Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gesamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XVIIL Jahrg. 



12. Februar 1903. 



Nr. 7. 



James Dewar: Flüssiger Wasserstoff und 

 flüssiges Helium. Verschiedene Unter- 

 suchungen bei niedrigen Temperaturen. 

 (Rede zur Eröffnung der Versammlung der British Asso- 

 ciation zu Belfast am 11. September 1902.) 



(Fortsetzung.) 

 Der nächste Schritt zum absoluten Nullpunkt be- 

 stand darin, ein anderes Gas zu finden, das flüchtiger 

 als Wasserstoff ist, und das wir in dem Gase besitzen, 

 das im Cleveit vorkommt und von Ramsay als He- 

 lium erkannt worden, ein Gas, das wie der Wasserstoff 

 weit verbreitet ist, in der Sonne, den Sternen und 

 den Nebeln. Eine Portion dieses Gases ist von 01- 

 szewski den Temperaturen der flüssigen Luft aus- 

 gesetzt worden unter Kompression mit darauf folgen- 

 der Ausdehnung, nach der Methode von Cailletet, 

 und es ergab sich, daß es nicht möglich war, einen 

 Anschein von Verflüssigung zu entdecken , selbst in 

 Form von Nebel. Seine Versuche führten ihn zu 

 dem Schluß , daß der Siedepunkt der Substanz wahr- 

 scheinlich unter 9 Grad absol. liegt. Nachdem Lord 

 Rayleigh eine neue Heliumquelle in den Gasen ge- 

 funden, welche aus den Bathquellen stammten, und 

 flüssiger Wasserstoff als Abkühlungsmittel zur Ver- 

 fügung stand, zeigte eine in flüssigem Wasserstoff 

 abgekühlte Heliumprobe die Bildung einer Flüssig- 

 keit, aber es stellte sich heraus, daß diese von der 

 Anwesenheit einer unbekannten Beimischung anderer 

 Gase herrührte. Tatsächlich hatte ich ein Jahr vor 

 diesem Experiment Anzeichen von der Anwesenheit 

 unbekannter Gase in dem Spektrum des aus dieser 

 Quelle stammenden Heliums bemerkt. Als später diese 

 kondensierbaren Bestandteile entfernt waren , zeigte 

 das gereinigte Helium keine Spur von Verflüssigung, 

 selbst als es auf 80 Atmosphären zusammengedrückt 

 wurde und die es enthaltende Röhre mit festem 

 Wasserstoff umgeben war. Ferner erschien beim 

 plötzlichen Ausdehnen kein augenblicklicher Nebel. 

 Somit war es erwiesen, daß Helium eine viel flüch- 

 tigere Substanz sei als Wasserstoff, sowohl im flüssi- 

 gen wie im festen Zustande. Der Schluß aus der 

 unter diesen Umständen bewirkten, adiabatischen 

 Ausdehnung war, daß Helium eine Temperatur von 

 9 bis 10 Grad für eine kurze Zeit erreicht haben muß, 

 ohne irgend welche Zeichen der Verflüssigung zu 

 geben, und daß folglich sein kritischer Punkt noch 

 tiefer liegen muß. Dies würde uns zwingen , zu an- 

 tizipieren , daß der Siedepunkt der Flüssigkeit etwa 



um 5 Grad absol. liegen werde, oder das flüssige 

 Helium werde viermal so flüchtig sein wie flüssiger 

 Wasserstoff, gerade so wie der flüssige Wasserstoff 

 viermal flüchtiger ist als die flüssige Luft. Obwohl 

 die Verflüssigung des Gases ein Problem der Zukunft 

 ist, hindert dies uns nicht, mit Sicherheit einige 

 Eigenschaften des flüssigen Körpers zu antizipieren. 

 Er wird zweimal so dicht sein wie flüssiger Wasser- 

 stoff mit einem kritischen Druck von nur 4 oder 5 

 Atmosphären. Die Flüssigkeit wird eine sehr geringe 

 Oberflächenspannung besitzen und ihre Zusammen- 

 drückbarkeit und Ausdehnungsfähigkeit wird etwa 

 viermal die des flüssigen Wasserstoffs sein, während 

 die Wärme, die erforderlich ist, das Molekül zu ver- 

 dampfen, etwa ein Viertel von der des flüssigen 

 Wasserstoffs sein wird. Das Erwärmen der Flüs- 

 sigkeit um 1 Grad über ihren Siedepunkt wird den 

 Druck um l 3 / 4 Atmosphären steigern, was mehr als 

 das Vierfache der Steigerung beim flüssigen Wasser- 

 stoff ist. Die Flüssigkeit wird nur siebzehn mal dich- 

 ter sein als das Gas, das sie abgibt. Nur etwa 3 oder 

 4 Grad werden die kritische Temperatur vom Siede- 

 punkt und dem Schmelzpunkt trennen, während beim 

 flüssigen Wasserstoff der Unterschied bezw. 10 und 

 15 Grad ist. Da die Brechbarkeiten der Flüssigkeiten 

 bei Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff nahe pro- 

 portional sind ihren Werten bei den Gasen, und da Lord 

 Rayleigh gezeigt hat, daß Helium nur ein Viertel 

 der Brechbarkeit des Wasserstoffs besitzt, obwohl es 

 zweimal so dicht ist, müssen wir schließen, daß die 

 Brechbarkeit des flüssigen Heliums nur etwa ein 

 Viertel dieses Wertes besitzen wird — faktisch ver- 

 gleichbar mit dem flüssigen Wasserstoff gerade unter 

 seinem kritischen Punkt. Dies bedeutet, daß die Flüs- 

 sigkeit sich in ihren optischen Eigenschaften ganz 

 ausnahmsweise verhalten und sehr schwer zu sehen 

 sein wird. Dies mag die Erklärung dafür sein , daß 

 kein Nebel gesehen worden ist bei der adiabatischen 

 Ausdehnung in den tiefsten Temperaturen. Zieht 

 man all diese merkwürdigen Eigenschaften der Flüs- 

 sigkeit in Betracht, so muß man sich scheuen, vor- 

 herzusagen, daß wir gegenwärtig im stände sind, es 

 mit den Schwierigkeiten aufzunehmen, die mit ihrem 

 Herstellen und Sammeln verknüpft sind. Setzen wir 

 aber voraus , daß der kritische Punkt nicht unter 

 8 Grad absol. ist, dann können wir aus der Kenntnis 

 der Umstände, welche erfolgreich sind in der Er- 

 zeugung einer Zustandsänderung beim Wasserstoff 



