N. F. X. Nr. 46 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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welcher durch das den Fallapparat durchstromende 

 Gas mitgefuhrt wurde, untersucht; das Ergebnis 

 deckle sich mil dem schon von Aselmann ge- 

 machten. 



Untersuchungen, ob vielleicht durch Radio- 

 aktivitat Beeinflussung stattfande, ergaben, dafi 

 Radioaktivhat nur einen ganz unmerklichen Ein- 

 flufi haben konne. 



Leon Bloch zitiert auch noch eine alte Arbeit 

 Faraday's, die sich schon mit den Erscheinungen 

 der Flussigkeitsfall-Elektrizitat beschaftigt hat. 



P. Lenard, Uber die Elektrizitat der Wasserfalle. Wied. 

 Annalen d. Physik 1892, 46. 



E. Asel man n , Uber Elektrizitatstrager, die durch fallende 

 Fliissigkeiten erzeugt werden. Wied. Annalen d. Physik 1906, 19. 



A. Becker, Uber Quecksilberfallelektrizitat. Wied. An- 

 nalen d. Physik 1909, 29; 1910, 31. 



Leon Bloch, Recherches sur les actions chirniques et 

 1'ionisation par barbotage. Annales de Chimie et de Physique 

 1911, XXII, XXIII. 



II. 



lonen und lonenladung. 



Wir sahen im vorhergehenden, da6 ein Gas 

 elektrisiert wird, wenn in ihm oder an ihm eine 

 fliissige Oberflache eine schnelle Anderung erfahrt, 

 und dafi geringe Zusatze zur Fliissigkeit einen 

 grofien EinfluS auf das Vorzeichen und die Grofie 

 der dabei hervorgebrachten Ladung des Gases 

 haben. Ahnliche Erscheinungen, wie Elektrisie- 

 rung bei Gasentwicklung, beim Durchstreichen 

 eines Gases durch Fliissigkeiten und beim Zer- 

 stauben von Fliissigkeiten werden weiter unten 

 eine nahere Besprechung erfahren. Wir wollen 

 uns vorerst zu den Untersuchungen iiber lonen 

 und lonenladungen wenden, die auf Erscheinungen 

 beruhen, welche hierher gehoren. 



lonisation lafit sich auf verschiedene Weise 

 hervorrufen, durch elektromagnetische Energie wie 

 bei den Rontgenstrahlen, der Radioaktivitat, der 

 Einwirkung von ultraviolettem Lichte auf Zink; 

 hierbei finden sich die kleinen lonen, Zentren, 

 deren Grofie derjenigen der Molekiile ahnelt, die 

 eine Ladung von 4X10"' elektrostatischen Ein- 

 heiten haben, und deren Wanderungsgeschwindig- 

 keit im elektrischen Felde bei I Volt/cm 1,6 cm 

 betragt. Auch bei den Gasflammen, beim Phos- 

 phor, bei den auf elektrolytischem Wege ent- 

 standenen Gasen ist lonisation zu finden. Bei 

 diesen Vorgangen treten lonen auf, welche an 

 Grofie die kleinen lonen um mehr als das Tausend- 

 fache iibertreffen, und deren Wanderungsgeschwin- 

 digkeit nur ca. l j sn(> mm betragt; es sind die 

 grofien lonen. Aselmann und Bloch konnten nun 

 auch lonen von mittlerer Geschwindigkeit nach- 

 weisen, die einen fast kontinuierlichen Ubergang 

 zwischen den kleinen und grofien lonen bilden. 



Uber das Entstehen der kleinen lonen nimmt 

 man an, daS sie sich nach dem Atomzerfall durch 

 sekundare Anziehung der Teilchen bilden. Auch 

 von den grofien lonen nimmt man an, dafi sie 

 urspriinglich kleine lonen gewesen seien und sich 

 dann durch Vereinigung, Diffusion und elektro- 



statische Anziehung mit einer Hiille ziemlich kom- 

 pakter Moleku'le umgeben haben. Die Gegenwart 

 von Staubteilchen in einem mit kleinen lonen 

 geladenen Gase erleichtert den Assoziationsvor- 

 gang. Aber auch ohne Gegenwart fester oder 

 fliissiger Partikel vermogen die lonen Konden- 

 sationskerne zu bilden. Sobald ein Elektron in 

 einem Gase in Freiheit gesetzt ist, wiirde es durch 

 Anlagerung von Gasmolekulen zu einem kleinen 

 Ion werden; dieses kann sich dann durch An- 

 ziehung von Wassermolekiilen in ein grofies Ion 

 oder ein kleines Wassertropfchen umwandeln. 



Kommt ein positives oder negatives Ion in 

 die Nahe einer ungeladenen festen oder fliissigen 

 Oberflache, so entsteht zwischen der Grenzflache 

 und dem Ion eine Anziehung, durch welche das 

 Ion gegen die Oberflache hingetrieben und dort 

 festgehalten wird. Dieser Vorgang wird in An- 

 wendung gebracht, um ein ionisiertes Gas von 

 lonen zu befreien, zu entionisieren. Lafit man ein 

 ionisiertes Gas durch eine Rbhre mit Glaswolle 

 streichen, so gibt das Gas beim Durchgang durch 

 die engen Kanale im Wollstopfen seine lonen an 

 die Glasfaden ab. Starke lonenadsorption findet 

 sich auch, wenn man ein ionisiertes Gas durch 

 eine Fliissigkeit perlen lafit. 



Auch an den Staubteilchen und Wassertropf- 

 chen, welche in einem ionisierten Gase schweben, 

 tritt lonenadsorption auf; ein ionisiertes Gas ver- 

 liert daher bestandig an seinen Grenzflachen lonen, 

 und um so mehr, je mehr feste oder fliissige 

 Teilchen darin schweben. Auf das Wirken der 

 Kontaktkraft ist wohl auch die Tropfenbildung 

 an lonen in iibersattigtem Dampfe bei adiabatischer 

 Ausdehnung zuriickzufiihren. Solange keine lonen 

 in der staubfreien Luft vorhanden sind, tritt keine 

 Kondensation und Nebelbildung im Dampfstrahle 

 auf. Die Kondensation an den lonen erfolgt je- 

 doch nicht bei einem beliebig kleinen Werte der 

 Ubersattigung. Bei ungefahr vierfacher Ubersatti- 

 gung beginnt die Tropfenbildung an den nega- 

 tiven lonen; die positiven verlangen dagegen 

 wenigstens sechsfache. Etwas iiber der sechs- 

 fachen Ubersattigung tritt Kondensation und Nebel- 

 bildung auch bei Abwesenheit von lonen ein. 

 Sind zwischen 4 6facher Ubersattigung beide 

 lonengattungen vorhanden , so tritt gemafi der 

 starker kondensierenden Wirkung Tropfenbildung 

 nur an den negativen lonen auf. Die Grofie der 

 Tropfen, die sich bei der Kondensation an den 

 lonen bilden, ist abhangig von der Grofie der 

 adiabatischen Ausdehnung und der Anzahl der 

 lonen. Der Radius der Tropfchen ist, gemessen 

 nach der Grofie der Beugungsringe, zu 3.10^ cm 

 gefunden worden ; aus den Messungen iiber die 

 Geschwindigkeit, mit der die Kondensationswolke 

 zu Boden sinkt, konnte der Wert 4. io~ 4 cm ab- 

 geleitet werden. 



Diese Erscheinung, die Bildung von Nebel- 

 trbpfchen an lonen, ist zur experimentellen Be- 

 stimmung der lonenladung angewandt worden. 

 Durch die Schwerkraft getrieben, sinken die feinen 



