Naturwissenschaftliclie Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Portschritte auf dem Gresamtgehiete der Uaturwissenscliafteii. 



XXVII. Jahrg. 



18. Januar 1912. 



Nr. 3. 



Chr. Ries: Die Ursache der Lichtempfindlicli- 



keit des Selens. (Physikal. Zeitschi-. 1911, Jg. 12, 

 S. 480— 490; 522—533.) 



Das graukristallinische Selen verdankt, seine Be- 

 deutung der Eigenschaft, unter dem Einfluß des 

 Lichtes seinen elektrischen Widerstand zu verringern 

 und nach Aufhören der Belichtung wieder das ur- 

 sprüngliche Leitvermögen anzunehmen. Zur Erklärung 

 der eigenartigen Vorgänge im belichteten Selen 

 wurden die verschiedensten Theorien aufgestellt, deren 

 neueste der Verf. in der vorliegenden Arbeit einer 

 eingehenden Untersuchung unterzieht. 



Am verbreitetsten ist die chemische Theorie von 

 Bern dt, die von Marc weiter ausgebaut wurde. 

 Nach dieser existiert das kristallinische Selen in zwei 

 Modifikationen , die im dynamisclien Gleichgewicht 

 miteinander stehen. Durch die Belichtung wird 

 dieses Gleichgewicht gestört, bei Verdunkelung kehrt 

 der ursprüngliche Zustand allmählich wieder zurück. 

 Marc unterscheidet zwei Selenformen Se^ und Seß, 

 von denen erstere durch Erhitzen des amorphen 

 Selens auf niedrige Temperaturen von ungefähr 130" 

 entsteht und praktisch ein Nichtleiter der Elektrizität 

 ist. Durch längeres Erhitzen auf etwa 200" bildet 

 sich die Modifikation Se^, welche die Elektrizität 

 leitet und lichtempfindlich ist. Die Form , die bei 

 200° erhalten wird, ist aber nicht eine einheitliche 

 Substanz , sondern eine feste Lösung beider Modi- 

 fikationen, die sich in einem verschiebbaren Gleich- 

 gewicht befinden. Im Lichte wird das Gleichgewicht 

 ScA^iSeß zugunsten des letzteren verschoben, also 

 in derselben Richtung wie durch kräftiges Erhitzen. 

 Auf denselben Standpunkt wie Marc stellt sich auch 

 Pochettino in seiner neuesten zusammenfassenden 

 Arbeit (II nuovo Cimento 1911, LVII, 147—211). 

 Merkwürdigerweise führt Pochettino zugunsten 

 dieser Theorie eine Reihe von Tatsachen an , die von 

 Herrn Ries gerade als Stütze seiner physikalischen 

 Theorie zitiert werden, so beispielsweise die von 

 Pochettino und Trabacchi gefundene Steigerung 

 der Wärmeleitfähigkeit des Selens bei Belichtung 

 (s. w. u.). 



Gegen die chemische Theorie wendet Herr Ries 

 mehrere experimentelle Befunde ein, die mit ihr schwer 

 vereinbar sind. Erstens wurde festgestellt, daß bei 

 Belichtung in der Selenzelle keine meßbare Wärme- 

 umsetzung stattfindet, wie sie doch jeden dort auf- 

 tretenden chemischeh Prozeß begleiten müßte; ferner 



erwies sich die Lichtempfindlichkeit bei — ISST 

 fast ebenso groß wie bei Zimmertemperatur. Schwer 

 verständlich ist auch die rasche Rückverwandlung von 

 SeB in SeA mit dem Aufhören der Belichtung. 



Während nach Marc bei kräftigem Erhitzen die 

 gleiche Selenmodifikation entsteht wie bei Belichtung, 

 fand Kruyt, daß beim Erhitzen eine Selenform SeB 

 von größerem, beim Belichten dagegen eine solche 

 SeA von kleinerem spezifischen Gewichte sich bildet. 

 Es findet also im Lichte eine Verschiebung des Gleich- 

 gewichtes in der Richtung SeB -^ Sca statt. Kruyt 

 sehließt aus seinen Versuchen auf eine Vohims- 

 vergrößerung des Selens im Lichte und bringt damit 

 die elektrische Leitfähigkeitszunahme bei Bestrahlung 

 in enge Beziehung. Die Überprüfung des Kruyt- 

 sohen Resultates bildet den ersten Teil der Arbeit des 

 Herrn Ries. 



Kruyt war bei seinen Versuchen folgendermaßen 

 vorgegangen. Feingepulvertes Selen wurde mit 

 0,5 % Silber versetzt und nach entsprechender Vor- 

 behandlung in ein mit Alkohol gefülltes Dilatometer 

 gebracht. An das Dilatometer wurde eine Kapillare 

 mit 0,3mm Lumen angeschmolzen, die mit einer 

 Milchglasskala verbunden war.' Als Lichtquelle diente 

 eine elektrische Kohlenspitzen-Bogenlampe, deren 

 Licht mittels einer Linse konzentriert wurde. Die 

 Wirkung der Wärmestrahlen wurde- durch Ein- 

 schalten einer Alaunlösung beseitigt. Bei Belichten 

 zeigte sich ein Steigen des Flüssigkeitsniveaus um 13 

 bis 15 mm im Kapillarrohr. Ein unter den genau 

 gleichen Bedingungen mit Eisenpulver ausgeführter 

 Versuch ergab ein Steigen um 6 bis 7 mm , eine 

 Wirkung, die von den nicht absorbierten Wärme- 

 strahlen herrührt. Die Differenz von 8inm schreibt 

 Kruyt dem Einfluß des Lichtes auf das Selen zu, zu- 

 mal er dieselbe Änderung auch im diffusen Tageslicht 

 fand, in dem das Eisendilatometer unempfindlich war. 



Gegen diesen Schluß erhebt Herr Ries mehrere 

 Bedenken. Erstens ist der lineare Ausdehnungs- 

 koeffizient des Selens mehr als viermal so groß wie 

 der des Eisens, ferner ist das Absorptionsvermögen 

 für Wärmestrahlen beim Selen größer, seine spezi- 

 fische Wärme und sein spezifisches Gewicht geringer 

 als beim Eisen, so daß das stärkere Steigen des 

 Selendilatometers gegenüber dem Eisendilatometer 

 ganz natürlich erscheint. Der Verf. hat daher die 

 Untersuchung der Frage auf einem anderen Wege 

 unternommen. 



