This is a digital copy of a book thiat was preserved for generations on library shielves before it was carefully scanned by Google as part of a project to make the world's books discoverable online. It has survived long enough for the Copyright to expire and the book to enter the public domain. A public domain book is one that was never subject to Copyright or whose legal Copyright term has expired. Whether a book is in the public domain may vary country to country. Public domain books are our gateways to the past, representing a wealth of history, culture and knowledge that's often difficult to discover. Marks, notations and other marginalia present in the original volume will appear in this file - a reminder of this book's long journey from the publisher to a library and finally to you. Usage guidelines Google is proud to partner with libraries to digitize public domain materials and make them widely accessible. Public domain books belong to the public and we are merely their custodians. Nevertheless, this work is expensive, so in order to keep providing this resource, we have taken steps to prevent abuse by commercial parties, including placing technical restrictions on automated querying. We also ask that you: + Make non-commercial use of the file s We designed Google Book Search for use by individuals, and we request that you use these files for personal, non-commercial purposes. + Refrain fi^om automated querying Do not send automated queries of any sort to Google's System: If you are conducting research on machine translation, optical character recognition or other areas where access to a large amount of text is helpful, please contact us. We encourage the use of public domain materials for these purposes and may be able to help. + Maintain attribution The Google "watermark" you see on each file is essen tial for informing people about this project and helping them find additional materials through Google Book Search. Please do not remove it. + Keep it legal Whatever your use, remember that you are responsible for ensuring that what you are doing is legal. Do not assume that just because we believe a book is in the public domain for users in the United States, that the work is also in the public domain for users in other countries. Whether a book is still in Copyright varies from country to country, and we can't offer guidance on whether any specific use of any specific book is allowed. Please do not assume that a book's appearance in Google Book Search means it can be used in any manner anywhere in the world. Copyright infringement liability can be quite severe. About Google Book Search Google's mission is to organize the world's Information and to make it universally accessible and useful. Google Book Search helps readers discover the world's books while helping authors and publishers reach new audiences. You can search through the füll text of this book on the web at|http : //books . google . com/ Physikalische Zeitschrift Eduard Riecke, Hermann Theodor Simon, Peter Josef William Debye, Max Born S Digitized by yööögle-^ &i%''-' V-, . '< C ': r»-^ ' ■' V' '. 'a' '^ i " ^ { ' .j ' V- ■/ ■' r^ ■^ V 'j ; : ' A '■■' i f'' ' v; ^' , ■^ v: > 7* ^ X t. '.-<. /" .'-> i'" ,1 ( ■ ■ •^ > ^ ' 1 -1 f .-^ ■' ^'l ,) u' ^ ■; :^§ A '-■'■ "^ V i •'. '^'' ■S ; -' ', /. ■•> r ■ "r-i >- V 1 ^ . ,~ \ ■7 V ■? .--. ; < ■ .^ ( . < C' \ ; 1 r' . .' V, ;* '% ""■' ' ,■/ ^1 ^' •^l :- ■^< <' .' ^ V ~ V, ,1 F ' ^. . "3 ;" ^M V ■--. •? ^ - ■: • ' c ^ ^, ,'.' • /:' ■i .^ - f-' , ? ''^ ■, ■ V ■ ■ i, {-: ■ ■'^ ,£. i ■' ■ ^ .-. ^A .? '^. ' •- ^. ■■ V- •/' ' '^ ■ ,■ t }-^ - ■<',-. ■-' t. - !> ■ ■' '" ■"» i. ' ' fi- ' .7 ^ ,•- V ^- (•■: '■\ V ,- ^ -V/ 'P ■■> i ^' 1 <■ ; ■■■ ■ - r > t •t :. ■ - t ■ 1 '^ . ^ ^ ■ j # : 4 1 ü . c- ■.-■ tfzed' by VJjO Digitized by Google Physikalische Zeitschrift Unter ständiger Mitarbeit für den referierenden Teil von Privatdozent Dr. M. Abraham, Professor Dr. L. Ambronn, Professor Dr. H. Boruttau, Professor Dr. A. Coehn, Professor Dr. Th. Des Coudres, Privatdozent Dr. E. Engllsoh, Professor Dr. W. Kaufkuaim, Professor Dr. H. Lorenz, Professor Dr. E. Hey er, Professor Dr. Ii. Bhumbler, Professor Dr. E. Sohaum, Professor Dr. Q. C. Sohmidt, Professor Dr. K. Bohwanisohild, Professor Dr. E. Wieohert, Privatdozent Dr. E. Zermelo. Herausgegeben von Dr. E. RIECKE und Dr. H. TH. SIMON o. ö. Professor an der UniversitSt Göttingen. a. o. Professor ao der UniTersitilt Göttingeo. Redaktion: Privatdozent Dr. E. BÖSE in Göttingen FÜNFTER JAHRGANG. 1904. »5'?«=»- Leipzig, Verlag von S. Hirzel. 1904. Digitized by Google Digitized by Google Autoren- und Sachregister. Abkürzungen: (R.) = Referat, (B.) = Besprechung, (N.) = 76. Naturforschcrversammlung. Seite Abbe, H., Gesammelte Abhandlungen. I. (B.) . . . 532 AbegSTi B. u. W. Hera, Chemisches Praktikum. (B.) 830 Abrahkm, H., Sammlung einfacher physikalischer Demonstrationen, I. (B.) 216 Abraham, M., Zur drahtlosen Telegraphie .... 174 — Die Grundbypothesen der Elektronentheorie . . . 576 — Die Rückwirkung der Strahlung auf ein bewegtes Elektron 605 Absorbierbarkeit: Methode zur Bestimmung der Intensität der Ä-Strahlen, sowie einige Messungen ihrer — , v. W. Seitz 395 Absorption : Die — von Quarz, Kalkspat, Steinsalz, Fluss- spat, Glyzerin und Alkohol im Sussersten Ultraviolett, V. A. Pflflger 215 .\bsorptionsspektra: Die ultravioletten — der Ortho-, Meta- und I'ata-Isomeren, v. R. Magini .... 145 — Einfluss der doppelten chemischen Bindung auf die ultravioletten — , v. R. Magini 147 Adiabatische Reaktionskinetik chemischer Systeme, v. G. Bredig u. F. Epstein. (N.) 698 Akkumulator: Der Edison , v. M. Janet (R.) . . 556 Aktinium: Über das — , v. A. Debierne 732 Erwiderung, v. F. Giesel 822 Aktive Körper: Kathoden- und Röntgenstrahlen sowie die Strahlung — , v. F. Neesen. (B.) 474 Akustik: Lehrbuch der — . I., v. K. Klimpert. (B.) . 559 Akustisch: Verallgemeinernde Weiterentwicklung des elektromagnetischen „Selbstunterbrechers" und ihre Verwendung zu — Demonstrationen, v. J. J. T. Chabot 89 Algebra: Vorlesungen über — , v. G. Bauer. (B.) . . 63 Alkalimetalle: Die Elektrometallurgie der — , v. H. Becker. (B.) 646 Aluminium: Die Gewinnung des — und dessen Bedeutung für Handel und Industrie, v. A. Minet. (B.) ... 62 Amaduszi, Ii., Das Selen. (B.) 647 Analyse: Technisch-chemische — , v. G. Lunge. (B.) . 557 AngStrSm, K., Die Strahlung der Hefaerlampe . . 456 Anomale Dispersion: Quantitative Bestimmung der — des Natriumdampfes, v. R. W. Wood 605 — Eine quantitative Bestimmung der — des N'atrium- dampfes im sichtbaren und ultravioletten Spektral- gebiete, V. R. W. Wood 751 Äquivalentvolumen: Die Beziehungen zwischen — und Atomgewicht, v. W. Borchers, (li.) ...... 643 ArrheniUB, S. A., Lehrbuch der kosmischen Physik. (B.) 308 Astronomie: Poincares Preis-irbeit von 1889/90 und Gyl- d^ns Forschung über das Problem der drei Körper in ihren Ergebnissen für die — , v. H. Buchholr. . 180 — Grundriss der theoretischen — und der Geschichte der Planetentheorien, 2. Aufl., v. J. Frischauf. (H.) 392 — Tafeln zur theoretischen — , v. J. Bauschinger. (B.) 532 — Mathematik, Physik, — an den deutschen Universi- täten in den Jahren 1893 — 1903, v. F. Klein . . 764 Seite Astrophysikalisches Observatorium: Publikationen des — Königstuhl-Heidelberg, v. M. Wolf. (B.) .... 483 Äther: Ober einen Versuch zur Entscheidung der Frage, ob sich der Licht- — mit der Erde bewegt oder nicht, V. W. Wien 585, 604 Bemerkung hierzu, v. A. Schweitzer .... 809 — Über den Einfluss der Bewegung der Körper auf die Fortpflanzung der Wirkungen im — , v. P. Gerber. (B.) 644 Atmosphäre : Ober die radioaktive Substanz, deren Ema- nation in der Bodenluft und der — enthalten ist, v. J. Elster u. H. Geitel 11 — Bemerkungen Über die Abhängigkeit der elektrischen Leitilhigkeit der — von meteorologischen Faktoren, V. A. Gockel 257 — Einige Beobachtungen über das elektrische Ver- halten der — am Meere, v. A. Löwy u. F. Maller 290 — Radioaktive Emanationen in der — , v. A. Gockel 591 — Über die Ionisierung der — , v. A. Schuster . . 607 Atmosphärendruck: Versuche über den Glimmstrom bei — , V. W. Kaufmann 57 Atmosphärisches Potentialgefälle: Über die Ursache des normalen — und der negativen Erdladung, v. H. Kbert 135 Bemerkung hierzu, v. G. C. Simpson . . . . 325 Erwiderung hierauf, v. H. Ebert 499 — Über Messungen des — in Kremsmtinster, v. B. Zölss 260 Atmosphärische Radioaktivität, v. H. A. Bumstead . 504 Atome : Die Dissoziierung und Umwandlung chemischer — , V. J. Stark. (B.) 47S Atomgewicht: Die Beziehungen zwischen .\quivalentvo- lumen und — , v. W. Borchers. (B.) 643 Atomvolumen : Ober eine mögliche Beziehung der Serien- spektren zum — , V. M. Reinganum 302 Atomvolumina: Berechnung des Molekularvolumens von Halogensalzen aus den — der Bestandteile, v. M. Reinganum. (N.) 687 Atomzerfall: Radioaktivität, eine elementarische Abhand- lung V. Standpunkte der Theorie des — , v. F. S o d d y. (B.1 473 Aubel, E. van, Erwiderung auf die Kritik des Herrn Franz Streint/, 303 — über die spezifische Wärme der Metallsulfide und das loule-Neumann-Koppsche Gesetz 636 — über die Zersetzung von Jodoform unter der Ein^ Wirkung von Sauerstoff und Lichtstrahlen .... 637 Berichtigung hierzu S08 I Augenspiegel: Die Theorie des — und die Photo- graphie des Augenhintergrundes, v. W. Thorner. I (B.) 217 i Autoxydation: Kritische Studien tlber die Vorgänge ebe- und Empfangsapparate zur elektrischen — von Photographien, v. A. Korn. . 113 Digitized by Google vm Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Seite FernUbertriguDg: Empfaogsapparate flir Telautograpbie und — von HalbtongraTSren, v. A. Korn . . . . 164 Ferromagnetische Metalle: Über die Magnetisierung und die magnetischen Längenveränderungen — und Legierungen bei der Temperatur 7on fittssiger Lufl, V. K. Honda u. S. Sbimizu . 40 — Ober die Magnetisierung und die magnetiscbe LSogen- Snderung in — und Legierungen bei Temperaturen zwischen — 186O und I200« C, Vi K. Honda u. S. Sbimizu 816 Festigkeitslehre: Abriss der — fttr den Maschinenbau, V. F. Reuleaux. (B.) 559 Festschrift, Ludwig Boltzmann gewidmet zum sechzigsten Geburtstage. (B.) 437 Figee, 8., Elektrische Beobachtungen zu Batavia und an der Westküste von Sumatra während der totalen Sonnenfinsternis am 18. Mai 1901. (R.) . . 803 Films: Das Arbeiten mit Roll , v. H. Müller. (B.) . 485 — Das Photographieren mit — , v. E. Holm. (B.) . .. 806 Flsehor, O., Der Gang des Menschen. V u. VL (B.) 830 Flammen: Die Erscheinung der Ionisation in — , v. F. L. Tnfts 76 — Theoretische Bemerkungen zur Ionisation in — , v. J. Stark 83 Bemerkung hierzu, T. E. Marx 298 — Die Beziehung zwischen leuchten und elektrischer Leiträhigkeit in — , v. F. L. Tufts 157 — Bemerkung über den EinBoss glühender Körper in — auf die Ionisation, v. F. L. Tufts 158 — Die elektrische Strömung in — zwischen nahen Elek- troden, V. F. L. Tufts u. J. Stark 248 — Elektrische Leitfähigkeit in — , v. H. A. Wilson . 608 Fleming, J. A., Elektrische Wellen längs Drahtspulen und eine Anwendung derselben zur Messung der bei der drahtlosen Telegraphie benutzten Wellenlängen 609 Flimmerphotometrie : Das Problem der — , T. H. Krttss 65 Florio, F., Neue Quecksilber-Luftpumpen 463 Flüssigkeit: Ober die Funkenentladung in — , v. K. Przibram S74 FSppl, A., Ober einen KreiseWersuch zur Messung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Erde 416 Foroh, C, Eine Methode zur Bestimmung der Reibung in Röhren bei sehr geringer Geschwindigkeit . . 60: — Bemerkung zu der Arbeit von Blaas und Czermak, über auffallende, durch die photographische Platte erkennbare Erscheinungen. (Briefk.) 609 Foerater, W., Lebensfragen und Lebensbilder. (B.) . 830 FrankenhäUBsr, F., Die Wärmestrahlung, ihre Gesetze und ihre Wirkungen. (B.) 832 Frequenzzeiger: Ober eine einfache Methode zur Er. Zeugung synchroner Rotationen an zwei entfernten Stationen unter Verwendung des — von R. Hart- mapn-Kempf, v. A. Korn 25 Frick, J., Physikalische Technik. 1 1. (B.) . ' . . . 830 Frioke, K., Über die heutige Lage des naturwissen- schaftlich-mathematischen Unterrichts an den höheren Schulen. (N.) 708 Frischauf, J., Grundriss der theoretischen Astronomie und der Geschichte der Planetentheorien. (B.) . . 39* Funkenentladung: Ober die — in Flüssigkeiten, v. K. Przibram 574 Funkeninduktoren : Konstruktion, Bau und Betrieb von — und deren Anwendung mit besonderer Berücksichtig- ung der Röntgenstrahlen-Technik, v. E. R uh m e r. (B.) 647 Funkenspektren: Die Energieverteilung in den — der Metalle, v. A. Pflüger 34 Oajdeozka, J., Maturitätsprüfungsiragen aus der Physik. (B.) 558 Galvanoplastik: Die — , tv. W. Pfanhauser. (B.) . . 046 Gang: Der — des Menschen. V. VI, v. O. Fischer. (B.) 830 QanB, B., Die ponderomotorischen Kräfte, welchen ein homogenes Dielektrikum in einem elektromagnetischen Felde unterworfen ist 162 Nachtrag hierzu 192 Seite Gans, It., — Antwort hierauf, v. F. KoH£ek . . . 455 Entgegntmg, v. R. Gans 627 — Bemerkung zu den Arbeiten von F. Koläcek, A. Heydweiller und — über Magnetostriktion, v, S. Sano ; 812 Gase: Ober die Löslichkeit von — in Flüssigkeiten. I, T. L. Cassnto 233 — Ein Verfahren zur Messung der Strömungsgeschwin- digkeit von — mit besonderer Berücksichtigung Inftelektrischer Apparate, v. H. Gerdien u. H. Schering ' 297 — Der Einfluss der Temperatur auf die lonisienmg, welche in — durch die Wirkung von Röntgenstrahlen hervorgebracht wird, v. R. K. Mc. Clung . , . 368 — Über die Ionisation verschiedener — und Dämpfe durch Foloniumstrahlen, v. C.Böhm-Wendt . . 509 — Über ein aus Rohpetroleum gewonnenes radioaktives — , V. E. F. Burton 511 — Beitrag zur Strahlung der — , v. W. Kernst. (N.)-. 777 Gasentladungen und Lichtbögen mit glühenden Leitern zweiter Klasse als Strombasis, v. E. Rasch , . . 375 Gasgemische: Wärmeleitung in — , v. A. Wassiljewa 737 — — Berichtigung hierzu 808 Gasstrahl: Ober die stationären Wellen in einem — , v. L. Prandtl 599 Gasteiner Wasser: Über die im — enthaltene radioaktive Emanation, v. H. Mache 441 Geissler, K., Die Grundsätze und das Wesen des Un- endlichen in der Mathematik und Philosophie. (B.) . 475 Oeitel, H. u. J. Slater, Ober die radioaktive Substanz, deren Emanation in der Bodenlnft und der Atmo- sphäre enthalten ist II — Notiz über den Anschlnss von Rezipienten aus Quarz- glas an die Quecksilberluftpumpe 33 — über eine verbesserte Form des Zinkkugelphoto- meters zur Bestimmung der ultravioletten Sonnen- strahlung 238 — Ober Radioaktivität von Erdarten und Quellsedi- menten 321 — Ober die Aufnahme von Radiumemanation durch den menschlichen Körper 729 Geometrische Optik: Die Bilderzeugung in optischen Instrumenten v. Standpunkt der — , v. M. v. Rohr. (B.) 487 Geometrisch-optisch: Reflexion und Refraktion mittels einer natürlich gekrümmten Fläche zwecks Demon- stration — Grunderscheinungen II, v. J. J. T. Chabot 823 Gtorber, F., Ober den Einfluss der Bewegung der Körper auf die Fortpflanzung der Wirkungen im Äther. (B.) 644 Gerdes, F., Einführung in die Elektrochemie. (B.) . . 61 Qerdien, H., Die Messung kleiner Kapazitäten mittels einer messbar veränderlichen Normalkapazität . . 394 — u. H. Bohering, Ein Verfahren zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen mit besonderer Berücksichtigimg luftelektrischer Apparate .... 397 Gewicht: Kraft, — , Masse, Stoff, Substanz, v. K. Schreber. (N.) : ; • ''^T Gewitter: Entstehung und Entladung der — sowie ihre Zerstreuung durch den Blitzkamm, v. R. Klimpert. (B.) 440 Giesel, F., Ober Aktinium-Emaniura 822 Gieselscher Emanationskörper: Versuche zur Gewichts- bestimmung der Emanation des — , v.E, Meyer u. L. G runmach. (N.) 677 Gleichgewichts-Bedinguttgen: Ober die thermodynamische Herleitung der physikalisch-chemischen — , v. K. v. Wesendonk 5^1 Gletscher: Die — , v, H. Hess. (B.) . 559 Glimmstrom: Versuche über den — bei Atmosphären- druck, V. W. Kaufmann 57 — Der — zwischen nahen Elektroden in freier Luft, v. J. Stark : • • ■ 96 — Wanderung von Metallionen im — in freier Luft; Demonstrationsversuche, v. E. Riecke u. J. Stark 537 Glühende Fäden: über die Wärmeabgabe — durch Leitimg imd Konvektion, v. L. W. Hartmann . . 579 Glühlampe: Die elektrische — im Dienste des physi- kalischen Unterrichtes, v. E. Grimsehl. (B.) . . . 279 Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. IX Seite Qookel, A., Bemerkangen Aber die Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit der AtmosphSre tod meteo- rologischen Faktoren 357 — RadioaktiTC Emanationen in der AtmosphSre . . . 591 Berichtigang 648 — Ober die in Thermalquellen enthaltene radioaktive Emanation 594 QraetB, Ii., über die strahlungsartigen Erscheinungen des Wasserstoffsuperoxyds. (N.) 688 Gravitation, v. J. Zenneck. (B.) 470 Gray, A., Lehrbuch der Physik. I. (B.) 536 Orimaehl, SS., Die elektrische Glühlampe im Dienste des physikalischen Unterrichtes. (B.) 279 — Demonstration eines Pendels mit direkt messbarer PendeUInge. (N.) 780 Oranmaoh, Ii., Experimentelle Bestimmung der Ober- flSchenspannung und des Molekulargewichts von ver- flüssigtem Stickstoffoxydul. (N.) . . . . ' . . . 677 — n. X!. Meyer, Versuche zur Gewichtsbestimmung der EmanationdesGieselschenEmanationskörpers.(N.J 677 Oiigsenheliner, 8., Ober die Ionisation bei der Ozon- büdung 397 Berichtigung 536 — u. A. Korn , Divergenz von Elektroskopblättchen im Vakuum infolge von Belichtung 95 Bemerkung hierzu, v. W. C. Röntgen . . . 168 Gummidruck: Der — , v. W. Kösters. (B.) .... 805 Gyld^n: Poincarfe Preisarbeit von 1889/90 und — s Forschung über das Problem der drei Körper in ihren Ergebnissen fUr die Astronomie, v. H. Buch- holz 180 — Über die horistische Methode — , v. H. Poincar^ 385 Gyrostatische Theorie: Die — des Lichtes, v, H. Chi- part- (B) 533 H. Halbtongravüren: Empfangsapparate fUr Telautograp hie und Femübertragung von — , v. A. Korn .... 164 Htillwaeha, W., Lichtelektrische Ermüdung und Pho- tometrie 489 Halogensalze: Berechnung des Molekularvolumens von — aus den Atomvolumina der Bestandteile, v. M. Reingauum. (N.) 687 Hanneke, P., Die Herstellung von Diapositiven. (B.) 646 Hansen, F. A., über die Bestimmung der Bahn eines Himmelskörpers aus drei Beobachtungen. (B.) . . 392 Bürden, J., Übn elektrodenlose Ringströme .... 74 — Induktion im Vakuum 75 — Beitrag zur Kenntnis der Wirkungsweise des Ko- hSrers 626 Hanns, F., Ober eine Vorrichtung zur exakten Eichung von Elektrometern fiir Elektrizitätsmengen und ihre Anwendung auf die absolute Messung äusserst ge- ringer Stromstärken 47 — Über die Ursache der Leitfähigkeit von Phosphor- luft 93 Hartgummi- Isolatoren: Eine Verbesserung der — fttr luftelektrische Messungen, v. H. Schering , . . 451 Hartl, H, Über neue physikalische Vorlesungsapparate. (N.) ■ . • ., 655 Hartmann, J., Über das Spektrum des Emanium- lichtes 570 Hartmann, I>. W., Die Lichtstrahlung der Nemstschen GlUhkörper bei veränderlicher Stromdichte .... I — Über die Wärmeabgabe glühender Fäden durch Leitung und Konvektion 579 Hartmann & Braun A.-G., Stöpselmessbrttcke mit ver- tauschbaren Vergleichswiderständen. Mitteilung aus der Werkstätte von — 50 Hartmann-Kempf: Über eine einfache Methode zur Erzeug- ung synchroner Rotationen an zwei entfernten Stationen unter Verwendung des Frequenzzeigers von R. — , V. A. Korn 25 Harvard-Universität: Beiträge des Jefferson Physik-Ijibo- ratoriums der — I. (B.) 807 Hauchfiguren: Dnuemde elektrische — , v. H. Axmann 555 Seite Haupt, E., F. Heusler u. W. Stark, Ober die ferromagnetischen Eigenschaften von Legierungen nnm^netischer Metalle. (R.) 190 Hebezeuge: Die — , v. H. Bethmann. (B.)o .... 558 Hefnerlampe: Die Strahlung der — , v. K. Angström 456 — Zur Strahlung der — , v. E. Hertzsprung . . . 634 Helium: Weitere Versuche über die Entwickelung von — aus Ridium, v. W. Ramsay u. F. Soddy . . . 349 Helligkeitsabnahme: Beobachtung der — durch Brechung, V. A. Schmidt 67 Bemerkung hierzu, v. H. Seeliger 237 Helligkeitsgesetz : Beschränkung und Erweiterung meines — , V. A. Schmidt . 528 Helmholta, H. v., Einleitung zu den Vorlesungen über theoretische Physik. (B.) 140 — Vorlesungen über theoretisdie Physik. II. (B.) . 475 Henrysches Gesetz: Ober die Gültigkeit des Daltonschen resp. — bei der Absorption der Emanation des Frei- burigeV Leitungswassers und der Radiumemanation durch verschiedene Flttssigkeiten, v. H. R. v. Tran- benberg - 130 HertB, F., Kann sich ein Elektron mit Lichtgeschwindig- keit bewegen ? •. 109 Hertaaprang, X., Vergleich einiger spektralphoto- metrischen Resultate 34 Bemerkung hierzu, v. O. Tumlirz 156 — Zur Strahlung der Hefnerlampe 634 Hen, W. u. B. Abegg, Chemisches Praktikum. (B.) 830 Hess, H., Die Gletscher. (B.) 559 Heusler, F., W. Btark n. E. Haupt, Ober die ferromagnetischen Eigenschaften von Legierungen unroagnetischer Metalle. (R.) 190 HeydweUIer , A , Über Villaris kritischen Punkt beim Nickel. (Entgegnung an die Herren Honda und Shimizu) sjj Erwiderung hierauf, v. K. Honda u. S. Shimizu 631 — Bemerkung zu den Arbeiten von F. Kolicek, — und R. Gans über Magnetostriktion, v. S. Sano . . . 812 Himmelskörper: über die Bestimmung der Bahn eines — aus drei Beobachtungen, v. P. A. Hansen. (B.) 392 Himstedt, F., Über die radioaktive Emanation der Wasser- und Ölquellen 210 Hoff, J. H. van't, Vorlesungen Ober theoretische und physikalische Chemie. III. (B.) 280 Hoftnann, K., Die radioaktiven Stoffe nach dem neu- esten Stande der wissenschaftlichen Erkenntnis. (B.) 474 Holm, H., Das Photographieren mit Films. (6.) . . 806 Honda, K. u. B. Bhünisu, Über die Magnetisierung und die magnetischen Längenveränderungen ferro- magnetischer Metalle und Legierungen bei der Temperatur von flüssiger Luft 40 — Über das Vorhandensein von Villaris kritischem Punkt bei Nickel 254 — — Entgegnung hierauf, v. A. Heydweiller . . . 255 — — Erwiderung, v. K- Honda u. S. Shimizu . . 631 — Über die Magnetisierung und die magnetische Längen- änderang in ferromagnetischen Metallen und Legierun- gen bei Temperaturen zwischen — iSö" und 12000 c. 816 Hoppe, JB., Zur Konstitution der Magaete. (N.) . . 650 Horistisch: Ober die — Methode Gyld£ns, v. H. Poin- carö 385 Hutb, B. F., Bemerkung zu der Arbeit des Herrn J. Zenneck: Theorie und Praxis in der drahttosen Tel^fraphie 748 Hydraulischer Wirkungsgrad: Ober den — von Turbinen bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen und Pumpen, v. R. Proell. (B.) 312 Hypochlorite und elektrische Bleiche, v. V. Engel - hardt. (B.) 645 Hypothese: Wissenschaft und — , v. H. Poincar^. (B.) 829 I. Ikle, M., Über das ultrarote Absorptionsspektrum einiger organischer Flüssigkeiten 271 Indrilüon, Th., Otter das Spektrum der Emanation . 