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A. Allgemeiner Teil. 



I. Die photoelektrische Zelle (Kaliumzelle). 1888 veröffentlichte 

 W. Hallwachs 3 ) zwei Arbeiten, in denen er die erstmals von ihm beobachtete 

 Tatsache mitteilte, daß negativ geladene Leiter (Metallplatten) bei Bestrahlung 

 mit ultraviolettem Licht ihre Ladung verlieren, nichtgeladene Leiter negative 

 Elektrizität abgeben. Wenige Jahre später wiesen dann J. Elster und H. Geitel 4 ) 

 nach, daß diese lichtelektrischen Phänomene in besonders hohem Maße sich bei 

 all den Metallen finden, deren Stellung in der elektrischen Spannungsreihe stark 

 positiv ist. Eine befriedigende Erklärung wurde erst durch die Arbeiten von 

 P. Lenard 5 ) und J. J. Thomson 6 ) gegeben. Sie deuteten die lichtelektrischen 

 Erscheinungen als einen Strahlungs Vorgang, bei dem Elektronen durch das Licht, 

 d. h. durch elektromagnetische Schwingungen des Äthers an den empfindlichen 

 Metallflächen frei werden. 



Stellt man einer lichtempfindlichen Metallplatte (z. B. Zink, Kupfer) ein 

 geerdetes, durch eine Luftstrecke von ihr getrenntes Drahtnetz gegenüber und 

 bestrahlt sie (am besten mit ultraviolettem Licht), so lädt sich die Platte infolge 

 der Abgabe negativer Elektronen positiv auf, d. h. man erhält, ganz ähnlich wie 

 in dem geschlossenen Leiterkreis eines galvanischen Elementes, eine dauernde 

 Elektronenbewegung, einen sog. Photostrom. Dieser Elektronenübergang findet 

 auch im höchsten Vakuum statt. Nach Lenard kommt er dadurch zustande, 

 daß die an der Oberfläche des lichtempfindlichen Metalls auffallende Lichtstrahlen 

 (optische Energie) absorbiert werden und dabei Kathodenstrahlen (elektrische 

 Energie) frei machen. 



Um eine solche Umwandlung von optischer Energie in elektrische Energie 

 handelt es sich auch bei den hier verwandten Zellen, deren lichtempfindlicher Be- 

 lag aus Kalium besteht. Das Verdienst, diese in ihrer heutigen vervollkommneten 

 Form geschaffen zu haben, gebührt den beiden Forschern Elster und Geitel 7 ) 8 )., 

 Durch sie ist die praktische Verwendung der Kaliumzellen zu photometrischen 

 Zwecken erst möglich gemacht. Es gelang ihnen, durch eine kolloidale Zustands- 

 änderung der oberflächlichen Metallschicht eine wesentliche Steigerung des photo- 

 elektrischen Effekts zu erzielen, des anderen, durch Einführung eines reaktions- 

 unfähigen Gases die dauernde Erhaltung dieses hochempfindlichen Zustandes zu 

 schaffen, sowie den Nachweis der Proportionalität zwischen Licht- und Strom- 

 intensität zu führen. 



Die älteren lichtempfindlichen Zellen waren mit H gefüllt und hatten Kathoden 

 aus reinem, blankem Alkalimetall (Kalium oder Natrium). Ihre Lichtempfindlich- 

 keit, d. h. die Intensität des photoelektrischen Stromes, den sie bei gleicher Be- 

 lichtung gaben, schwankte in weiten Grenzen ohne nachweisbaren Grund. Elster 

 und Geitel glaubten anfangs diese Differenzen auf unvollkommene Oberflächen- 

 reinheit der Kathode zurückführen zu müssen. Eingehende Untersuchungen 

 zeigten jedoch, daß dies nicht der Fall war. Gleichzeitig führten sie zu dem neuen 

 Ergebnis, daß auf reinen Alkalimetallflächen bei Gegenwart verdünnten Wasser- 

 stoffs durch Einleitung einer Glimmentladung sich farbige Schichten nieder- 

 schlagen lassen, die als eine allotrope Modifikation 8 ) anzusehen sind und die Licht- 

 empfindlichkeit des reinen Alkalimetalls etwa um das Zehnfache übertreffen. So- 

 beschaffene, hochempfindliche Zellen hatten jedoch einen ihre Verwendung stark 

 beeinträchtigenden Fehler. Ihre Lichtempfindlichkeit änderte sich schon innerhalb 

 ganz kurzer Zeit, desgleichen verblaßte auch die oberflächliche, im Glimmlicht 

 erzeugte, blauviolette Verfärbung des Kaliumbelags. Diese Veränderungen be- 

 dingte der in der Zelle enthaltene Wasserstoffrest : Die Kolloidmodifikation des 

 Alkalimetalls war in das reine Hydrid übergegangen und gleichzeitig infolge der 

 Selbstevakuierung der Photoeffekt stark vermindert.- Elster und Geitel er- 



