Nr. 44. 



1911. 



Na t ur wissenschaftliche Rundschau. 



XXVI. Jahrs. 55!) 



Der Ausschluß fremden Lichtes bei der Beobachtung 

 des ßeaktionseffektes biete! keine Gewähr dafür, daß 

 das tropf ende Metall nicht etwa selbst leuchtend wirkt. 

 Dieses Lumineszenzlicht könnte dann die Emission 

 der Elektronen bewirken. Aber diese Vermutung wird 

 durch den Versuch widerlegt. Nicht nur vermag das 

 Auge niemals eine Spur solchen Leuchtens zu er- 

 kennen , auch die photographische Platte verrät nichts 

 davon. Wenn man den Tropfraum mit einem Quarz- 

 fenster versieht und unmittelbar davor eine Marke 

 und eine hochempfindliche photographische Platte 

 bringt, so bildet sich diese Marke auch bei stunden- 

 langem Eintropfen von Kaliumnatrium in den mit 

 Phosgen unter den günstigsten Bedingungen für den 

 Koaktionseffekt gefüllten Tropfraum nicht ab und die 

 Platte bleibt völlig klar bei der nachfolgenden Ent- 

 wickeluug. Die Vorstellung, daß die beobachteten 

 elektrischen Erscheinungen eine unmittelbare Folge 

 des chemischen Geschehens sind, erscheint mir danach 

 zureichend begründet. 



Diese Ergebnisse regen eine große Anzahl Fragen 

 an, auf die ich nicht eingehen will, weil sie vorerst 

 nur ganz unvollkommen beantwortet werden können. 

 Immerhin liegt einiges so nahe, daß ich einen 

 Hinweis nicht unterlassen möchte. Da ist zunächst 

 die Frage, welche Erklärung für die kleinen be- 

 schleunigenden Kräfte gegeben werden kann , deren 

 es bedarf, um bei Kaliumnatrium und Jod oder bei 

 den Amalgamen die beschriebenen Erscheinungen 

 hervorzurufen. Nach einer Besprechung des Gegen- 

 standes mit Herrn Hall wachs, dem das verwandte 

 Gebiet der lichtelektrischen Erscheinungen so viel 

 Förderung verdankt, erscheint es mir der Prüfung 

 wert, ob zwischen dem sehr unedlen tropfenden 

 Metall bei unseren Versuchen und dem edlen Metall 

 der Auffangeplatte nicht etw r a eine gegenelektromoto- 

 rische Kraft, ein sog. Kontaktpotential, besteht, welches 

 von den Elektronen überwunden werden muß. Eine 

 solche verzögernde Kraft im Betrage von etwa 1 1 / 2 Volt 

 würde die Notwendigkeit kleiner beschleunigender 

 Kräfte, wie wir sie gefunden haben, bei den Reaktionen 

 verstehen lassen, welche Elektronen von besonders kleiner 

 Anfangsgeschwindigkeit liefern. Daß solche extrem 

 weiche Strahlen dann weiter auch noch bei unseren 

 Drucken unter Ionenbildung absorbiert werden, würde 

 der Vorstellung ebenfalls keine Schwierigkeit bereiten. 



Wichtiger und tiefgreifender ist die andere Frage, 

 welcher innere Zusammenhang der zutage tretenden 

 Ähnlichkeit unserer Phänomene mit den lichtelektri- 

 schen Erscheinungen wohl etwa zugrunde liegen kann. 

 Nun hat man in neuester Zeit eine besondere Gruppe 

 lichtelektrischer Erscheinungen aufgefunden , die als 

 selektiver Effekt von dem normalen unterschieden 

 werden und unzweideutig lehren, daß die Atome der 

 Jletalle, welche zu unseren Versuchen dienen, ein 

 Elektron enthalten, dessen Frequenz noch in das Ge- 

 biet des Lichtes fällt, also vergleichsweise klein ist 

 und z. B. beim Kalium rund 7.10" beträgt. Nach 

 der Quantentheorie, welche zurzeit die Physik auf das 

 lebhafteste beschäftigt , kann nun ein schwingendes 



System Energie nicht in kleineren Beträgen abgeben 

 als gemäß dem Produkt aus seiner Frequenz und dem 

 Wert 6,5. 10 -27 erg sec, der eine Naturkonstante 

 darstellt. Ein Elektron von der Frequenz 7 . 10 14 

 wird also 4,5. 10~ 12 erg als Mitgabe auf den Weg 

 verlangen, wenn es das Atom, dessen Verband e an 

 gehört, verlassen soll, um in den Raum abzufliegen. 