214 Induktion im Vakuum, v. J. Härd^n 75 Digitized by Google X Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Seite iDflueozmaüGhineii: Ober die Abhängigkeit der Strom- stärke, Leistung sowie des Wirkungsgrades der — von dem Entladepot^ntial, y. H. Wommelsdorf . 792 Intensität: Methode zur Bestimmung der — der ß- Strahlen, sowie einige Messungen zur Absorbierbar- keit, r. W. Seitz 395 Ionen : Die neueren Forschungen über — und Elektronen, T. G. Mie. (B.) 88 — Wanderung von Metall im Glimmstrom in" freier Luft; Demonstrationsversuche, v. E. Riecke u. J. Stark S37 — Über den Austritt negativer — aus glühenden Metall- oxyden und damit zusammenhängende Erscheinungen, V. A. Wehnelt. (N.) 68o looenwanderung im Methylalkohol als Lösungsmittel, v. C. Dempwolff 637 Ionisation: Die Erscheinung der — in Flammen, v. F. L. Tufts 76 — Theoretische Bemerkungen zur — in Flammen, v. J. Stark 83 Bemerkung hierzu, v. E. Marx 298 — Bemerkung über den Einfluss glühender Körper in Flammen auf die — , v. F. L. Tufts 158 — Über die — bei der Ozonbildung, v. S. Guggen- heimer. ... 397 — Über die — verschiedener Gase und Dämpfe durch Poloniumstrahlen, v. C. Böhm-Wendt .... 509 Ionisierung durch den Stoss negativer Ionen von glühen- der Kohle, v. J. Stark 51 Berichtigung hierzu 280 — Der Einfluss der Temperatur auf die — , welche in Gasen durch die Wirkung von Röntgenstrahlen her- — vorgebracht wird, v. R. K. Mc. Clung 368 — über die — der Atmosphäre, v. A. Schuster . . 607 Isolatoren: Der experimentelle Nachweis des elektrischen Feldes im Innern von in Elektrolyte tauchenden — ; kontinuierliche Rotation des — in vorgeschriebenem Sinne, v. W. v. Nicolajew 203 — Eine Verbesserung der Hartgummi- — flir laftelek- trische Messungen, v. H. Schering 451 Isomeren: Die ultravioletten Absorptionsspektra der Ortho-, Meta- und Para , v. R. Magini . . . I45 Isotrop: Herstellung doppfit brechender Körper aus — Bestandteilen, v. F. Braun I99 J- Jäger, W., Die Normalelemente und ihre Anwendungen in der elektrischen Messtechnik. (B.) 62 Jahrbuch der Chemie. XII, v. R. Meyer. (B.) . . . 120 — — Xin. (B.) 776 — der Elektrochemie. 1901, v. H. Danneel (B.) . . 62 — — 1902. (B.) 560 — der Naturwissenschaften. 1903 — 1904, v. M. Wilder- mann. (B.) 728 — für Photographie und Reproduktionstechnik. XVIII, v. J. M. Eder. (B.) 806 — der Radioaktivität und Elektronik, v. J. Stark. (B.) 474 Janet, M., Der Edison-Akkumulator. (R.) .... 5J6 Jentsch, O., Unter dem Zeichen des Verkehrs. (6.) . 482 Jodkalium: Über die Wirkung einiger elektropositiver Metalle auf — , v. F. Streintz 736 Jodoform: Über die Zersetzung von — unter der Ein- wirkung von Sauerstoff und von Lichtstrahlen, v, E. v. Aubel 637 Berichtigung hierzu 808 JohanneBson, F., Physikalische Grundbegriffe. (B.) 120 Johnson, K. B., Eine Bemerkung zu den Dimensions- systemen der Physik 635 — Einige Beob.ichtungen über die Wirkung des Loch- unterbrechers . 742 Joule: Über die spezifische Wärme der Metallsullide und das — -Neumann-Koppsche Gesetz, v. E. v. Aubel 636 Journal für physikalische Chemie, Elektrochemie, Thermochemie, Radiochemie, chemische Mechanik, Stöchiometne, v. Ph. A. Guye. (B.) 279 Seite Jüptner, H. V., Lehrbuch der physikalischen Chemie. I. (B.) 278 K. Kahlboum, O. W. A., Kurze Bemerkung über Queck- silberpumpen nach dem Sprengeischen System . . 82S Kaläbne, A., Über das Woodsche Lichtfilter für ultra- violette Strahlen 415 Kalium: Ober den Einfluss der Temperatur auf die elektrische Leitfähigkeit des — , v. A. Bernini. . 406 Kanalstrahlen: Die neueren Strahlungen. Kathoden- strahlen, — , Röntgenstrahlen und die radioaktive Selbststrahlung (Becquerelstrahlen), v. H. Mayer. (B.) 474 Kapazität: Die Messung kleiner — mittels einer messbar veränderlichen Normal , v. H. Gerdien . . . 294 Kathodenstrahlen: Über die chemische Wirkung der — , V. E. Böse 329 — Die neueren Strahlungen. — , Kanal-, Röntgen- strahlen und die radioaktive Selbststrahlung (Becque- relstrahlen), V. H. Mayer. (B.) 474 — und Röntgenstrahlen, sowie die Strahlung aktiver Körper, v. F. Neesen, (B.) 474 — Über eine von den — des Radiums in Metallen er- zengte SeknndSrstrahlung, v. F. Paschen . . . 502 — Das Wesen der — und Röntgenstrahlen, v. J. Stark. (B.) 832 Kathodisch: Quecksilber als — Basis des Lichtbogens, V. J. Stark 750 Kau£nann, "W., Versuche über den Glimmstrom bei Atmosphärendruck 57 Kayser, H., Normalen der Wellenlängen 606 Kelvin, Iiord, Über eine Kombination von Atomen, die die Eigenschaften von Polonium und Radium zeigen wUrde 608 Kimmtiefe: Über einen Apparat zur Messung der — , v. C. Pulfrich. (.N.) 656 Kinetische Theorie und Radioaktivität, v. E. Böse . . 356 — II, V. E. Böse 731 Klein, F., Über die Anffraben und die Zukunft der philosophischen Fakultät 186 — Bemerkungen zum mathematischen und physikalischen Unterricht. (N.) 710 — Mathematik, Physik, Astronomie an den deutschen Universitäten in den Jahren 1893 — 1903 .... 764 Kleist: Die Erfindung der elektrischen Verstärkungs- flasche durch Ewald Jürgen von — , v. F. M. Feld- haus. (B.) 483 Klimpert, B., EDt<:tehung und Entladung der (Gewitter sowie ihre Zerstreuung durch den Blitzkamm. (B.) 440 — Lehrbuch der Akustik. I. (B.) 559 Kohärer: Beitrag zur Kenntnis der Wirkungsweise des — , V. J. Härdfn 626 Kohle : Ionisierung durch den Stoss negativer Ionen von glühender — , v. J. Stark 51 — — Berichtigung hierzu 280 — Der Lichtbogen zwischen Quecksilber und — , v. L. Cassuto 26;', Köhler. A., Eine mikrophotographische Einrichtung für ultraviolettes Licht (X = 275 fifi) und damit an- gestellte Untersuchungen organischer Gewebe. (N.) 666 , Kohlrausch, B. u. W. Weber, Fünf Abhandlungen über absolute elektrische Strom- und Widerstands- messung. (B.) 477 Kol&cek, F., Über die ponderomotorischen Knäfte, welchen ein homogenes Dielektrikum in eimem ver- änderlichen elektromagnetischen Felde unterworfen ist 45 Bemerkung hierzu, v. R. Gans 162 — Nachtrag hierzu, v. R. Gans 192 Antwort hierauf, v. F. Koläcek 455 Entgegnung, v. R. Gans 627 — Bemerkung zu den Arbeiten von — , A. Heydweiller und R. Gans über Magnetostriktion, v. S. Sano . 812 Kolbe, B., Anleitung zu 30 der wichtigsten Schulver- suche mit dem Differential- u. Doppelthermoskop. (U.) 479 — Einführung in die Elektrizitätslebre. I. (B.) . . . 64;? Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. XI Seite Kollektor: Ein rasch wirkender Wasser- — , v. D. Smirnow 597 Kollert, J., Katechismus der Physik. (6.) .... 482 Kompass: Zur Frage der — -anfstellung in eisernen Ruderh&osem, ▼. H. Meldau 42 — Ober einen Fhasenmesser und seine Verwendung zur Femübertragung der — Stellung, v. H. Th. S i m o n. (N.) 686 König, S., Die Farbenphotographie. (B.) .... 727 Koenigsberger, J. n. W. J. Müller, Ober das Re- flexionsTermögen von passivem Eisen 413 — Ober das Keflexionsvermögen von aktivem imd passivem Eisen 797 Koenigsberger: Über die Verwendbarkeit der Methode von — zur optischen Untersuchung passiver Metall- spiegel, V. A. L. Bernonlli 603 Kopp : Über die spezifische Wärme der Metallsulfide und das Jonle-Neumann- — Gesetz, v. E. v. Anbei. . 636 Korn, A., über eine einfache Methode zur Erzeugung synchroner Rotationen an zwei entfernten Stationen unter Verwendung des Frequenzzeigers von R. Hart- mann-Kempf 25 — Über Gebe- und Empfangsapparate zur elektrischen Femäbertragnng von Photographien II3 — Empfangsapparate fiir Telautographie und FemUber- traguDg von Halbtongiavttren 164 — u. 8. Ouggenhelmer, Divergenz von Elektroskop- blättchen im Vakuum infolge von Belichtung ... 95 Bemerkung hierzu, v. W. C. Röntgen . . . 168 Kosmische Physik: Lehrbuch der — , v. S. A. Arrhe- nius. (6.) 308 KossonogoflT, J., Optische Resonanz. Rerichtigung, V. N. J. Kusnezow. (Briefk.) 64 — — Antwort auf diese Berichtigung. (Briefk.) . . . 192 Kösters, W., Der Gummidruck. ^B.) 805 Kraft, Gewicht, Masse, Stoff, Substanz, v. K. Schreber. (N.) 697 Kraftlinien: Darstellung des Verlaufes elektrischer — , und insbesondere ihrer Richtungsünderungen durch Dielektrika, v. M. Seddig 403 Kraftmaschinen: Die — , v. K. Schreber. (B.) . . . 277 — Ober den hydraulischen Wirkungsgrad von Turbinen bei ihrer Verwendung als — und Pumpen, v. R. Proell. (B.) 312 — Die neueren — , ihre Kosten und ihre Verwendung, V. O. Marr. (B.) 534 — Die Bedeutung der Verbrennungs- — fiir die Er- zeugung motorischer Kraft, v. E. Meyer. (N.) . . 699 Kreisel: Die Wirkung eines — auf die Rollbewegung von Schiffen, v. H. Lorenz 27 Kreiselversuch: Ober einen — zur Messung der Um- drehungsgeschwindigkeit der Erde, v. A. Föppl . 416 Kritischer Punkt: Ober das Vorhandensein von Villaris — bei Nickel, v. K. Honda u. S. Shimizu . . 254 — — Eutgegnung, v. A. Heydweiller 255 Erwiderung hierauf, v. K. Honda u. S. Shimizu 631 KrÜ88, H., Das Problem der Flimmerphotometrie . . 65 Krystallisieren und Schmelzen, v. G. Tammann. (B.) 645 Kuhn, M., „Apparat für den Torricellischen Grund- versuch" und „Pneumatischer Universalapparat." (B.) 479 Kupfer: Die elektrolytische Raffination des — , v. T. Ulke. (B.) 646 Ktunesow, N. J., Berichtigung zu dem Artikel von J, Kossonogoff über optische Resonanz. (Briefk.) . 64 Antwort, v. J. Kossonogoff. (Briefk.) . . . 192 KfiBter, F. W., Logarithmische Rechentafeln für Che- miker. (B.) 256 L. Ladenburg, E., Ober die spektrale Energieverteilung der „Quecksilber-Lampe aus Quarzglas" .... 52$ Nachtrag 556 Lamellare Doppelbrechung, v. O. Wiener 332 Lebensfragen und Lebensbilder, v. W. Foerster. (B.) 830 Iie Blano, HL, Die Darstellung des Chroms und seiner Verbindungen mit Hilfe des elektrischen Stromes. (B.) 62 — Lehrbuch der Elektrochemie. Iß.) 440 Seite IiOOher, E., Über den elektrodenlosen Ringstrom . . 179 Legierungen: Über die ferromagnetischen Eigenschaften von — unmagnetischer Metalle, v, F. Heusler, W. Stark u. E. Haupt. (R.) 190 — Ober die Magnetisierung und die magnetische Längen- änderung in ferromagnetischen Metallen und — bei Temperaturen in 6ässiger Luft und zwischen — 1860 und 1200" C, V. K. Honda u. S. Shimizu. . 40, S16 Iiehmann, H., Beiträge zur Kenntnis der ultraroten Emissionsspektra der Elemente 823 Leiter: Gasentladungen und Lichtbögen mit glühenden — zweiter Klasse als Strombasis, v. E. Rasch . . 375 — Elektrisierung eines isolierten metallischen — durch einen ihn umgebenden Metall-Cylinder, der geerdet und von dem zu untersuchenden — durch Luft ge- trennt ist, V. J. Borgmann 542 Leitfähigkeit: Über die einem Vakuum durch erhitzte Leiter erteilte — , v. O. W. Richardson .... 6 — über die Ursache der — von Phosphorluft, v. F. Harms 93 (Leitfähigkeit, elektrische siehe unter Elektrische Leit- fähigkeit.) IieubuBOher, Q., Schulhygienische Erwägungen. (N.) 720 Leuchten: Die Beziehung zwischen — und elektrischer I^ittähigkeit in Flammen, v. F. L. Tufts. . . . 157 — Beobachtungen Ober das — des Sidot-Blendeschirmes, V. H. Baumhauer 289 Ijewis, F., Das Nachleuchten von Metalldämpfen in Stickstoff 546 Licht: Die gyrostatische Theorie des — , v. H. Chi- Part. (B.) 533 — Über die Tangentialkraft, die durch den schiefen Auf- fall von — auf eine Fläche hervorgerufen wird, v. J. H. Poynting 605 Lichtäther: Über einen Versuch zur Entscheidung der Frage, ob sich der — mit der Erde bewegt oder nicht, V. W. Wien 585, 604 Bemerkung hierzu, v. A. Schweitzer .... 809 Lichtbogen : Zündung des — an Metalloxyden, v. J.Stark 81 — Ober den elektrischen — zwischen Leitern zweiter Klasse, v. W. B. v. Czudnochowski .... 99 — Der — zwischeaQuecksilberundKohle, V. L.Cassuto 263 — Der — zwischen gekühlten Elektroden, v. J. Stark u. L. Cassuto 264 — Gasentladungen und — mit glühenden Leitern zweiter Klasse als Strombasis, v. E. Rasch 375 — Untersuchungen über den musikalischen — ,v. S.Maisel J50 — Quecksilber als kathodische Basis des — , v. J. Stark 750 Lichtelektrische Ermüdung und Photometrie, v. W. Hall- wachs 489 Lichtfilter: Über das Woodsche — für ultraviolette Strahlen, v. A. Kalähne 41$ Lichtgeschwindigkeit: Kann sich ein Elektron mit — be- wegen?, V. P. Hertz 109 — Die Wirkung der Lichtintensität auf die — , v. Th. E. Doubt 457 Lichtquelle: Die Quecksilberlampe als ultraviolette — , V. A. Pflüger 414 Lichtstrahlen : Ober die DurchLissigkeit von Nebel für — von verschiedener Wellenlänge, v. A. Rudolph . 36 — Über die Zersetzung von Jodoform unter der Ein- wirkung von Sauerstoff und von — , v. E. v. Aubel 637 Berichtigung hierzu 808 Lichtstrahlung: Die — der Nemstschen Glühkörper bei veränderlicher Stromdichte, v. L. W. Hart mann . i Lichtwellen und ihre Anwendungen, v. A. A. Michel- son. (B.) 191 Iiieben, B. v., Bemerkungen zur „Polarisation der Röntgenstrahlung" 72 Iiiebenow, C, Notiz über die Radiummenge der Erde 625 Iiinders, O., Die für Technik und Praxis wichtigsten physikalischen Grössen in systematischer Darstellung sowie die algebraische Bezeichnung der Grössen. Physikalische Masssysteme, Nomenklatur der Grössen und Masseinheiten. (B.) 47S Lochunterbrecher : Einige Beobachtungen über dieWirkung des — , V. K. R. Johnson 742 Digitized by Google XII Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Seite Logarithmische RechenUfeln für Chemiker, v. F. W. Kaster. (B.) 256 LorentB, H. A., Elektronentheorie. (B.) 470 — MaxweUs elektromagnetische Theorie. (B.) . . . 470 IiOreiU, H., Die Wirkung eines Kreisels auf die RoU- bewegung von Schiffen 27 — Die spezifische Wärme des ttberhitzten Wasserdampfes 383 IiÖBoher, F., Leitfaden dei I^ndschafts-Photographie. (B.) 646 Löslichkeit: über die — von Gasen in Flüssigkeiten. I, T. L. Cassuto 233 Iiöwy, A. u. F. Müller, Einige Beobachtungen Über das elektrische Verhalten der AtmosphSre am Meere 290 Iiüdellng, Q., Über eine Vorrichtung zur Registrierung der luftelektrischen Zerstreuung 447 Luft: Über die Magnetisierung und die magnetischen Längenveränderungen ferromagnetischer Metalle und Legierungen bei der Temperatur von flttsiiiger — , V. K. Honda u. S. Shimizu 40 — Der Glimmstrom zwischen nahen Elektroden in freier — , V. J. Stark 96 — Ober Elektrizitätszerstreuung in der freien — , v. B. Zölss 106 — Die Theorie der Apparate zur Herstellung öüssiger — nüt Entspannung, v. R. Bietet (B.) .... 120 — — Berichtigung hierzu 168 Luftelektrisch: Ein Verfahren zur Messung der Strömungs- geschwindigkeit von Gasen mit besonderer Berilck- sichtigung — Apparate, v. H. Gerdien und H. Schering 297 — Über eine automatisch wirkende Vorrichtung zur Er- weiterung des Messgebietes der Registrier-Elektro- meter. — Nebst einer Bemerkung über die auto- matische Aufzeichnung der — Zerstreuung, v. A. Sprung 326 — Ober eine Vorrichtung zur Registrieiung der — Zer- streuung, T. G. Lttdeling 447 — Eine Verbesserung der Hartgummi-Isolatoren fllr — Messungen, v. H. Schering 451 Luftelektrizität und Sonnenstrahlung, v. H. K u d o 1 p h. (B.) 278 Luftpumpen: Neue Quecksilber- — , v. F. Florio . . 462 — Über einige Verbesserungen an Quecksilber- — Sprengelscher Art, y. J. Rosenthal. (N.) . . , 690 Kurze Bemerkung hierzu, v. G. W. A. Kahlbaum 828 IiUmmer, O., Beitrag zur KlSrung der neuesten Ver- suche von R. Blondlot über die »-Strahlen ... 126 — Über die Trennung der feinsten Spektrallinien . . 606 — Auflösung feinster Spektrallinien. (N.) 682 — u. P. Weiaa, N-Strahlen. (N.) 674 liUnge, G., Technisch-chemische Analyse. (B.) . . . 5J7 Iiuther, S. u. W. Oatwald, Hand- und Hfilfsbuch zur Ausführung physiko-chemischer Messungen. (B.) 64J M. Hache, H., Über die im Gasteiner Wasser enthaltene radioaktive Emanation 441 Madelung, E. u. H. Tb. Simon, Über ein neues magnetometriscbes Verfahren zur Messung magneti- scher Momente 410 Magini, R., Die ultravioletten Strahlen und die stereo- chemischen Isomeren 69 — Die ultravioletten Absor^rtionsspektra der Ortho-, Meta- und Para-Isomeren 145 — Einfluss der doppelten chemischen Bindung auf die ultravioletten Absorptionsspektra 147 Magnete; Zur Konstitution der . — , v. E. Hoppe. (N.) . 650 Magnetfeld: Ein eigentümliches Drehmoment im Wechsel- strom , V. H. Axmann 554 Magnetisch: Über die ferro- — Eigenschaften von I^- gierungen un Metalle, v. F. Heusler, W. Stark u. E. Haupt (R.) 190 — Wirkung elektrischer Verschiebung, v. J.B.W hite- head 300 — Ober ein neues magnetometrisches Verfahren zur Messung — Momente, v. H. Th. Simon u. E. Madelung 410 r— Die totale — Energie der Erde, v. T„ A. Bauer. (B.) 534 Sdte Magnetisch: Über die Widerstaodsändenmg des Wismuts durch kleine — Kräfte, v. C. Carpini 819 Magnetisierung: Über die — und ^e magnetischen Längenveränderungen ferromagnetischer Metalle und Legierungen bei der Temperatur von flüssiger Luft, V. K. Honda u. S. Shimizu 40 — Über die — und die magnetische lüngenäoderung in ferromagnetischen Metallen und Legierungen bei Temperaturen zwischen — 186" und izoo" C, v. K. Honda u. S. Shimizu 816 Magnetometrisches Verfahren: Über ein neues — zur Messung magnetischer Momente, v. H. Th. Simon u. E. Madelung 410 Magnetostriktion: Bemerkung zu den Arbeiten von F. KoUcek, A. Heydweiller und R. Gans ttber — , v. S. San© 812 Kahler, O., Physikalische Formelsammlung. (B.) . . 279 MandelBtam, Ij., Zur Theorie des Braunschen Senders 245 Marchis, M. Ij., Thermodynamik. I. (B.) 559 Marr, O-, Die neueren Kraftmaschinen, ihre Kosten und ihre Verwendung. (B.) 534 Martin, K., Zur Richtigstellung von Dr. W. Scheflers Vortrag „Ober die Beziehungen zwischen stereosko- pischen Aufnahme- und Beobachtungsapparaten" . . 808 Marx, £., Üt>er wahre und scheinbare Abweichungen vom Ohmschen Gesetz. (B.) 217 — Über die Flammenleitung 298 Maschinenbau: Abriss der Festigkeitslehre fUr den — , V. F. Reuleaux. (B.) 559 Mass und Messen, v. C. Runge. (B.) 470 — Die fttr die Technik und Praxis wichtigsten physi- kalischen Grössen in systematischer Darstellung so- wie die algebraische Bezeichnung der Grössen. Physikalische Systeme, Nomenklatur der Grössen und einheiten, v. O. L Inders. (B.) 478 Masse: Kraft, Gewicht, — , Stoff, Substanz, y. K. Schreber. (N.) 697 Materie: Die Entwickelung der — enthttllt durch die Radioaktivität, v. F. Soddy. (B.) 473 — Entstehung der — und der Nebularsysteme , v. A. Stentzel. (B.) 485 Mathematik: Die Grundsätze and das Wesen des Unend- lichen in der — und Philosophie, v. K. Geissler. (B.) 47$ — Physik, Astronomie an den deutschen Universitäten in den Jahren 1893 — 1903, v. F. Klein .... 764 Mathematisch: Abgekürzte Titel von Zeitschriften — Inhalts 32 — Bezeichnung und Benennung der elektromagnetischen Grössen in der Enzyklopädie der — Wissenschaften. V, V. A. Sommerfeld 467 — Enzyklopädie der — Wissenschaften mit Einschloss ihrer Anwendungen. V, t. A. Sommerfeld. (B.) 470 — Die partiellen Differentialgleichungen der — Physik. II, V. H. Weber. (B.) 476 — Bemerkungen zum — und physikalischen Unterricht, V. F. Klein. (N.) 710 Maxwells elektromagnetische Theorie, v. H. A. Lorentz, (B) 470 Mayer, H., Die neueren Strahlungen. Kathoden-, Kanal-, Röntgenstrahlen und die radioaktive Selbst- strahlung (Becquerelstrahlen). (B.) 474 Mechanik : Lehrbuch der — in elementarer Darstellaag, mit Anwendungen und Übungen aus den Gebieten der Physik und — . I, v. A. Wernicke. (B.) . . 63 — Lehrbuch der technischen — . I, v. H. Tallqvist (B.) 480 Mechanisches Äquivalent: Ober das — chemischer Reak- tionen und die Arbeitsleistung von Wännemotoren, V. M. Cantor 379 Meldau, H., Zur Frage der Kompassaufstellung in eisernen Ruderhäusern 42 Merkel, F., Wünsche betreffend den biologischen Unterricht. (N.) 717 MessbrUcke : Stöpsel- — mit vertauschbaren Vergleichs- widerständen. Mitteilung aus der Werkstätte von Hartmann & Braun A.-G 50 Messen: Mass und — , v. C. Runge. (B.) 470 Messgebiet: über eine automatisch wirkende Vorrichtung zur Erweiterung des — der Registrier-Elektrometer. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. XIII Seite — Nebst einer Bemerkung über die automatische Anfzeichnung der Inftelektrischen Zerstreuung, v. A. Sprung 326 Messioethoden: Gnudzage der wichtigsten physikali- schen — , T. K. Pryti. (B.) 478 Messungen : Eine Verbesserung der Har^mmi-Isolatoren für loftdektrische — , v. H. Schering 4JI Metalldämpfe: Das Nachleuchten von — in StickstofT, V. P. Lewis 546 Metalle: Ober die Natur der Strahlung gewöhnlicher — , V. E. F. Burton 444 — Ober eine von den Kathodenstrahlen des Radiums in — erzeugte Seknndärstrahlung, v. F. Faschen . . J02 — Die — , V. B. Nenmann. (B.) 535 — Über die Magnetisierung und die magnetische Längen- änderung in ferromagneüschen — und Legierungen bei Temperaturen von flüssiger Luit und zwischen — x860 und laooO C, v. K. Honda u. S. Shimizu . . 40, 816 Metallionen : Wanderung von — im Glimmstrom in freier Luft; Demonstrationsversuche, v. E. Riecke u. J. Stark 537 Metallisch: Elektrisierung eines isolierten — Leiteis durdi einen ihn umgebenden Metall-CyUnder, der geerdet und von dem zu untersuchenden Leiter durch Luft getrennt ist, v. J. Borgmann J42 Metalloxyde: Z&ndung des Lichtbogens an — , v. J. Stark 81 — Über den Austritt negativer Ionen aus glühenden — und damit zusammenhängende Erscheinungen, v. A. Wehnelt (N.) 680 Metallspiegel: Ober die Verwendbarkeit der Methode von Koenigsberger zur optischen Untersuchung pas- siver — , V. A. L. Bernoulli 603 Metaüstntistik: Tafeln zur — , v. B. Neumann. (B.) . 535 Metallsnifide : Über die spezifische Wärme der — und das Jonle-Neumann-Koppsche Gesetz, v. E. v. Anbei 636 Metallurgie (Zeitschrii^). (6.) 806 Meteorologie der Sonnenfinsternisse und verwandte Pro- bleme, V. F. H. Bigelow. (B.) 143 Meteorelogisch: Bemerkungen über die Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit der Atmosphäre von — Faktoren, v. A. Gockel 257 Meteorologische Gesellschaft: X. Allgemeine Versamm- lung der Deutschen — . (R.) 306 Nachtrag und Berichtigung dazu 392 Meteorologische Optik. 11, v. J. M. Pernter. (B.) . . 484 Methylalkohol: lonenwanderung im — als Lösungsmittel, V. C. Dempwolff 637 Meyer, B., Die Bedeutung der Verbrennungskraftma- schinen für die Erzeugung motorischer Kraft. (N.) . 