Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gesamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XXVI, Jahrg. 



22. Juni 1911. 



Nr. 25. 



J. Franck und R. W. Wood: Über die Beein- 

 flussung der Fluoreszenz von Jod- und 

 Quecksilberdampf durch Beimengungen 

 von Gasen mit verschiedener Affinität 

 zum Elektron. (Verhandlungen d. Deutschen Physi- 

 kalischen Gesellschaft 1911, Jahrg. 13, S. 78— 83.) 

 Die erste Beobachtung über die Beeinflussung der 

 Spitzenentladung durch die Anwesenheit von Spuren 

 von Sauerstoff rührt von Warburg her. Warburg 

 hatte gefunden, daß in einigen besonders sorgfältig 

 von Sauerstoff befreiten Gasen (N, He, Ar, H) der bei 

 negativer Spitzenentladung erhaltene Strom viel 

 stärker ist als in schwach mit Sauerstoff verunrei- 

 nigten Gasen und hatte dies dahin erklärt, daß in 

 diesen reinen Gasen die Träger der negativen Ladung 

 freie Elektronen und daher mit großer Geschwindig- 

 keit begabt seien; geringe Mengen Sauerstoff sollten 

 durch Kondensation an den Elektronen die Masse ver- 

 größern und damit die Geschwindigkeit herabsetzen. 

 Reichen heim und Gehrcke stellten dann bei 

 der Untersuchung der hohen Anodenfälle an Salz- 

 anoden, von denen Anodenstrahlen ausgehen, fest, 

 daß dieser hohe Anodenfall, der mehrere tausend Volt 

 betragen kann, während der gewöhnliche Anodenfall 

 in Geißlerröhren 20 bis 40 Volt beträgt, durch die 

 von der Anode entwickelten Halogendämpfe bedingt 

 ist. Den Grund dafür sah Reichen heim in dem 

 elektronegativen Charakter der Halogene. Sie absor- 

 bieren negative Elektronen in höherem Maße als die 

 anderen Gase, d. h. sie wandeln sie in negative 

 Ionen um und erzeugen so einen Verarmungsbereich 

 negativer Elektronen, wodurch hohe Potentialgefälle 

 entstehen. (Verb. d. Deutsch. Physikal. Gesellsch. 1909, 

 Jahrg. 11, S. 169—178.) 



Eine weitergehende Klärung erfuhren diese Tat- 

 sachen durch die Arbeiten Francks. Franck zeigte 

 durch direkte Messung der Ionenbeweglichkeit, daß 

 selbst bei den schwachen Feldern unselbständiger 

 Entladung, bei welcher die Gase durch äußere Mittel 

 (beispielsweise Röntgenstrahlen) in leitenden Zustand 

 versetzt werden müssen, Elektronen in diesen Gasen 

 ohne Massenanlagerung existieren können. Geringe 

 Beimengungen mehr oder minder elektronegativer 

 Gase bewirkten ganz im Sinne vonWarburgs Hypo- 

 these und Reichenheims Auffassung der Entladung 

 in elektronegativen Gasen sofort Massenanlagerung, 

 setzten also die hohen Beweglichkeiten der freien 

 Elektronen zu der gewöhnlicher negativer Ionen herab. 



Je stärker elektronegativ ein Gas ist, um so 

 größer ist seine Affinität zum Elektron, d. h. um so 

 größer sind die zwischen Gasmolekül und Elektron 

 wirkenden Kräfte. Am kleinsten sind diese Kräfte 

 bei den chemisch trägen Gasen, den Edelgasen. Mau 

 kann von diesem Gesichtspunkt aus eine Art 

 absoluter Spannungsreihe der Gase aufstellen, die, 

 nach abnehmender Affinität zum Elektron geordnet, 

 nachstehende Aufeinanderfolge zeigt: Chlor, Stickoxyd, 

 Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Edelgase (vgl. 

 J. Franck, Verh. d. Deutsch. Physikal. Gesellsch. 1910. 

 Jahrg. 12, S. 613— 620). 



Herr Franck wies bei dieser Gelegenheit auch 

 auf die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenhanges der 

 Affinität zum Elektron mit der Beeinflussung der 

 elektrisch erregten Emission von Spektrallinien hin. 

 Es ist schon wiederholt beobachtet worden, daß ge- 

 ringe Mengen von Edelgasen, die frei von allen Ver- 

 unreinigungen beim Durchschlagen des elektrischen 

 Funkens noch deutlich die ihnen charakteristischen 

 Spektrallinien erkennen lassen, dies nicht mehr tun, 

 wenn unter sonst gleichen Umständen fremde Gase, 

 besonders Sauerstoff, anwesend sind. Stickstoff, der 

 ja in Hinsicht elektrischer Erscheinungen den Edel- 

 gasen verhältnismäßig nahe steht, zeigt eine ähnliche 

 Beeinflussung seiner spektralen Empfindlichkeit durch 

 geringe Mengen Sauerstoff und auch bei Wasserstoff 

 ist diese Erscheinung, wenn auch weniger aus- 

 gesprochen, vorhanden. Die Erklärung dieser Tat- 

 sachen kann Franck mit Hilfe seiner zitierten Be- 

 funde leicht geben. Damit ein Gas leuchtet, muß es 

 Zusammenstöße mit Elektronen erleiden. Sind nun 

 zwei Molekülsorten da, die eine, die das Elektron an- 

 zieht, also irgend ein elektronegatives Gas, die andere, 

 die das nicht tut, wie beispielsweise die Moleküle der 

 Edelgase, so wird natürlich die erste Sorte mehr Zu- 

 sammenstöße erfahren, und zwar um so mehr, je größer 

 die Affinität zum Elektron ist. Die Moleküle der 

 zweiten Art werden daher durch die Anwesenheit des 

 ersten Gases in ihrer Leuchtfähigkeit beeinträchtigt. 



Zur Untersuchung des Zusammenhanges der Affi- 

 nität zum Elektron mit der Beeinflussung der Emission 

 von Spektrallinien eignet sich sehr gut die Fluoreszenz 

 von Jod- und Quecksilberdampf. 



Über die Schwächung der Jodfluoreszenz durch 

 zugesetzte Gase liegen Resultate des Herrn Wo o d vor. 



Wood (Verh. d. Deutsch. Physikal. Gesellsch. 1911, 

 Jahrg. 13, S. 72 — 77) brachte ein Rohr mit Joddampf 



