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sung mußte kräftig durchgerührt werden, um die Stärke am Absetzen zu verhindern. Die vorstehende Tabelle gibt die erhaltenen Polarisationswerte an einer Lösung, bei der sukzessive der Mastixgehalt und der Stärkezusatz erhöht wurde.

Aus den Zahlen der Tabelle ist zu ersehen, daß der Zusatz der Stärkekörnchen die Polarisation stark herabsetzt und das Polarisationsmaximum ins Blau verschiebt, entsprechend der Behauptung, daß grobe Teilchen im Blau am schwächsten depolarisieren. Starker Mastixzusatz bringt das Maximum wieder in das Rot zurück, ohne daß dabei aber eine Tendenz zur Ausbildung eines Maximums oder Minimums im Grün bemerkbar würde. Sofern diese Maxima und Minima im Grün wirklich so stark im Himmelslichte auftreten, wie dies Nichols (1. c.) angibt, bedarf dieser Punkt noch einer Aufklärung.1)

Des weiteren wurden noch mit weißem Lichte Polarisationsmessungen unter verschiedenen Winkeln gemacht. Es wurde das unter 30, 60, 75 und 90° gegen die Richtung des einfallenden Strahles zerstreute Licht beobachtet, in möglichst reiner Mastixlösung (destilliertes Wasser), sowie bei Zusatz von Stärketeilchen. Die folgende Tab. 5 gibt die erhaltenen Polarisationswerte.

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Fig. 1 enthält diese Werte graphisch dargestellt zum Vergleich mit der sich aus der Theorie für ein Medium mit sehr kleinen Teilchen ergebenden Polarisation (gestrichelte Kurve).

Aus dem Verlaufe der Kurven ist zu ersehen, daß die reinen Mastixlösungen in ihrem Verhalten den theoretisch geforderten Werten sehr nahe kommen.

1) Hr. Ahlgrimm vermutet (vgl. Anm. p. 157), daß diese in dem Zusammenwirken von Diffusion und Extinktion zu suchen sei; doch bleibt das Resultat seiner Untersuchung noch abzuwarten.

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160 F. v. Hauer. Die Polarisation des Lichtes usw.

Trotzdem ein Teil der Pernterschen Ergebnisse nicht bestätigt werden konnte, führen die hier mitgeteilten Ergebnisse doch auch zu dem Schlusse, daß die Polarisations

90°

Fig. 1.

verhältnisse an trüben Medien zeigen, das Himmelslicht sei im wesentlichen als das in einem trüben Medium zerstreute Licht aufzufassen.

Freiburg i. Uechtland, 24. Juni 1918.

(Eingegangen 1. Juli 1918.)

Druck von Metzger & Wittig in Leipzig.

ANNALEN DER PHYSIK.

VIERTE FOLGE. BAND 57.

1. Über die atomistische Struktur der Elektrizität; von R. Bär.

Die Bestimmung der Größe des Elementarquantums der Elektrizität kann folgendermaßen geschehen: Man bringt ein Metall-, Wasser- oder Ölteilchen von mikroskopischer oder ultramikroskopischer Größenordnung zwischen die beiden horizontal aufgestellten Platten eines Kondensators und hält es dort freischwebend, indem man das Schwerefeld der Erde durch ein gleich starkes, aber entgegengesetzt gerichtetes elektrisches Feld kompensiert. Hat das Teilchen die Masse m gr und die Ladung e elektrostat. Einh., und ist die elektrische Kraft in elektrostat. Einh. G

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es ist
V
300 d'

wenn V das in Volt gemessene, an die Platten angelegte Potential und d cm deren Abstand bedeutet so befindet es sich im Gleichgewicht, wenn mge & ist. Ändert man nun die Ladung des Teilchens entweder durch Ionisation der Luft im Kondensator mit Hilfe eines Ra-Präparates oder, falls das Teilchen lichtelektrisch empfindlich ist, durch Bestrahlen desselben mit ultraviolettem Licht, so muß, damit sich das Teilchen nun wieder im Gleichgewicht befindet, auch die elektrische Kraft & geändert werden, und zwar so, daß sich die Ladungen

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verhalten. Will man nun absolute Messungen der Ladungen e, e1, e2 vornehmen, so muß man noch die unbekannte Masse m des Teilchens bestimmen. Dies geschieht nur unter Zuhilfenahme irgendeiner neuen Hypothese. Z. B. kann man das Teilchen frei fallen lassen und die Masse unter Annahme der Gültigkeit des Stokesschen Widerstandsgesetzes berechnen, oder man berechnet die Teilchengröße aus der Brownschen Bewegung des Teilchens unter Annahme der Gültigkeit der Einsteinschen Formel, oder endlich berechnet man den Durch

Annalen der Physik. IV. Folge. 57.

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messer des Teilchens aus der Farbe des abgebeugten Lichtes, indem man sich auf die Miesche Beugungstheorie stützt.

Sind die einzelnen Ladungen e, e1, e... Multipla nε, n1ε, nε... einer Elementarladung &, so ist

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...

