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Naturwissenschaftliche Wochcnschrift. 



N. F. XL Nr. 15 



an ihnen arbeitet. Doch 1st schon so viel er- 

 reicht, dafi wenigstens der Weg, den die weitere 

 Arbeit zu nehmen haben wird, geklart erscheint. 

 In diesem Sinne will auch die folgende Darstellung 

 aufgefafit sein. 



Die lonentheorie der Gase nimmt bekanntlich 

 an, dafi in jedem Gase eine geringe Anzahl ge- 

 ladener Teilchen vorhanden sind, die irgendwel- 

 chen Ursachen, dem Lichte, chemischen Prozessen 

 oder vor allem der allgegenwartigen Radioaktivitat 

 der Erde ihre Entstehung verdanken. Uber die 

 Natur dieser Teilchen ist noch sehr wenig bekannt. 

 Bei hohen Drucken zeigen sie eine Reibung, die, 

 rein mechanisch aufgefaflt, schlieSen liefie, dafi sie 

 aus einem Komplex von bis zu hundert Mole- 

 kiilen bestchen , wenn ihre Ladung gleich der 

 eines Elementarquantums gesetzt wird. Und das 

 ist auch die Auffassung von Rutherford, der 

 annimmt, dafi ein geladenes Atom oder Molekul 

 durch irgendwelche Krafte einen grofien Schwarm 

 neutraler Teilchen an sich fesselt und mitschleppt. 

 Sutherland aber, und Wellish erklaren die hohe 

 Reibung der lonen durch eine Vermehrung der 

 ZusammenstoSe, die durch die elektrischen Krafte 

 bewirkt wird, dann brauchen sie das Teilchen 

 nicht grofier als ein Atom oder Molekul anzu- 

 nehmen. - - Das Experiment hat bis jetzt keine 

 Entscheidung zwischen den beiden Theorien ge- 

 bracht. Man wird aber wohl die zweite als die 

 ungezwungenere vorziehen. 



Gewissermafien die der besprochenen entgegen- 

 gesetzte Erscheinung tritt bei tiefen Drucken ein. 

 Hier wird die Entladung hauptsachlich von den 

 masselosen Kathodenstrahlteilchen, den Elektronen, 

 getragen, auch schon bei Drucken, bei denen noch 

 keine Andeutung der Kathodenstrahlen selbst, 

 z. B. die gelbgriine Phosphoreszenz von Glas, sich 

 zeigt, ja in den Edelgasen und in sehr reinem 

 Stickstoff bis zu Atmospharendruck hinauf. Die 

 positiven Teilchen, die entgegen den negativen 

 Klektronen stets mit Masse wandern, zeigen bei tiefen 

 Drucken auch die geringe Reibung, die etwa den 

 Molekuldimensionen entspricht. Das ist aber noch 

 kcin Widerspruch gegen die Theorien von Suther- 

 land und Wellish, denn hier sind die Geschwindig- 

 keiten ganz andere, entsprechend den grofieren 

 frei durchlaufenen Strecken und mit steigender 

 Geschwindigkeit nimmt die Zahl der elektrisch 

 erzwungenen Zusammenstofie natiirlich ab. 

 Was fur tiefe Drucke gilt, gilt auch fur hohe 

 Temperaturen, also z. B. fiir die Verhaltnisse im 

 Lichtbogen. 



Alle elektrischen Entladungen, also Lichtbogen, 

 Funke, Spitzenentladung, dunkle Entladung usf., 

 stellen sich als Modifikationen einer Entladungs- 

 form dar, die zugleich gliicklicherweise die der 

 wissenschaftlichen Forschung am leichtesten zu- 

 gangliche ist, namlich des Glimmstromes. Die 

 Eigentiimlichkeiten der anderen Entladungen sollen 

 am Schlufi kurz zusammengestellt werden. 



