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(21.22, 1913 








_ abhängig davon, woraus die Gasfüllung besteht, 
sind die Kanalstrahlen spezifisch von einander ver- 
schieden, je nach der Gasfüllung. Ein positives 
Elektrizitätselementarquantum (positives Elektron), 
ähnlich dem negativen, läßt sich also im Kanalstrahl 
wenigstens nicht nachweisen. (Der Nachweis von 
| solehen „positiven Elektronen“ ist auch auf an- 
_ derem Wege bisher nicht gelungen.) 
Die sehr große Schwierigkeit der Ablenkungs- 
versuche hat weitere Untersuchungen in dieser 
‘Richtung für mehrere Jahre hintangehalten. Erst 
im Jahre 1906 kam dann eine sehr wichtige neue 
Entdeckung hinzu. Das Licht, das die Kanalstrah- 
len auf ihrer Bahn aussenden, läßt sich mit Hilfe 
eines Spektroskops untersuchen: Wasserstoffkanal- 
' strahlen senden das Wasserstoffspektrum aus, 
Sauerstoffstrahlen das Sauerstoffspektrum usw. 
Nun besitzen aber die Kanalstrahlenteilchen eine 
enorme Geschwindigkeit. Das Spektrum, das sie 
aussenden, muß sich also notwendig wenigstens 
etwas von demjenigen unterscheiden, das ruhende 
Teilchen aussenden, d.h. den Dopplereffekt zeigen: 
Sämtliche Spektrallinien, welche die Kanalstzahlen 
 aussenden, müssen, vorausgesetzt, daß die in 
schneller Bewegung befindlichen Teilchen es sind, 
welche das Licht aussenden, eine kleine Ver- 
 schiebung nach dem violetten oder roten Ende 
des Spektrums zu erlitten haben, je nachdem die 
Strahlen auf das Spektroskop zu laufen oder von 
ihm weg. Eine strenge spektroskopische Unter- 
suchung hat dann auch in der Tat gestattet, diesen 
Effekt nachzuweisen. Johannes Stark — damals 
in Göttingen — hat das Verdienst diese sehr wich- 
tige Entdeckung gemacht zu haben’). Nicht nur an 
Wasserstoff- und Sauerstoffkanalstrahlen ließ sich 
der Dopplereffekt nachweisen, sondern auch an 
einer Reihe anderer Gase und Dämpfe. Die Deu- 
tung der gefundenen Resultate war aber eine un- 
sichere. W. Wien hatte nämlich inzwischen auch 
die Natur der unablenkbaren Teile der Kanalstrahlen 
aufzuklären gesucht und dabei folgendes festge- 
stellt: Er nahm zunächst dem Kanalstrahl durch ein 
erstes Magnetfeld seine ablenkbaren geladenen Teil- 
chen weg und der unablenkbare Rest trat ein kurzes 
| Stück später abermals in ein magnetisches Feld, und 
es zeigte sich, daß er nunmehr zum Teil ablenkbar 
geworden war. Behandelte er den vorher ablenk- 
"baren Strahl in üblicher Weise, so zeigte sich, daß 
dieser teilweise unablenkbar geworden war. Daraus 
ist der Schluß zu ziehen, daß in einem Kanalstrahl 
ein fortwährender Wechsel zwischen geladenem und 
' ungeladenem Zustand der Teilchen stattfindet. 
‘Da man aber jetzt nicht mehr wissen 
konnte, was bei den Starkschen Dopplereffekt-Ver- 
‘suchen nun das leuchtende gewesen war, das 
‘positive oder das neutrale Atom, also die Cen- 
‘tren der Lichtemission hypothetisch blieben und 
damit alle Folgerungen für die Optik zweifelhaft 
‘wurden. war man darauf angewiesen, um die 
Grundlagen der Kanalstrahlenforschung sicher- 
_ zustellen, auf die Wiensche Methode der Ablen- 
kung im elektrischen und magnetischen Felde 

1) J. Stark, Annalen der Physik, 27, S. 401, 1906. 
