. Fur die Berechnung der 

 Versuche kam naturlich nur die Kugel in Betracht, 

 deren Radius gleich der Entfernung des Praparats 

 von der Blende ist; r ist also gleich dieser Ent- 

 fernung. Dringen nun in der Sekunde n Teilchen 

 durch die Blende und ist A die Offhung der 

 Blende , so treten durch die Flacheneinheit der 



Kugelflache in der Zeiteinheit -r- = q Teilchen. 



A 



Folglich ist 



4r'-/rn 



A ' 



Ist ferner o die Intensitat der /-Strahlung des Pra- 

 parats im Vergleich zu derjenigen, die von soviel 

 Radium C emittiert wird, als mit einem Gramm 



Radium im Gleichgewicht ist, so ergibt sich 



_Q_4r-',ni 

 y - ? - A Q 



In dieser Gleichung sind r, n, A und Q bekannt; 

 wir konnen also aus ihr ohne weiteres Q oder Q 

 berechnen. Das Ergebnis der Versuche ist, ,,daS 

 im Mittel 3,4- lo'V-Teilchen von Radium C, das 

 sich im Gleichgewicht rnit einem Gramm Radium 

 befindet, ausgesandt werden. Dieselbe Zahl a- 

 Teilchen wird vom Radium selbst und eine vier- 

 mal so grofie von Radium im Gleichgewicht mit 

 seinen Zerfallsprodukten ausgesandt". 



49. Die absolute Ladung der a-Teil- 

 chen. Mit Hilfe der Zahl der vom Radium C 

 in der Zeiteinheit emittierten a-Teilchen liefi sich 

 der Betrag der auf einem einzelnen -Teilchen 

 haftenden elektrischen Ladung bestimmen. Ruther- 

 ford und Geiger verfuhren hierbei folgender- 

 mafien: Die von einem Radium C- Praparat aus- 

 gehenden -Strahlen drangen, nachdem sie eine 

 Strecke von einigen Zentimetern in sehr verdiinnter 

 Luft zuriickgelegt hatten, durch eine aufierst diinne 

 Aluminiumfolie hindurch und traten dann in ein 

 mit einem empfindlichen Quadrantelektrometer in 

 leitender Verbindung stehendes Messingkastchen 

 ein, nachdem sie dessen ebenfalls von einer diinnen 

 Aluminiumfolie gebildeten Deckel durchsetzt hatten. 

 Das erste Aluminiumblattchen hatte den Zweck, 

 den von den a-Teilchen in dem Raume zwischen 

 der Strahlungsquelle und dem ersten Blattchen 

 erzeugten lonen den Zutritt zu dem Messingkast- 

 chen unmoglich zu machen. Die beim Durchtritt 

 der oStrahlen durch die beiden Aluminiumblatt- 

 chen erzeugten Elektronen von sehr geringer Ge- 

 schwindigkeit die (5-Strahlen J. J. Thomson's 

 wurden durch ein magnetisches Feld gezwungen, 

 zu ihrem Ursprungsort zuriickzukehren; durch das- 

 selbe magnetische Feld wurden auch die von dem 

 Strahlungsprodukt ausgehenden ,iStrahlen zur 

 Seite gebogen, so daB auch sie nicht zu dem 

 Messingkastchen gelangen konnten. Die Elektronen 

 oder (5 Strahlen endlich, die bei der Absorption 

 der a Strahlen durch den Messingboden des Kast- 

 chens in Freiheit gesetzt wurden, wurden durch 

 die als Deckel dienende Aluminiumfolie am Ver- 

 lassen des Kastchens gehindert, konnten also keine 

 negative Elektrizitat fortfiihren. Das Kastchen 

 verdankte somit seine positive Ladung allein den 

 -Strahlen. Nun blieb noch eine Fehlerquelle 

 iibrig: Durch die -Strahlen wurde das Gas 

 zwischen den beiden Aluminiumfolien ionisiert, 

 folglich ging, da die eine Folie, die dem Messing- 

 kastchen als Deckel diente, positiv geladen war, 

 zwischen den beiden Blattchen ein elektrischer 

 Strom hindurch, der die Elektrometermessung 

 falschen mufite. Der EinfluB dieses Stromes auf 

 die Messungen liefi sich dadurch ausschalten, dafi 

 die erste Aluminiumfolie bei einem Versuch stark 

 positiv und bei einem zweiten Versuch stark 

 negativ geladen wurde. Wir bezeichnen mit ij 

 die Ladung, die das Kastchen erhalt, wenn die 



