Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem G-esammtgetaete der Naturwissenschaften. 



XV. Jahrg. 



4. August 1900. 



Nr. 31. 



John Zeleny: Die Geschwindigkeit der durch 

 Röntgenstrahlen in Gasen erzeugten 

 Ionen. (Proceedings of the Royal Society. 1900, 

 Vol. LXVI, p. 238.) 



Die Summe der Geschwindigkeiten, mit denen die 

 positiven und die negativen Ionen , welche in Gasen 

 durch Röntgenstrahlen erzeugt werden, sich bewegen, 

 wenn sie in einer Einheit des elektrischen Feldes 

 sich befinden , wurde bereits auf indirectem Wege 

 von Rutherford bestimmt (Rdsch. 1898, XIII, 105). 

 Herr Zeleny stellte sich die weitere Aufgabe, in 

 einer Reihe von Gasen die Geschwindigkeiten der 

 positiven und der negativen Ionen gesondert zu be- 

 stimmen, indem er die Geschwindigkeit der Ionen 

 mit der eines Gasstromes verglich. Von den Ver- 

 suchen und ihren Ergebnissen ist zunächst nur ein 

 Auszug veröffentlicht, welchem das folgende ent- 

 lehnt ist. 



Einen Gasstrom liefs man zwischen zwei concen- 

 trischen Cylindern streichen , die auf verschiedenen 

 Potentialen gehalten wurden. Durch das Durch- 

 leiten eines schmalen Bündels von Röntgenstrahlen 

 durch die Cylinder, senkrecht zu ihrer Länge, wurde 

 eine schmale Schicht ionisirten Gases erzeugt. Wegen 

 des elektrischen Feldes zwischen den beiden Cylin- 

 dern hatten die Ionen dieser Schicht das Bestreben, 

 sich in der Richtung des Radius nach der Axe hin 

 oder von ihr weg zu bewegen, aber gleichzeitig 

 wurden sie von dem Gasstrome fortgeführt. Von den 

 Ionen dieser Schicht, die nach innen wanderten, 

 wurden diejenigen , welche von der inneren Fläche 

 des äutseren Cylinders ausgingen, eine Strecke X 

 durch den Gasstrom fortgeführt, bevor sie die Ober- 

 fläche des inneren Cylinders erreichten. 



Diese Strecke ist direct abhängig von der mitt- 

 leren Geschwindigkeit des Gasstromes und umge- 

 kehrt von der Potentialdifferenz zwischen den beiden 

 Cylindern. Um die Potentialdifferenz zu erhalten, 

 die angewendet werden inufs , damit die Ionen eine 

 bestimmte Strecke längs der Röhren vom Gasstrome 

 fortgeführt werden, war der innere Cylinder in einiger 

 Entfernung vom Strahlenbündel in zwei von einander 

 isolirte Theile getheilt. Der eine dieser Theile, der 

 von den Strahlen nicht getroffen wurde, war mit 

 einem Quadrantenpaare eines Elektrometers verbun- 

 den, so dafs es möglich war, anzugeben, wenn Ionen 

 denselben erreichten. Eine Reihe -von Ablesungen 

 wurden gemacht für die Ladung, welche das Elek- 



trometer in einer gegebenen Zeit bei verschiedenen 

 Potentialwerthen des äulseren Cylinders erreichte. 

 Aus diesen wurde der Werth dieses Potentials be- 

 stimmt, für welches die Ionen, welche von dem äufse- 

 ren Rande der ionisirten Schicht ausgingen, gerade 

 imstande waren , die Verbindungsstelle am inneren 

 Cylinder zu erreichen. Aus der mittleren Geschwin- 

 digkeit des Gasstromes zwischen den beiden Cylin- 

 dern, dem inneren Halbmesser des äufseren und dem 

 äutseren Halbmesser des inneren Cylinders und dem 

 Potential des äufseren Cylinders, welches dem oben 

 bestimmten Abstände X entspricht, läfst sich nach 

 einer einfachen Formel die Ionen-Geschwindigkeit in 

 einer Einheit des elektrischen Feldes berechnen. 



Um Wirbel an der Stelle zu vermeiden , wo das 

 Gas den Strahlen ausgesetzt war, wurde eine hin- 

 reichend geringe Geschwindigkeit verwendet und 

 das Gas vorher durch einen langen Theil des Cylin- 

 ders geleitet, damit die Bewegung eine stetige werde. 

 Der störende Einflufs der in dem Gase erzeugten, 

 freien Ladungen auf das elektrische Feld zwischen 

 den Cylindern wurde verringert durch Verwendung 

 schwacher Strahlen , wodurch auch das Potential- 

 gefälle an den Elektroden vermindert wurde. Um 

 die Ionisirung von den an den Metalloberflächen er- 

 zeugten „Secundärstrahlen" zu verringern, waren 

 die Cylinder aus Aluminium hergestellt, das den ge- 

 ringsten Effect ausübt. Die Verbreitung der Ionen 

 durch Diffusion setzt einen Fehler, der mit der Zeit 

 wächst, die für die Wanderung der Ionen zwischen 

 den zwei Cylindern nothwendig ist. Diese Zeit T 

 ist = X/U (wenn U die mittlere Geschwindigkeit des 

 Gasstromes und X den oben angegebenen Werth aus- 

 drückt). Die für die Geschwindigkeit experimentell 

 gefundenen Werthe nahmen ab mit zunehmendem T 

 und aus einer Reihe von Ergebnissen mit verschie- 

 denen Werthen von T konnte die Geschwindigkeit, 

 welche dem Werthe T = entspricht, gefunden 

 werden. Da in diesem Falle die Wirkungen der 

 Diffusion und ähnlicher Momente verschwunden 

 sind, so wurde dieser Werth als die gesuchte Ionen- 

 geschwindigkeit genommen. 



Um die Genauigkeit der Methode zu prüfen, 

 wurden aufser verschiedenen Werthen von X und U 

 noch Aenderungen in der Intensität der Strahlen, im 

 Durchmesser des inneren Cylinders und in dem 

 Metall, welches die innere Oberfläche des äutseren 

 Cylinders bildet, eingeführt. Die Gase wurden 



