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Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1 909. Nr. 38. 



daß die Zahl der auf diese Weise bestimmten Szintilla- 

 tionen gleich ist der Menge der aufstoßenden «-Teilchen, 

 die nach der elektrischen Methode gezählt werden. 

 Dies zeigt, daß der Stoß eines jeden a- Teilchens auf 

 das Zinksulfid eine sichtbare Szintillation erzeugt. 

 Man hat also zwei Methoden — eine elektrische und 

 eine optische — , die Emission eines einzelnen «-Teil- 

 chens vom Radium zu entdecken. Die nächste Frage 

 ist die nach der Natur des «-Teilchens selbst. Der 

 allgemeine Augenschein weist darauf hin, daß das 

 «-Teilchen ein geladenes Heliumatom ist, und dieser 

 Schluß wurde entschieden bestätigt durch Rutherford 

 und Royds, die zeigten, daß Helium in einem eva- 

 kuierten Räume erschien, in den die «-Teilchen hinein- 

 geschossen wurden. Das Helium, das vom Radium 

 erzeugt wird, rührt von angehäuften «-Teilchen her, 

 die fortwährend von ihm ausgeschleudert werden. 

 Wenn wir die Schnelligkeit der Heliumbildung aus 

 Radium messen, haben wir ein Mittel, direkt zu be- 

 stimmen, wieviel «-Teilchen erforderlich sind, um ein 

 bestimmtes Volumen Heliumgas zu geben. Diese 

 Bildungsgeschwindigkeit ist jüngst von Sir James 

 De war genau gemessen worden. Er teilte mir mit, 

 daß seine schließlichen Messungen zeigen, daß lg 

 Radium im radioaktiven Gleichgewicht 0,46 mm 3 He- 

 lium per Tag erzeugt oder 5,32 X 10~ "nun 3 per Se- 

 kunde. Aus den direkten Zählungsversuchen ist nun 

 bekannt, daß 13,6 X 10 10 «-Teilchen per Sekunde 

 von 1 g Radium im radioaktiven Gleichgewicht aus- 

 geschleudert werden. Somit sind 2,56 X 10 19 «-Teil- 

 chen erforderlich, um 1 cm 3 Helium bei Normaldruck 

 und -temperatur zu bilden. 



Aus anderen Reihen von Beweisen ist bekannt, 

 daß iille a-Teilchen, aus welcher Quelle auch immer 

 sie stammen, identisch sind in Masse und Konstitution. 

 Es ist somit nicht unvernünftig, vorauszusetzen, daß 

 das a-Teilchen, das als gesondertes Wesen auf seinem 

 Fluge existiert, auch als gesondertes Wesen existieren 

 kann, wenn die «-Teilchen zusammen vereinigt sind, 

 um ein meßbares Volumen Heliumgas zu bilden, oder 

 mit anderen Vorteil, daß das «-Teilchen, wenn es 

 seine Ladung verliert, die Grundeinheit oder das Atom 

 des Heliums wird. Bei einem einatomigen Gase, wie 

 dem Helium, wo Atom und Molekül für identisch 

 gelten, bietet der Schluß keine Schwierigkeit, daß aus der 

 möglichen Verbindung von zwei oder mehr Atomen 

 sich ein kompliziertes Molekül bilde. 



Wir schließen daher aus diesen Versuchen, daß 

 1 cm 3 Helium bei Normaldruck und -temperatur 

 2,56 X 10 19 Atome enthält. Da man die Dichte des 

 Heliums kennt, so folgt sofort, daß jedes Atom Helium 

 eine Masse von 6,8 X 10 — 24 g besitzt, und daß der 

 mittlere Alistand der Moleküle voneinander im gas- 

 förmigen Zustande bei Normaldruck und -temperatur 

 3,4 X 10- 7 cm ist. 



