Naturwissenschaftliche Rundschau. 



"Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem G-esamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XXVI. Jahrg. 



14. September 1911. 



Nr. 37. 



A. Sommerfeld: Über die Struktur der y- 

 Strahlen. (Sitzungsberichte d. Münchener Akaii. d. 

 Wissensch. 1911, S. 1—60.) 



J. A. («ray: Über sekundär durch /3-Strahlen 



erzeugte y-Strahlen. (Proceedings of tlie Royal 

 Society. Ser. A, Vol. 85, 1911, p. 131— 139.) 



Die noch bis vor kurzem allgemein anerkannte 

 Theorie vom Wesen der y-Strahlen war die, daß sie 

 Ätherimpulse ähnlich den Lichtwellen sind, die ent- 

 stehen, wenn ein /3-Teilchen plötzlich beschleunigt 

 wird und aus der radioaktiven Materie herausfliegt. 

 Gegen diese Theorie wurden in letzter Zeit vor allem 

 zwei Bedenken geltend gemacht. Erstens hatten die 

 auf Grund der v. Seh weidler scheu Überlegungen 

 angestellten Versuche Edgar Meyers (vgl. Rdsch. 

 1910, XXV, 493) ergeben, daß die y- Strahlen nicht 

 eine gleichförmige Ausbreitung im Raum zeigen, wie 

 man es in Analogie mit den Lichtwellen erwarten 

 müßte, sondern daß eine Konzentration in verhältnis- 

 mäßig engen Raumwinkeln vorhanden sei. Der zweite 

 Einwand betrifft die Erzeugung sekundärer y-Strahlen. 

 Die Theorie erfordert nämlich, daß nicht nur wenn 

 ein /3-Teilcheu ausgeschleudert wird, sondern auch 

 wenn es plötzlich in seiner Bewegung gehemmt wird, 

 y-Strahlen entstehen. Dieser Fall findet sich bekannt- 

 lich bei den Kathodenstrahlen realisiert, die ja beim 

 Auftreffen auf feste Materie Röntgenstrahlen erzeugen. 

 Hingegen waren bisher alle Versuche, das Ent- 

 stehen von y-Strahlen beim Auftreffen von /3-Strahlen 

 auf feste Materie nachzuweisen, negativ verlaufen und 

 hieraus wiederholt gefolgert worden, daß die y-Strahlen 

 nicht in der Weise von den /3-Strahlen abhängig sind, 

 wie es die Ätherinipulstheorie fordert. 



Die beiden nachstehend zu besprechenden Arbeiten 

 scheinen nun geeignet, diese zwei wichtigsten Ein- 

 wände gegen die alte y-Strahlentheorie zu beseitigen. 



Die Sommer feldsche Arbeit befaßt sich mit der 

 räumlichen Verteilung der y-Strahlung unter der 

 Voraussetzung, daß dieselbe den die Aussendung 

 eines /3-Strahls begleitenden Ätherimpuls darstellt. 

 Die Rechnung zeigt nun, daß keineswegs eine sym- 

 metrische Ausbreitung der y-Strahlung zu erwarten 

 ist. Die y-Strahlung, die zu einem bestimmten 

 emittierten /3-Teilchen gehört, muß in Richtung des 

 /3-Strahls selbst Null sein. Die Lage des Maximums 

 der y-Strahlenintensität hängt von der Geschwindig- 

 keit des /3-Strahls ab. Beträgt dieselbe beispielsweise 

 weniger als 1 / a Lichtgeschwindigkeit, was gewöhnlichen 



Kathodenstrahlen entspricht, so liegt das Maximum 

 der y-Strahlen (hier Röntgenstrahlen) wesentlich senk- 

 recht gegen den Kathodenstrahl und eine merkliche 

 Unsymmetrie ist nicht vorhanden. Besitzt der/3-Strahl 

 aber nahe Lichtgeschwindigkeit (beispielsweise 90 

 oder 99°/o)> so ist die maximale Intensität bereits in 

 einer Richtung, die nur um wenige Grade (15° bzw. 

 5°) von derjenigen des /3-Strahls abweicht, d. h. auf 

 einem Kegel, der die Richtung des /3-Strahls mit den 

 angegebenen Winkeln als Öffnungswinkel umgibt. 

 Von diesem Kegel aus nimmt die y-Strahlenemission 

 sowohl nach innen zum /3-Strabl hin, wie nach außen 

 schnell ab, so daß fast die ganze Intensität auf einen 

 diesen Vorzugskegel umschließenden, mehr oder minder 

 engen Hohlkegel beschränkt ist. 



Eine y-Strahlung von dieser Struktur hat, im 

 groben betrachtet, durchaus den Charakter eines 

 Projektils und unterscheidet sich in ihrer Energie- 

 lokalisation nicht mehr merklich von einer Korpus- 

 kularstrahlung. Es ist interessant, daß man so vom 

 Standpunkt der reinen Undulationstheorie zu Folge- 

 rungen kommt, die mit den gefundenen Unsymmetrieu 

 in der Verteilung der y-Strahlung in voller Überein- 

 stimmung steht. Daß man im Falle des gewöhnlichen 

 Lichtes zu der allseitigen Kugelwelle, im vorliegenden 

 Fall zu der einseitigen Energieemission im y-Strahl 

 gelangt, liegt daran, daß das Licht durch die durch- 

 schnittlich nach allen Richtungen gleichen Schwin- 

 gungen eines Elektronenhaufens erregt wird, während 

 der y-Strahl durch die einseitige Beschleunigung eines 

 individuellen Elektrons ausgelöst wird. 



Herr Gray beschäftigt sich in seiner Arbeit mit 

 der Frage der durch /3-Strahlen sekundär ausgelösten 

 y-Strahlen. Er geht von der Überlegung aus, daß 

 die verschiedenen bisherigen Versuche vielleicht des- 

 wegen negativ verliefen, weil das verwendete radio- 

 aktive Präparat (wesentlich RaC) zu viel primäre 

 y-Strahlen besitzt, so daß ein schwacher sekundärer 

 Effekt daneben möglicherweise nicht nachweisbar ist. 

 Er benutzte daher zu seinen Versuchen RaE, das bei 

 gleicher /3-Strahlung nur etwa Vioo der y-Strahlung 

 von RaC besitzt, Das RaE-Präparat wurde unter 

 ein Elektroskop gebracht, und zwar mit der aktiven 

 Seite vom Elektroskop abgewendet. Zwischen Elektro- 

 skop und Präparat wurden so viel Eisenfolien ein- 

 geschoben, daß alle /3-Strahlen in diesen absorbiert 

 wurden und nur die y-Strahlen ins Elektroskop 

 gelangen konnten. Die durch diese bedingte Ioni- 



