11. Die Erklärung ist folgende: Bekanntlich ist die Grösse. des Uebergangswiderstandes des Flammenbogens durch die Dichte der umgebenden Luft wesentlich mitbestimmt. Geht eine Schallwelle durch die Gase des Flammenbogens, so entstehen periodische Schwankungen des Uebergangswiderstandes und so der Stromstärke, welche den Dichteschwankungen in dem Flammenbogen folgen. Diese Stromschwankungen werden durch Induction in bekannter Weise in den Telephonstromkreis übertragen und im Telephon in Schallwellen umgewandelt.

Ergebnisse.

a) Der Flammenbogen verwandelt periodische Stromschwankungen, die sich über seinen Hauptstrom lagern, bis in alle Einzelheiten der Klangfarbe in Töne. Er konnte somit als Empfänger bei mikrophonischer Uebertragung jeder Art von Klang

und Geräusch dienen.

b) Der Flammenbogen reagirt auf die kleinsten Dichteschwankungen der umgebenden Luft durch entsprechende Schwankungen seiner Stromstärke und konnte somit als Geber bei telephonischer Uebertragung jeder Art von Klang und Geräusch dienen.

Erlangen, Physik. Inst. d. Univ., October 1897.

(Eingegangen 23. December 1897.)

4. Das Verhalten der Kathodenstrahlen in electrischen Wechselfeldern; von H. Ebert. (Mittheilung aus dem physikalischen Institut der Universität Kiel.)

In neuester Zeit lenken die Versuche eine directe Beeinflussung der Kathodenstrahlen durch electrische Kräfte analog derjenigen durch magnetische Felder nachzuweisen, die Aufmerksamkeit in hervorragender Weise auf sich. Hr. Jaumann war wohl der Erste, welcher eine solche ,,electrostatische Ablenkbarkeit der Kathodenstrahlen" gefunden zu haben meinte.1) Er benutzte zum Nachweise derselben ,,einpolige" Entladungen. Diese sind aber gegen jede Aenderung im Felde, etwa durch Ableitungen oder dgl. höchst empfindlich. Die Herren E. Wiedemann und G. C. Schmidt) konnten in der That nachweisen, dass die typischsten der von Hrn. Jaumann untersuchten Fälle sich durch die Verlegung der Ansatzstelle der Kathodenstrahlen infolge der Feldänderungen erklären lassen.

Unter etwas anderen Bedingungen erhielt J. J. Thomson unter der Wirkung constanter electrischer Felder eine Ablenkung geeignet abgesonderter Kathodenstrahlen.3)

In ein neues Stadium trat die Frage durch die Beobachtung des Hrn. K. E. F. Schmidt, dass zwar nicht electrostatische Kräfte an sich, wohl aber zeitliche Aenderungen ihrer Feldstärke, also electrische Schwingungen einen Einfluss auf Kathodenstrahlen zeigen.) Die Bedingungen, unter denen er arbeitete, scheinen mir eine directe Einwirkung auf die Ansatzstelle der der Prüfung unterworfenen Kathodenstrahlen auszuschliessen. Hr. K. E. F. Schmidt arbeitete mit der von Hrn. Braun) beschriebenen Kathodenröhre, bei der eine

1) G. Jaumann, Sitzungsber. d. k. k. Gesellsch. d. Wissensch. zu Wien (II a) 105. p. 291. 1896.

2) E. Wiedemann u. G. C. Schmidt, Wied. Ann. 60. p. 510. 1897. 3) J. J. Thomson, Phil. Mag. (5) 44. p. 293. 1897.

4) K. E. F. Schmidt, Abhandl. der Naturforsch.-Gesellschaft zu

Halle 21. p. 163 u. 173. 1897.