Das obige Ergebnis kann noch auf andere Weise 

 bestätigt werden. Es ist bekannt, daß der Wert von 

 e/m für das «-Teilchen 5070 elektromagnetische Ein- 

 heiten ist. Die positive Ladung, die jedes «-Teilchen 

 trägt, wurde abgeleitet durch Messung der gesamten 



von einer gemessenen Zahl a-Teilchen mitgeführten La- 

 dung. Ihr Wert ist 9,3 X lO" 10 elektrostatische Ein- 

 heiten oder 3,1 X 10 — 20 elektromagnetische Einheiten. 

 Setzt man diese Zahl in den Wert von e m ein , so 

 sieht man, daß in, die Masse des «-Teilchens, gleich 

 ist 6,1 X 10 — u g, ein Wert, der ziemlich gut mit der 

 vorhin angegebenen Zahl stimmt. 



Ich hoffe zuversichtlich, daß meiu Urteil nicht 

 durch die Tatsache voreingenommen ist, daß ich au 

 diesen Untersuchungen einigen Anteil genommen habe, 

 aber die Versuche scheinen mir im ganzen genommen 

 einen fast direkten und überzeugenden Beweis von 

 der atomistischen Hypothese der Materie zu liefern. 

 Durch direktes Zählen ist die Anzahl von identischen 

 Wesen, die erforderlich sind, ein bekanntes Volumen 

 Gas zu bilden, gemessen worden. Dürfen wir nicht 

 daraus schließen, daß das Gas diskrete Struktur hat, 

 und daß diese Zahl die wirkliche Zahl der Atome im 

 Gase darstellt? 



Wir haben gesehen, daß es unter besonderen Um- 

 ständen möglich ist, durch eine elektrische Methode 

 die Emission eines einzelnen «-Teilchens leicht zu ent- 

 decken, d. h. eines einzelnen geladenen Atoms von 

 Materie. Dies wurde ermöglicht durch die große Ge- 

 schwindigkeit und Energie des ausgeschleuderten 

 «-Teilchens, die ihm die Kraft gibt, das Gas, durch 

 welches es hindurchgeht, zu dissoziieren oder zu ioni- 

 sieren. Offenbar ist es nur möglich, die Anwesenheit 

 eines einzelnen Stoffatoms zu entdecken, wenn es aus- 

 gestattet ist mit einer besonderen Eigenschaft oder 

 mit Eigenschaften, die es von den Molekülen des Gases 

 unterscheiden, von denen es umgeben ist. Es gibt z.B. 

 eine sehr wichtige und überraschende Methode, sichtbar 

 zu unterscheiden zwischen den gewöhnlichen Molekülen 

 eines Gases und den Ionen, die in dem Gase durch 

 verschiedene Agentien erzeugt worden. CT. R. Wilson 

 zeigte lö!l7, daß unter bestimmten Umständen jedes 

 geladene Ion ein Kondensationszentrum für den 

 \\ ,i --ei dampf wird, so daß die Anwesenheit eines jeden 

 Ions dem Anne sichtbar gemacht wird. Sir Joseph 

 Thomson, H. A. Wilson und andere haben diese 

 Methode angewendet, die Menge der vorhandenen Ionen 

 zu zählen und die Größe der von jedem getragenen 

 elektrischen Ladung zu bestimmen. 



Einige Beispiele sollen nun angeführt werden, die 



die alteren Methoden, die Masse und Dimensionen der 

 Moleküle zu berechnen, illustrieren. Sobald die Vor- 

 stellung von der gesonderten Struktur der Materie 

 festen Halt gewonnen, war es natürlich, daß Versuche 

 gemacht wurden, den Grad der Grobkörnigkeit der 

 Materie zu schätzen und sich eine Vorstellung von den 

 Dimensionen der Moleküle zu bilden, unter der An- 

 nahme, daß sie eine räumliche Ausdehnung haben. 

 Lord Rayleigh hat die Aufmerksamkeit auf die Tat- 

 sache gelenkt, daß die frühesten derartigen Schätzungen 

 von Thomas Young 1805 gemacht worden sind aus 

 Betrachtungen der Kapillaritätstheorie. Der Raum 

 gestattet mir nicht, die große Mannigfaltigkeit der 

 Methoden zu berücksichtigen, die später angewendet 

 wurden, um eine Vorstellung von der Dicke einer Haut 