699 — u. Ii. Oroiuaaäh, Versuche zur Gevnchtsbe- stimmuDg der Emanation des Gieselschen Emana- tionskörpers. (N.) 677 Meyer, M. W., Die Naturkiäfte. (B.) 558 Meyer, Bt. u. B. t. Sohweidler, Ober den Ein- flnss von Temperaturänderungen anf radioaktive Sub- stanzen 319 Michelson, A. A., Lichtwellen und ihre Anwendungen. (B.) 19» Mie, Q., Die neueren Forschungen über Ionen und Elektronen. (B.) 88 Mietha, A., Dreifarbenphotographie. (B.) 557 Mikrophotc^Taphische Einrichtung: Eine — für oltia- violettes Licht (X = 275 /t/ij und damit angestellte Untersuchungen organischer Gewebe, v. A. Köhler. (N.) 666 Minet, A., Die Gewinnung des Aluminiums und dessen Bedeutung für Handel und Industrie. (B.) .... 62 Moleknlaigewicht: Zur bestimmung nach dem Siede- verfahren, V. S. Toeche-Mittler. (B.) .... 280 — Experimentelle Bestimmung der Oberflächenspannung und des — von verflüssigtem StickstoiFoxydul, v. L. Grnnmach. (N.) 677 Molekularvolnmen: Berechnung des — von Halogen- salzen aus den Atomvolumina der Bestandteile, v. M. Reingannm. (N.) 687 MfiUer, 7., Einige Beobachtungen über die radioaktive Substanz im „Fango" 357 Seite Müllar, X". u. A. laöwy, Einige Beobachtungen über dos elektrische Verhalten der Atmosphäre am Meere. . 290 Möller, H., Das Arbeiten mit Rollfilms. (B.) . . . . 485 Müller, J. J. C. u. C. Christtanaen, Elemente der theoretischen Physik. (B.) 217 Mfiller, W. 3. u. J. Koenigsberger, Über des Re- flexionsvermögen von passivem Eisen 413 — Über das Reflexionsvermögen von aktivem und passi- vem Eisen 797 Müller-Url, R., Vorführung von Vakuumapparaten. (N.) 659 N. Nachleuchten: Das — von Metalldämpfen in Stickstoff, V. P. Lewis 546 ITagaoka, H., Über ein die Linien- und Bandenspektren, sowie die Erscheinungen der Radioaktivität veran- schaulichendes dynamisches System 517 Natrium: Ober den Einfluss der Temperatur auf die elektrische Leitfähigkeit des — , v. A. Bernini . . 241 Natriumdampf: Eine quantitative Bestimmung der ano- malen Dispersion des — im sichtbaren und ultravio- letten Spektralgebiete, v. R. W. Wood. . . 605, 751 Natur : Das Buch von der — .III, i, v. F. Schoedler. (B.) 644 — und Schule, Zeitschrift für den gesamten naturkund- lichen Unterricht, herausgegeben von Landsberg, Schmeil n. Schmid. L 2, IL (B.) . . . . . 118 Naturforscher: 76. Versammlung deutscher — und Arzte zu Breslau, vom 18. bis 24. September 1904 . . . 649 Naturforscherversammlung: 74. Britische — . (R.). . . 604 Naturkräfte: Die — , v. M. W. Meyer. (B.) .... 558 Naturkunde: Lehrbuch der — . V, v. C. H. Wind. (B.) 280 Naturwissenschaften: Jahrbuch der — 1903 — 1904, v. M. Wildermann. (B.) 728 Naturwissenschaftliches Laboratorium: Das — der Reichs-Universität Lüden 1882— 1904. (B.) . . . 807 Naturwissenschaftlich-mathematischer Unterricht: Ober die heutige Lage des — an den höheren Schulen, V. K. Fricke. (N.) 708 Nebel: Über die Durchlässigkeit von — fVr Lichtstrahlen von verschiedener Wellenlänge, v. A. Rudolph 36 — Ein einfacher Apparat zur Untersuchung der — •bildung und Über Anordnung der — -kerne bei der elektrischen Spitzenentladung, v. H. Reben- storff 571 Nebulanysteme: Entstehung der Materie und der — , V. A. Stentzel. (B.) 485 Neesan, F., Kathoden- und Röntgenstrahlen sowie die Strahlung aktiver Körper. (B.) 474 STemat, W., Theoretische Chemie vom Standpunkte der Avogadroschen Regel und der Thermodynamik. (B.) 278 — Beitrag zur Kenntnis chemischer Gleichgewichte bei hohen Temperaturen. (N.) 677 — Beitrag zur Strahlung der Gase. (X.) 777 Nemstscher Glühkörper: Die Lichtstrahlnog der — bei veränderlicher Stromdichte, v. L. W, Hartmann . i Ifeubaxger, A., Historische Notiz zur Wasserzer- setzung • . . 124 STeumann, B., Die Mätalle. (B.) $35 — Tafeln zur Metallstatistik. (B.) 535 Neumann: Über die spezifische Wärme der Metallsuliide und das Joule Koppsche Gesetz, v. E. v. Anbei 636 mohohs, B. Ii. u. W. W. Coblents, Über Methoden zur Messung strahlender Energie 149 Nickel: Ober das Vorhandensein von Villaiis kritischem Punkt bei — , v. K. Honda u. S. Shimizu. . . 254 Entgegnimg hierauf, v. A. Hey d weiller . . . 255 Erwiderung, v. K. Honda u. S. Shimizu . . 631 Nloolajew, W. v.. Über die wichtige Rolle der elek- trischen Leitfähigkeit auf dem Gebiete der Elektro- statik 169 — Der experimentelle Nachweis des elektrischen Feldes im Innern von in Elektrolyte tauchenden Isolatoren ; kontinuierliche Rotation des Isolators in vorgeschrie- benem Sinne 203 Normalelemente: Die — und ihre Anwendungen in der elektrischen Messtechnik, v. W. Jäger. (B.) . . 62 Digitized by Google XIV Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Seite NnsBbaumer, O., Kurzer Bericht ttber Versache zur Übertragung tou Tönen mittels elektrischer Wellen 796 o. Oberflächenspannung: Experimentelle Bestimmung der — und des Molekulargewichts von verflüssigtem Stick- stoffoxydul, V. L. Grunmach. (N.) 677 Ohmsches Gesetz : über wahre und scheinbare Abweich- ungen vom — , V. E. Marx. (B.) 217 Onnes, H. K.: Das naturwissenschaftliche Laboratorium der Universität Leiden 1882 — 1904. Gedenkbuch rar — . (B.) 807 Optik: Meteorologische — . 11, v. J. M. Pernter. (B.) 484 — Die Bilderzeugung in optischen Instrumenten vom Standpunkt der geometrischen — , v. M. v. Rohr. (B.) 487 — fiir Photographen, v. F. Stolze. (B.) 535 Optische Eigenschaften: Über Reststrahlen und die — der Metalle, v. H. Rubens 606 Optische Instrumente : Die Bilderzeugung in — vom Stand- j punkt der geometrischen Optik, v. M. v. Rohr. (6.) 487 Optische Resonanz: Berichtigung zu dem Artikel von J. | KossonogofT über — , v. N. J. Kusnezow. (Briefk.) 64 Antwort hierauf, v. J. Kossonogoff. (Briefk.) 192 I — Zur Frage der — fein zerteilter Metalle, v. F. | Pockels '5' I — — Bemerkung hierzu, v. F. Ehrenhaft .... 387 | Antwort hierauf, v. F. Pockels 460 Optische Untersuchung: Über die Verwendbarkeit der , Methode von Koenigsberger zur — passiver Metall- spiegel, V. A. L. Bernoulli 603 Ostmann, F., Über die Schwingungsform des Stieles der Edelmannschen Stimmgabeln 825 Ostwald, W., Grundlinien der anorganischen Chemie. (B.) 477 — u. B. Luther, Hand- und HQlfsbuch zur Ausführung physiko-chemischer Messungen. (B.) 645 Ozonbildung: Über die Ionisation bei der — , v. S. Guggenheimer 397 Ozongehalt: Elektrische Leiträhigkeit und — der Luft, V. V. Conrad u. M. Topolansky 749 P. Pasohen, I*., Apparat zum gleichzeitigen Nachweis der Absorption der a- und yj-Strahlung des Radiums 160 — Divergenz von ElektroskopblSttchen im Vakuum in- folge von Belichtung 161 — Über eine von den Kathodenstrahlen des Radiums in Metallen erzeugte Sekundärstrahlung 502 — Über die y-Strahlen des Radiums 563 Passives Eisen: Über das Reflexionsvermögen von — , V. W. J. Müller u. J. Koenigsberger .... 413 — Über das Reflexionsvermögen von aktivem und — , V. W. ]. Müller u. J. Koenigsberger .... 797 Feiser, J., Tonfiguren 555 Pendel: Demonstration eines — mit direkt messbarer länge, V. E. Grimsehl. (N.) 780 Femter, J. M., Meteorologische Optik. II. (B.) . . 484 Petersburg : Die — Physiko-chemische Gesellschaft . . 32 Petroleum : über ein aus Roh gewonnenes radioak- tives Gas, v. E. F. Burton 511 Ffanhauser, W., Die Herstellung von Metellgegen- ständen auf elektrolytischem Wege und die Elektro- gravüre. (B.) 63 — Die Galvanoplastik. (B.) 646 Ffaundler, Ii., Die Physik des täglichen Lebens. (B.) 481 FfeifTer, B., Physikalisches Praktikum für Anfänger. (15.) 277 Fflüger, A., Die Energieverteilung in den Fnnken- spektren der Metalle 34 — Über den Nachweis Schumannscher ultravioletter Strahlen (Wellenlänge kleiner als 186 /uju) mittels der Thermosäule 71 — Die Absorption von Quarz, Kalkspat, Steinsalz, Fluss- spat, Glyzerin und Alkohol im äussersten Ultra- violett 215 i Seite FflSger, A., Die Quecksilberlampe als ultraviolette Licht- quelle • • •,» •♦'* Phasenmesser: Ober einen — und seine Verwendung zur Femfibertragung der Kompassstellung, v. H. Th. Simon. (N.) 686 Philosophie: Die Grundsätze and das Wesen des Un- endlichen in der Mathematik und — , v. K. Geissler. (B.) 475 Philosophische Fakultät: Über die Aufgaben und die Zukunft der — , v. F. Klein 186 Phosphor: Über die Emanation des — , t.G. C.Schmidt 44$ Phosphorlnft: Über die Ursache der L«tfiihigkeit von — , V. F. Harms 93 Photochemie: Beiträge zur — und Spektralanalyse, v. J. M. Eder n. E. Valenta. (R.) 804 Photographen: Optik fUr — , v. F. Stolze. (B.) . . 535 — Stereoskopie fttr Amateur- — , v. C. E. Bergling. (B.) 806 Photographie: Die Theorie des Augenspiegels und die — des Angenhintergrundes, v. W. Thorner. (B.) 217 — Dreifarben , v. A. Miethe. (B.) 557 — Leitfaden der Landschafts- — , v. F. Löscher. (B.) 646 — Jahrbuch ftlr — und Reproduktionstechnik. XVIII, V. J. M. Eder. (B.) 806 Photographien: Über Gebe- und Empfangsapparate zur elektrischen FemUbertragung von — , v. A. Korn . 113 Photographieren : Das — mit Films, v, E. Holm. (B.) 806 Photographische Platte: Die Einwirlcung von Selenzellen auf die — , v. G. Berndt 289 — Ober auffallende, durch die — erkennbare Er- scheinungen, V. J. Blaas und P, Czermak . . 363 Bemerkung hierzu, v. C. Forch. (Briefk.) . . 609 Photographbche Stemaufnahmen : Ober eine neue Art der Veigleichung — , v. C. Pulfrich. (N.) .... 656 Photometer: Über eine verbesserte Form des Zinkkugel- — zur Bestimmung der ultravioletten Sonnenstrahlung, V. J. Elster u. H. Geitel 238 Photometrie: Das Problem der Flimmer — , v. H. KrUss 65 — Lichtelektrische Ermüdung und — , v. W. Hall- wachs 489 Physik: Elemente der Experimental , v. H. Zwick. (B.) 119 — Einleitung zu den Vorlesungen Aber theoretische — , V. H. V. Helmholtz. (B.) 140 — Elemente der theoretischen — , v. C. Christiansen u. J. J. C. Müller. (B.) 217 — Lehrbuch der kosmischen — , v. S. A. Arrhenius. (B.) 308 — Vorlesungen über theoretische — . II, v. H. v. Helm- holtz. (B.) 475 — Die partiellen Differentialgleichungen der mathema- tischen —. H, v.' H. Weber. (B.) 476 — Lehrbuch der Experimental- — , v. A. Berliner. (B.) 479 — Die — des täglichen Lebens, v. L. Pfaundler. (B.) 481 — Katechismus der — , v. J. Kollert. (B.) .... 482 — Die Fortschritte der technischen — in Deutschland seit dem Regierungsantritt Kaiser Wilhelms IL, v. H. Schütz. (B.) 534 ■— Lehrbuch der — . II, v. O. D. Chwolson ... 535 — Lehrbuch der — . I, v. A. Gray. (B.) 536 — MaturitätsprUfungsfragen aus der — , v. J.Gajdeczka. (B.) 558 — Eine Bemerkung zu den Dimensionssystemen der — , V. K. R.Johnson 635 — Mathematik, — , Astronomie an den deutschen Uni- versitäten in den Jahren 1893— 1903, v. F. Klein . 764 Physik-Laboratorium: Beiträge des Jefferson — der Harvard-Universität I. (b.) 807 Physikalische Chemie : XI. Hauptversammlung der Deut- schen Bnnsengesellschaft für angewandte — . (K.) 305 — Einftthrung in die — , v. J. Walker. (B.) ... 478 — Grundrjss der — , t. J. Traube. (B.) 559 Physikalische Demonstrationen : Sammlung einfacher — . I, V. H. Abraham. (B.) 216 Physikalische Formelsammlung, v. G. Mahler. (B.) . 279 Physikalische Grössen: Die für die Technik und Praxis wichtigsten — in systematischer Darstellung sowie die algebraische Bezeichnung der Grössen. Physikalische Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. XV Masssysteme, Nomenklatar der Grössen und Mass- einheiten, v. O. Linders. (B.) Physikalische Gnindbegriffe, t. P. Johannesson. (B.) Physikalische Messmethoden : Grundzttge der wichtigsten — , V. K. Pryti. (B.) Physikalisches Praktikum f&r Anfanger, v. E. Pfeiffer. (B.) Physikalische Technik. I i„ v. J. Frick. (B.) . . . Physikalischer Unterricht: Die elektrische Glühlampe im Dienste des — , v. E. GrimsehL (B.) . . . — fiemerknngen zum mathematischen und — , v. F. Klein. (N.) Physikalische Vorlesungsapparate: über neue — , v. H. Hartl. (N.) Physikalisch - chemische Gleichgewichts - Bedingungen : Über die thermodynamische Herleitung der — , v. K. V. Wesendonk Physiko-chemische Gesellschaft: Die Petersbui^ger — . Physiko-chemische Messungen: Hand- und Httlfsbuch zur AusfilhruDg — , T. W. Ostwald u. R. Luther. Seite 478 120 478 277 830 279 710 65s 521. 32 (B.) Physiologische Wirkungen der Radium-Emanation, t. E. Dorn u. F. Wallstabe Fictet, B., Die Theorie der Apparate zur Herstellung flassiger Luft mit Entspannung. (B.) Berichtigung Pieroe, Q. W., Über die Cooper-Hewittsche Queck- silberbogenlampe als Funkenstrecke Pisa: Mitteilungen aus dem physikal. Institute der Uni- versität — . Nr. 18: R. Magini, Die ultraTioletten Strahlen und die stereochemischen Isomeren Nr. 19: R. Magini, Die ultravioletten Absorptions- spektra der Ortho-, Meta- und Para-Isomeren . . Nr.20: R. Magini, Eiofluss der doppelten chemischen Bindung auf die ultravioletten Absorptionsspektra . Nr. 21 : L. Cassuto, Über die Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten. I. Teil: Versuche bis zu lo Atmo- sphären Planeten: Grundriss der theoretischen Astronomie und der Geschichte der theorien, v. }. Frischauf. (B.) Pneumatischer Universalapparat: „Apparat fllr den Torricellischen Grundversuch" und „ — ", v.M. Kuhn. (B.) Pockela, F., Zur Frage der „optischen Resonanz" fein zerteilter Metalle Bemerkung hierzu, v. F. Ehrenhaft .... Entgegnung, v. F. Fockels Poinoar6, H., Über die horistische Methode Gyld^ns — Wissenschaft und Hypothese. (B.) Poincar(!s Preisarbeit von iSSg'go und- Gyldins For- schung über das Problem der drei Körper in ihren Ergebnissen fllr die Astronomie, v. H. Buchholz Polarisation: Bemerkungen zur — der Röntgenstrahlung, V. R. V. Lieben Polonium : Über eine Kombination von Atomen, die die Eigenschaften von — und Radium zeigen würde, v. Lord Kelvin Poloninmstrahlen : Über die Ionisation verschiedener Gase und Dämpfe durch — , v. C. Böhm-Wendt Ponderomotorische Kräfte: Über die — , welchen ein homogenes Dielektrikum in einem elektromagne- tischen Felde unterworfen ist, v. F. Koldiek . . — — Bemerkung hierzu, v. R. Gans — Nachtrag Antwort, v. F. Koldiek Entgegnung, v. R. Gans Potentialgefalle: Über die Ursache des normalen atmo- sphärischen — und der negativen Erdladung, v. H. Eberf Bemerkung hiA-zu, v. G. C. Simpson .... Erwiderung hierauf, v. H. Ebert . ; . . . — über Messungen des atmosphärischen — in Krems- münster, v. B. Zölss Poynting, J. H., Über die Tangentialkraft, die durch den schieren AnfTall von Ucht auf eine Fläche her- vorgerufen wird 645 S68 120 ' 168 I 426 I 69 »45 »47 233 392 479 152 387 460 385 829 180 I ] 72 i 608 Seite Frandtl, Ii., Über die stationären Wellen in einem Gasstrahl 599 Preisaufgaben 256 Proell, B., Über den hydraulischen Wirkungsgrad von Turbinen bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen und Pumpen. (B.) 312 Fryta, K., GrundzOge der wichtigsten physikalischen Messmethoden. (B.) 478 Fnsibram, K., Über die Fnnkenentladung in Flüssig- keiten 574 Fuocianti, Ii., Elektrisches Analogon zum Diamagne- tismus 92 FaUHob, C, l. Über einen Apparat zur Messung der Kimmtiefe, 2. über einen neuen zerlegbaren Theo- doliten und Phototheodoliten, 3. über die stereo- photogrammetrische Küstenvermessung vom Schiff aus und 4. über eine neue Art der Vergleichung photographischer Sternaufnahmen. (N.) 656 Pulver: Erwiderung auf die Bemerkungen von E. van Anbei zu meinen Untersuchungen über die elektrische I.eitßhigkeit gepresster — , v. F. Streintz . . . 159 Pumpen : Über den hydraulischen Wirkungsgrad von Tur- binen bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen und — , V. R. Proell. (B.) 312 Quarzglas: Notiz über den Anschluss von Rezipienten aus — an die Quecksilberluftpumpe, v. J. Elster u. H. Geitel 33 45 162 192 455 627 »35 325 499 260 605 I 509 I — (R-) 391 — Über die spektrale Energieverteilung der „Queck- silber-Lampe aus — ", V. E. Ladenburg .... 525 Nachtrag 556 — Bedienung und Anwendung der Qnecksilberlampe aus — , V. J. Stark. (N.) 673 Quecksilber: Der Lichtbogen zwischen — und Kohle, V. L. Cassuto 263 — als kathodische Basis des Lichtbogens, v. J. Stark 750 Quecksilberbogenlampe: über die Cooper-Hewittsche — als Funkenstrecke, v. G. W. Pierce 426 Quecksilberlampe: Die — als ultraviolette Lichtquelle, V. A. Pflüger 414 — über die spektrale Energieverteilung der „ — aus Quarzglas", v. E. Ladenburg 525 Nachtrag 556 — Bedienung und Anwendung der — aus Quarzglas, v. J. Stark. (N.) . . ._ 673 Quecksilberluftpumpe: Notiz über den Anschluss von Rezipienten aus Quarzglas an die — , v. J. Elster u. H. Geitel 33 — Neue — , v. F. Florio 462 — Über einige Verbesserungen an — Sprengekcher Art, V. J. Kosenthai. (N.) 690 Kurze Bemerkung hierzu, v. G. W. A. Kahl- baum 828 Quellsedimente: über Radioaktivität von Erdarten und — , V. ]. Elster u. H. Geitel 321 Radacovic: Zeitbestimmung (9i kleine Fallräume nach der Methode von — , v. M. Th. Edelmann . . . 461 Radiation: Eine neue — oder eine neue Emanation II, v. J. J. T. Chabot 517 Radioaktive Emanation: Über die — der Wasser- und Ölquellen, v. F. Himstedt 210 — Ober die im Gasteiner Wasser enthaltene — , v. H. Mache 441 — in der Atmosphäre, v. A. Gockel 591 — Über die in Thermalquellen enthaltene — , v. A. Gockel 594 Radioaktives Gas: Ober ein aus Rohpetroleum gewon- nenes — , V. E. F. Burton 511 Radioaktive Körper: Cber die von der Strahlung — hervorgerufene sekund.Hre Strahlung, v. H. B c c q u e r e 1 501 Digitized by Google XVI Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Seite Radioaktive Selbststrahlung: Die neueren Strahlnngen. Kathoden-, Kanal-, Röntgenstrahlen und die — (Bec- querelstrahlen), v. H. Mayer. (B.) 474 Radioaktive Stoffe: Die — nach dem neuesten Stande der wissenschaftlichen Erkenntnis, ▼. K. Hof mann. (B.) 474 Radioaktive Substanz: Über die — , deren Emanation in der Bodenluft und der AtmosphSre enthalten ist, V. J. Elster n. H. Geitel II — Über den Einfluss von TemperaturSndernngen auf — , V. St. Meyer u. E. v. Schweidler .... 319 — Einige Beobachtungen über die — im „Fango", V. F. Müller 357 — Untersuchungen über die — , v. S. Curie. fB.) . 473 — Radium und andere — , v. E. Ruhmer. (B.) . . 474 Radioaktive Vorgänge: Zur Thermodynamik der — , v. A. H. Bucherer 73° Radio^tiviat: Neuere Untersuchungen aber — , v.P.Curie 281 3«3. 345 — Über — von Erdarten und Quellsedimenten, v. J. Elster u. H. Geitel 321 — Kinetische Theorie und — , r. E. Böse . . 356, 731 — eine elementarische Abhandlung vom Standpunkte der Theorie des Atomzerfalls, v. F. Soddy. (B.) . 473 • — Die Entwickelang der Materie enthüllt durch die — , v. F. Soddy. (h.) 473 — Das Radium und die — , Hanpteigenschaflen und medizinische Anwendungen, v. P. Besson. (B.) . 474 — Jahrbuch der — und Elektronik, v. J. Stark. (B.) 474 — Atmosphärische — , v. H. A. Bumstead .... 504 — Über ein die Linien- und Bandenspektren, sowie die Erscheinungen der — veranschaulichendes dyna- misches System, v. H. Nagaoka $17 — Versuch eines Modells und ein Seitenstück zur — , V. J. J. T. Chabot 594 — gewöhnlicher Materie. Diskussion anf der Britischen Natnrforscherversammlung, v. J. J. Thomson, H. Geitel, A. Schuster, W. Wien, O. Lodge . . 607 — Versuche Aber die zeitliche Abnahme der — und über die Lebensdauer geringer Radiummengen im Zu- stande sehr feiner Verteilung, v. A. Voller. (N.) . 781 Radiographie: Versuche über die störenden Wirkungen der S-Strahlen bei der — , v. F. Dessauer u. B. Wiesner 58 Radium: Über das elektrische Nachleuchten und über die Wirkung des — auf dasselbe, v, J, Borgmann 104 — Über die Gültigkeit des Daltonschen resp. Henryschen Gesetzes bei der Absorption der Emanation des Frei- burger Leitungswassers und der — emanation durch verschiedene Flüssigkeiten, v. H. R. v. Trauben- berg 130 — Apparat zum gleichzeitigen Nachweis der Absorption der a- und ^-Strahlung des — , v. F. Paschen. . 160 — Weitere Versuche über die Entwickelnng von Helium aus — , v. W. Ramsay u. F. Soddy 349 — Das — . Seine Darstellung und seine Eigenschaften, V. J. Danne. (B.) 474 — Das — und die Radioaktivität, Haupteigenschaften und medizinische Anwendungen, v. P. Besson. (B.) 474 — u. andere radioaktive Substanzen, v. E. Ruhmer. (B.) 474 — Über eine von den Kathodenstrahlen des — in Metallen erzeugte Sekundärstrahlung, v. F. Paschen $02 — Über die von — ausgesandte Emanation, v. J. A. Mc. Clelland 538 — Über die j'-Strahlen des ^-, v. F. Paschen . . . 563 — Physiologische Wirkungen der emanation, v. E. Dorn u. F. Wallstabe 568 — Über eine Kombination von Atomen, die die Eigen- schaften von Polonium und — zeigen würde, v, Lord Kelvin 608 — Notiz über die menge der Erde, v. C. Liebenow 625 — Das — , v. A. Righi. (H.) 647 — Über die Aufnahme von — -emanation durch den menschlichen Körper, v. J. Elster n. H. Geitel . 729 — Versuche über die zeitliche Abnahme der Radioak- tivität und über die Lebensdauer geringer ■ — mengen im Zustande sehr feiner Verteilung, v. A. Voller. (N.) 781 Bamsauer, C., Über den Ricochetschuss. (R.). . . 480 Bamsay.W., Änderungen, hervorgerufen durch /^-Strahlen 606 Seite Hamaay, W. u. F. Soddy, Weitere Versuche über die EntWickelung von Helium atis Radinm 349 Kasch, S., Gasentladungen und Lichtbögen mit gltthen- den Leitern zweiter Klasse als Strombasis .... 375 Reaktionskinetik: Adiabatische — chemischer Systeme, V. G. Bredig u. F. Epstein. (N.) 698 Xtebenstorff, H., Ein einfacher Apparat zur Unter- suchung der Nebelbildung und über Anordnung der Nebelkeme bei der elektrischen Spitzenentladung . 571 Rechentafeln: Logarithmische — fUr Chemiker, v. F. W. Küster. (B.T 256 Rechnen: Grundlinien des wissenschaftlichen — , T. H. Bruns. (B.) 641 Reflexion unti Refraktion mittels einer natürlich ge- krümmten Fläche zwecks Demonstration geometrisch- optischer Grunderscheinongeo. II, v. J.J. T. Chabot 823 Reflexionskonstanten: Oprische — und elektromotorischer Zustand beim Chrom, v. A. L. Bernoulli ... 632 Reflexionsvermögen: Über das — von passivem Eisen, V. W. J. Müller u. J. Koenigsberger .... 413 — 'Über das — von aktivem und passivem Eisen, v. W. J. Müller n. J. Koenigsberger 797 Refraktion : Reflexion und — mittels einer natürlich ge- krümmten Fläche zwecks Demonstration geometrisch- optischer Grunderscheinungen. II, V. J. J. T. Chabot 823 Registrier-Elektrometer : Über eine automatisch wirkende Vorrichtung zur Erweiterung des Messgebietes der — . — Kebst einer Bemerkuug über die automatische Auf- zeichnung der luftelektrischen Zerstreuung, V.A.S p r u n g 326 Registrierung; Ober eine Vorrichtung zur — der luft- elektrischen Zerstreuung, v. G. LUdeling . . . . 447 Reibung: Eine Methode zur Bestimmung der — in Röhren bei sehr geringer Geschwindigkeit, v. C.Forch 601 Selch, IC, Einige Beobachtungen am Schlömilch- Wellendetektor für drahtlose Telegraphie . . . . 33S Beiff, B. u. A. Sommerfeld, Die Elementargesetze. (B.) 47° Beingantim, M., Über eine mögliche Beziehung der Serienspektren zum Atomvolumen 302 — Berechnung des Molekularvolumens von Halogensalzen aus den Atomvolumina der Bestandteile. (N.) . . 