-hervorgetreten. Die 
Dechend: Die Kanalstrahlen. 183 
wieder zurückzugreifen'). Zunächst ist J. J. Thom- 
son in Cambridge mit solchen Versuchen 
Ergebnisse ° seiner Ver- 
suche standen aber zunächst in vollstem Wider- 
spruch mit den Wienschen und haben jahrelang eine 
außerordentliche Unsicherheit in dieses Gebiet ge- 
bracht. Thomson fand nämlich, daß in seinen 
Röhren nur Kanalstrahlen von Wasserstoff vor- 
kamen, ganz gleich, ob er dieses Gas oder irgendein 
anderes in dieselben einfiillte. Nur Helium bildete 
eine Ausnahme. Thomson zog aus seinen Ergeb- 
nissen im Gegensatz zu den Resultaten der Wien- 
schen und Starkschen Untersuchungen, die ja die 
Existenz von Sauerstoff- und anderen Kanalstrahlen 
gezeigt hatten, den Schluß, daß alle Elemente, wenn 
sie derartigen Bedingungen unterworfen sind, 
Wasserstoffkanalstrahlen aussenden, was unzweifel- 
haft ein ganz außerordentlich wichtiges Resultat ge- 
wesen wäre. Obwohl Wien den Arbeiten Thomsons 
seine früheren abweichenden Resultate entgegen- 
hielt, blieb Thomson bei seinen Ansichten und fand 
in vielen weiteren Versuchen noch Stützen dafür. 
Es ist begreiflich, daß daraufhin das Problem im 
Jahre 1910 von verschiedenen Seiten in Angriff ge- 
nommen wurde. Die Entscheidung fiel durchaus 
im Sinne der Wienschen Auffassung aus. Solche 
Versuche wurden von Gehrcke und Reichenheim, 
I. Königsberger und seinen Schülern Kilchling und 
Kutschewski und vom Verfasser in Gemeinschaft 
mit W. Hammer durchgeführt. Sie brachten durch 
die Anwendung der modernen Mittel der Hoch- 
vakuumtechnik eine wesentliche Verfeinerung der 
Messungen und lieferten eine hinreichend sichere 
Grundlage für die weitere Entwicklung. Die Exi- 
stenz einer Reihe von Jonenarten von verschiedenen 
Elementen in den Kanalstrahlen wurde sicherge- 
stellt, und es besteht kein Zweifel mehr, daß es 
möglich ist, jedes Element in Kanalstrahlenform 
überzuführen. Kurz nach der Veröffentlichung 
dieser Arbeiten gab Thomson ganz neue Versuche 
bekannt, auf Grund deren er nunmehr selbst zu der 
Wienschen Auffassung zurückkehrte, so daß man 
schließen darf, daß nunmehr auf diesem Gebiete 
völlige Uebereinstimmung erzielt ist. Nur eine Di- 
vergenz bestand noch darin, daß die Kanalstrahlen- 
geschwindigkeit, wie Thomson und im Anschluß an 
ihn auch andere gefunden hatten, merkwürdiger- 
weise unabhängig war von der Entladungsspannung. 
Später konnte jedoch festgestellt werden, daß das 
normalerweise nicht der Fall ist und nur unter Um- 
ständen bei komplizierten Bedingungen eintreten 
kann. Diese Frage rief dann den Versuch einer 
direkten Geschwindigkeitsmessung hervor. Eine 
solche ist von W. Hammer durchgeführt worden 
durch direkten Vergleich der Zeit, die ein Kanal- 
strahl braucht, um eine Länge von etwa 50 cm zu 
durchlaufen, mit der Zeit, in der ein sehr schnell 
schwingendes Wechselfeld seine Richtung ändert. 
Die sehr schwierigen Versuche haben einen 
1) Zusammenstellung der ganzen Literatur bis 1911 
im Bericht über die Kanalstrahlen im elektrischen und 
magnetischen Feld von H. v. Dechend und W.. Hammer, 
Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik VIII, S. 34, 
1911. 
