N. F. XV. Nr. 15 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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al 'f l "/o genau wie die ganzen Zahlen i, 2, 3, 4 

 usw. verhalten. Daraus geht mit Sicherheit her- 

 vor, dafi alle Elektronen genau die gleiche 

 Ladung ftihren; und es ist ganz strenge und 

 direkt der Nachweis des atomistischen Aufbaues 

 der Elektrizitat geliefert. 



Aus diesen Versuchen lafit sich nun weiter 

 die Grofie der Ladung des Elektrons ermitteln: 

 In ahnlicher Weise wie es auf Seite 218 geschehen 

 ist, laBt sich fur das Olkiigelchen von der Masse 

 M eine Gleichung aufstellen, in der aufier den 

 der Messung zuganglichen Grofien: Feldstarke E, 

 Geschwindigkeiten mit und ohne Feld und der 

 Beschleunigung der Schwere g nur M und die 

 Ladung e des Elektrons vorkommt, 4 ) so dafi der 



Wert -j^- fiir das Oltropfchen sich daraus berech- 



nen lafit. Fallt das Kiigelchen vom Radius r ohne 

 Feld mit der konstanten Geschwindigkeit Vj , so 

 ist die hemmende Kraft der Reibung nach dem von 

 Stokes gefundenen Gesetz 6/7-z-r-Vj, wo z der 

 Reibungskoeffizient der Luft bedeutet. Das Kiigel- 

 chen fallt offenbar dann mit gleichmafiiger Ge- 

 schwindigkeit, wenn diese verzogernde Kraft der 

 Reibung gleich der beschleunigenden M-g der 

 Schwere ist, also 



wo d die Dichte des Ols ist. Aus dieser Gleichung 

 lafit sich r und damit die Masse des Olkiigelchens 

 M berechnen. Es sei erwahnt, dafi man mittels 

 dieser Gleichung auch die Grofie der in Luft 

 fallenden Nebeltropfchen oder der Fettkiigelchen 

 einer Emulsion durch Bestimmung der Fallge- 



schwindigkeit v, ermitteln kann. Aus und 



M berechnet man dann e. Millikan findet fiir 

 die Ladung e des Elektrons 



1,63- io~- 1!1 Coulomb, 



ein Wert, der vorziiglich mit dem aus der Elek- 

 trolyse gefundenen (1,5 iO~ in ) iibereinstimmt. Die 

 Masse des Elektrons ist demnach der achtzehn- 

 hundertsteTeil von der des Wasserstoffatoms, gleich 



9. 10 ~* g. 



Aus den Zahlen ergibt sich, dafi i Coulomb 

 61 IO 17 Elektronen enthalt. Da ein Grammolekul 

 irgendeines Gases ein Volumen von 22,4 nl (nl = 

 Normalliter d. h. bei o und 760 mm Druck) hat 

 und 66-IO 22 Molekiile enthalt, enthalt diese Gas- 

 menge rund 500000 mal so viel Molekiile als das 

 Coulomb Elektronen. In 0,2 ccm Gas wiirde die 

 Molekelzahl mit der Elektronenzahl des Coulomb 

 zusammenfallen. Die Masse der im Coulomb 

 enthaltenen Elektronen berechnet sich zu 6t- io 17 - 

 9- I0~- s = rund 5 lO" 9 g = 5 IO~ 6 mg = 5 Milli- 

 onstel Milligramm, also ganz aufierordentlich klein. 