687 BallBtab, Ii., Das Femsprechwesen. (B.) 63 (Resonanz, Optische siehe unter Optische Resonanz.) Beuleaux, F., Abriss der Festigkeitslehre fllr den Maschinenbau. (B.) SS9 Bibhardson, O. W., Über die einem Vakuum durch erhitzte Leiter erteilte Leitfähigkeit 6 — Elektrische Eigenschaften heisser Körper .... 609 Ricochetschuss: Ober den — , v. C. Ramsauer. (B.) . 480 Bieoke, B. u. J. Stark, Wanderang von Metallionen im Glimmstrom in freier Luft; Demonstrationsver- suche > . 537 Bighi, A., Das Radium. (B.) 647 Ringströme: Über elektrodenlose — , v. J. Härd^n . . 74 — Ober den elektrodenlosen — , v. E. Lecher ... 179 Bogowaki, W., Ein Beitrag zur graphischen Behand- lung eines Stemsystems 628 Roh-Petroleum: über ein aus — gewonnenes radioak- tives Gas, v. E. F. Burton 5" Bohr, M. V., Die Bilderzeugung in optischen Instro- menten vom Standpunkte der geometrischen Optik. (B.) 4^7 Rollfilms: Das Arbeiten mit — , v. H. Müller. (B.) . 4''5 BolofP, M ., Die Theorie der elektrolytischen Dissoziation. (B.) 62 — u. P. BerkitB, Leitfaden i)lr das elektrotechnische und elektrochemische Seminar. (B.) S"° Böntgen, W. C, Erklärung zu einer Mitteilung von S. Guggenheimer und A. Korn. (Briefk.) .... «68 Röntgenstrahlen: Über die Energie der — , v. W. Wien 120 — Der Einfluss der Temperatur auf die Ionisierung, welche in Gasen durch die Wirkung von — hervorgebracht wird, V. R. K. Mc. Clung . . .' 3^8 — Die neueren Strahlungen: Kathoden-, Kanal-, — und die radioaktive Selbststrahlung (Becquerelstrahlen), v. H. Mayer. (B.) . 474 — Kathodenstrahlen und — sowie die Strahlung aktiver Körper, v. F. Neesen. (B.) 474 — Konstruktion, Bau und Betrieb von Funkeninduktoren Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. S. Jahrgang. XVII Seite und deren Anwendung, mitbesondererBerücksichtigung der — tectinik, v. E. Ruhmer. (B.) 647 Röntgenstrahlen: Das Wesen der Kathoden- and — , r. J. Stark. (B.) 832 Röntgenstrahlung: Bemerkungen zur Polarisation der — , T. R. T. Lieben 72 Röntgentechnik: Rückblick auf die Entwickelung der — , V. F. Dessauer u. B. Wiesner. (B.) .... 609 Sosenthal, J., Über einige Verbesserungen an Queck- silberluftpumpen Sprengelscher Art. (N.) .... 690 Kurze Bemerkung hierzu, ▼. G. W. A. Kahl- banm 828 Rubens, H., Über Reststrahlen und die optischen Eigenschaften der Metalle 606 Sadolph, A., Über die Durchlässigkeit von Nebel fUr Lichtstrahlen von verschiedener Wellenlänge ... 36 Radolpll, H., Luftelektrizität und Sonnenstrahlung. (B.) 278 Snhmer, S., Radium und andere radioaktive Sub- stanzen. (B.) 474 — Konstruktion, Bau und Betrieb von Fnnkeninduktoren und deren Anwendung, mit besonderer Berttcksich- . tignog der Röntgenstnhlen-Technik. (B.) .... * 647 Sauge, C, Mass und Messen. (B.) 470 s. Sano, 8., Bemerkung zu den Arbeiten von F. KoUcek, A. Heydweiller und R. Gans über Magnetostriktion 8l2 Sauerstoff: Über die Zersetzung von Jodoform unter der Einwirkung von — und von Lichtstrahlen, v. E. v. Anbei 637 Berichtigung hierzu 808 Soheffer, W., Über Beziehungen zwischen stereosko- pischen Aufnahme- und Beobachtungsapparaten. (N.) 663 Richtigstellung hierzu, v. K. Martin .... 808 — Anleitung zur Stereoskopie. (B.) 806 Scheid, K., Chemisches Experimentierbuch fttr Knaben. (B-) 557 Schering, H., Eine Verbesserung der Hartgummi-Iso- latoren fiir luftelektrische Messungen 451 — u. H. Qerdüen, Ein Verfahren zur Messung der Strö- mungsgeschwindigkeit von Gasen mit besonderer Beiüclcsichtigung luftelektrischer Apparate .... 297 Schiffe : Die Wirkung eines Kreisels auf die Rollbewegung von — , V. H. Lorenz 27 Schlick, O., Die Untersuchung der Vibrationserschein- ungen von Dampfern. (B.) 143 Schlömilch-Wellendetektor: Einige Beobachtungen am — für drahtlose Telegraphie, v. M. Reich . . . 338 — Über den — , v. M. Dieckmann 529 Schmelzen: KrystaUisieren und — , v. G. Tarn mann. (B.) 645 Schmidt, A., Beobachtung der Helligkeitsabnahme durch Brechung 67 Bemerkung hierzu, v. H. Seeliger 237 — Beschränkung und Erweiterung meines Helligkeits- gesetzes 528 Schmidt, Q. C, Über die Emanation des Phosphors . 445 Schmidt, W., Vorführung eines Apparates zur Demon- stration stehender und interferierender Wellen. (N.) 683 SchniedeijoBt, J., Das Spektrum der Stickstoffflamme 390 Scboedler, F., Das Buch von der Natur. III, i. (B.) 644 Schreber, K., Die Kraftmaschinen. (B.) 277 ^ — Explosionsmotoren mit Wassereinspritzung. (N.) . 696 ' — Kraft, Gewicht, Masse, Stoff, Substanz. (N.) . . 697 Schulhygienische Erwägungen, v. G. Leubusche r. (N.) 720 ' Schulversuche: Anleitung zu 30 der wichtigsten — mit dem Differential- und Doppelthermoskop, v.B. Kolbe. „ (B) • • •„ 479 Schuster, A., über die Ionisierung der Atmosphäre . 607 Schute, HL, Die Fortschritte der technischen Physik in Deutschland seit dem Regierungsantritt Kaiser Wil- helm» IL (B.^ 534 Schweidler, E. v. u. Bt. Meyer, Über den Einfluss von Temperatnränderungen auf radioaktive Substanzen 319 Schweltaer, A., Über die experimentelle Entscheidung der Frage, ob sich der Lichtäther mit der Erde be- wegt oder nicht 809 Seite Schwingungsform: Über die — des Stieles der Edel- mannschen Stimmgabeln, v. P. Ostmann .... 825 Seddig, SL, Darstellung des Verlaufes elektrischer Kraftlinien, und insbesondere ihrer Richtungsände- rungen durch Dielektrika 403 Seeliger, H., Bemerkung zu dem Aufsatz des Herrn A.. Schmidt: Beobachtung der Helligkeitsabnahme durch Brechung 237 Antwort hierauf, v. A. Schmidt 528 Seibt, O., Ül>er den Zusammenhang zwischen dem direkt und dem induktiv gekoppelten Sendersystem filr drahtlose Telegraphie 4J2 — — Bemerkung, hierzu, v. J. Zenneck 575 Erwiderung, von G. Seibt 627 Entgegnung hierauf, y. J. Zenneck. .... 811 Beits, W., Methode zur Bestimmung der Intensität der ^-Strahlen, sowie einige Messungen ihrer Absorbier- barkeit ■ • • • 395 Sekundärstrahlung: Ober eine von den Kathodenstrahleu des Radiums in Metallen erzeugte — , v. F. Pa- schen 502 Mitteilung hierzn, v. H. Becquerel .... 561 Selbstunterbrecher : Verallgemeinemde Weiterentwicklung des elektromagnetischen — und ihre Verwendung zu akustischen Demonstrationen, v. J. J. T. Chabot . 89 Selen: Das — , v. L. Amaduzzi. (B.] 647 Sdenzellen: Einige Beobachtungen an — , y. G. Berndt 121 — Die Einwirkung von — auf die photographische Platte, V. G. Berndt 289 Sendersystem: Über den Zusammenhang zwischen dem direkt und dem induktiv gekoppelten — ffir draht- lose Telegraphie, v. G. Seibt 452 ^ — Bemerkung hierzu, v. J. Zenneck 575 Erwiderung, v. G. Seibt 627 — — Entgegnung hierauf, v. J. Zenneck 811 Serienspektren: Ülier eine m^liche Beziehung der — zum Atomvolumen, v. M. Reinganum 302 Bhimiau, S. u. K. Honda, Über die Magnetisierung und die magnetischen Längenveränderungen ferro- magaetischer Metalle und Legierungen bei der Tem- peratur von flüssiger Luft 40 — Über das Vorhandensein von Villaris kritischem Punkt bei Nickel 254 Entgegnung, v. A. Heydweiller 255 Erwiderung liierauf, v. K. Honda u. S. Shimizu 631 — Über die Magnetisierung und die magnetische Längen- änderung in ferromagnetischen Metallen und Legierun- gen bei Temperaturen zwischen — 186° und 1200" C. 816 Sidot-Blende : Beobachtungen über das Leuchten des — -Schirmes, v. H. Baumhauer 289 Siemens & Halske: Der schnellwirkende Typendruck- telegraph von — . (R.) 340 Simon, H. Th., Ober einen Phasenmesser und seine Verwendung zur FernUbertragung der Kompass- stellung. (N.) 686 — u. £. Madelung, Über ein neues magnetometrisches Verfahren zur Messung magnetischer Momente . . 410 Simpson, O. C, Über die Ursache des normalen at- mosphärischen PotentialgeföUes und der negativen Erdladung. Bemerkungen zu Prof. Ebetts Theorie 325 Erwiderung, v. H. Ebert 499 Antwort hierauf, v. G. C. Simpson .... 734 Smimow, D., Ein rasch wirkender Wasserkollektor . 597 Soddy, F., Radioaktivität, eine elementarische Abhand- lung vom Standpunkte derTheorie des Atomzerfalls. (B.) 473 — Die Entwickelung der Materie enthUUt durch die Radioaktivität. (B.) 473 — u. W. Ramsay, Weitere Versuche über die Ent- wickelung von Helium aus Radium 349 Sommerfeld, A., Bezeichnung und Benennung der elek- tromagnetischen Grössen in der Enzyklopädie der mathematischen Wissenschaften. V 467 — u. R. Reiff, Die Elementargesetze. (B.) .... 470 Sonnenfinsternisse: Meteorologie der — und verwandte Probleme, v. F. H. Bigelow. (B.) 143 — Elektrische Beobachtungen zu Batavia und an der Westküste von Sumatra während der totalen — am 18. Mai 190t, V. S. Figee. (R.) 803 Digitized by Google XVIII Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Seite Spektral: über die — , Energieverteilung der „Quecksilber- Lampe aus Quarzglas", v. E. Ladenburg . . . 52; Xachtrag, v. E. Ladenburg SS© Spektralanalyse: Einleitung in das Studium der — , v. W. M. Watts. (B.) 776 — BeitrSge zur Pbotochemie und — , ▼. J. M. Eder u. E. Valenta. (R.) 804 Spektralgebiet: Eine quantitatiTe Bestimmung der ano- malen Dispersion des Natriumdampfes im sichtbaren und ultraTioletten — , v. R. W. Wood 751 Spektrallinien: Ober die Trennung der feinsten — , v. O. Lummer 606 — Auflösung feinster — , v. O. Lummer. (N.) . . 682 Spektralphotometrisch: „Vergleich einiger — Resultate", V. E. Hertzsprung 34 Bemerkung hierzu, v. O. Tumlirz . . . . • . 156 Spektrum: Ol>er das — der Emanation, t. Th. Indrik- son 214 — Über das ultrarote Absorptions- — einiger organischer Flüssigkeiten, v. M. Ikl£ 271 — Das — der Stickstoffflamme, v. J. Schuiederjost 390 — Ober das — des Emaniumlichtes, v. J. Hartmann 570 Spezifische Wärme: Über die — der Metallsulfide und das Jottle-Neumann-Koppsche Gesetz, v. B. ▼. A übel 636 SpitzenentladuDg: Ein einfacher Apparat zur Untersuchung der Nebelbildung und über die Anordnung der Nebel- keme bei der elektrischen — , v. H. Rebenstorff 571 Spitzenwirkung: Über — im homogenen elektrostatischen Felde, v. K. v. Wesendonk 399 Sprengel: Über einige Verbesserungen an Quecksilber- luftpumpen — scher Art, v. J. Rosenthal. (N.) . 690 Kurze Bemerkung hierzu, v. G. W. A. Kahl- baum 828 Sprung, A., Über eine automatisch wirkende Vorrichtung zur Erweiterung des Messgebietes der Registrier- Elektrometer. — Nebst einer Bemerkung über die automatische Aufzeichnung der luftelektrischen Zer- streuung 326 Stark, J., Ionisierung durch den Stoss negativer Ionen von glühender Kohle 51 — — Berichtigung hierzu 280 — Zündung des Lichtbogens an Metalloxyden ... 81 — Theoretische Bemerkungen zur Ionisation in Flammen 83 Bemerkung hierzu, v. E. Marx 298 — Der Glimmstrom zwischen nahen Elektroden in freier Luft 96 — Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik. (B.) . 474 — Die Dissoziierung und Umwandlung chemischer Atome. (B.) 475 — Bedienung und Anwendung der Quecksilberlampe aus Quarzglas. (N.) 673 — Quecksilber als kathodische Basis des Lichtbogens. 750 — Das Wesen der Kathoden- und Röntgenstrahlen. (B.) 832 — u. Ii. CasButo, Der Lichtbogen zwischen gekühlten Elektroden 264 — u. E. Stecke, Wanderung von Metallionen im Glimmstrom in freier Luft; Demonstrationsversuche 537 — u. F. Ii. Tufts, Die elektrische Strömung in Flammen zwischen nahen Elektroden 248 Stark, W., F. Heueler u. E. Haupt, Über die ferro- magnetischen Eigenschaften von Legierungen unmag- netischer Metalle. (R.) 190 Stentzel, A., Entstehung der Materie und der Xebular- Systeme. (B.) 485 Stereochemie, v. E. Wedekind. (B.) 557 — Lehrbuch der — , v. A. Werner. (B.) .... 584 — Materialien der — in Form von Jahresberichten, v. C. A. Bischoff. (H.) . . '. 775 Stereochemische isomeren: Die ultravioletten Strahlen ^ und die — , v. R. Magini 69 I Stereo-photogrammetrische Küstenvermessung: Über die 1 — vom Schiff aus, v. C. Pulfrich. (N.) . . . . 656 j Stcreoskopie für Amateur-Photographen, v. C. K.Berg- 1 ling. (B.) 806 I — Anleitung zur — , v. W. Scheffer. fll.) .... 806 I Stereoskopisch : Über Beziehungen zwischen — Aufnahme- iind Bec)bachtungsapi)araten, v. W. Scheffer. (N.) 663 • Richtigstellung hierzu, v. K. Martin . . . . 808 . Säte Stern, W., Demonstration des „Tonvariators". (N.) . 693 Sternsystem: Ein Beitr:^ zur graphischen Behandlung eines — , v. W. Rogowski 628 Stickstoff: Das Nachleuchten von Metalldiropfen in — , V. P. Lewis 546 Stickstoifflamme : Das Spektrum der — , v. J. Schuie- derjost 390 Stickstoffoxydul: Experimentelle Bestimmung der Ober- flächenspannung und des Molekulargewichts von Ter- flüssigtem — , v. L. Grunmach. (N.) 677 Stimmgabel ; Ober die Sdiwingungsform des Stieles der Edelmannschen — , v. P. Ostmann 825 Stoff: Kraft, Gewicht, Masse, — ,Snb»tan2,v.K.Schreber. (N.) 697 Stolse, F., Optik fttr Photographen. (B.) 535 Strahlen: Neue — oder eine neue Emanation, v. J. J. T. Chabot 103 Bemerkung hierzu, t. G. Bern dt 289 — Ober Rest- — • und die optischen Eigenschaften der Metalle, v. H. Rubens 606 /^-Strahlen: Methode zur Bestimmung der Intensität der — , sowie einige Messungen ihrer Absorbierbarkeit, V. W. Seitz 395 — Über die — des Radiums, v. F. Paschen . . . 563 — Änderungen, hervorgerufen durch — , v. W. Ram- say 606 N-Straiilen: Beitrag zur Klärung der neuesten Versuche von R. Blondlot über die — , v. O. Lummer . . 126 — V. R. Blondlot. (B.) 560 — Diskussion auf der Britischen Naturforscherver- sammlung, V. O. Lummer, W. A. D. Rudge, H. Rubens, J. B. Burke 606 — V. O. Lummer u. P. Weiss. (N.) 674 — Die— , V. R. W. Wood 789 S-Strahlen: Versuche über die störenden Wirkungen der — bei der Radiographie, v. F. Des sau er u. B. Wiesner 58 Strahlende Energie : Ober Methoden zur Messung — , v. E. L. Nichols u. W. W. Coblentz 149 Strahlung: Apparat zum gleichzeitigen Nachweis der Absorption der a- und ß des Radiums, v. F. Paschen 160 — Luftelektrizität und Sonnen- — , v. H. Rudolph. (B.) 278 — Über die Natur der — gewöhnlicher Metalle, v. E. F. Burton ^ 444 — Die — der Hefnerlampe, v. K. Angström . . . 456 — Die Rückwirkung der — auf ein bewegtes Elektron, V. M. Abraham 605 — Beitrag zur — der Gase, v. W. XernsL (N.) . . 777 Strahlungen : Die neueren — . Kathoden-, Kanal-, Rönt- genstrahlen und die radioaktive Selbststrahlung (Bec- querelstrahlen), v. H. Mayer. (B.) 474 Strahlungsartige Erscheinungen: Ober die — des Wasser- stoffsuperoxyds, V. L. Graetz. (X.) 688 Streintz, F., Erwiderung auf die Bemerkungen von E. van Anbei zu meinen Untersuchungen über die elek- trische I^itfähigkeit gepresster Pulver 159 Erwiderung, v. E. van Aubel 303 — Ober die Wirkung einiger elektropositiver Metalle auf Jodkalium 736 Stromdichte:' Die Lichtstrahlung der Xemstschen Glflh- körper bei veränderlicher — , v. L. W. Hartmann I Stromstärken : Über eine Vorrichtung zur exakten Eich- ung von Elektrometern für Elektrizitätsmengen und ihre Anwendung auf die absolute Messung äusserst geringer — , v. F. Harms 47 Strömungsgeschwindigkeit: Ein Verfahren zur Messung der — von Gasen mit besonderer Berücksichtigung Inft- elektrischer Apparate, v. H. Ger dien u. H. Sche- ring 297 Stachtey, C, Über geschichtete Entladung im Wasser- stoff bei Atmosphärendruck. (Berichtigung.) ... 88 Substanz: Kraft, Gewicht, Masse, Stoff, — .v.K.Schreber. (N-) ;, 697 Synchrone Rotationen : L ber eine einfache Methode zur Erzeugung — an zwei entfernten Stationen unter Verwendung des Frequenzzeigers v. R. Hartmann- Kempf, V. .■\. Korn 25 Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. XIX Seite T. Tallqvist, H., Lehrbuch der technischeo Mechanik. I. (B.) 480 Tammann, Q., Krystallisieren und Schmelzen. (B.) . 645 Tangentialkraft: Ober die — , die durch den schiefen Auffall von Licht auf eine Fläche hervorgeiufen wild, V. J. H. Foynting 605 Technische Physik : Die Fortschritte der — in Deutsch- land seit dem Regierungsantritt Kaiser Wilhelms 11., V. H. Schütz. (B.) 534 Telautographie: Empfangsappaiate fllr — undFemttber- tragnng von Halbtongravttren, t. A. Korn. . . . 164 ^Telegraphie, drahtlose: siehe nnter Drahtlose Tele- graphie.) Temperatur: Über den Einfloss der — auf die elek- trische Leitfähigkeit des Natriums, v. A. Bernini . 241 — Der Einfluss der — auf die Ionisierung, welche in Gasen durch die Wirkung von Röntgenstrahlen hervorgebracht wird, v. R. K. Mc. Clung . . . 368 — über den Einfiuss der — auf die elektrische Leit- fähigkeit des Kaliums, t. ä. Bernini 406 — über die Magnetisierung und die magnetische Längen- änderung in ferromagnetischen Metallen und Legierun- gen bei — von flüssiger Luft und zwischen — 186° und 1200° C, V. K. Honda u. S. Shimizu . . 40, 816 Temperatnränderungen: Ober den Einfluss von — auf radioaktive Substanzen, v. St, Meyer u. E. v. Schweidler 319 Theodolit : Über einen neuen zerlegbaren — und Photo- — , V. C. Pulfrich. (N.) 656 Theoretische Physik: Vorlesungen über — . II, v. H. v. Helmholtz. (B.) 475 Thermalquellen: Ober die in — enthaltene radioaktive Emanation, v. A. Gockel 594 Thermodynamik : Allgemeine Grundlegung der — , v. G. H. Bryan. (B.) 470 — I, V. M. L. Marchis. (B.) 559 — 1, 1, V. W. Voigt. (B.) 644 — Zur — der radioaktiven Vorgänge, v. A. H. Buche- ner •• . 730 Thermodynamische Herleitung; Über die — der physi- kalisch-chemischen Gleichgewichts-Bedingungen, v. K. V; Wesendonk 521 Thermosäule: Über den Nachweis Schumannscher ultra- violetter Strahlen (Wellenlänge kleiner als 186 fifi) mittels der — , v. A. Pflüger 71 Thermoskop: Anleitung zu 30 der wichtigsten Schul- versuche mit dem Differential- und Doppel , v. B. Kolbe. (B.) 479 Thomer, W., Die Theorie des Augenspiegels und die Photographie des Augenhintergrundes. (B.) . . . 217 Toeohe-Mittler, S., Zur Molekulargewichtsbestimmung nach dem Siedeverfahren. (B.) 280 Töne: Kurzer Bericht über Versuche zur Übertragung von — mittels elektrischer Wellen, v. (). Xuss- baumer 796 Tonfiguren, v. J. Peiser 555 Tonvariator: Demonstration des „ — ", v. W. Stern. (X.) 693 Topolanaky, M. u. V. Conrad, Elektrische Leitfähig- keit und Ozongehalt der Luft 749 Torricellischer Grundversuch: „Apparat für den — " u. „Pneumatischer Universalapparat", v. M. Kuhn. (B.) 479 Traube, J., Grundriss der physikalischen Chemie. (B.) 559 Traubenberg, H. S. v.. Über die Gültigkeit des Dal- tonschen resp. Henryschen Gesetzes bei der Absorp- tion der Emanation des Freiburger Leitungswassers und der Radium emanation durch verschiedene p'lüssig- keiten 130 Ttlfts, F. Ii., Die Erscheinung der Ionisation in Flammen 76 — Die Beziehung zwischen Leuchten und elektrischer Leitfähigkeit in Flammen 157 — Bemerkung über den Emfluss glühender Körper in Flammen auf die Ionisation 158 — u. J. Stark, Die elektrische Strömung in Flammen zwischen nahen Elektroden 248 Tumlirz, O., Bemerkung zu Herrn E. Hertzsprungs ,,Vergleich einiger spektralphotometrischen Resultate" 1 56 Seite Turbinen: Ober den hydraulischen Wirkungsgrad von — bei ihrer Verwendung als KraftmascUnen und Pumpen, v. R. Proell (B.) 312 — Ober Dampf- — , v. H. Bonin 798 Typeudrucktelegraph: Der schnellwirkende — von Sie- mens & Hauke. (R.) 340 u. Ulke, T., Die elektrolytische Raffination des Kapfers. (B.) 646 Ultrarot: Ober das — Absorptionsspektrum einiger or- ganischer Fltlssigkeiten, v. M. Ikl£ 271 — Beiträge zur Kenntnis der — Emissionsspektra der Ele- mente, V. H. Lehmann 833 Ultraviolett: Die — Strahlen und die stereochemischen Isomeren, v. R. Magini 69 — Ober den Nachweis Schnmannscher — Strahlen (Wellenlänge kleiner als 186 ftft) mittels der Thermo- säule, V. A. Pflüger 71 — Die — Absorptionsspektra der Ortho-, Meta- und Paza-Isomeren, ▼. R. Magini 145 — Einfluss der doppelten chemischen Bindung auf die — Absorptionsspektra, v. R. Magini 147 — Die Absorption von Quarz, Kalkspat, Steinsalz, Fiuss- spat, Glyzerin und Alkohol im änssersten — , v. A. Pflüger 215 — Über eine verbesserte Form des Zinkkugelphotometers zur Bestimmung der — Sonnenstrahlung, v. J. Elster u. H. Geitel 238 — Die Quecksilberlampe als — Lichtquelle, von A. Pflüger 414 — Ober das Woodsche Lichtfilter für — Strahlen, v. A. Kalähne 415 — Eine mikrophotographische Einrichtung für — Licht (;i = 275 /xfij und damit angestellte Unter- suchungen organischer Gewebe, v. A. Köhler. (N.) 666 — Eine quantitative Bestimmung der anomalen Disper- sion des Natriumdampfes im sichtbaren und — Spektralgebiete, v. R. W. Wood 751 Umdrehungsgeschwindigkeit: Über einen Kreiselversuch • zur Messung der — der Erde, v. A. Föppl . . . 416 Unipolar: Die elektromagnetische Rotation und die — Induktion in historisch-kritischer Behandlung, v. S. Valentiner. (B.) 644 V. Vakuum: Ober die einem — durch erhitzte Leiter er- teilte Leitfähigkeit, v. O. W. Richardson ... 6 — Induktion im — , v. J. Härden 75 — Divergenz von Elektroskopblättchen im — infolge von Belichtung, v. S. Guggenheimer u. A. Korn . . 95 — Bemerkung hierzu, v. F. Paschen 161 Vakuumapparate: Vorführung von — , v.R. Müller- Uri. (N'.) 659 Valenta, E. u. J. M . Eder, Beiträge zur Photochemie und Spektralanalyse. (R.) 804 Valentiner, S., Die elektromagnetische Rotation und die unipolare Induktion in historisch-kritischer Be- handlung. (B.) 644 Verbrennungskraftmaschinen : Die Bedeutung der — für die Erzeugung motorischer Kraft, v. E. Meyer. (X.) 699 Verkehr: Unter dem Zeichen des — , v. O. Jentsch. (B.) 482 Versammlung: XI. Haupt- — der deutschen Bunsenge- sellschaft für angewandte physikalische Chemie . . 305 — X. Allgemeine — der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft in Berlin vom 7. bis 9. April 1904. 306, 392 — 76. — deutscher Naturforscher und Ärzte zu Breslau, vom 18. bis 24. September 1904 649, 777 Verstärkungsfiasche: Die Erfindung der elektrischen — durch Ewald Jürgen von Kleist, v. F. M. Feld- haus. (B.) 483 Vibrationserscheinungen: Die Untersuchung der — von Dampfern, v. C). Schlick. (B.i 143 Digitized by Google XX Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Seite Vülari: Über das VorhaDdensein von — kritischem Punkt bei Nickel, v. K. Honda u. S. Shimizu 254 Entgegnung, v. A. Heydweiller 255 ErwideruDg, ▼. K. Honda u. S. Shimizu . . 631 Voigt, W., Thermodynamik. I, i. (B.) 644 Voller, A., Versuche aber die zeitliche Abnahme der RadioaktivitSt und Ober die Lebensdauer geringer Radiummengen im Zustande sehr feiner Verteilung. (N.) ,^ 78' Vorlesungsapparate: Über neue physikalische — , ▼. H. Hartl. (N.) 655 Vorlesungsverzeichnis fllr das Sommersemester 1904 . 