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Die Zahlen n, n1, n2 · sind dabei eindeutig bestimmt als die kleinsten ganzen Zahlen, die im gleichen Verhältnis zueinander stehen wie die reziproken Werte der Feldstärken oder der unmittelbar abzulesenden Haltepotentiale V, V1, V2.... Man kann also die atomistische Struktur der Elektrizität schon an solchen Relativmessungen der Ladungen eines Teilchens prüfen. Die Größe der Grundladung selbst, d. h. das Elementarquantum & der Elektrizität, findet man aber erst unter Zuhilfenahme einer der drei erwähnten Zusatzhypothesen.

Relativmessungen, d. h. Versuche, die Ladungen des einzelnen Teilchens als Multipla einer unbekannten Elementarladung darzustellen, sind u. a. von Ehrenhaft1), E. Meyer u. W. Gerlach2), Konstantinowsky) und von Joffé), angestellt worden. Ehrenhaft 5) fand z. B., daß sich die Ladungen eines bestimmten Hg-Teilchens verhielten wie die kleinen ganzen Zahlen

--

+2+3+2+1:-2:- 3 : — 2: -1: − 2: — 1. Doch legte er diesen Versuchen später kein Gewicht mehr bei. Er spricht vielmehr) die Ansicht aus:,,Die Beobachtung zeigte, daß bei enger gezogenen Grenzen der Messung den Versuchsbedingungen nur immer durch größere Zahlen (Viel

1) F. Ehrenhaft, Sitzungsber. d. Wiener Akad. Math.-nat. Kl. Abt. IIa. 123. p. 53. 1911.

2) F. Meyer u. W. Gerlach, Ann. d. Phys. 45. p. 177. 1914. 3) D. Konstantinowsky, Sitzungsber. d. Wiener Akad. Abt. IIa. 123. p. 1697. 1914.

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4) A. Joffé, Sitzungsber. d. Münch. Akad. p. 19. 1913.
5) 1. c. p. 82 u. 104.

Anmerkung

6) F. Ehrenhaft, Physik. Zeitschr. 15. p. 358. 1917. bei der Korrektur: Noch prägnanter formuliert Ehrenhaft seinen Standpunkt in der Zusammenfassung am Schluß seiner neuesten Arbeit (Ann. d. Phys. 56. p. 72. 1918):,,Schließlich wird nachgewiesen, daß die vermeintlichen ganzzahligen Verhältnisse der Ladungen, welche ein Probekörper bei Umladungen hintereinander annimmt (,,loi des multiples entiers“) rein arithmetische, nur aus dem Rechenverfahren und nicht aus dem Wesen der Elektrizität entspringende sind und eine konstuierte Beziehuug darstellen.“

fachheiten der Ladung, d. h. komplizierterer Zusammensetzung aus eventuell elementaren Quanten) genügt werden kann, so daß die Ladungen, aus welchen die Elektrizitätsmengen auf den Probekörpern nach den Versuchen aufgebaut sein könnten, immer kleiner werden." Derselben Ansicht ist Konstantinowsky1), der auch die Versuche von E. Meyer u. W. Gerlach, die Verhältnisse der gemessenen Haltepotentiale eines Teilchens bei verschiedenen Ladungen darzustellen als Verhältnisse reziproker ganzer Zahlen

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für nicht bindend erklärt, da die Potentialsprünge (Ladungsänderungen) klein sind im Verhältnis zu den Haltepotentielen und infolgedessen die Zahlen n, n1, ng... relativ groß (über 20) werden. Nun sind die Resultate von E. Meyer u. W. Gerlach bei den von ihnen verwendeten Pt- und Cu-Teilchen nur nebenher gewonnen worden, und es sagen die genannten Forscher auch ausdrücklich), daß solchen Versuchen um so mehr Gewicht zukommt, je kleiner die Zahlen n; sind.

Gegen die Beobachtungen von Joffé läßt sich dieser Einwand nicht erheben. Seine Teilchen haben n; = 1, 2, 3 ... als kleinste Zahl von hypothetischen Elementarquanten zur Ladung. Dagegen kann man mit Recht gegen seine Messungen einwenden (Konstantinowsky), daß die Methode, ein Potential einzustellen, bei dem das Teilchen in einer bestimmten Zeit keine merkliche Vertikalbewegung ausführt, noch kein Maß für die Meßgenauigkeit liefert, daß man vielmehr entweder

1. die Schwebespannung V zwischen zwei Werte und ▾ einengen muß, bei denen das Teilchen bzw. steigt und fällt, oder 2. die Genauigkeit jeder einzelnen Messung, d. h. die Empfindlichkeit der Einstellung bestimmen muß.

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Es ergibt sich daher die Aufgabe, die Haltepotentiale solcher Teilchen, die infolge ihrer kleinen Masse wenn die Elektrizität überhaupt atomistisch aufgebaut ist schon bei einer Ladung von 1 oder 2 Elektronen durch das zur Verfügung stehende elektrische Feld von maximal ca. 1000 Volt schwebend gehalten werden können, nach diesen beiden Methoden zu bestimmen. Es sollte also die Richtigkeit der Vor

1) D. Konstantinowsky, Ann. d. Phys, 48. p. 57. 1915.
2) 1. c. p. 186.

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