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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



N. F. XV. Nr. 



eine spaltformige Blende ein schmales Strahlen- 

 biindel aus und lafit dieses zwischen zwei ent- 

 gegengesetzt geladene Flatten hindurchtreten, so 

 wird das Biindel in dem elektrischen F~elde zu 

 einer Parabel gekriimmt genau wie auch der hori- 

 zontal fortgeschleuderte Stein im Schwerefeld der 

 Erde eine Parabel beschreibt. Bringt man hinter 

 dem Spalt in der Rohrachse eine photographische 

 Platte an, langs deren Oberflache die Strahlen 

 entlang gleiten, so kann man die Parabel auf- 

 nehmen und ausmessen. Ihre Gestalt ist durch 

 die Geschwindigkeit v, die Masse m, die Ladunge 

 eines Teilchens und durch die elektrische Feld- 

 starke E bestimmt. J ) Lafit man die Strahlen ein 

 magnetisches Feld von der Starke H senkrecht 

 zu den Kraftlinien durchsetzen, so werden die 

 Strahlen senkrecht zu den Krafilinien und zu ihrer 

 eignen Bewegungsrichtung abgelenkt und zwar 

 bewegen sie sich auf einem Kreise, dessen Radius r 

 sich in ahnlicher Weise wie oben messen lafit. 2 ) 



UaalleGrb'fienaufiervund der Messung zugang- 



lich sind, gestatten die beiden Versuche eine Be- 

 rechnung der Geschwindigkeit und der spezifischen 

 Ladung. v erweist sich als in weiten Grenzen 

 veranderlich und als von der an der Entladungs- 

 rohre angelegten Spannung abhangig. Die Werte 

 von v sind sehr hoch, sie liegen etwa zwischen 



Q 



J / B und '/ 3 Lichtgeschwindigkeit. 3 ) Fur ergibt 



sich das iiberraschende Resultat, dafi diese Grofie 

 ganz unabhangig ist von dem Gase, das in grofier 

 Verdiinnung das Entladungsrohr fiillt, und von 

 dem Material der Kathode, so dafi also weder 

 Gas- noch Metallatome und Molekiile die Trager 

 der Ladung sein konnen; denn dann miifite sich 



ja niit dem Atomgewicht des Tragers andern. 



Es lag die Annahme nahe, dafi sich in den Ka- 

 thodenstrahlen die von Helmholtz vermuteten 

 Elektrizuatsatome oder Elementarquanten bewegten. 

 Man hat ihnen bekanntlich den Namen Elek- 

 tronen gegeben. Ihre spezifische Ladung ergibt 

 sich zu 1 80 Millionen Coulombs, diese kolossale 

 Ladung sitzt an der Masse von I g. Daraus geht 

 hervor, daB die Masse des einzelnen Elektrons 

 sehr klein sein wird. Man findet sie, indem man 

 den aus der Elektrolyse gefundenen Wert von 



e (= 1,5- io~ ui Coulombs) in einsetzt. Es er- 



m 



gibt sich 



m = 9. io-- s g. 



Da ein Grammolekul Wasserstoff 2 g wiegt und 

 66- io 22 Molekiile enthalt, berechnet sich die Masse 



von einem MolekiilWasserstoffzu ,, 2 , die von 



') Die Parabelgleichung Uiutet 



E.X" 



wo x von 



e y 



der Blende aus in Richtung der unabgelenkten Strahlen y 

 senkrecht dazu zu messen ist. 



3 ) Lichtgeschwindigkeit = 300000 km/sec. 



einem Atom zu 



66- IO 



^ == 1,5 io- * g. 



Das 



Elektron hat demnach eine Masse, die der 1800. 

 Teil von der des kleinsten Korpers, des Wasser- 

 stoffatoms, ist. 



Diese Berechnung der Elektronenmasse stiitzt 

 sich auf die unbewiesene Voraussetzung, dafi das 

 einwertige Ion des Elektrolyten und das Elektron 

 dieselbe Ladung fuhren. Es ist daher von aufier- 

 ordentlicher Wichtigkeit, dafi es gelang, die La- 

 dung des Elektrons auf einem ganz anderen Wege 

 zu messen. Die sich hieraut beziehenden Ver- 

 suche sind namentlich von Millikan 1911 aus- 

 gefuhrt worden. Durch Zerstauben von Ol wer- 



o 



den ganz feine Oltropfchen erzeugt, diese werden 

 durch einen Luftstrom in die Nahe der oberen 

 Platte eines ebenen Kondensators gebracht. Die 

 Flatten desselben liegen horizontal, so dafi die 

 Kraftlinien des elektrischen Feldes, das in einer 

 Starke von 4000 Volt pro cm erzeugt werden 

 kann, vertikal verlaufen. Durch eine feine in der 

 oberen Platte angebrachte Offnung treten einige 

 der Oltropfchen in die Kondensatorkammer und 

 werden von der Seite her kraftig beleuchtet. Dann 

 leuchten die Tropfchen vermoge des von ihnen 

 abgebeugten Lichtes wie helle Sterne auf schwar- 

 zem Grunde auf (Sonnenstaubchen). Mil Hilfe 

 eines leicht beweglichen Mikroskopes lafit sich 

 ein Tropfchen verlolgen; es senkt sich, da der 

 Kondensator noch mcht geladen sein soil, unter 

 dem EinfluS der Schwere und der Reibung, die 

 wegen der Kleinheit des Gewichtes im Vergleich 

 zur Oberflache des Tropfchens betrachtlich ist, 

 mil konstanter, leicht mefibarer Geschwindigkeit 

 zu Boden. Lafit man jetzt auf eine kleine in der 

 Kammer angebrachte Zinkplatte ultraviolettes Licht 

 fallen, so entweichen aus der Zinkoberflache Elek- 

 tronen in die Kammer hinein. Kommt ein Elektron 

 in die Nahe unseres Oltropfchen, so zieht es dieses 

 an (Influenzwirkung), so dafi unser Tropfchen jetzt 

 eine negative Ladung tragt. Lade ich jetzt den 

 Kondensator und zwar die obere Platte positiv, 

 so bewegt sich das Tropfchen, je nach der Starke 

 des Feldes, nach oben, nach unten oder es schwebt. 

 Man kann ein und dasselbe Tropfchen m e h r e r e 

 Stun den lang beobachten, indem man das Feld 

 ausschaltet und das Tropfchen fallen lafit, um es 

 dann durch Einschaltung des Feldes wieder zu 

 heben usf. Da das Ol nicht verdampft, bleibt 

 die Masse des Tropfchens konstant; bei abge- 

 schaltetem Felde findet daher stets dieselbe Fall- 

 geschwindigkeit v t statt. Dasselbe gilt fur die 

 Steiggeschwindigkeit v 2 . Doch kommt es manch- 

 mal vor, dafi die letztere ganz plotzlich zu den 

 grofieren Werten v 3 , v 4 , v 5 usw. ansteigt. Das 

 erklart sich zwanglos daraus, dafi das Tropfchen 

 ein zweites und em driites Elektron aufgenommen 

 hat. Die sorgfaltige Messung ergibt, dafi sich die 

 Geschwindigkeiten (v 2 v,), (v 3 Vj), (v 4 v,) usw. 