218 — ntr das Wintersemester 1904/5 610 w. Waals jr., J. D. Tan der, Ober die Verlnderlichkeit der Grösse t der van der Waalsscheu Zustands- gleichuDg mit der Dichte 20 Wtüker, J., Einfahrung in d. physikalische Chemie. (B.) 478 Wallatabe, F. u. S. Dom, Physiologische Wirkungen der Radium-Emanation j68 Waltsr, Ii. H., Ein neuer messender Detektor ittr elektrische Wellen 269 WSrme: Die spezifische — des aberhitzten Wasser- dampfes, V. H. Lorenz 383 WSrmeabgabe: Ober die — glahender FSden durch Leitung und Konvektion, v. L. W. Hartmann . . 579 WSrmeleitung in Gasgemischen, v. A. Wassiljewa . '737 - — Berichtigung hierzu 808 Wärmemotore: Ober das mechanische Äquivalent che- mischer Reaktionen und die Arbeitsleistung von — , V. M. Cantor 379 Wärmestrahlung; Die — , ihre Gesetze und ihre Wirk- ungen, V. F. FrankenhSuser. (B.) 832 Wasser : Das Gesetz der Translation des — in regelmässigen KanSlen, FlUssen nnd Röhren, v. T. Christen. (B.) 87 Wasserdampf: Die spezifische Wirme des Überhitzten — , 1 v. H. Lorenz 383 I Wassereinspritzung: Explosionsmotoren mit — , v. K. i Schreber. (N.) . . 696 Wasserkollektor : Ein rasch wirkender — , v. D. S m i r n o w 5.97 Wasserstoffsuperoxyd: Ober die strahlungsartigen Er- ' scheinungen des — , v. L. Graetz. (N.) .... 688 ' Wasserzersetzung: Historische Notiz zur — , v. A. Xeu- I burger 124 ! WasslUewa, A., WSrmeleitung in Gasgemischen . . 737 | — — Berichtigung hierzu 808 ' Watts, W. M., Einleitung in das Studium der Spek- tralanalyse. (B.) 776 Weber, H., Die partiellen Differentialgleichungen der mathematischen Physik. II. (B.) 476 Weber, W. u. S. Kohlrausoh, FUnf Abhandlungen ttber absolute elektrische Strom- und Widerstands- messung. (B.) 477 Wechselstrommagnetfeld: Ein eigenttlmliches Dreh- moment im — , V. H. Axmann 5J4 Wedekind, S., Stereochemie. (B.) 557 Wehnelt, A., Ober den Anstritt negativer Ionen aus glühenden Metalloxyden und damit zusammenhängende Erscheinungen. fN.) 680 Weiss, P. u. O. Iiummer, N-Strahlea. (N.) ... 676 Weiseberg, J. u. C. Engler, Kritische Studien aber die Vorgänge der Autoxydation. (B.) 728 Wellen: Ober die stationären — in einem Gasstrahl, v. L. Prandtl 599 — Voritlhrung eines Apparates zur Demonstration stehen- der und interferierender — , v. W. Schmidt. (N.) . 683 Wellendetektor: Einige Beobachtungen am Schlömilch- — für drahtlose Telegraphie, v. M. Reich . . . 338 — Ober den Schlömüch , v. M. Dieckmann . . 529 Wellenlängen: Normalen der — , v. H. Kayser . . . 606 — Elektrische Wellen längs Drahtspulen und eine An- wendung derselben zur Messung der bei der drahtlosen Telegraphie benutzten — , v. J. A. Fleming . . 609 Wellenmesser: Der — und seine Anwendung, v. J. Dönitz. (R.) 118 Seite Weltall: Das Leben im — , v. L. Zehnder. (B.) . . 486 Werner, A,, Lehrbuch der Stereochemie. (B.) . . . 584 Wemioke, A., Lehrbuch der Mechanik. I. (B.) . . 63 Wesendonk, BL t.. Ober Spitzenwirkung im homo- genen elektrostatischen Felde 3<^ ber die thermodynamische Herleitung der physi- kalisch-chemischen Gleichgewichts-Bedingungen . . 521 WUtehead, J. B., Magnetische Wirkung elektrischer Verachiehung 300 Widerstände: Stöpselmessbrttcke mit vertauschbaren Ver- gleichs- — . Mitteilung aus der Werkstätte von Hartmann & Braun A.-G jo Widerstandsänderung: Ober die — des Wismuts durch kleine magnetische Kräfte, v. C. Carpini. . . . 819 Wien, W., Über die Energie der Röntgenstrahlen . . 128 — Zur Elektronentheorie 393 — Ober einen Versuch zur Entscheidung der Frage, ob sich der Lichtäther mit der Erde bewegt oder nicht 585, 604 Bemerkung hierzu, v. A. Schweitzer .... 809 Wiener, O., Lamellare Doppelbrechung 332 Wiesner, B. u. F. Dessauer, Versuche aber die störenden Wirkungen der S-Strahlen bei der Radio- graphie j8 — Rttckblick auf die Entwicklung der Röntgentechnik. (B.) 609 Wilson, H. A., Elektrische Leiträhigkeit von Flammen 608 Wind, C. H., Lehrbuch der Naturkunde. V. (B.) . . 280 Wismut: Ober die Widerstandsänderung des — durch kleine magnetische Kräfte, v. C. Carpini .... 819 Wissenschaft und Hypothese, v. H. Foincar£. (B.) . 829 Wolf, M., Publikationen des astrophysikalischen Ob- servatoriums Königstuhl-Heidelberg. (B.) .... 483 Wommelsdorf, H., Ober die Abhä^gkät der Strom- stärke, Leistung sowie des Wirkungsgrades der In- fluenzmaschinen von dem Entladepotential .... 792 Wood, R. W., Neue Verbesserungen in der Farben- Photographie nach der Beugungsmethode .... 605 — Eine quantitative Bestimmung der anomalen Disper- sion des Natriumdampfes im sichtbaren und ultra- violetten Spektralgebiete 605, 751 — Die N-Strahlen 789 Woodsches Lichtfilter: Ober das — fUr ultraviolette Strahlen, v. A. Kalähne 415 Zehnder, L., Das Leben im WeltaU. (B.) 486 Zeitbestimmung fUr kleine Fallräume nach der Methode von Radacovic, r. M. Th. Edelmann 461 Zenneck, J., Gravitation. (B.) 470 — Bemerkung zu der Arbeit von Herrn G. Seiht „Über den Zusammenhang zwischen dem direkt und dem induktiv gekoppelten Sendersystem fttr drahtlose Telegraphie" 575 Erwiderung, v. G. Seibt 627 Entgegnung hierauf, v. J. Zenneck 811 — Theorie und Praxis in der drahtlosen Telegraphie . 586 Bemerkung hierzu, v. E. F. Huth 748 Zerstreuung: Über eine automatisch wirkende Vorrich- tung zur Erweiterung des Messgebietes der Registrier- Elektrometer. — Nebst einer Bemerkung aber die automatische Aufzeichnung der luftelektrischen — , V. A. Sprung 326 — Ober eine Vorrichtung zur Registrierung der luft- elektrischen — , V. G. Lüdeling 447 Zölss, B., Über Elektrizitätszerstreuung in der freien Luft 106 — Ober Messungen des atmosphärischen Potentialge- fälles in KremsmOnster 260 Zustandsgieichung; Über die Veränderlichkeit der Grösse h der van der Waalsschen — mit der Dichte, v. J. D. van der Waals jr. 20 Zwiok, H., Elemente der Experimentalphysik zum Ge- brauch beim Unterricht. (B.) ''9 Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. XXI Namensverzeichnis der „Personalien". Abbe. 88. .Xoselmino. $60. AMt. 808. .'ViThenius. 776. 832. Ashan. 344. Angustin. 744. Battermann. 488. Baumert. I20. Beck. 392. Becquerel. 218. Behrend. 192. Renndorf. 560. Berend. 88. Kerg. 88. KlondloL 560. Bodenstein. 648, Bopp t- 39*- Börnstein. 88. Böttger. 32. 584. Bragstad. 32. 744. Branly. 32. Bredichin f. 344. Brestaner. 256. Brühl. 344. 584. Bnhie. 584. Chiuoni f. 744. Cohn. 280. Cour, la. 192. 832. Curia, P. 88. 536. Curie, Frau S. 32. Daublebsky v. Sterneck. 88. Dewar. 536" niels. 192. Dimroth. 218. Ditscheioer. 218. IHtz. 584. Dolezalek. 392. Dommer. 648. Edler. 609. 648. Ehrenfeld. 32. Eisenlohr -l-. 536. Engel. 192. Ephraim. 88. Estreicher. 728, Eversheim. 280. Exner, F. 256. Exner, K. 744. Famy. 32. Feldmano. 832. Finger. 218. Fischer, E. 256. Fischer, F. 32. Flamm. 144. Förster. 88. Fränkel. 32. Franzen. 832. Frege. 88. Frenzel. 88. Frerichs. 88. Fritsch. 560. Furtwängler. 776. Gast. 392. Gehrke. 560. Georgierics. 808. Gintl. 312. Gmeiner. 168. Goldsteio. 88. Gras. 312. Grassmann. 584. Gutermuth. 88. Hagenbach. 218. Haie. 144. Harms. 536. Harnes. 218. Hefner-Alteneck f. 64. Heinzerling f. 88. Herz. 144. Hess f. 88. Hettner. 144. Hilbert. 88. 808. Hinrichsen. 392. Hittorf. 218. Hoff, van't. 344. Hopfgartner, 192, Jol;. 648. 808. Kann. 192. Kapff. 584. 648. Kassner. 609. 648. 728. 1 Kaufler. 584. Kaufmann. 344. Kippenberger. 88. I Klages. 488. Knoop. 218. Kohlrausch. 488. Koenigsberger. 648. Koppel. 144. Kortum f. 648. Kötz. 32. Krentzberg. 32. Kriemler. 832. Kubier. 584. KUmmell. 312. Kurlbaum. 648. Laas. 120. Lampe. 560. L.indsberg. 776. Leidie f. 218. Lemström f. 744. Ley. 168. Lichtenfels. 728. Liebmann. 808. Lipschitz -f. 32. London. 744. Lorenz. 218. Ludwig. 832. Lummer. 744. Luther. 144. Lutz. 88. 560. Mangoldt. 392. Marchlewski. 32. Maurer. 728. Merz t- 392. Meyer, J. L. 120. Meyer, O. E. 488. Moersch. 218. Mosler. 32. Maller. 32. Nernst. 832 Neumann, B. 88. Xeumann, K. 88. Örtel. 120. Paalzow. 584. Fallich f. 144. Pape. 392. Pauly. 536. Peithner ▼. Lichtenfels. 728. Petzold. 488. Pomeranz. 648. Posner. 584. Prandtl. 440. j66. Prym. 144. Pscborr. $60. Pulfrich. 488. Rabe. 648. Reichet. 488. Reitter. 380. Riecke. 440. Rilliet t- 39*. Rimbach. 88. Kinkel. 280. 312. Ristenpart. 560. Roberts f. 584. Rodella f. 88. Rohn. 560. Rössler, E. v. 256. Rössler, G. 218. Rudel. 88. Runge. 536. 776. Rupe. 130. Rupp. 192. 280. 392. Schaefer. 32. Schall. 88. Schaum. 192. Scheel. 488. Schell f. 144. Schering t- 7*8. Schiff. 88. Schilling. 392. Schlesinger. 560. Schmidt. 609. Scholl. 808. Schreber. 560. Schröder. 192. 280. Schröter. 32. Schubert 192. 280. Schuster. 584, Schatte. 256. Simon. 536. Simons. 832. Soddy. 344. Sommer. 648. Soret -f. 218. Spies. 88. Sterneck. 88. Stobbe. 488. Stock. 192. Strecker. 192. Streintz. 560. Strömer. 88. Strömgren. 312. Struve. 88. 120. Study. 32. Thiel. 280. Thiermann f. 256. Vahlen. 776. Valentiner. 168. Villari f. 584. Vliet, van der f. 560. Vortmann. lao. Wagner f- 3*. Wedekind. 218. WehnelL 808. Weiss t- 488. Wellstein. 488. Wendelin. 88. Wiechert 536. Wien. 120. Williamsonf. 344.488. Winkler f. 728. WohL 312. Zefame. 31 2. Zehnder 488. Zindler. 168. ZulkowskL 808. Digitized by Google Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. I. I. Januar 1904. R«fUiktioatsch1u8s für No. a am 6. Januar 1904. 5. Jahrgang. Orlginalmlttellungen : L. W.HaTtmann, Die Lichtstrahlung der Nernstscheo GlUhkörper bei ver- änderlicher Stromdichte. S. I. ü. W. Richardson, Über die einem Vakuum durch erhitzte Leiter er- teilte Leitßhigkeit. S. 6. J. Elster u. H. Geitel, Über die radioaktive Substanz, deren Ema- IKHAI.T. uation in der Bodenlufi und der Atmosphäre enthalten ist. S. 11. J. D. V. d. Waals jr., Über die Ver- änderlichkeit der Grösse i der van der Waalsschen Zustandsgieichung mit der Dichte. S. 20. R. Börnstein, Einige Versuche über Elektrizitätszerstreuung in Luft S. 20. A. Korn, Über eine einfache Methode zur Erzeugung synchroner Rotationen an zwei entfernten Stationen unter Verwendung des Frequenzzeigers von R. Hartmann-Kempf. S. 25. H. Lorenz, Die Wirkung eines Kreisels auf die Rollbewegung von Schiffen. S. 27. Tagesereignisse. S. 32. Personalien. S. 32. Gesuche. S. 32. ORIGINALMITTEILUNGEN. Die Lichtstrahlung der Nernstschen Glüh- körper bei veränderlicher Stromdichte.') Von Leon W. Hartmann. Bisher ist die Eigenart der Lichtstrahlung der Nernst-Lampe nur wenig im einzelnen unter- sucht worden. In vorliegender Arbeit wurden daher die Charakteristika der Lichtstärke des Glühkörpers einer Nernst-Lampe bei veränder- licher Stromdichte auf spektrophotometrischem Wege bestimmt. Zu diesem Zwecke war es erforderlich, als Spektrophotometer ein Kirchhoffsches Spektro- meter zu benutzen, dessen Kollimator mit zwei einseitigen Spalten versehen war. Dem einen Kollimatorspalt gegenüber war ein totalreflek- tierendes Prisma angebracht, so dass Licht von einer gegenüber der Fläche des reflektierenden Prismas angebrachten Lichtquelle längs einer senkrecht durch die Kollimatorachse gehenden Linie durch den Kollimatorspalt in die Kolli- matorröhre reflektiert wurde. Die Intensität dieser Lichtquelle konnte daher in jedem be- liebigen Teile des sichtbaren Spektrums mit einer zweiten in irgend einem Punkte der Kolli- matorachse angebrachten Lichtquelle verglichen werden. Ein Rowlandsches Gitter, das auf einer mit Niveaueinstellung versehenen Metall- unterplatte aufgestellt war, ersetzte das zum Instrument gehörende System von Glasprismen. Das Gitter war so angebracht, dass es in der Drehungsachse des Beobachtungsfernrohres lag. Auf diese Weise wurde ein normales Spektrum, erhöhte Intensität der weniger sichtbaren Teile des Spektrums und eine geradlinige Kalibrie- ningskurve erzielt. Nachdem die Kollimatorspalten sorgfältig kalibriert worden waren, wurde das oben er- I) Ausführlich in The Physic. Review 17, 65, 1903. wähnte Prisma vermittels eines starren Schwung- armes dem oberen Kollimatorspalt gegenüber angebracht. Der Kollimator wurde hierauf für paralleles Licht eingestellt und gut festgeklemmt, so dass seine Achse durch die vertikale Achse des Instruments hindurchging. Ein durch den Kolli- mator gehender Lichtstrahl fiel daher auf das Gitter und wurde in das Beobachtungsfernrohr reflektiert, dessen Okular mit Fadenkreuz und einstellbarem Spalt versehen war, so dass nur ein schmales Bereich des Spektrums zu einer und derselben Zeit beobachtet werden konnte. Das Fernrohr war vorher so eingestellt worden, dass es nur in einer Horizontalebene sich be- wegen konnte. Dieses Spektrophotometer wurde in einem Dunkelraum aufgestellt und hierauf durch Vergleich mit den Spektrallinien, die man durch Verdampfung gewisser Metallsalze in einer gegenüber von den Kollimatorspalten angebrachten Bunsenflamme erzeugte, kalibriert. Infolge der mehrfachen kleineren Veränderungen, die ich später anbrachte, wurde eine ganze Anzahl erneuter Kalibrierungen notwendig. Ich fand, dass die einzige Veränderung der Kalibrierungskurve in einer gewissen Vertikal- verschiebung der ganzen Kurve bestand, so dass die Kalibrierung, wie dies auch wirklich geschah, durch Vergleich mit einer Natriumflamme kon- trolliert werden konnte. Als Lichtquelle wurde unter konstantem Druck in einemNapheybrennerNr.4 brennendes Acetylen benutzt; derselbe war mit einem 7,94 mm im Durchmesser fassenden gegenüber angebrachten Diaphragma versehen. Der Gas- druck wurde, um jeden Fehler infolge von Gasdruckveränderungen zu verhindern, fort- während beobachtet. Auf diese Weise wurde eine Lichtquelle von konstanter Intensität er- zielt. Dieser Brenner wurde sodann ständig aufgestellt, so dass die Diaphragmenebene sich 10 cm vor der Fläche des reflektierenden Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i. Kollimatorprismas befand. In bestimmter Ent- fernung vor dem Kollimatorspalte wurde hierauf eine A. C. Nernst-Lampe zu 104 Volt fest an- gebracht, so dass der Glühkörper wagerecht stand und sich in der richtigen Höhe befand. In Serie tnit der Lampe war ein Rheqstat R und ein Westonscher Strommesser (A) angebracht, während an die Platin-Enddrähte des Glühkörpers die Enddrähte eines Westonschen Voltmeters ge- lötet waren. Das Verbindungsdiagramm ist in Fig. I wiedergegeben. Ein Wechselstrom von konstantem Potential wurde von einem Labo- ratoriums-Stromerzeuger erhalten. Oberhalb einer Stromstärke von 1,00 Ampere war es nötig, den vom städtischen Elektrizitätswerk gelieferten Strom zu benutzen, welcher sich als weniger konstant als der vom Laboratoriums- Xur I.eüuiix) Flamme Sehirm-Tnit < Diaphmgm.. ^— lagtTm, ^. ^^ tig _aäuit!l9. I K!g. I. Diagramm des Apparates. Stromerzeuger erhaltene Strom erwies. Um den von der Absorption des total- reflektierenden Prismas des oberen Kollimator- spaltes herrührenden Fehler zu eliminieren, wurde ein zweiter Napheybrenner mit Dia- phragma, der dem oben erwähnten ähnlich war, 50 cm entfernt dem KolHmatorspalte gegen- über angebracht, und das Licht des ersten Brenners, welchen wir Einheit Nr. i nennen wollen, wurde nach dem Durchgange durch das Prisma mit dem Lichte des zweiten Brenners verglichen, welchen wir Einheitsbrenner Nr. 2 nennen wollen. Die Ergebnisse dieses Ver- gleiches sind für den Fall, dass beide Brenner Acetylengas unter genau gleichem Drucke brannten, in Fig. 2 dargestellt. Man sieht, dass der Einfluss der selektiven Absorption des Prismas ganz auffällig ist. Um die schliess- licben Ergebnisse in bestimmten bekannten Einheiten auszudrücken, wurde das Licht des Brenners Nr. i spektrophotometrisch mit dem Lichte der Hefner-Alteneck-Lampe verglichen, die unter normalen Bedingungen brannte. Das heisst, die Hefner-Alteneck-Lampe wurde in 10 cm Entfernung vor den Kolliniatorspalten aufgestellt, und das Licht der Einheit Nr. i in dem ganzen sichtbaren Spektrum mit dem Acetyleneinheit Nr. 2, mit Acetyleneinheit Nr. i verglichen. 0,10^ O.'tS/l' o.sö^ O.BS/1 Fig. 2. ■ 1 y ^' ^n y 1 ^ r^ i ^^ \ i 1 1 1 tsi i WeiflerUt inj/e 1 OM/O e.at/A' der Hefner-Lampe verglichen. Die Ergebnisse dieses^ Vergleiches sind in Fig. 3 graphisch dargestellt. Auf diese Weise kann das Licht von Einheit Nr. 2 mit dem Lichte der Hefner- Alteneck-Lampe verglichen werden. Die Resul- tate dieses Vergleiches sind in Fig. 4 wieder- gegeben, welche mit früheren Resultaten in Übereinstimmung ist. Beim Erzielen der Endergebnisse für diese Kurven Hess ich die Hefner-Alteneck-Lampe an verschiedenen Tagen unter vorgeschriebenen Bedingungen brennen und bestimmte unabhängige Reihen von Werten, Acetyleneinheit Nr. i, verglichen mit der Hefnerlampe als Einheit. ^ N 1^ ^ T \ r^ — ^ ^ •4 ^ --^ <^ ■^ \ ^ k \ ^s \ 4 \j ^ 'S» 5 N V — \ 2 s \, 1 — 1 s N _4- . <'"4)' ■^ Wel Ifnl OWU O'iSu OSOu 0,S5U l"'),'- 3- Ü.60U OjiSfi^ Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i. Vergleich yon Einheit 2 mit HefnerUinpc. (Refl. Prisma eli- | Vergleich der NernstUmpe mit Einheit Nr. I, bei konstanter miniert.) | Potentialdiffereni. V \, N s. N 1, \ \ 0 1 \ \ \ \ \ £ \ N 1 > ^ «^ ""^ 9 län S Wi llen r- Fig. 4. aso/i, aes/t, o-Iojl nach denen Kurven gezeichnet wurden. Die Mittelwerte der Ordinaten dieser eng mit- einander übereinstimmenden Kurven wurden als Werte der Ordinate der oben erwähnten end- gültigen Kurven angenommen. Beim Vergleiche des Lichtes der Acetylen- flamme mit dem des Nernstschen Glühkörpers musste natürlich zunächst als die eine Licht- quelle Einheit Nr. i benutzt werden, bei der die Absorption der Prismen eine Rolle spielt. Vermittels der in Fig. 2 dargestellten Kurven lässt sich das Licht von Einheit Nr. 2 mit dem des Nernstschen Glühkörpers vergleichen und auf diese Weise die Absorption des Prismas eliminieren. Aus diesem Grunde werden daher die Kurven in Fig. 6, die durch direkte Ver- gleichung des Lichtes des Nernstschen Glüh- körpers mit dem Lichte der Einheitslampe Nr. i erhalten wurden, von den in Fig. 7 gegebenen differieren. Dass ein derartiger Unterschied besteht, sieht man, wenn man beide Platten betrachtet. Die ersten Beobachtungen bei dieser Untersuchung wurden an einem anderen Glüh- j körper angestellt als der, mit dessen Hilfe man ' die in vorliegender Arbeit wiedergegebenen Daten erzielte. Es war ursprünglich beabsich- tigt, beim Aufzeichnen dieser Kurven die Potentialdifferenz für eine gegebene Beobach- tungsreihe konstant zu erhalten. Dies zeigte sich jedoch als unzweckmässig. Die in Fig. 5 dargestellte Kurve stellt ein Beispiel hierfür dar. Die Beobachtungen begannen mit langen Wellen und dehnten sich bis zu den kurzen Wellen aus. Die Potentialdifferenz wurde kon- stant erhalten, ohne dass der Stromstärke irgend welche Aufmerksamkeit geschenkt worden wäre. Die auf diese Weise erzielte Kurve war eine glatte Kurve, die jedoch von den später mit konstantem Strom erzielten stark differierte. Wenn diese Beobachtungen mit einem Durch- gang durch das Spektrum in umgekehrter Rich- tung wiederholt wurden, so ergab sich eine Kurve von ganz anderer Form. Dieses Ver- fahren zeigte sich daher unzweckmässig und wurde aufgegeben. Es ist wahrscheinlich, dass die Stromstärke allmählich mit der Zeit an Grösse abnahm, ohne dass die Potentialdifferenz eine anscheinende Veränderung erfahren hätte, und dass man zufällig gerade die erwähnte Kurve erhielt. Die Beobachtungen wurden daher mit einem während einer Beobachtungs- reihe konstant erhaltenem Strome ausgeführt und die Ergebnisse sind in Fig. 6 graphisch dargestellt. Beim Erzielen der Daten für diese Kurven wurden die ersten Beobachtungen bei der indi- zierten Normalstromkapazität der Lampe, näm- lich bei 0,80 Amp., ausgeführt. Hierauf wurden Beobachtungen vorgenommen mit bis auf 0,20 Amp. abnehmenden Strömen, worauf zu- nehmende Stromstärken von 0,80 Amp. bis zum Maximalwert von 1,50 Amp. benutzt wurden, bei welchem Werte der an dem Glühkörper befestigte Platindraht schmolz, bevor die Be- obachtungen erfolgt waren. Diese letztere Kurve verdient daher v/enig Beachtung; sie ist auf den Tafeln nur einmal gegeben, nämlich Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i. in Fig. 6, und hierauf nicht mehr in Betracht 1 wurden und weitere Beobachtungen mit zu- gezogen worden. Die- aus den so erzielten j nehmender Stromstärke für jede Beobachtungs- Daten erhaltenen Kurven sind mit Buchstaben | reihe vorgenommen wurden, bis der Maximal- bezeichnet, a, c, b etc., in der Reihenfolge, in wert des Stromes erreicht wurde. Es mag hier bemerkt werden, dass die bei spektrophotometrischem Arbeiten notwendige Korrektion mit Bezug auf die Spaltbreite hier Vergleich der Nemstlampe bei rerschicdenen Stromdichten mit Einheit Nr. 2 bei Anbringfung der Korrektionen in Bezu;; auf Absorptionen, Spaltbreite. Beide Lichtquellen als 50 cm vom KoUimatorspalt entfernt angenommen. Vergleich der Nemstlampe bei verschiedenen Stromdichten mit Einheit Nr. I. oiou OMSii osoM ass/i oeo/i o.ss/i oio/t- Wellenlänffe^ . Fig. 6. tM>fi, a^ji, e.stu 0.SSJ1. OLto/i ojes/t, o.n/i. yColerilängc. der die Beobachtung erfolgte. Bei 1,20 Amp. brannte der Eisendrahtballast der Lampe durch, worauf die Zuleitungen zur Lampe direkt mit den Enddrähten des Glühkörpers verbunden nicht angewandt wurde, weil bei der Methode, nach der die Daten und Kurven behandelt wurden, dieser Fehler korrigiert oder wenigstens auf ein Mindestmass reduziert wurde. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. In den Kurven von Fig. 7, wo das Licht der Acetylenflamme graphisch mit dem Lichte des Nernst-Lampen-Glühkörpers verglichen wird, ist die Absorption des Prismas eliminiert worden. In Fig. 8 wird das Licht des letz- teren graphisch mit dem der Hefner-Alteneck- Lampe verglichen. Ein Blick auf diese Kurven zeigt, dass bis zu einer Stromstärke von 1,00 Ampere die Intensitätszunahme des Lichtes Vcrgl. der Nernstlampe mit der Hefnerlampe. e^/i> o.*s/ir WeUaUäii^e. Fig. 8. des Glühkörpers im Vergleich mit Acetylen bei langen Wellen schneller und bei kurzen langsamer erfolgt. Oberhalb dieses Wertes der Stromstärke ist^ der Intensitätszuwachs im Be- reich der kurzen Wellen schneller und besteht eine anscheinende Intensitätsabnahme im Be- reiche der langen Wellen jenseits von 0,600. Die Kurven in Fig. 9 zeigen graphisch die Beziehung zwischen den Farbeigenschaften des Lichtes der Hefner-Alteneck-Lampe und denen des Lichtes des Nernstschen Glühkörpers. Auf dieser Tafel ist auch noch zu beobachten, dass oberhalb einer Stromstärke von 0,90 bis 1,00 Amp. im Bereiche der kurzen Wellen ein relativer Intensitätszuwachs und im Bereiche der langen Wellen eine entsprechende relative Abnahme stattfindet. Bei kleineren Werten der Stromstärke ist es umgekehrt. Die punk- tierten Kurven in den Figuren 6 — 8 zeigen dieselben Stromstärkenwerte wie einige von den ausgezogenen Kurven unter ihnen auf der Tafel. Nur eine Ausnahme findet statt, und in diesem Falle ist der Unterschied so klein. ?.i' — +— .if - — ( 1 \ \ — \ 1 \ - \\ \ \ \ i \ ' l \ ^ \i 1' \ ■ \ \ Yj 1 p; N i "1 \ \ x- 'a\\ ^ .'i^ D r< \K\ ,"" '■"'■■ + '•■-■ + -"''' du dv div ■ und die Gesamtzahl der pro Sekunde auf die Oberflächeneinheit auftreffenden Korpuskeln — o 00 00 / / Aa^ ue -*"''"- + '-' + '"'\/«^/T'<Ät'. o — ao - 00 Wenn wir, wie oben, eine schnelle Veränderung ^P der Potentialfunktion der Oberfläche an- nehmen, so ist offenbar der .Symmetrie wegen d^ d '!