Nr. 43. 1911. 



N a t n r w i s s e n s c h a f 1 1 i c h e R u n d s c h a u. 



XXVI. Jahrg. -VIT 



6,5 . 10 — ia erg. Damit l Elektron von der Masse 

 0,9. 10 !7 g diesen Energiebetrag als lebendige Kraft 



mit sieh forttrügt, muß es eine Oeschu indigkeit von 

 1200 km in der Sekunde besitzen. Elektronen von 

 dieser Geschwindigkeit stellen aber ganze weiche 

 Strahlen dar, welche schon durch eine verzögernde 

 Kraft von 4 Volt am Fortgeben gebindert werden 

 und wegen ihres geringen Durchdringungsvermögens 

 in materiellen Schichten, welche dem Ursprungsorte 

 benachbart sind, mit der größten Leichtigkeit stecken 

 bleiben. Nun wissen wir freilich nicht, ob sich die 

 einzelnen Moleküle gleichartig verhalten werden. Es 

 mag auch sein, daß die Geschwindigkeiten der aus- 

 gesandten Elektronen ein Geschwindigkeitsspektrum 

 darstellen, in welchem auch rascher bewegte Teile 

 nicht fehlen. Vielleicht geben überhaupt nur Atome 

 deren innerer Zustand im Reaktionsmomente besonders 

 bevorzugt ist, eine Emission von Elektronen, die dann 

 etwas größere Geschwindigkeit haben. Aber auf alle 

 Fälle wird man der eben erwähnten zahlenmäßigen 

 Überlegung entnehmen , daß man nur ganz weiche 

 Strahlen von einiger Stärke und auch diese nur bei 

 den Reaktionen erwarten darf, die mit besonders 

 hoher Energieänderung verlaufen. 



Fassen wir nun die Bedingungen etwas näher ins 

 Auge, die man der Natur der Sache nach innehalten 

 muß, um solche Strahlen zu finden, so ist zunächst 

 klar, daß die weichen Elektronenstrahlen gar nicht 

 bis zu einer Elektrode vordringen werden, an welcher 

 man sie auffangen und nachweisen kann, wenn sie 

 auf ihrem Wege von der Entstehungsstelle dorthin 

 irgend ein dichteres Medium zu durchsetzen haben. 

 Diese Überlegung führt auf den Gedanken , hoch- 

 verdünnte Gase untereinander reagieren zu lassen. 

 Aber auf diese Weise käme man nicht über das Er- 

 gebnis hinaus, welches die Flammen unter gewöhn- 

 lichem Druck liefern, weil die große Energieänderung 

 an der Reaktiousstelle notwendigerweise die Masse 

 auf hohe Temperatur bringt. Um das zu verhüten, 

 muß man ein hochverdünntes Gas auf einen flüssigen 

 oder festen Stoff von bedeutender Wärmekapazität 

 einwirken lassen. Das Ergebnis des Versuches wird 

 sonst immer durch den Zweifel getrübt bleiben , ob 

 nicht eine gewöhnliche thermische Elektronenemission 

 vorliegt. Die Verwendung fester Körper bietet dabei 

 .Schwierigkeit, denn man muß die Oberfläche bei dem 

 niederen Versuchsdrucke beständig erneuern , wenn 

 sich nicht alsbald eine Haut der Reaktionsprodukte 

 bilden soll, in der die Strahlen stecken bleiben müssen. 

 Damit kommt mau auf die Reaktion von Flüssigkeiten 

 mit hochverdünnten Gasen. Bei der Auswahl der 

 Flüssigkeit ist dann zu erwägen, daß ihr Dampfdruck 

 so klein wie möglich sein muß und daß sie anderer- 

 seits nicht etwa erst mit dem Gase reagieren darf, 

 nachdem es sich gelöst und in der Flüssigkeit ver- 

 breitet hat. Bei gewöhnlicher Temperatur flüssige 

 Stoffe, welche diesen Bedingungen genügen und 

 zugleich imstande sind , mit Gasen Umsetzungen 

 von großer Reaktionsenergie zu liefern, finden wir 

 in der Legierung der Metalle Kalium und Natrium 



und in zahlreichen Amalgamen. Dann läßt sieb noch 



als anedelster Stoff mit größter Reaktionsenergie das 

 Cäsium hinzunehmen, welches ganz dicht aber die 

 Zimmertemperatur noch flüssig ist. Der besondere 

 Zustand der Elektronen in den Metallen mach! 

 diese für den Versuchszweck noch weiter empfehlens- 

 wert. Dies sind die Stoffe, welche in den Kreis der 

 Untersuchung gezogen worden sind. 