 Ist es zu kühn, anzunehmen, daß diese Energie nicht 

 nur durch die Bestrahlung des Atoms mit Licht von 

 entsprechender Wellenlänge, sondern auch durch 

 Reaktion des Atoms mit einem chemisch verschiedenen 

 anderen Atom geliefert werden kann? Machen wir 

 aber diese Annahme, so folgt alsbald weiter, daß die 

 hier beschriebene Erscheinung der künstlichen Radio- 

 aktivität dann zu erwarten ist, wenn die Energie- 

 änderung bei der Reaktion, bezogen auf das einzelne 

 Molekül der entstehenden Verbindung, das Produkt aus 

 der zuvor erwähnten Naturkonstante und der Eigen- 

 frequenz des ausgesandten Elektrons erreicht oder 

 übersteigt. Dieser Schluß bestätigt sich bei unseren 

 Hauptfällen, bei denen die Reaktion von starker Elek- 

 tronenemission begleitet ist, vollkommen, wenn man, 

 wie an früherer Stelle dieses Vortrages erläutert, die 

 Wärmetönung der Reaktion als Maß der Energie- 

 änderung benutzt. In den Fällen, in denen unsere 

 Effekte an der Grenze der Wahrnehmbarkeit stehen, 

 ist die Abweichung nicht größer, als bei einer so 

 elementaren Betrachtung wohl zu gewärtigen steht, 

 die z. B. auf die großen Unterschiede in der kineti- 

 schen Energie bei den Molekeln des reagierenden Gases 

 nicht Rücksicht nimmt. 



Vom Standpunkt der Quantentheorie aus läßt sich 

 also die beobachtete Elektronenemission bei unsei'en 

 Reaktionen darauf zurückführen, daß zwei Bedingungen 

 eleichzeitie erfüllt sind. Einer der Reaktionsteilnehmer 

 besitzt ein Elektron von genügend kleiner Frequenz 

 in seinem Atom, und der andere Reaktionsteilnehmer 

 ist so gewählt, daß die Reaktionsenergie ausreicht, 

 um diesem Elektron beim Abfliegen ein Quant mit auf 

 den Weg zu geben. Diese Bedingungen lassen sich 

 bei niedriger Temperatur offenbar nur in ganz wenigen 

 Fällen gleichzeitig erfüllen. Darum beschränkt sich 

 bei den gewöhnlichen chemischen Umsetzungen das 

 Elektron auf den Verkehr mit Nachbaratomen. Darum 

 findet sich der alte Gedanke von Lothar Meyer und 

 Landolt in seiner verwandelten Gestalt, in welcher 

 er hier verwendet wird, so selten verwirklicht. Aber 

 ist es nun zu gewagt, an einen Einfluß der Temperatur 

 zu denken, und sich vorzustellen, daß bei der chemi- 

 schen Umsetzung bei hohen Temperaturen die emissions- 

 fähigen Atome von der Wärmeenergie borgen können, 

 was ihnen die chemische Umsetzung nicht voll zu- 

 bringt? Wenn dieser Gedanke richtig ist, so wird 

 die Zahl der Reaktionen , bei denen wir Elektronen- 

 emission finden, mit steigender Temperatur wachsen 

 und ein zwangloser Übergang zu den Flammen- 

 erscheinungen möglich sein. Die früher erwähnte 

 Elektronenbildung in der Explosionszone der Flammen 

 wird dann als ein Gemisch chemischer und thermischer 

 Emission zu verstehen sein. 