Schicke ich durch ein Gas (Luft) von etwa 

 5 cm Hg-Druck zwischen zwei parallelen Platten 



einen hochgespannten Gleichstrom, so ist folgende 

 Erscheinung zu beobachten: Auf der Kathode 

 sitzt an einer ganz beliebigen Stelle ein kreis- 

 rundes, tiefblaues Fleckchen. \ 'ber ihm liegt ein 

 kleiner Dunkelraurn und dann folgt mit scharfer 

 Grenze eine gelbe Lichtgarbe von ca. 0,2 cm Lange. 

 Der ganze iibrige Raum ist dunkel, nur auf der 

 Anode liegt an einer Stelle, die keineswegs die 

 derkathodischen Entladung nachste zu sein braucht, 

 ein rosa Lichthautchen mit unregelmafiiger Be- 

 grenzung. 



Wird der Druck erniedrigt, so verschwindet 

 plotzlich unter sprungweiser, aber geringer Ande- 

 rung der Stromstarke, resp. Elektrodenspannung, 

 die gelbe Lichtgarbe. An ihre Stelle tritt ein 

 unscharf begrenzter braunlicher Lichtfleck. Bei 

 weiterer Druckerniedrigung erweitert er sich zur 

 positiven Lichtsaule, die aber bei der gewahlten 

 Anordnung, falls die Platten im Verhaltnis zu 

 ihrem Abstande einigermaSen grofi sind, sich nur 

 schwach entwickelt. Bei starker Zusammendran- 

 gung der Stromlinien, z. B. in den Kapillaren der 

 Spektralrohren, dagegen ist sie der glanzendste 

 Teil der Entladung. 



Das Hauptinteresse aber beansprucht die Ent- 

 wicklung des blauen Lichthautchens auf der Ka- 

 thode mit abnehmendem Drucke. Wachst der 

 Strom, so wachst die F lac he des Lichtfleckes 

 ihm streng proportional, so dafi in ihm die Strom- 

 dichte sich nicht andert. Dabei behalt er, solange 

 er kann, die Kreisform, andert aber seinen Platz 

 auf der Metallscheibe, manchmal schwirrt er so 

 rasch umher, dafi eine Beobachtung unmoglich 

 wird. Nimmt der Druck ab, so wachst ihm um- 

 gekehrt proportional die Dicke des Lichtes. Zu- 

 gleich breitet es sich aber auch seitlich aus und 

 befolgt dabei in verschiedenen Gasen verschiedene 

 Gesetze, aber stets in hohem Grade genau uber 

 alle untersuchten Drucke. Bei Stickstoff ist dabei 

 die bedeckte Flache dem Drucke selbst, bei Wasser- 

 stoff hingegen seinem Quadrate umgekehrt pro- 

 portional. Gerade diese Verschiedenheit der Ge- 

 setze ist noch das Ratsel des Glimmstromes. Das 

 alles gilt aber nur, solange die Kathode noch 

 nicht vollstandig bedeckt ist. 



Mit abnehmendem Drucke wird nun auch die 

 Struktur des blauen Lichtes deutlicher. Dicht 

 auf dem Metall der Kathode liegt ein rotliches 

 Lichthautchen, die Kanalstrahlschicht. Auf 

 sie folgt der Crookes'sche Dunkelraum, 

 der aber nur fiir unser Auge dunkel erscheint. 

 Er strahlt stark ultraviolett, wie die photographi- 

 sche Platte nachweist. An ihn grenzt mit scharfer 

 Grenze das blaue Glimmlicht. Fiir diese 

 innere Lichtkante gelten dieselben Ausbreitungs- 

 gesetze, wie fiir die aufiere, verwaschene Grenze 

 des Glimmlichts. 



Bestimmt man nun die Potcntialverteilung im 

 Glimmstrome, was bei der hohen lonisation im 

 allgemcinen mit Hilfe von Sonden moglich ist, 

 so findet man zwischen der Kathode und dem 

 Glimmlicht eine sehr hohe Potentialdifferenz, das 