> dy^ d. ^-°' und auch 111U - dx • «0 = K«^- 2* wo Uo die senkrechte Geschwindigkeitskompo- nente des Korpuskels ist, nachdem dieses aus dem Metall entwichen ist. Hiernach ist es augenscheinlich, dass nicht alle die Metalloberfläche treffenden Korpuskeln ausiderselben entweichen, sondern nur diejenigen, deren senkrechte Geschwindigkeitskomponente > ist. Die pro Sekunde aus der Oberflächeneinheit entweichende Gesamtmenge ist daher gegeben durch CC CO 00 yi; ' — * \2/UX WO i mit der absoluten Temperatur durch die Beziehung k = [2R0)~^ verknüpft und die Gaskonstante für ein einzelnes Korpuskel ist Den Wert des Sättigungsstromes erhält man in einfacher Weise, wenn man obigen Ausdruck mit der Ladung eines Ions und dem Inhalt der Metallfläche multipliziert. Wir können auch die von dem Metall infolge der Emission von Kor- puskeln verlorene Energie in der W^eise be- rechnen, dass wir die unter dem Integralzeichen stehende Grösse mit '/j m (« -\- v -]r «') mul- tiplizieren, d.h. mit der Translationsenergie eines Korpuskels, dessen Geschwindigkeitskomponen- ten zwischen u und u -f du etc. einbegriffen sind, und wie vorher integrieren. In Anbetracht seiner Wichtigkeit fiir die Sonnenphysik hat Verfasser auch das Gleich- gewicht von Korpuskeln in der Nähe einer ebenen heissen Metallfläche von unendlicher Ausdehnung; betrachtet. Das Volumen {v) der Masseneinheit der Korpuskeln genügt, wie man feststellt, der Gleichung d'v dx I (dv\^ , A^E'- V I fd%i\ "' "~ V \dx) ' /^ö=° woraus sich ergiebt wo X die Entfernung von der Ebene und /; die von der Masseneinheit der Korpuskeln ge- tragene Gesamtladung darstellt. Diese Gleichunt; wird gelöst und das Potential als Funktion von X und der Temperatur des Metalles dargestellt. Die Versuchsresultate lassen sich vorläufig' nicht ohne weiteres als Bestätigung obiger An- schauungen von dem Ursprung der negativen Ionisierung ansehen. Sie zeigen jedoch, dass der Sättigungsstrom sich in einem grossen Tem- peraturintervall durch eine Formel von der Form A H "■■ i """" ausdrücken lässt, wo A und b Kon stanten für alle Metalle sind, welche jedoch jo Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i. nach der Art, wie dieselben behandelt worden sind, ganz bedeutend variieren. Die Überein- stimmung mit dieser Formel lässt sich nicht als Beweis dieser besonderen Theorie ansehen, da man einen Ausdruck von derselben Form leicht erhalten kann, ohne in betreff der Kor- puskeln innerhalb des Metalles irgend welche speziellen Annahmen zu machen. Wenn man z. B. der Analogie zwischen Verdampfung und Emission von Korpuskeln in einem Carnot- schen Kreisprozess nachgeht, so kann man leicht zeigen, dass der äussere Korpuskeldruck sich in der Form von /= C'^ ''•«-'"'*''' darstellen lässt, wo w die latente Verdampfungswärme der Korpuskeln in mechanischen Einheiten und C eine Integrationskonstante bedeutet. Nun ist im stationären Zustande der Korpuskeldruck proportional zu der Anzahl der pro Sekunde von der Oberfläche fortgetriebenen Korpuskeln, so dass wir den Sättigungsstrom wiederum in der Form .S'=^e'/.£-«;^« erhalten. Diese .Ableitungsmethode stellt natürlich keine Be- ziehung zwischen der Ionisierung und der An- zahl der im Inneren des Metalles enthaltenen Korpuskeln dar; da jedoch gerade hier alle augenfälligen Abweichungen zwischen Theorie und Versuch zuerst in die Erscheinung treten, so wäre es vielleicht logischer gewesen, die Formel auf diesem Wege abzuleiten. Wir wollen nunmehr daran gehen, die Versuche zu be- trachten imd dabei von den Einzelheiten ab- sehen. Anordnung der Versuche. Bei Platin bestand das heisse Metall aus einer feinen Drahtspirale, welche an der Achse einer cylindrischen Elektrode entlang ging. Beide wurden in eine Glasröhre eingekittet, welche auf einen beliebigen Druck evakuiert werden konnte. Der Draht wurde durch einen elektrischen Strom erhitzt, und seine Temperatur aus seinem Widerstände bestimmt. Er konnte auf irgend einem beliebigen Potential bis zu 400 Volt erhalten werden, und der dann nach der umgebenden Elektrode gehende Strom, die durch einen geeigneten Galvanometer hindurch geerdet war, gemessen werden. Vor Beginn der Beobachtungen wurde der Draht lange Zeit hindurch erhitzt, um ihn von okkludierten Gasen zu befreien, die abgepumpt wurden. Ich fand es jedoch ratsam, dieses Verfahren nicht zu weit zu treiben, da die Drähte bei zu lange dauerndem Erhitzen leicht brachen. Wenn der Draht beträchtliche Zeit hindurch auf konstanter hoher Temperatur er- halten wurde, so fand man, dass der Wert des Elektrizitätsverlustes zwischen, recht weiten Grenzen unregelmässig variierte. Dies schien von dem von den Wänden abgegebenen Gase herzurühren, denn wenn der Draht sich abkühlen konnte und hierauf wieder auf dieselbe Tempe- ratur gebracht wurde, so schienen die zuerst erzielten Ablesungen weit weniger veränderlich zu sein. Bei Kohle wurde eine ähnliche Anordnung benutzt und der Elektrizitätsverlust zwischen einem kleinen Lampen-Glühkörper und einem umgebenden Cylinder gemessen. Die Tempe- ratur wurde in zweifacher Weise bestimmt, nämlich erstens einmal in der Weise, dass man ein Platin-Platiniridium-Thermoelement aus sehr feinem Draht um den Glühkörper herumwickelte und zweitens, aus dem Widerstände des Glüh- körpers. Bei Kohle waren die Ablesungen ganz bedeutend konstanter als bei Platin und wurde weit weniger Gas abgegeben. Bei Natrium musste eine andere Methode angewandt werden. Das Metall wurde auf die Innenfläche eines Stahlcylinders verteilt, und der von ihm ausgehende Strom nach einem innerhalb des Cylinders angebrachten isolierten ', Draht gemessen. Der Cylinder wurde vermittels eines Gasofens erhitzt und die Temperatur mit einem Thermoelement aus Kupfer und Nickel bestimmt. Jedenfalls infolge der besonderen Gestalt der Elektroden und des etwas hohen Gasdruckes war der Strom bei Natrium niemals gesättigt. Aus diesem Grunde wurde an Stelle des Sättigungsstromes der Strom bei einer ge- I wissen Potentialdifferenz gemessen. I Versuchsresultate. Zuerst wurde die Beziehung zwischen dem , Strom und der angewandten elektromotorischen [ Kraft untersucht, wenn das Metall auf konstan- ter Temperatur erhalten wurde. Strom- und I E. M. K.-Kurven sind für alle drei Substanzen I gegeben und zwar bei Kohle fiir ein beträcht- ! liches Druckbereich. Bei Kohle und Platin wurde mit dem Strom Sättigung erzielt bei einem Potential, welches vom Gasdruck abhing. Bei Kohle waren bei einem Druck von 0,001 mm 1 5 Volt zur Erzielung der Sättigung ausreichend. Um die Resultate bei höheren Drucken zu ver- stehen, muss man annehmen, dass die Ionen durch lonenstoss erzeugt werden. Die Veränderung des Stromes mit der Tem- peratur ist in folgendem Bereich untersucht worden : Bei Platin von 10 ~*' bis 10 ~' Amperes pro qcm Oberfläche, bei Kohle von lO"** bis 2 Amperes pro qcm Oberfläche, bei Natrium von 10 ~" bis 2X 10 ~- Am- peres Gesamtstrom. Die entsprechenden Temperaturbereiche für Platin und Natrium gehen in roher An- näherung bez. von 1000" bis 1600* und von 100' bis 450". Die schwachen Ströme an Natrium Digitized by Google lO Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i. wurden mit einemQuadrantelektrometer gemessen, im allgemeinen wurde jedoch ein empfindliches Dr. Arso nvaisches Galvanometer mit geeig- neten Nebenschlüssen benutzt. Eines der auffälligsten Ergebnisse der Unter- suchung besteht in den verhältnismässig ausser- ordentlich starken Strömen, die sich erzielen Hessen. Die bedeutendste Zerstreuung, die ge- messen wurde, betrug 0,4 Amp., und zwar ging dieselbe von einem Kohlenfaden nach einer in der Nähe angebrachten Elektrode; dieselbe ent- sprach einem Strome von 2 Amp. pro qcm Kohlenoberfläche, wenn das Potential am Kohlen- draht 60 Volt betrug. Der Druck betrug bei diesem Versuch nur ''eoo mm. Ströme von der Grössenordnung von 2 Amp. pro qcm schienen die bedeutendsten zu sein, welche sich an Kohlen- faden erzielen Hessen, da dieselben durchgehend einer weiteren Erhitzung nicht standhielten. Bei allen diesen Versuchen waren die ange- wandten Potentiale zu klein, als dass man eine Entladung zwischen den Elektroden hätte er- halten können. In dem ganzen oben angeführten Bereich ist die Beziehung zwischen dem negativen La- dungsverlust und der Temperatur ähnUch zu der in beigefügtem Diagramm angegebenen, welches die Versuche an Natrium darstellt. Infolge der sehr schnellen Zunahme des Stromes mit der Temperatur ist es unmög- lich, eine längere Reihe Beobachtungen im selben Massstabe in eine Zeichnung einzutragen; wenn man jedoch eine Anzahl von Kurven zeichnet, bei denen der Wert der Ordinaten nacheinander um Vielfache von 10 zunimmt, lässt sich dies, wie ich gezeigt habe, ermöglichen. So ist in der Figur die Einheit in der ersten Kurve io~' K ; R t i , I ! 1 < Stro . i 5 i ! M < V l V \ \ '- ■^ r=j Ci 2^ £: — — — — — V- JS ^ :::; — i-(f1 'A _J — — — — — '^^[^ <. ~ a*; !^- -^ — ^ : k n 1 4 K 1 w \ '«- ^1 f*» \ 1 — -^ l i^ =i ■ < 1 V -~_^ Am. .^ ! 1 — v 1 ' — ' — -4 \^ ^^f-o^f''^*^ 1^ i 1 1 li^ "'-f-;J!J-_j ' 1 "---( ' — , J 1 1 ' . i 1 - 1 ! — TT^ ~i~4— 4— j—j Amp., in der zweiten lo~^ u. s. w., und stellen die 6 Kurven in ihrer Gesamtheit eine konti- nuierliche Beobachtungsreihe dar. Ähnliche Kurven sind für die Beziehung zwischen dem Sättigungsstrom an Platin und Kohle und der Temperatur gezeichnet worden. Bei jedem Leiter lässt sich, wie es sich zeigte, die Beziehung zwischen dem Sättigungs- strom und der Temperatur durch eine Formel von der Gestalt darstellen, wo A und ^Konstanten sind. Die für diese Konstanten gefundenen Werte sind: Bei Platin A= 10^«, (5=4,93 x 10* „ Kohle A=io^*,i = 7,S x 10* 9.7 X 10* ii,9X 10* „ Natriumyi= 10", '5=3,i6x 10*. Beim Reduzieren der Beobachtungen erhält man den Wert von 6 zuerst und berechnet hieraus den von A. Da der Wert von A durch jede kleine Veränderung des Wertes von ö ganz ausserordentlich beeinflusst wird, so ist nur seine Grössenordnung gegeben. Wenn wir unsere Ergebnisse mit der theo- retischen Formel vergleichen und dabei setzen ^ 27«jr/ wo s die Ladung eines Ions ist, so erhalten wir für n die Zahl von Korpuskeln pro ccm MetaU. Bei Platin ergiebt dies «=10^', während Patterson') 10'^^ gefunden hat. Was die an- deren Leiter anbelangt, so ist die gefundene Zahl im Vergleich mit den Pattersonschen Werten von ganz absurder Grösse. Es ist je- doch leicht nachzuweisen, dass wenn fi nicht eine absolute Konstante wäre, sondern mit ge- ringer Temperaturveränderung behaftet wäre, der für A gefundene Wert sich ganz erheblich ändern würde. Wenn wir z. B. an Stelle von d = 7,8x10* fiir Kohle setzen, fi= 7,8x10* (i ^0,00027), so reduziert sich der Wert von A von 10'^ auf 10^®, während die Veränderung des Sättigungsstromes mit S dieselbe wie vor- her ist. Jedes Vielfache von ö, das man zu ii addiert, ruft in der Form der Funktion keinen Unterschied hervor, so dass wir nicht notwen- digerweise annehmen können, dass R\l ist. Wenn wir l? mit ^\R gleichsetzen, so er- halten wir die Arbeit, die zum Durchtreiben eines Korpuskels durch die Oberflächenschicht erforderHch ist (oder die latente Verdampfungs- wärnie, je nachdem man den Vorgang auslegt). Wenn wir annehmen, dass die Arbeit aus- I) l'hil. Mag., [6], 3, 655. A- -Ht Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i. II schliesslich elektrisch ist, so erhalten wir die Diskontinuität d* des Potentials der Oberfläche des Leiters, wenn wir ;i 527. «902- 4) H. Ebert, Mönch. Sitzber. 88, 133, 1903. Digitized by Google 24 Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. i. Unterschied nicht angegeben. Es wurde nun an derselben Wasserleitung, die zu den eben beschriebenen und negativ ausgefallenen Ver- suchen das Wasser geliefert hatte, eine Geiss- 1 ersehe Wasserluftpumpe angebracht und mit ihrem Saugrohr eine Bleiröhre von 3 m Länge verbunden, die zu dem vorher beschriebenen gläsernen Versuchscylinder führte und aus dessen oberer Zuleitung die Luft heraussog. Der un- tere Teil der Geisslerpumpe war mittels Stopfens luftdicht in eine Glasglocke von etwa 3,5 Liter Grösse geführt, welche in einer flachen Glas- schale stand, so dass das aus der Pumpe in die Glocke tretende Wasser über den Rand der Schale abfloss. Vom Oberteil der Glocke führte ein zweites Bleirohr die in der Glocke zusammen- gedrückte Luft nach dem unteren Zuleitungs- rohre des Versuchscylinders. Es war also die in den Apparaten (Versuchscylinder und Glocke) eingeschlossene Luft in dauerndem Kreislauf und wurde dabei in der Pumpe sehr innig mit beständig erneuertem Wasser gemischt. Ein mit dieser Vorrichtung ausgeführter Ver- .such lieferte folgende Zahlen. Nachdem alle Apparatteile miteinander verbunden waren, be- trug im Cylinder die Zerstreuung der jetzt darin befindlichen Zimmerluft: a— a-\. 0,29 (7,5 r) 0,2s {7 V) Als hierauf ohne sonstige Änderung die Pumpe anderthalb Stunden in Gang gewesen war, fand sich: a- rt+ 2.38(49.5'') eine halbe Stunde später 3,44(63!') am folgenden Tage . 4, 1 1 (70 ' ') — eine halbe Stunde später — 3.39(57.5') noch eine halbe Stunde später 3.67(63/) noch eine halbe Stunde später - 3,00(53 V) Also Zunahme der Leitfähigkeit auf ungefähr das Zehnfache des Anfangswertes, Erreichung des Höchstbetrages am zweiten Tage, und an- scheinend etwas .stärkere Vermehrung der Ne- gativzerstreuung. Ein zweiter Versuch verlief an einem an- deren Tage ganz ähnlich; die Pumpe wirkte eine halbe Stunde lang und hob die Leitungs- fähigkeit auf den drei- bis vierfachen Wert. Um diesen Vorgang weiter zu verfolgen, wurde nun versucht, durch inniges Berühren und Mengen der Luft mit Wasser auch auf än- dere Weise die gleiche Wirkung zu erzielen. Eine gläserne Flasche von etwa i Liter Inhalt wurde mit doppelt durchbohrtem Stopfen, Zu- flussrohr und Heber versehen. Durch das Zu- flussrohr und einen Schlauch wurde aus der Wasserleitung beständig Wasser zugeführt, durch den lieber ebensoviel entfernt, so dass eine fortwährend erneuerte Wassermenge von etwa 200 bis 300 ccm sich in der Flasche befand. Durch kräftiges Schütteln mit den Händen brachte man die in der Flasche vorhandene Luft in innige Berührung mit dem Wasser und sog, als diese Bewegung 20 Minuten gedauert hatte, die Luft in den Versuchscylinder. An einem an- deren Tage wurden drei Literflaschen zu etwa einem Viertel mit Wasser gefüllt, fest verschlossen und nun anderthalb Stunden lang in einer für chemische Zwecke gebauten Schüttelvorrichtun^ D 93% 1 99 rt 1 I 1 100 In Fig. I stellen »/, , % und % drei solche Federn dar, welche bezw. die Schwingungs- zahlen von 99, 100 und lOl haben, x^ und x^ die Klemmschrauben zur Zuführung des Wechsel- stromes, der durch die Wickelung v den aus Transformatorblechen bestehenden Eisenkern// umkreist. Die Skizzen «, ß, y, 6 stellen die Vorderansicht der in Thätigkeit gesetzten Federn') bei aufgesetztem Gehäuse dar, bei den Frequenzzahlen 99, 99V4f 99 Vj. JOO. Mit Hilfe eines Widerstandes zc» im Nebenschlüsse des Motors kann die Frequenzzahl leicht auf '('1 Proz. genau eingestellt werden; durch auto- matische Einstellung wird fraglos noch eine wesentlich höhere Genauigkeit erzielt werden können, im besonderen, wenn die den Motor .speisenden Spannungen sehr konstant sind (wie z. B. bei Verwendung von Akkumulatorenbatte- rien). Erhält man durch Regelung des Wider- standes Tf» fortwährend das Bild 6, so ist man (bei einem zweipoligen Motor) sicher, dass der- selbe bis auf '4 Proz. genau 3000 Umdrehungen in der Minute macht. In Fig. 2 ist die Schaltung des Motors und des Regulierapparates schematisch dargestellt. Es sind darin ßt Bi die Gleichstrombürsten, C der Kollektor des Motors, S^ Si die Schleif- ringe, b\ bi die Bürsten zur Abnahme des Wechselstromes, R ein Vorschaltwiderstand für den PVequenzzeiger H & B, Wa der Anlasswider- stand des Motors, w« der Regulierwiderstand im Nebenschluss. 2. Korrektur des Synchronismus. Zur Vereinfachung der Korrektur werden, wie wir bereits in der Anmerkung i, S. 25, rechte Spalte angedeutet haben, die Geschwindigkeiten der Motoren auf den beiden Stationen ein wenig voneinander verschieden gewählt. Auf der einen I) Die in Bewegung befindlicheo Federn sind schraffiert. '^-Hvw^ Station (I) wählen wir die Frequenzzahl 99 ''2, auf der anderen Station (II) die Frequenzzahl 100 V2- Die Vereinfachung der Korrektur be- steht jetzt darin, dass die Regulierung nur in einer Richtung erforderlich ist: Die schneller rotierende Walze muss nach jeder Umdrehung / I ^ um ( + e ) der Umdrehungszeit aufgehalten werden, wo t den positiven oder negativen, relativen S>nchronismusfehler vorstellt. In Fig. 3 stellen Ai bezw. A2 die beiden Walzenachsen auf den beiden Stationen dar. Dieselben sind bezw. mit den Motorachsen zwangläufig so gekuppelt, dass sie je nach Wunsch eine Umdrehung in 1, in 5 oder in 20 Sekunden') machen. Die Achse A2 sei die um I Proz. rascher rotierende. Sie wird nach jeder Umdrehung, die etwa eine Sekunde sei, um etwa -- Sekunde durch ein Häkchen an 100 dem Hebel /t, aufgehalten, welcher die Nase/ an der Walze r^ ergreift. Diese gleitet auf der Achse A.^ mit sanfter Reibung, welche aber doch gross genug ist, um unmittelbar nach dem Freiwerden der Nase/ die Walze r» mit voller Geschwindigkeit mitzunehmen. (Eine Regulier- vorrichtung für die Grösse der Reibung ist zweckmässig.) Das Freiwerden der Nase / tritt ein , sobald ein ganz bestimmter Punkt ^/, der Walze rj (bezw. ^/j auf r2) an dem Punkte /i des Hebels //| (bezw. an dem Punkte /2 des Hebels «2) anlangt, und zwar dadurch, dass in jenem Momente ein Stromstoss von Station I nach Station II geht und den Hebel //, abreisst. l) FUr die Zwecke, zu denen die synchronen Rotationen gebraucht wurden, waren diese TransmissionsverhSltnissc ( - , , ) besonders geeignet; doch könnte man V50 250 loocy ** * ' natürlich ebenso leicht andere Transmissionsverhältnisse ver- wenden. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i. 27 &iocXÄ^'M/ ^ <^iA..ti, die Linie L, den Umschalthebel «3, den Kontakten den Empfangsapparat ^ zur Erde, durch den Kontakt >&2, den Umschalthebel »2 zum negativen Pol der Batterie £. Während dieser Zeit hält der durch einen der Batterie e entnommenen Ruhestrom bethätigte kleine Magnet »t-i den Hebel ä, fest, auch dann noch, wenn der an der Walze r^ angebrachte Nocken ds (der so angebracht ist, dass d^ an dem Punkte t^ immer ein wenig früher — etwa i Proz. der Umlaufs- zeit früher — anlangt als ^, bezw. d^ an /j und /j) den Umschalthebel Uj von Ci nach c^ hebt. In diesem Augenblicke ist der Empfangs- apparat g- ausgeschaltet , die Station II für die Korrektur des Synchronismus bereit. Dieselbe erfolgt nun, wenn di (^/j)') den Punkt ^, [t-i) passiert; dadurch wird ein den früheren Strömen entgegengesetzter Strom nach Station II ge- sandt, der Hebel A2 abgehoben, dadurch der von e gespeiste Ruhestrom unterbrochen, der Magnet m-x ausser Thätigkeit gesetzt, und die Feder /, reisst den Hebel ä^ ab. Der Synchronismus ist hergestellt, die Tele- graphierthätigkeit für die nächste Umdrehung beginnt. Indem man eine grössere Anzahl Stationen II, III, IV . . . in derselben Weise, wie die Station II anordnet, kann man von einer Station I aus in genau derselben Weise die Rotationen der Walzen auf allen jenen Stationen mit der Rotation der Walze rj synchron machen.') i) Motoren, wie sie fUr die obige Methode geeignet sind, liefert die Firma Fabins Henrion, Nancy, die Fre- quenzzeiger die Firma Hartmann & Braun, Frankfurt a/M.- Bockenheim; die (Sclineckennid-)Tr.insmissionen von den Mo- toren zu den Walzen die Firma J. Neher, Söhne, München; die Kosten jeder Station belaufen sich auf etwa 400 Mark. (Eingegangen 22. November 1903.) : Die Wirkung eines Kreisels auf die Rollbe- wegung von Schiffen. Von H. Lorenz. I Herr Ingenieur O. Schlick in Hamburg, I dem man die Ausgestaltung des für die Ozean- I Schiffahrt so wichtigen Massenausgleiches von mehrkurbligen Maschinen') verdankt, machte I den Verfasser vor einiger Zeit auf eigentüm- I liehe, einer starken Dämpfung analoge Wirkungen ' eines Kreisels auf die Rollbewegung von Schiffs- modellen aufmerksam. Da diese Erscheinung I meines Wissens in der Litteratur bisher nicht I behandelt wurde, so dürfte der nachstehende I Versuch einer Theorie derselben vielleicht einiges I Interesse beanspruchen. Wir betrachten die folgende, dem Schlick- ' sehen Modelle entsprechende Anordnung: In , einem Schiffe befindet sich ein Schwungring (Kreisel), dessen Achse AA vermittels eines l) T) ist in Wirklichkeit dieselbe Walze, wie ri und wurde in der Skizze nur der besseren Übersicht halber etwas kleiner gezeichnet, damit die beiden L'msch.ilthebel »1 und »2 getrennt sichtbar werden. i) Siehe hierüber u. a. Lorenz: „Technische Physik 1, Techn. Mechanik starrer Systeme", Manchen 1902, 543, sowie desselben Verfassers „Dynamik der Kurbelgetriebe", Leipzig 1901. Digitized by Google 28 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i. Fig. I. Fig. 2. Rahmens um horizontale Zapfen CC in der Symmetrieebene des Schiffes drehbar ist, Fig. I und 2. Der Kreisel habe das Träg- heitsmoment öo um die Rotationsachse AA, um eine senkrecht dazu stehende, z. B. die Achse HB, welche in der Symmetrieebene des Schiffes bleibt, das Trägheitsmoment ö. Dann ist, wenn wir uns der Einfachheit halber die Gesamtmasse im Schwungring konzentriert denken, also vom Rahmen absehen, 2Ö Öq oder 6 = 6*0 2 (i) Vermöge der Befestigung im Schiffe wirken nun auf den Kreisel die Momente 3){«, SDJt, 3)Jc, um die Achsen AA, BB, CC, denen die Winkelgeschwindigkeiten Wa, '"^'b, «v mit den Trägheitsmomenten ö„ = ö», Ob = 9^ = 0 ent- sprechen mögen. Alle diese Grössen sind durch die Eulerschen Gleichungen verknüpft, welche für unseren Fall lauten SDJo = On 7 ■ -\- (Ot 0,) Wl. 7Vc == ©o dt Wh = Qh -,-' + {ßr— 0 7i'l, = ,. , Wc = (3) dt ' "' dt Weiterhin nehmen wir an, dass die Winkel geschwindigkeit tv^ des Kreisels um seine Ro tationsachse etwa durch Elektromotoren kon- 1 stant erhalten werde und setzen mit lOa = 7t'0 , dw« dt o , 9)i« = o . . (4) Von den anderen Momenten wird 3W» durch die Achse CC vom Schiff auf den Kreisel, bezw. umgekehrt übertragen. Bedeutet demnach f)c das sogenannte aufrichtende Moment des Schiffes (worin Z> das Deplacement und c die Metazenterhöhe bezeichnet), so ist mit dem Trägheitsmoment y des Schiffes um die Längs- achse durch den Schwerpunkt y-^^^,- +Dcrp + Wb==o, . . (5) wobei von der Dämpfung durch den Wasser- widerstand, die bei sehr kleinen Schwingungen stets nur unbedeutend ist, abgesehen werden soll. Macht man von dieser Vereinfachung auch fiir die Bewegung der Kreiselachse Gebrauch, vernachlässigt also Zapfenreibung und Luft- widerstand, so lautet der Ausdruck flir das Moment Wc, wenn wir am gewichtslos ge- dachten Rahmen im Abstände s vom Kreisel- zentrum eine Masse ;// konzentriert anbringen, d'^q) ms'' df^ + mgstp + 3Wr= o, (6) worin g die Erdbeschleunigung bedeutet. Durch dieses Moment W<- wird der Rahmen mit der Rotationsachse des Kreisels auf Biegung in der Symmetrieebene des Schiffes, durch 3K(, dagegen die Zapfen CC auf Biegung, der Rahmen und der Schiffskörper selbst auf Torsion beansprucht. Das letztere Moment iW* lässt sich flir jeden Ausschlag des Schiffes aus (5) leicht berechnen, wenn man gleichzeitig die Winkelbeschleunigung kennt, bezw. wenn das Bewegungsgesetz oder der Maximalausschlag und die Schwingungsdauer vorgeschrieben sind. Eliminieren wir nun mit Hilfe der Formeln (5) und (6) die Momente iOf* und 3K<- aus den Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i. 29 beiden letzten Gleichungen (2), so folgt, da nach (3) dwb ä^y> dwc ^JjP dt'' d