5) F. Braun, Wied. Ann. 60. p. 552. 1897.

längere cylindrische Entladungsröhre, in welcher die Kathodenstrahlen erzeugt werden, durch ein Diaphragma von dem eigentlichen Untersuchungsraum getrennt ist; hier kann die Gefahr einer directen Beeinflussung des die Kathodenstrahlen liefernden Entladungsvorganges sehr herabgesetzt werden. Als der typische der Schmidt'schen Versuche kann wohl der folgende angesehen werden: An den Pol des die Braun'sche Röhre erregenden Inductoriums wurde durch einen Draht ein kleines Blech oder eine Kugel angeschlossen, welche an die Röhre unmittelbar hinter dem Diaphragma C1) angelegt wurden. Der Lichtfleck, welcher von dem Kathodenstrahlenbündel auf dem am Ende E der Röhre befindlichen Phosphorescenzschirm D erzeugt wird, erhielt dadurch eine kometenschweifähnliche Verlängerung, welche sich nach der von dem Blech oder der Kugel abgewendeten Seite richtete. Verbindung mit dem Anodenpole des Inductoriums gab die gleiche Erscheinung in schwächerem Grade; zuweilen wurde ein nach der anderen Seite gerichteter Schweif beobachtet. In dieser Form wurde der Versuch auch bei Gelegenheit der Naturforscherversammlung in Braunschweig vorgeführt.

Bei der grossen Bedeutung, welche die Frage mit Rücksicht auf die Natur der Kathodenstrahlen hat, schien es wünschenswerth, die Schmidt'schen Versuche unter möglichst einfachen und klar zu übersehenden Versuchsbedingungen zu wiederholen, sowie einige hierbei auftretende neue Fragen weiter zu verfolgen. Vor allem musste die die Röhre erregende Electricitätsquelle von der die Kathodenstrahlen ablenkenden. Kraft völlig unabhängig gemacht werden.2) Ferner musste

1) Die Buchstaben beziehen sich hier wie bei den folgenden Gelegenheiten auf die Fig. 1 p. 552 der Braun'schen Abhandlung.

2) Hr. K. E. F. Schmidt giebt an, dass es ihm zunächst nicht gelang, die Erscheinung zu erhalten, wenn diese Unabhängigkeit bestand. In einem Nachtrage zu seiner zweiten Abhandlung gedenkt er indessen (p. 190) eines Versuches, bei dem die Ablenkungen der Kathodenstrahlen eintraten, wenn sie von der Influenzmaschine ohne Funkenübergang erzeugt waren, zwei der Braun'schen Röhre parallel stehende Platten aber durch die Schwingungen des Inductors gespeist wurden. (Dem unmittelbar vorher beschriebenen Versuche bei einpoliger Erregung der Röhre möchte ich eine geringere Bedeutung beimessen, da bekannt ist, ein wie unstetes Gebilde die hierbei erzeugten Kathodenstrahlen sind.) Ann. d. Phys. u. Chem. N. F. 64.

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das Inductorium mit seinem bei der Verwendung der üblichen Unterbrechungsvorrichtungen überaus complicirten Entladungsvorgange und seinen schnell abklingenden Schwingungen durch eine Vorrichtung ersetzt werden, welche hinreichend rasche electrische Schwingungen in genau gleicher Weise beliebig lange zu erzeugen im Stande ist.

Durch die Güte des Hrn. Ingenieur Hummel1), Inhabers des Institutes für electrotechnische Versuche in München, befinde ich mich in dem Besitze eines Gleichstrom-Hochfrequenzwechselstromtransformers, der durch Gleichstrom angetrieben einen Wechselstrom von ca. 60 000 Polwechseln in der Minute und ca. 14 Watt liefert. Diesen Wechselstrom transformire ich mit Hülfe eines kleinen Siemens'schen Funkeninductors auf ca. 1500 Volt effective Spannung und führe den Secundärstrom zwei kleinen Platten (3,7 × 6,8 cm2) zu, welche in einem Abstande von 21/2 cm, dem äusseren Durchmesser der Braun'schen Röhre, dicht hinter dem Diaphragma einander gegenüber stehen. Der hierdurch gebildete Plattencondensator hat eine so kleine Capacität, dass der primäre Stromverlauf durch ihn nicht beeinflusst wird und der Transformator als offen betrachtet werden darf. Dem stetigen Verlaufe des Wechselstromes entsprechend fallen hierbei alle jene Complicationen bei dem nur als Transformator benutzten Inductorium hinweg, welche sonst namentlich den Verlauf des Oeffnungsinductionsstromes zu einem so unregelmässigen, mit Unstetigkeitspunkten versehenen machen.