 Eine sehr feine von Riesenfeld konstruierte 

 Mikrowage gibt bei Belastung mit 0,00003 m g 



4 ) Die Gleichung lautet: ? = ?-; ihr liegt die 



mg v t 



Voraussetzung zugruade, dafl die konstanten Geschwindigkeiten 

 sich wie die treibenden Krafte verhalten. 



noch einen gut wahrnehmbaren Ausschlag. Man 

 sieht, dafi die Empfindlichkeit dieser Wage auf 

 das Sechsfache gesteigert werden miifite, damit 

 sie das Vorhandensein einer Masse von 5 io~ G mg 

 auf ihrer Schale anzeigte. Bedenkt man weiter, 

 dafi die Elektrizitatsmenge I Coulomb eine ganz 

 aufierordentlich grofie ist , so liegt die Un- 

 moglichkeit auf der Hand, die Massenvergrofierung 

 eines Konduktors mit der Wage nachzuweisen, 

 falls das iiberhaupt moglich sein sollte (siehe 

 weiter unten). Eine kleine Rechnung mag das 

 zeigen : Um eine Metallkugel von I cm Radius 

 auf das Potential I C. G. S. == 300 Volt negativ 

 zu laden, ist I C. G. S. Einheit == -j-iO~ 9 Cou- 

 lombs notig ; das sind 2- io 9 Elektronen, deren 

 Masse sich zu i,8-io~ 18 g == i,8.iO~ 15 mg be- 

 rechnet. Bei einer positiven Ladung wird diese 

 Zahl von Elektronen von dem Konduktor fort- 

 genommen. Handelt es sich um einen Konduktor 

 von I m Radius, der auf 30000 Volt geladen 

 wird, dann erhohen sich die angefuhrten Zahlen 

 auf das loooofache, bleiben aber immer noch 

 aufierordentlich klein. 



Wie in dem evakuierten Entladungsrohr der 

 Stromdurchgang in dem Transport von Atomen 

 negativer Elektrizitat von dem negativen zum 

 positiven Pol besteht, so stellt man sich auch 

 den Strom in einem metallischen Leiter als die 

 Bewegung eines Schwarms von Elektronen vor. 

 Die Theorie ist um die Jahrhundertwende nament- 

 lich von Riecke, Drude und Lorentz aus- 

 gearbeitet worden. Ihr Inhalt ist in den wesent- 

 lichsten Punkten der folgende: In alien metallischen 

 Leitern sind freie Elektronen vorhanden, die sich 

 wie Gasmolekiile frei unter den an feste mittlere 

 Lagen gebundenen Atomen bewegen. Sie be- 

 sitzen eine der Temperatur proportionale mittlere 

 Energie der fortschreitenden Bewegung, so dafi 

 sie demnach am Warmeinhalt des Korpers be- 

 teiligt sind. Sie iiben im Innern des Leiters einen 

 gewissen Druck aus. Ihre gerichtete fortschreitende 

 Bewegung ist der elektrische Strom. Dabei stofien 

 sie untereinander und mit den Atomen des Leiters 

 zusammen; unter dem EinfluS dieser als Reibung 

 anzusprechenden Vorgange kommt eine gleich- 

 formige, der Feldsiarke proportionale Geschwindig- 

 keit des Elektronenstromes zustande. Bei den 

 Zusammenstofien entsteht die Jo ul e'sche Warme. 



Betragt in einem Leiter die Stromstarke I Amp., 

 so fliefit pro Sekunde I Coulomb durch seinen 

 Querschnitt. Wie wir oben gesehen haben, werden 

 damit 6i-io 17 Elektronen von S-io~ 9 Masse be- 

 fordert. Brennt eine Bogenlamge von 20 Amp. 

 I Stunde, so werden 20-3600 = 72000 Coulomb 

 mit 44- io 23 Elektronen befordert, die eine Masse 

 von rund 0,4 mg besitzen. Die Gesamtabgabe 

 der Hamburgischen Elektrizitatswerke ist in den 

 letzten io Jahren von rund 22 Millionen auf 44 

 Millionen(i9i3)Kilowattstundengestiegen. Nehmen 

 wir fiir alle Betriebe eine Spannung von I io Volt 

 an, so ergeben sich 400000 = 4- io s Kilo-Ampere- 

 Stunden = 4-io 8 -36oo Ampere-Sekunden = 