' "^ 4 ^ ^ b dt Es sind dies augenscheinlich nichts anderes, als Schwingungsgleichungen des Schiffes und des Kreisels für kleine Ausschläge, von de^ien jede ein von der Bewegung des anderen Körpers abhängiges Stör- ungsglied enthält, welches für «'<.=o, d.h. für den Fall des nicht rotierenden Kreisels ver- schwindet. Eliminiert man eine der Variabein, z. B. i{f-aA = A'^J^'i' Multipliziert man die erste mit der dritten, die zweite mit der vierten dieser Formeln, so ergiebt sich unter Wegfall von Ali sowohl für et, , wie auch für «j dieselbe Gleichung, welche uns schon auf die Werte (12) führte. Daraus geht hervor, dass von den letzten 4 Formeln schon zwei zur Konstantenberechnung ausreichen, während die beiden andern damit von selbst erfüllt sind. Wir haben somit B, = A, M'n ß. .,') 0«2 ds) und dürfen schliesslich für unsere allgemeinen Integrale schreiben 9> = >4| sm (a,t+ß,) + A^ sin (cj / + /Sj) ) Ab (g Vi - at'^^ cos (a, f + 1%) ■ttj"'' '. cos (ßj ^ + ßl) (16) iCo a, Zur Bestimmung der Konstanten setzen wir nunmehr voraus, dass zur Zeit / = o das Schiff die Auslenkung tp = if>(, erfahren habe, während der bis dahin festgehaltene Kreisel in diesem Momente frei gegeben wird. Alsdann ist für t-=o auch 9)„ = o und weiterhin Daraus ergeben sich mit (16) die Bedingungs- gleichungen Af sin ßi + Ai sin ß^ = o. A, o, cos ßi + Ai 02 cos ßi=o (j6a) f A2 [j- —a^A sin ßi=o Die erste und letzte dieser Formeln können aber nur gleichzeitig bestehen, wenn sin /9, = sin ßi = o oder ^1=0 und ßi=x ist. Alsdann gehen die beiden anderen Gleichungen über in /i, ff — et, M — A i ff -..')- »A'O «'0 und ergeben ^, ß, = .-^2 a^ — '''«3. A «l^«2'' /i ß, .c «r '— ß, - (i6b) d. h. die Maximalausschläge der beiden übereinander gelagerten Schwingungen der Kreiselachse sind proportional dem anfänglichen Ausschlage des Schiffes, der Winkelgeschwindigkeit der Kreisel- rotation sowie der Schwingungsperiode selbst, so dass wir also neben einer lang- sam verlaufenden relativ grossen Schwing- ung eine rasch verlaufende kleine erhalten. Die erstere entspricht für den auf fester Unter- lage rotierenden Kreisel der Präzession, die letztere dagegen der Nutation derselben. Da nun auch das Schiff analoge Bewegungen voll- zieht, welche nur um 90* gegen die des Kreisels verschoben sind, so erscheint die resultierende Bahn des Endpunktes der Kreiselachse im ganzen als eine Ellipse (Fig. 3), die aber bei genauerer Betrachtung sich in eine Reihe zu- sammenhängender kleiner Schleifen oder Wellen auflöst.') Die Gleichung dieser epizyklischen Kurve ergiebt sich aus (16) mit (i6b), also _ _V'(. «'0 4 «i_ = 0, (17b) ^■'—Gf +:--). während (17 a) ausserdem noch eine, (17 b) da- gegtn zwei gleiche Wurzeln k-i=o ergiebt, denen im Integral ein Glied von der Form Cte**', also hier Ct wegen ^2=0 entspricht. Demnach haben die Integrale von (17a) und 17 b), wenn wir noch „ = ,•,.=>//•+ i^ . . (:7d) setzen, die Form f = B,i + Bi sitt (« ' + r) / Von den 7 darin auftretenden Konstanten sind, wie schon oben, wieder nur 4 berechtigt, da die Integrale zwei Differentialgleichungen zweiter Ordnung genügen. Setzen wir, um die drei überzähligen durch die übrigen auszu- drücken, die Werte von (18) in (17) ein, so folgt als Bedingung für das Verschwinden der Koeffizienten von cosat und sinat « Ai cos ß + WqBx sin y = o a Ai sin ß — ^oBi cos y = o oder ^==r-90« j . . A\ a -\- BiW^= o' Führen wir dagegen unsere Lösungen (18) in die erste Gleichung (7 a) ein, welche ja auch für diesen Spezialfall gültig bleibt, so folgt für^=o /) ^'f-«^) oder w^en (19), d. h //, 7Vt, = — Ai a sin / + f i?o = — (^1 ß cosß+A^) /j a mit sin 7 = cos ß und a^ jl cos ß 4- A^'o Damit aber geht (18) über in '/, = yl„ + Ai sin [at + ß) + A^t n^]\ cos ß + Aj 7i'„ /, A^a — -'- cos («/ + /9 a ^ «'0 a / di'^ so dass beide Bewegungen nicht mehr wie oben einer und derselben Differentialgleichung genügen. Mit der probeweisen Einfuhrung von C/' als Lösung erhält man sowohl aus (17a) wie auch aus (17 b) zwei imaginäre Wurzeln (17c) (19) (20) (21) Zur Bestimmung der vier hierin noch auf- tretenden Konstanten Aq, Ay, A^ und ß denken wir uns, wie schon oben, das Schiff zur Zeit /=o in die Lage tp = tpo bei festgehaltener Kreiselachse gebracht und nun unter Freigabe der letzteren sich selbst überlassen. Alsdann ist für diesen Moment in den hierfür gültigen, den Formeln (7) bezw. (7 a) analogen simultanen Differentialgleichungen zu trennen, die wir darum auch gar nicht erst angeschrieben haben. Auch für die Beurteilung der praktischen Verwendbarkeit der besproche- nen Vorgänge dürfte unsere Theorie noch nicht vollständig ausreichen. Sie deutet nur darauf hin, dass sowohl beim pendelnden, wie auch bei dem im Schwerpunkte aufgehängten Kreisel heftigeErzitterungen des ganzenSystems auftreten, während andererseits bei er- heblich verlangsamterRoUbewegung des Schiffes die Zapfen CC des Kreisel- rahmens nahezu das ganze aufrichtende Moment De übernehmen müssen. Göttingen, Institut für techn. Physik. (Eingegangen am 24. November 1903.) Tag;esereig:ni88e. Im Jahresbericht der deutschen Mathematiker- Vereinigung Band XII, 1903, Heft 8/9 hat Felix Müller in Steglitz-Berlin, S. 427, „abgekürzte Titel von Zeitschriften mathematischen Inhalts" veröffentlicht. Mit Unterstützung von Oberbiblio- thekar Dr. Valentin ist es ihm möglich gewesen, nahezu 1200 solcher Zeitschriften zusammenzubringen. Für die Ab- kürzung hat Professor Stäckel die Prinzipien aufgestellt. In dem alphabetischen Verzeichnis sind den Titeln der Zeit- schriften die Anfangsjahre beigefiigt nnd bei solchen, die be- reits wieder eingegangen sind, auch das letzte Jahr des Er- scheinens. Dasselbe reicht zurück bis zum Jatire l66j, in welchem das erste Heft der „Philosophical Trausactions" der Koyal Society of London und das erste Heft des „Journal des Savants" erschienen. Bis zum Jahre 1700 waren nur 17 Zeit- schriften mathematischen Inhalts zu nennen, w.^hrend das 18. Jahrhundert bereits 210 brachte, und im 19. Jahrhundert ca. 950 erschienen. Dabei sind Fortsetzungen von Journalen unter neuem Titel als neue Zeitschriften aufgeführt. Von den ca. 1200 mathematischen Zeitschriften ist ziemlich die Hälfte wieder eingegangen. Die meisten ca. 250 sind in Deutsch- land erschienen, dazu kommen je 200 französische, italienische und englische; der Rest sind schwedischf, dänische, russische, böhmische, spanische, japanische. Dem Inhalte nach gruppiert Müller diese Zeitschriften in i. rein oder vorwiegend mathe- matische, 2. physikalisch-naturwissenschaftliche, 3. astronomisch- geodStische, 4. technisch-militärische, 5. allgemein wissenschaft- liche und 6. Publikationen von Alcademien und anderen ge- lehrten Gesellschaften. Einige kurze historische Xotizen über die ältesten Zeitschriften jeder Gruppe teilt der Verfasser in den beigegebenen Erläuterungen mit. Ein chronologisches Verzeichnis der vollständigen Titel behält er sich vor. (Centralbl. f. Bibliotheksw.)., Vom 14. bis 23. April 1903 findet an der Universität Göttingen ein mathematisch-physikalischer Fortbildungskursus für Lehrer höherer Lehranstalten statt. Da die Zahl der von den einzelnen Schulkollegien zu vergebenden Plätze nur be- schränkt ist und deshalb eine Auswahl unter den sich Meldeo- den stattfinden muss, ist es erwünscht, dass die Meldungen schon bald eingereicht werden. Die Petersburger Physiko-chemische Gesell- schaft ist mit der Vorbereitung zu einer neuen Forschungs- reise nach dem Nordpol beschäftigt, zu der die umfassendsten Massregeln getroffen werden. Die Gesellschaft hat bereits im Frühjahr eine Denkschrift ausgearbeitet, die der Haupt- verwaltung für Handelsschiffahrt, dem Finanzminister, der Akademie der Wissenschaften, dem Vorsitzenden der Geogra- phischen Gesellschaft, dem Maiineminister und dem Minister der Volksauf klärung überreicht wurde. Es ist folgender Ent- wurf aufgestellt worden: i. Beobachtungen über die Sonnen- strahlung und die Strahlenbrechung der Luft; 2. über die Be- wegung der Wolken; 3. über die Erscheinungen der LufteleV- trizität im Zusammenhang mit der Auslöschung dei ultravio- letten Strahlen; 4. Bestimmung der Erscheinungen des Erd- magnetismus und der elektrischen Ströme im Ozean ; 5. che- mische Erforschung der Zusammensetzung der Luft und des Wassers und 6. Erforschung des Polareises. Das Unternehmen, das sich eine sehr gründliche Arbeit zum Ziel gesetzt hat und von den ersten Fachgelehrten geleitet wird, erfordert einen Aufwand von sehr grossen Geldmitteln, um die die Gesell- schaft aber offenbar schon jetzt nicht in Verlegenheit ist Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenoesen , der Redaktion von eintretenden Änderungen mfiglichst bald Mitteilung zu machen.) Auf den durch das Ableben des Professors Lipschütz erledigten Lehrstuhl für Mathematik an der Universität Bonn wurde Professor Eduard Study aus Greifswald berufen. Der Oberlehrer F. Kreutzberg-DUsseldorf wurde zum Professor der angewandten Mathematik und Naturwissen- schaften an der neuen Akademie in Posen ernannt und der Kgl, Eisenbahn-Bauinspektor, Vorstand der Kgl. WerkstStten- inspektion Guben, Siegfried Fraenkel, ist beauftragt wor- den, an dieser Akademie über technische Wissenschaften Vor- lesungen zu halten. Ernannt wurden der Privatdozent für organische Chemie an der Universität Bonn Dr. phil. Georg Schroeter zam a,o. Professor, derTitularprofessor in dermechanisch-technischen Abteilung am Eidgenüssischen Polytechnikum in Zürich, I.. Farny zum o. Professor, der Privatdozent ßir allgemeine Chemie an der Universität in Krakau, Dr. Leo March- lewskl zum a. o. Universitätsprofessor, der Privatdozent der Chemie an der Universität Göttingen Dr. W. Kötz zum Titularprofessor, der Privatdozent an der Dresdner Technischen Hochschule Dr. Erich Müller zum ausseretatsmässigen a. o. Professor in der Chemischen Abteilung dieser Hochschule. An der Breslauer Universität habilitierte sich Dr. phiL Clemens Schaefer für Physik, an der Technischen Hoch- schule in Braunschweig der Diplomingenieur Dr. Hugo M Osler für Elektrotechnik, an der Leipziger Universität Dr. phil. Wilhelm Böttger für physikalische Chemie, an der Universität in Freibnrg i. B. Dr. Franz Fischer für phys- kaiische Chemie, an der Deutschen Technischen Hochschclc in BrOnn Adjunkt Ehren feld ftlr analytische Chemie. I Der Privatdozent für Elektrotechnik an der Technischen ' Hochschule in Karlsruhe, Ole Sivert Bragstad. bisher erster Assistent an der Elektrotechnischen Anstalt, ist aus dem Verbände dieser Hochschule ausgeschieden. ' Der Ausschuss des Syndikats der Pariser Presse hat den : Osiris-Preis von looooo Fr. verteilt. Frau S. Curie er- ; hält 60000 Fr. zur Fortsetzung ihrer Radiumforschungen, der I Ingenieur Branly 40000 Fr. für seine Arbeiten über draht- I lose Telegraphie. ; In Warschau starb der Professor der Chemie am I'olv- technikum Georg Wagner, 54 Jahre alt. Gesuche. Physiker, Privat-Dozent und mehrjähriger Hochschalassistent mit reicher Laboratoriumspraxis (auch elektrotechnischrr sucht entsprechende Stellung an einer Hochschule oder höheren Lehranstalt, event. in der Praxis. Gefl. Zuschr. unter K. 1j an die Kedakt. d. Zeitschr. Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in OötUngen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig. Druck von August Pries in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 2. Originalmlttelluageii : ]. Elster u. H. Geitel, Notiz über den Anschlnss von Rezipienten aus Quarzglas an die Quecksilber-Luft- pumpe. S. 33. E. Hertzsprnng, Vergleich einiger spektralphetometrischen Resultate. S. 34- A. Pfliiger, Die Energieverteilung in den Funkenspektten der Metalle. s. 34. A. Rudolph, Ul>er die Durchlässig- keit von Nebel fQr T.ichtstrahlen von verschiedener Wellenlänge. S. 36. K. Honda u. S. Shimizu, Ober die Magnetisierung und die magnetischen I .ängenveränderungen ferromagne- tischer Metalle und Legierungen bei der Temperatur von flüssiger Luft. S. 40. II. Meldau, Zur Frage der Kompass- aufstellung in eisernen Ruderhäusern. S. 42. ,. F. KoHoek, Über die ponderomoto- rischen Kräfte, welchen ein ho- mogenes Dielektrikum in einem veränderlichen elektromagnetischen Felde unterworfen ist. S. 45. 15. Januar 1904. RedakdonuchluK fiir No. 3 am ao. Januar 1904. INHALT. i F. Harms, über eine Vorrichtung zur exakten Eichung von Elektrometern fUr Elektrizitätsmengen und ihre An- wendung auf die absolute Messung äusserst geringer Stromstärken. S. 47. Hartmann & Braun, A.-G., Stöpsel- messbrücke mit vettauschbaren Ver- gleichswiderständen. S. JO. J. Stark, Ionisierung durch den Stoss negativer Ionen vongliihender Kohle. S 51. I W. Kaufmann, Versuche über deii | Glimmstrom bei Atmosphärendruck. I S. 57. F. Dess.iuer u. B. Wiesner, Ver- suche über die störenden Wirkungen der S-Strahlen bei der Radiographie. . S. 58. Bespreobaaqen: Elektrochemische Litteratur. S. 61. P. G erdes, Einführung in die Elektro- chemie. S. 61. P.FerchlandgGmndrissderreinenund angewandten Elektrochemie. S. 61. M. Roloff, Die Theorie der elektro- lytischen Dissoziation. S. 62. W. Borchers, Elektro -Metallurgie. I. Abt. S. 62. 5. Jahrgang. Jahrbuch der Elektrochemie. S. 63. Handbuch der Elektrochemie. S. 62. H. Danneel, Spezielle Elektrochemie. I. u. 2. Lfrg. S. 62. W, Jäger, Die Normalelemente. S. 62. Monographien über angewandte Elek- trochemie. I— III u. V. S. 62. V. Engelhardt, Die Elektrolyse des Wassers. S. 62. A. Minet, Die Gewinnung des Alu- miniums. S. 62. Le Blanc, Die Darstellung des Chroms und seiner Verbindungen. S. 62. W. Pfannhauser, Die Herstellung von Metallgegeaständen auf elektro- lytischem Wege und die Elektrogra- vüre. S. 63. L. Rellstab, Das Fernsprechwesen. S. 63. U. Bauer, Vorlesungen Ober Algebra. S. 63. A. Wernicke , Lehrbuch der Mechanik I, 3. 4. Aufl. S. 63. Briefkasten: Zur Frage der optischen Resonanz. S. 64. Personalien. S. 64. ORIGINALMITTEILUNGEN. Notiz über den Anschluss von Rezipienten aus Quarzglas an die Quecksilberluftpumpe. Von J. Elster und H. Geitel. Den mannigfachen Vorzügen, welche das durch die Firmen Heraus in Hanau und Dr. Siebert & Kühn in Kassel in den Handel gebrachte Quarzglas im Vergleiche mit den üblichen Glasflüssen besitzt, stehen gewisse Nachteile gegenüber, welche eine allgemeine Verwendung dieses Materials zur Zeit noch ausschliessen. Für den Physiker ist namentlich störend, dass sich Rezipienten aus Quarzglas nur mittels Kittungen an eine Quecksilberluft- pumpe anschliessen und dass sich darin keine Elektroden einschmelzen lassen. Iridiumstäbchen haften zwar im Quarz, doch bleiben die Schmelz- .stellen immer undicht. Die erste dieser Schwierigkeiten lässt sich, wie wir hier mitteilen möchten, ganz vermeiden, und die zweite wenigstens insoweit, als das Vorhandensein von Quecksilberdämpfen die Versuche nicht störend beeinflusst. Auf unseren Vorschlag hin ist es nämlich den Herren Dr. Siebert und Kühn gelungen, Schliffstücke mit Quecksilberdichtung herzu- stellen, die halb aus Quarzglas und halb aus gewöhnlichem Glase bestehen. Es hat sich gezeigt, dass man sowohl ein Quarzrohr in ein Glasrohr, als auch umgekehrt ein Glasrohr in ein Ouarzrohr einschleifen kann. Ein derartiges Schliff- stück ist in Fig. i dar- gestellt ; giesst man noch in den Becher B einige Tropfen Quecksilber, so wird in bekannter Weise vollkommene Abdich- tung erreicht. Man über- sieht leicht, dass sich mittels dieser einfachen Vorrichtung jeder Quarzrezipient ohne Verwendung irgend- welcher Kittmasse an eine Quecksilberluft- pumpe ansetzen lässt. Quarz ^■f Zur Pumpe Schlzfl' x.Rectpientfn \sAlifF Glas Fig. I. Die gleiche Anordnung kann auch dazu dienen, Aluminiumelektroden in Vakuumappa- rate aus Quarzglas einzuführen. Es stellt Fig. 2 eine Geisslersche Röhre aus Quarzglas dar, bei Digitized by Google 34 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. der dies geschehen ist Die Einschmelzstellen der Elektroden .£", und Ei befinden sich an den Enden der Glasröhrchen rj und r-i. Das Röhrchen i\ trägt einen Glasbecher B^ , in welchen der untere Teil des Quarzrohres, der obere den Quarzbecher Äj, in welchen das Glasröhrchen rj eingeschliffen ist. Übergiesst man noch das Quecksilber in 5, und ßi, um ein Verschütten desselben bei beliebiger Hand- habung des Rohres vorzubeugen, mit etwas Kolophoniumkitt, so lässt sich die Verbindung mit der Pumpe dauernd lösen. Dies gelingt unter Anwendung eines Leuchtgassauerstoff- gebläses leicht, wenn das Ansatzröhrchen a dünnwandig gewählt und mit einer Einschnü- rung s versehen wurde. Natürlich kann die Abschmelzstelle, um die Trennung von der Pumpe zu erleichtern, auch an einem rechtwinklig zu r-i angeschmolzenen Glasrohre angebracht werden. Wolfenbüttel, November 1903. (Kingegangen 27. November 1903.) Vergleich einiger spektralphotometrischen Resultate. Von Ejnar Hertzsprung. I u 111 IV V VI 0.43 o>753 2,54« 1,251 «,283 ',295 0,45 1,013 2,627 1,077 — ',«33 0,47 «,«47 2,692 0,998 0,937 0,944 0.49 1,458 2,739 0,744 0,745 0,738 0,51 1,650 2,769 0,582 0,56b 0,560 0.53 1,823 2,781 0,421 0,404 0,412 0,5s 1,981 2,788 0,270 0,271 0,271 0,57 2,125 2,792 0,130 0,127 0,129 0,59 2,257 2,794 0 0 0 0,61 2,378 2,790 —0,125 —0,104 —0,096 0,63 2,488 2,788 —0,237 —0,219 —0,208 0,6s 2,590 2,780 —0,3+7 -0,348 —0,316 0,67 2,684 2,77« —0,450 —0,447 — 0,411 0,69 2,770 2,754 -0,553 —0,514 —0,518 Die einzelnen Säulen der Tabelle geben an: I Wellenlänge des Lichtes in ft. II Logarithmen + eine willkürliche Konstante der Energie-Intensitäten in dem Gitter- spektrum der Hefnerkerze, berechnet unter der Voraussetzung, dass, innerhalb der be- trachteten Wellenlängen, das allgemeine Strahlungsgesetz gültig • ist. Die Formel lautet: = CX^ ( ix,--i),'wo e die Energie-Intensität des Gitterspektrums, k die Wellenlänge in Centimetern, t die absolute Temperatur, hier zu 1825* gesetzt'), und C eine Konstante ist. 111 Logarithmen interpoliert zwischen den von S. P. Langley-) angegebenen Energie- Intensitäten im Gitterspektrum der Sonne für „hohen" Sonnenstand, womit die Sonnen- 1) Vergl. (.;. W. Stew.irt, diese Zeitschr. 4, l- 3, 1902. 2) Wied. Ann. 19, 238, 1S83. j höhe verstanden ist, für welche die Sonne durch 9,33 : 7,6 senkrechte Atmosphären scheint, oder 54 ''j". ' IV = III-IIIo,S9 — (II- -110,59). V u. VI Logarithmen zu den von Else Köttgen') in zwei Versuchsreihen gefun- denen Werten von dem Verhältnisse zwi- schen den Helligkeiten des Sonnen- und Hefnerlichtspektrums, indem dieses Verhält- nis für die Wellenlänge 0,59 (i gleich i ge- setzt worden ist. j ' Es wird nur angegeben, dass die Mes- sungen in der ersten Hälfte von August 1 893 I in Berlin vorgenommen sind, was einer Mittagshöhe der Sonne von 51 — 56" ent- j spricht. Besonders die Übereinstimmung von IV '■ mit V ist eine gute zu nennen, indem das \'or- i zeichen der Differenzen ohne weitere Regel- mässigkeit schwankt. Hiermit soll nur, ohne alle Kommentare, an den Vergleich dieser nach so verschiedenen Methoden erhaltenen Werte erinnert werden. i) Wied. Ann. 68, 809, 1894. (EingegaDgen 5. Dezember 1903.) , Die Energieverteilung in den Fankenspektren der Metalle. Von A. Pflüger. Mit Hilfe der in dieser Zeitschrift 4, 861, 1903 I beschriebenen Thermosäulenanurdnung wurde ' die Energieverteilung in den Spektren ver- schiedener Metalle von 186 (i/i bis 1500 ftu untersucht. Das Flussspatprisma und die Flussspatlinsen des Spektrometers wurden I mir von der Firma Carl Zeiss in Jena freund- lichst zur Benutzung überlassen. Vor der, in j der Brennebene des Fernrohrobjektivs ange- brachten Thermosäule befand sich ein Spalt von 0,6 mm Breite. Er blendet aus dem Spektrum , Streifen aus, die von ca. 10 Angström-Ein- I heiten Breite bei igo fifi bis auf ca. 2000 A.-E. im Ultrarot, entsprechend der abnehmenden I Dispersion des Flusspates, anwachsen. I Die Funkenstrecke, erzeugt durch ein mitt- leres Induktorium mit Deprez-Unterbrecher und parallel geschalteter Leydener Flasche, befand sich dicht vor dem Kollimatorspalt, von gleich- j falls 0,6 mm Breite. Das Fernrohr wird, von I der Wellenlänge 180 //,« (der Durchsicbtigkeits- I grenze der Luft) beginnend, in kleinen Schritten r von I. bis 5 Bogenminuten durch das gesamte Spektrum hiudurchbewegt, und der zu jeder i Einstellung gehörige Galvanometerausschlag ge- messen. Dieser ist ein Mass für die Energie I eines Spektralbezirkes, dessen Breite uiio3*^-T OfiOSh ^ . t^flOSS ^. ^-. 