Im sich über den Gegenstand experimentell zu 

 unterrichten, sieht man zweckmäßig zunächst von der 

 Verwendung sehr niedriger Drucke ab und unter- 

 sucht das Verbalten der metallischen Flüssigkeiten 

 in Gasen, die sich unter atmosphärischen Bedingungen 

 befinden. Elektronen werden in diesem Falle nicht 

 gefunden werden können, da sie beim Austritt in den 

 Gasraum sich an Gasmoleküle anlagern. Aber man 

 kann die Bedingungen feststellen, unter denen negative 

 Elektrizitätsträger im Gase auftreten und daraus 

 lernen, wie man den Versuch später im Vakuum ein- 

 zurichten hat. Wenn man die flüssige Legierung von 

 Kalium und Natrium durch eine Metallkapillare ent- 

 sprechend dieser Überlegung langsam in einen mit 

 Gas von gewöhnlichem Druck erfüllten Raum tropfen 

 läßt, so daß ihre Oberfläche sich unablässig erneut, so 

 findet man so lange keine elektrische Erscheinung, als 

 der Gasraum mit den chemisch indifferenten Gasen 

 Wasserstoff oder Stickstoff gefüllt ist. Wenn man 

 aber diese unwirksamen Gase mit kleinen Mengen 

 anderer verunreinigt, die lebhaft auf die flüssige 

 Metalllegierung einwirken, so läßt sich ein elektrischer 

 Strom erhalten, indem man den negativen Pol einer 

 Stromquelle an die metallene Tropfkapillare legt und 

 den positiven mit einer Hilfselektrode verbindet, die 

 sich einige Millimeter von dem Tropfen entfernt in 

 dem Gasraum befindet. Kehrt man die Pole um, so 

 ist, keinerlei elektrische Wirkung mehr wahrzunehmen. 

 Daraus sieht man, daß durch die Reaktion negative 

 Träger und nur solche in den Gasraum getrieben werden. 

 Bei diesen Versuchen muß man stets vermeiden, dicke 

 Massen von Reaktionsprodukten entstehen zu lassen. 

 In der Wahl der chemisch aktiven Gase, die man dem 

 indifferenten Stickstoff oder Wasserstoff beimengt, 

 kann man sich sehr frei bewegen. Die Erscheinung 

 tritt auf, sowohl wenn man Wasserdampf verwendet, 

 als wenn man Chlorwasserstoffgas, Joddampf oder 

 Sauerstoffgas benutzt. Auch die komplizierteren 

 Dämpfe des Thionylchlorids und des Phosgens lassen 

 sich verwenden. Ja, beim Phosgen ist der Effekt am 

 stärksten. Wählt man statt der flüssigen Legierung 

 von Kalium und Natrium die Amalgame des Cäsiums, 

 des Kaliums oder Lithiums, so ist sie schwächer, und 

 innerhalb der Reihe der Amalgame selbst nimmt ihre 

 Intensität vom Cäsium über das Kalium zum Lithium, 

 also in der Reihenfolge der chemischen Aktivität stark 

 ab. Beim Lithiumamalgam spielt die Erscheinung mit 

 dem Beobachter, der sie noch nicht näher kennt, ein 

 Versteckspiel. Sie tritt oft bei der Zufügung des 

 verunreinigenden Gases etwa des Joddampfes zum 

 Stickstoff, auf, um sofort wieder zu verschwinden. Beim 

 näheren Zusehen stellt sich dann heraus, daß das 