Zwischen den Platten entsteht ein electrostatisches Spannungsfeld, welches zeitlich fast genau sinoidal mit grosser Regelmässigkeit wechselt. In dieses Feld wird die Braun'sche Kathodenstrahlenröhre gestellt; sie selbst wird durch eine voll

Bei diesem Versuche wurden 40 x 53 cm2 grosse Platten verwendet, welche um 16 cm voneinander abstanden. Durch so grosse Platten müssen erhebliche Feldänderungen hervorgerufen werden. Da die Braun'sche Röhre nur etwa 12 m lang ist, so könnte das Bedenken erhoben werden, dass hier directe Einwirkungen auf die Kathodenstrahlenansatzstelle nicht völlig ausgeschlossen waren.

1) Für die freundliche Ueberlassung dieser Maschine für meine Untersuchungen möchte ich auch an dieser Stelle Hrn. Ingenieur Hummel meinen verbindlichsten Dank aussprechen.

kommen selbständig und unabhängig vom Versuchsfelde arbeitende Influenzmaschine erregt.

Bei dieser Anordnung werden nicht nur schweifartige Ansätze an dem Kernfleck auf dem Phosphorescenzschirm, sondern wohldefinirte Ablenkungsbahnen erhalten, welche, im rotirenden Spiegel betrachtet, zu höchst regelmässigen Schwingungscurven ausgezogen werden. Der wesentliche Vortheil, der hier erreicht sein dürfte, scheint mir aber darin zu liegen, dass alle in Betracht kommenden Grössen einer genauen quantitativen Bestimmung zugänglich sind und dadurch die näheren Bedingungen der Erscheinungen näher festgestellt werden können.

Apparate.

1. Die zu den Versuchen benutzte Wechselstrommaschine ist vierpolig und besitzt eine Trommelarmatur. Eine eingehendere Beschreibung sowie nähere Angabe über den Wirkungsgrad dieses Transformers bei verschiedenen Belastungen soll bei späterer Gelegenheit gegeben werden; hier genügen die folgenden Angaben: Gewöhnlich wurde die Maschine bei Serienschaltung von Armatur und den erregenden Feldmagneten mit 1,2 Amp. Gleichstrom einer 32 zelligen Accumulatorenbatterie unter Vorschaltung von Regulirwiderstand beschickt; dabei stellte sich bei offenem Transformator eine Spannung von ca. 50 Volt an den Gleichstromklemmen her. Bei 70 2 inductionsfreier Belastung im Wechselstromkreise wurde in diesem 31 Volt bei 0,45 Amp. erhalten; das Wattmeter zeigte 13,8 Watt, was bei 60 Watt Gleichstrom also einen Wirkungsgrad von 0,23 für den vorliegenden Fall ergiebt. 1)

Die Tourenzahl wurde akustisch zu 260 pro sec bestimmt; bei den vier magnetischen Kreisen des Feldes hat man also n = 520 Perioden in der Secunde: die Tourenzahl wechselt natürlich etwas mit der Belastung, doch entfernte sie sich bei den hier angestellten Versuchen nicht weit von der angegebenen Zahl.

2. Als Transformator wurde ein Siemens'scher Inductor verwendet. Die beiden die Primärwickelung bildenden Spulen

1) Diese Werthe wurden in dem Versuchslaboratorium des Hrn. Hummel in München ermittelt.