'v j^ooas _ l^Ois c ooom a voas Wellenlänge IXfi^ 710 090 eso SM ew MO 570 SSO 530 ♦70 ifSO 1130 Fig. I. selben Art der Fall. Soll der Wert einer Licht- quelle aus der bekannten oder verhältnismässig leicht mittels der gebräuchlichen Photometer zu messenden bürgerlichen und spezifischen Licht- stärke für Leuchtfeuerzwecke ermittelt werden, so ist ein Massstab erforderlich, der es ermög- licht, erstens den Einfluss der Lichtstrahlen von einer bestimmten Wellenlänge auf die Gesamt- leuchtstärke der Lichtquelle zu ermitteln und die Lichtstärken der Strahlen von bestimmter Wellenlänge in verschiedenen Lichtquellen un- mittelbar zu vergleichen, zweitens die Fern- wirkung der Lichtquelle zu berechnen aus dem Prozentsatz, nach dem die einzelnen urfarbigen Strahlen von der Atmosphäre verzehrt werden. In der Königlichen Versuchsstation für Leuchtfeuer zu Stettin-Bredow sind im Sinne der vorstehenden Bemerkungen Unter- suchungen bezüglich einer Reihe von solchen Lichtquellen eingeleitet worden, die in neuerer Zeit in der Leuchtfeuertechnik Bedeutung er- langt haben. Als Lichteinheit ist bei den Versuchen die Hefnerkerze angenommen worden. Es handelte sich bei dem ersten Teile der Untersuchungen zunächst darum, den bürger- lichen Leuchtwert verschiedener Lichtquellen festzustellen, diese dann weiter spektralphoto- metrisch zu messen und zwar die Schaulinien so festzulegen, dass die von ihnen und der Nullinie eingeschlossenen Flächen die bürger- lichen Lichtstärken darstellen. Der Leuchtwert der verschiedenen urfarbigen Lichtstrahlen ist .sehr verschieden und wird durch eine Schau- linie (Intensitätskurve, Wertigkeitslinie) darge- stellt, welche in der Nähe des Natriumlichtes ihr Maximum hat. Diese Wertigkeitslinie ist zur Berechnung des bürgerlichen Leuchtwertes einer Lichtquelle aus der spektralphotometrisch ermittelten Schaulinie erforderlich. Die Abbildung i zeigt die für die Benutzung bei den weiteren Untersuchungen hier ermittelte Wertigkeitslinie, bezogen auf die Hefnerkerze als Einheit. Mit Hilfe dieser Wertigkeitslinie sind acht Lichtquellen untersucht worden. Die nachstehenden Ergebnisse zeigen nur verhältnis- mässig geringe Abweichungen zwischen der mittels der Photometer von Bunsen und Weber zu gleicher Zeit unmittelbar gemessenen und der aus der Schaulinie für die spektrale Leuchtkraft ermittelten bürgerlichen Leucht- stärke. Die Wertigkeitslinie ist mithin für prak- tische Zwecke brauchbar. Die Unterschiede in Prozenten anzugeben führt zu einem falschen Urteil und ist deshalb hier nicht geschehen. Die Empfindlichkeit des Auges und der zum Messen benutzten Apparate sind begrenzt, so dass die Fehler bei schwachen Lichtquellen in Prozenten ausgedrückt erheblich grösser sein können, als bei starken, obwohl die Messungen in beiden Fällen gleich sorg- fältig ausgeführt sind. Die Ermittelung des Verhältnisses, in welchem die verschiedenen Lichtstrahlen von der Atmo- sphäre aufgezehrt werden, umfasst den zweiten Teil der Untersuchungen. Diese sind mit künst- lichem Nebel in der Dunkelkammer begonnen worden und sollen darnach durch Beobachtungen Acetylen- Frei- breoner 1. Ans den Messnngen mit dem Spektralphotometer btredmet: H. K. . . . ]i 24,98 2. Mit den Photometern ge- 1' messen: H. K I 28,40 3- Unterschied: H. K. . . -(-3.42 Acetylen- GlUWicht 289,44 297,50 -H8,o6 I^ucht- , tnrm- j brenner von I Pintsch. j ' (Acetylen) I 93,90 go,oo —3.90 Nernst- licht 23.69 25.30 -J-i,6i Petroleum- lampe 23.94 26,50 +2,56 Spiritus- Glühlicht 42,07 45.70 +3.63 Elektr. Glahlicbt. fPolar- lampe) Elektr. GlOhlicht. (15- Volt- lampe) 70,39 78,00 + 7.61 7.73 8,30 +0,57 Digitized by Google 38 Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 2. Fig. 2. im Freien nach Möglichkeit ergänzt und be- richtigt werden. Zur Erzeugung von künstlichem Nebel für diese Messungen wurde eine Vorrichtung her- gestellt, welche nach mehrfachen Abänderungen und Verbesserungen die in Abbildung 2 dar- gestellte brauchbare r'orm erhalten hat. Der Nebelapparat besteht aus einem Cylinder von 250 mm 1. W. und 995 mm Länge. In diesen mit einem Mantel für Wasserkühlung versehenen Cylinder wird ein gleichmässiger Dampfstrahl geblasen. Je nach der Menge des zufliessenden Kühlwassers kann jede gewünschte Abkühlung erreicht und somit auch die Nebeldichte in weiten Grenzen verändert werden. In Abbild- ung 3 ist die benutzte Versuchsanordnung dar- gestellt. An die Stelle der Vergleichsflamme ist ein Spiegel gesetzt worden, der das auf- fallende Licht der Hauptflamme L in den Kolli- matorspalt k\ wirft. Ein Vorzug dieser An- ordnung ist die völlige Übereinstimmung der spektralen Zusammensetzung des durch den \ Neb eXccpptwa^ DnArthurEänig I-^'g- 3- Spiegel nach ki abgeblendeten Lichtes mit dem der Hauptflamme Z. Die Folge hiervon ist, dass die Einstellung des Nicols, solange kein Nebel im Apparat ist, bei allen Wellenlängen die gleiche sein muss. Mit dem Nebelapparat ist eine grössere An- zahl (31) Messungen ausgeführt worden, denen 1 wohl noch Ungenauigkeiten infolge von geringen Schwankungen der Nebeldichte und von Ab- I lesungsfehlern anhaften, die aber in ihrem Ver- lauf miteinander hinreichend übereinstimmen. I Die Durchlässigkeit des Nebels in der Natrium- linie ist gleich i gesetzt, d. h. für die Lichtstrahlen von 590 (1(1 ist das Verhältnis der durch den Nebel zu den unmittelbar zum Nico! gelangten Strahlen gleich i. Darnach ist aus den Ver- I suchen die relative Durchlässigkeit des Nebels , für die Lichtstrahlen der verschiedenen Wellen- I längen von 490 — 670 [i(t in Abständen von je 20 (i(t ermittelt worden. Die Schaulinien I — IV in Abbildung 4 zeigen die Ergebnisse von 4 solchen Messungen. M ist das Mittel aus diesen 4, N aus allen 3 1 Mess- ungen. Als Massstab für die Nebeldichte ist das Verhältnis angenommen worden zwischen den Lichtmengen, die durch den Cylinder einmal ohne und dann mit Nebel gelangen. Die Schaulinien in der Abbildung 4 sind auf die Nebeldichte 50 bezogen worden, d. h. von 50 Kerzen der Lichtquelle gelangt nur eine durch den Nebel. Die Schaulinien sind also relative Durchlässigkeitslinien. Siestimmen darin überein, dass entgegen den bisher Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. 39 •MuftSIO S30 SSO SlO SM Fig. 4- eto 030 SSO S70 fast allgemein gültigen Anschauungen für den grünen und blauen Teil des Spektrums die Durchlässigkeit grösser als i, jedoch für den roten Teil kleiner als i ist, d. h. der Ver- lauf jeder dieser Linien zeigt deutlich, dass Nebel für blaue Strahlen durchlässiger ist, als für rote.') Die aus allen 3 1 Messungen erhaltene Schau- linie N zeigt eine Gesamtverschiebung der rela- tiven Durchlässigkeitslinie für die Nebelstärke 50 um 22 Proz. im sichtbaren Spektrum, wo- von auf den blauen Teil 14 Proz. und auf den roten 8 Proz. entfallen. Einzelne Schaulinien zeigen erhebliche Schwankungen, z. B. II in Abbildung 4. Das ist indessen nicht ungewöhnlich, da bei sehr geschwächtem Licht gemessen werden muss und die Ablesungen durch mancherlei Zufällig- keiten beeinflusst werden. Die Mittellinien aus je 4 Messungen [M Abbildung 4) und die End- linie aus allen 31 Messungen (.^V Abbildung 4) zeigen augenscheinlich, dass diese Fehler sich mit der Zahl der Messungen mehr und mehr ausgleichen und dass durch dieselben der Wert des Gesamtergebnisses nicht beeinträchtigt wird. Zur Bestätigung der Richtigkeit der bis- herigen Messungen wurde versucht, die ungleich- massige Lichtschwächung durch den Nebel un- mittelbar im Spektralphotometer wahrzunehmen. Nachdem das Nicol im roten Spektralfeld (Lithiumlinie) auf gleiche Helligkeit der Ver- gleichsfelder eingestellt worden war, konnte durch Abheben des Spektralrohres mit der Hand, damit das Überschauen des Spektrums sehr schnell möglich ist und eine merkliche Änderung n der Nebeldichte inzwischen nicht eintreten kann, das ganze durch den Nebel beeinflusste Spektrum beobachtet werden, wobei mit grosser Sicherheit die Thatsache festgestellt werden konnte, dass die blauen Strahlen nicht in dem Masse aufgezehrt werden, wie die gelben und roten. Mit dem dargestellten Apparate kann man Nebelstärken von 80 — 150 gut erreichen und vorübergehend noch bis 300. Für längere Messungen haben nur Nebelstärken von 40 bis 50 die erforderliche Gleichmässigkeit. Die Messungen sind mit künstlichem Nebel angestellt worden und haben das Ergebnis ge- liefert, dass solcher Nebel für blaue Strahlen durchlässiger ist als für rote. Auf die für Leuchtfeuer wichtigen atmosphärischen Ver- hältnisse ist das Ergebnis nicht ohne weiteres anwendbar. Trotzdem sind diese Versuche auch dafür nicht ohne Bedeutung. Der Nebelcylinder ist nur rund i m lang. Es ist noch kein be- sonders dichter Nebel im Apparat, wenn die Nebelschicht von i m Stärke die Dichte 50 hat, d. h. wenn von 50 Kerzen der Lichtquelle nur noch eine durch den Nebel gelangt, und es lässt sich die Nebeldichte 300 leicht erreichen. Daraus ergiebt sich, dass der Nebel in der Atmosphäre das Licht in so hohem Masse ver- zehrt, dass man davon Abstand nehmen muss, die Leuchtfeuer so stark zu machen, dass sie auch für Nebel noch eine brauchbare Wirkungs- weite haben. Für Leuchtfeuer kommt als besonders wichtig ein Zustand der Luft in Betracht, den man „diesig" oder „häsig" nennt und von dem man mit Sicherheit annehmen kann, dass er umge- kehrt wie der Nebel die roten Strahlen besser durchlässt als die blauen. Vielleicht wird es ge- lingen, durch die Fortsetzung der Versuche den Gegensatz aufzuklären. Diesige Luft verzehrt weniger Lichtstrahlen als Nebel. Wirksame Leuchtfeuer können dafür noch hergestellt werden.') i) Anm. der Redaktion: Die in dieser Zeitsclirift mit- geteilten Versuche über „Optische Resonanz" f4, 208, 258, 338, 339, 404, 426) zeigen, dass dieses Ergebnis kaum allge- meingültig ist, sondern nur der speziellen, im Apparate des Verfassers erzielten Nebeltropfengrösse zukommt. Nach jenen Vorstellungen und Versuchen muss das Absorptionsmaximom je nach der Nebeltropfengrösse an jeder beliebigen Stelle des Spektrums liegen können. (Eingegangen 11. Dezember 1903.) Digitized by Google 40 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. Über die Magnetisierung und die magnetischen LSngenveränderungen ferromagnetischer Me- talle und Legierungen bei der Temperatur von flüssiger Luft. Von K. Honda und S. Shimizu. Vor zwei Monaten hat Professor Nagaoka und der eine von uns in einem Bericht der mathematisch - physikalischen Gesellschaft zu Tokyo die Ergebnisse von Versuchen über die Magnetisierung und Magnetostriktion von Nickel- stahlen mit verschiedenem NJckelgehalt ver- öffentlicht. Vorliegende Versuche wurden in der Absicht unternommen, obige Untersuchung auch auf die Temperatur flüssiger Luft auszu- dehnen. Der Apparat zum Messen der Längenverände- rung war derselbe wie bei der unseren früheren, in dieser Zeitschrift 4, 500, 1903 beschriebenen Versuchen benutzte. Im vorliegenden Falle wurde die Magnetisierung ausserdem nach der magnetometrischen Methode gemessen, wobei Magnetometer und Kompensationsspule in mag- netisch gerade westlicher Richtung von der Magnetisierungsspule aufgestellt war. Unsere Versuchsstücke bestanden aus 5 ferro- magnetischen Ovoiden und aus 12 von Herrn Ch. Ed. Guillaume gütigst überlassenen Proben von Nickelstahl. Dieselben wurden alle in der Form von Ovoiden untersucht (grosse Achse = 20 cm und kleine Achse = 1,0 cm). Die Er- gebnisse der Versuche lassen sich folgender- massen zusammenfassen: a) Die Magnetisierung ferromagnetischer Metalle. 1. Bei schwedischem Eisen, Wolframstahl und Nickel vermindert Abkühlung in flüssiger Luft die Magnetisierung in schwachem Felde, während die Magnetisierung in starkem Felde stärker wird. Bei Eisen und Wolframstahl ist die Veränderung sehr klein und beträgt höch- stens 2 bis 3 Proz., während bei Nickelstahl die anfängliche Verminderung verhältnismässig bedeutend ist und annähernd 10 Proz. beträgt. Das Feld, bei dem keine Veränderung statt- findet und die Wirkung der Abkühlung ihr Zeichen ändert, beträgt 1 1 5 Gauss bei schwe- dischem Eisen und Wolframstahl, und 580 Gauss bei Nickel. Fleming undDewar'), die zuerst die Magnetisierung von Eisen und Stahl in flüssiger Luft gemessen haben, beobachteten keine Zunahme der Magnetisierung bei Eisen und Stahl, weil die Felder, mit denen sie ar- beiteten, zu schwach waren, um eine derartige Zunahme zu zeigen. 2. Bei Gusskobalt und geglühtem Kobalt vermindert Abkühlung stets die Magnetisierung. Die Wirkung ist verhältnismässig bedeutend I) Proc. Roy. Soc. 60, 81, 1893. und bei Gusskobalt erheblich kleiner als bei geglühtem Kobalt. 3. Dieselben Versuchsstücke wurden nach Abkühlung in flüssiger Luft wieder bei gewöhn- licher Temperatur untersucht. Bei schwedi- schem Eisen, Wolframstahl und Nickel fallen die Magnetisierungswirkungen vor und nach der Abkühlung für alle Felder zusammen. Bei ge- gossenem und geglühtem Kobalt stellt sich hin- gegen eine bedeutende bleibende Veränderung des magnetischen Zustandes ein. 4. Ein Vergleich der Magnetisierung bei gewöhnlicher Temperatur und der bei der Tempe- ratur von flüssiger Luft ist in Tabelle I gegeben. Tabelle L Metall / A^=5 10 50 200 500 Schwed. Eisen j 27,50c 620 lOlO 1322 1527 1675 -186»,, 620 95° 1312 1517 '653 Wolframstahl . 30.7° 60 200 1220 1400 1502 — 186» 48 148 1190 1420 1544 N-ickel . . . ' 13,00 140 223 4«S 478 482 — 1860 50 166 1 385 443 478 Gußkobalt. . | 1 20,0,, — 186O 60 38 160 ! 116 1 608 494 919 840 1057 iot6 Geglüht. Kob. ' i8,60 — 1860 8 S 10 1 163 82 1 413 3«4 60s 505 b) Die Längenveränderung ferromagne- tischer Metalle. 5. Bei schwedischem Eisen und Wolfram- stahl wird durch Abkühlung in flüssiger Luft die Längenausdehnung der Metalle vermindert. Die Veränderung ist sehr klein bei Wolfram- stahl, jedoch bei schwedischem Eisen verhält- mässig bedeutend. Bei Nickel wird die Kon- traktion bis za H = 670 Gauss vermindert, aber in stärkeren Feldern erhöht. 6. Bei Gusskobalt wird die Kontraktion be- deutend erhöht, mit Ausnahme von schwachen Feldern, bei denen man eine geringe Abnahme der Kontraktion beobachtet. Bei geglühtem Kobalt ist es umgekehrt; die Kontraktion wird dort stets verringert. 7. Bei Wolframstahl, geglühtem Kobalt und Nickel sind die Längenveränderungen vor und nach der Abkühlung dieselben. Bei schwedi- schem Eisen wird jedoch die Ausdehnung nach der Abkühlung grösser als vor der Abkühlung. Bei geglühtem Kobalt nimmt die Kontraktion gegen die vor der Abkühlung beobachtete ein wenig ab. In Bezug auf die Längenveränderung verhalten sich -also Gusskobalt und geglühter Kobalt ganz verschiedenartig. 8. Der Vergleich zwischen der Längenver- änderung bei gewöhnlicher Temperatur und der Temperatur flüssiger Luft ist in Tabelle II enthalten : Obige Resultate für schwedisches Eisen, Nickel und geglühten Kobalt stimmen mit den von uns an Stäben von diesen Metallen erzielten Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. 41 Tabelle II. Metall Schwed. Eisen . WoirramstaM . Nickel . . . ■l' — I I I — : Gusskobalt Geglühter Kobalt. 1' «4.5° C. 186» 23,2» C. 186« 19.5° 186» 20,0* 1860 13.5° 186» + 3,4X10- + 3.2 4- 2.4 + 1.5 —13.0 — 10,0 — 1,9 — 1.7 — o.« — o,J + 3,6x10-6 ' + 3,3 , + 4.4 I + 4,1 — 26,0 — 21,0 -6,s -6,0 — 0,2 — o>i »50 300 700 Ergebnissen überein,') Die Veränderung der Längenausdehnung von Wolframstahl in starken Feldern ist mit der in unserem früheren Ver- such beobachteten nicht identisch. Da jedoch die Veränderung sehr unbedeutend ist, so lässt sich die Abweichung durch Betrachtung der entmagnetisierten Kraft erklären. c) Magnetisierung von Nickelstahl. 9. Ebenso wie bei Eisen, Wolframstahl und Nickel ist die Magnetisierung von Legierungen von Nickelstahl mit mehr als 25 Proz. Nickel in schwachem Felde kleiner und nimmt in star- kem Felde zu, wenn man eine Abkühlung durch flüssige Luft bewirkt. Bei Legierungen mit weniger Nickel nimmt die Magnetisierung mit der Abkühlung stets zu. Die Magnetisierungs- veränderung wird mit Ausnahme von 28,73 Proz. grösser, wenn der Nickelgehalt nach 25 Proz. hin abnimmt. Die Magnetisierung in flüs- siger Luft ist bei Nickelstahl zu 25 Proz., der in gewöhnlichem Zustande fast unmagnetisch ist, gleichfalls sehr gering. Bei weiterer Zu- nahme des Nickelgehalts nimmt die Magneti- sierungsveränderung wieder zu. Bei 26,34 Proz. findet die grösste Veränderung statt, und nimmt die Magnetisierungsstärke von 16 nach 1275, d. h. um ungefähr das 80 fache, zu. 10. Die Magnetisierung von Nickelstahl mit mehr als 36 Proz. Nickel ist vor und nach der Abkühlung fast dieselbe; sie ist daher umkehr- bar. Die Magnetisierungsveränderung bei an- derem Nickelstahl ist nicht umkehrbar; bei Ab- kühlung in flüssiger Luft tritt mit abnehmendem Gehalt immer weniger eine Wiederherstellung des Anfangszustandes ein; bei 24,40 Proz. und 24,04 Proz. ist die Magnetisierung nach der Ab- kühlung sogar grösser als in flüssiger Luft; die allgemeinen Ergebnisse fallen mit den von Hopkinson und Osmond mit fester Kohlen- säure erzielten*) zusammen. 1 1 . Tabelle III enthält die Magnetisierungs- stärke bei gewöhnlicher Temperatur und tn flüssiger Luft: + + + 4.5 + 4,1 —34.9 —29,0 -9.6 — 11,0 — 2.0 — 0,9 1,7x10-6 ' — 1,7x10-6 «.3 I — 2.7 + 3.8 I + 3.4 I —37.0 ' -32.9 I — ?•** -»'.5 I -3.0 , —2,0 Tabelle IIL ' — 6,7x10-« I — 9.4 I +».4 ■ + ».9 ■ —38.0 I —38,2 — 1,2 — 8,8 — 7.0 — 8,6 I>egterangen 70,32 Proz. I 50,72 I 46 I 36 I 29,42 I 29 28,72 ! 28,32 26,64 ^=5. «5 SO 500 25 24,40 24,04 / 2300:. ( —186« ) 240 I — 1860 I 20» ( —186» I 13» I —1860 ) 23« I —186» ) 13» I —186» I ' 230 I —186» f 17» I —186» I 230 1 —186» ( , 13° I —186" 19O ( — 1860 I I —186» S6o 500 $00 480 390 200 240 80 96 18 I 180 , 35 180 28 I 33 I 45 o , 20 o 0,2 o 20 I t8 768 766 900 916 885 880 698 740 132 166 358 190 240 162 48 211 0,1 126 o 0.5 o 80 5 70 942 1000 1004 978 1044 1052 1138 1238 1243 II62 13Ö0 1310 II08 1204 1220 II87 1347 1379 920 lOOI lOIO II40 »313 1343 152 172 «94 60s 943 1120 300 3«8 330 725 1126 1300 280 308 320 642 1019 1213 60 83 iit 600 978 1160 0,3 10 17 620 1068 «274 0 0 0,2 2,0 7.6 «5.2 0 5 lO 454 883 II02 20 48 72 431 898 II20 Die Kurven, welche die Beziehung zwischen der Magnetisierung in flüssiger Luft und dem Nickelgehalt darstellen, sind denen ganz ähn- lich, welche von Prof. Nagaoka und dem einen von uns bei gewöhnlicher Temperatur erhalten worden sind.') In vorliegendem Falle treten jedoch ausser einem Hauptmaximum zwei kleine Maxima auf, und zwar das eine bei 29 Proz. und das andere bei 26,64 Proz. Ähnlich ver- hält es sich mit der Längenveränderung in flüssiger Luft. d) Die Längenveränderung von Nickel- stahl, 12. Die Wirkung der Abkühlung auf die Längenausdehnung bei Nickelstahl geht ganz parallel mit der in Bezug auf die Magnetisierung beobachteten. Bei Nickelstahl mit grösserem Nickelgehalt als 28,82 Proz. nimmt die Längen- ausdehnung in schwachem Felde ab und in starkem Felde zu, wenn man dieselben in flüs- siger Luft abkühlt-, bei anderen Sorten von l) Honda und Shimizu, 1. c. 2} Compt. rend. 1S8, 304, 1899. 1) Nagaoka und Honda, Report of the Tokyo Mathe- matico-l'hysic.il Society, Vol. II, 2, 9, 1903. Digitized by Google 42 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. Tab eile IV. Legierungen t H= 20 so 150 1 300 l 600 70,32 Prozent 1 '1 22,0» C. 1 ', - 186» 6,4X 6,0 10-6 9,5x10-6 9,8 ir, 5x10-6 '2,4 11,8x10—6 12,8 ii,8xio-<: '2,9 1 ' 26,5" , 8,6 «5,4 21,3 23,0 24,0 50,72 " 1 1' —186» 1 , 7,2 '4.5 23,0 26,0 26,7 46 1 1 20,0" ! 8,0 '5,5 22,0 24,0 1 25,' „ 1 : — 186« 7,2 15,5 24,5 28,3 29,6 36 1 ll 20,0" 5,5 9,7 '5,0 «7,o 19,0 „ 1 ! —186« 3,0 10,2 21,5 26,8 1 29,9 / 19.5" ■ 0,5 1,0 2,3 3.5 6,7 29,42 „ 1 ' — 186U 0,6 2,0 6,1 10,2 1 15,8 29 ) 12,5" 1 ',2 2,0 3,4 4,8 8,1 „ 1 —186" 1 0,1 2,4 10,1 'Ö,o 1 20,7 28,82 ) 22,5» •,o 1,6 2,8 4,3 6,9 „ 1 —186" 1 0,4 1.8 7.2 11,2 •6,4 28,32 1 20,0" , o.' 0,4 i,o 2,1 4.8 „ 1 -186» 1 °'5 2,0 6,3 11,3 t6,o 26,64 „ 1 -^^6^: ' 0,0 0,4 0,0 2,0 0,0 7.0 0,1 ! 11,8 0,2 '7.0 ) 25,0" 1 —186" 0,0 0,0 0,0 0,0 1 0,1 24,40 " 0,3 1:2 5.0 9,5 '3,6 1 21,0" 1 0,0 0,0 0,1 0,2 1 0,6 24,04 " 1 — 1860 0,3 1,6 6,8 12,2 21.1 Nickelstahl verschwindet die anfängliche Zu- nahme der Längenausdehnung. Das Verhältnis der gewöhnlichen Längen- ausdehnung zu der in flüssiger Luft nimmt im allgemeinen mit abnehmendem Nickelgehalt zu. Bei 36 Proz. beträgt es ungefähr 0,6, bei //= 500 Gauss und bei 28,32 Proz. etwa 2,7 und bei 24,40 Proz. etwa 80,0 in demselben Felde. 13. Bei umkehrbarem Nickelstahl fällt die Längenausdehnung vor und nach der Abkühlung genau zusammen. Die Längenausdehnung von anderen Nickelstahlsorten ist, nachdem diese in flüssiger Luft abgekühlt worden sind, stets grösser als vor der Abkühlung. Bei Legierungen zu 26,64 Proz. und 24,40 Proz. nimmt die Längen- ausdehnung beim Erhitzen auf gewöhnliche Tem- peratur sogar zu. Nickelstahl zu 25 Proz. dehnt sich bei gewöhnlicher Temperatur und ebenso in flüssiger Luft nicht merklich aus. 14. Die numerischen Ergebnisse unserer Ver- suche sind in Tabelle IV enthalten: 15. Schliesslich möge noch erwähnt werden, dass die Dichte nicht umkehrbaren Nickelstahls bei gewöhnlicher Temperatur eine dauernde Veränderung erleidet, wenn der Stahl in flüssige Luft getaucht wird. Diese eigentümliche That- sache ist zuer-st von Hopkinson beobachtet und kürzlich von Ch. Ed. Guillaume') und Osmond^) bestätigt worden: die Tabelle V enthält die beobachteten Werte der Dichte: Tabelle V. Legierungen 28,32 Proz. ' 26,64 Pro7. 24,40 Pro/.. 24,04 Fr. Vord. Abkühlg., Nach ll. „ ' 8.'5 8,01 8,16 7-99 8,13 8,06 8,06 7,94 I) C'oinpt. reml 126, 738, 1898. 2J Compt. rcnd. 128, 1395, 1899. Wir sehen daher, dass die Dichte durch Ab- kühlung in flüssiger Luft stets verkleinert wird. Der Quill au mesche Versuch zeigt uns, dass nicht umkehrbarer Nickelstahl durch Abkühlen ausgedehnt wird und beim Erwärmen auf ge- wöhnliche Temperatur wiederum eine Ausdeh- nung erfährt, so dass das Volumen dieser Le- gierungen einen doppelten Zuwachs beim Ein- tauchen in flüssige Luft erfährt. Tokyo, 4. Juli 1903. (Aus dem Englischen übersetzt von \, Gradenwitz.) (Eingegangen 21. November 1903. 1 Zur Frage der Kompassaufstellung in eisernen Ruderhäusern. Von H. Meldau. Im 3. und 4. Jahrgange dieser Zeitschrift sind von mir die für die Konstruktion des Schiffs- kompasses und fürseine Aufstellung und Behand- lung an Bord von Eisenschiffien massgebenden Gesichtspunkte in einer Reihe von Aufsätzen dargelegt worden.') Der Zweck dieser Auf- sätze, deren Inhalt übrigens rein referierenden Charakters war, lag darin, die Aufmerksamkeit und das Interesse physikalischer Kreise auf ein für den Seeverkehr äusserst wichtiges Gebiet angewandter Physik zu lenken. In gleicher Richtung ist das Ziel der vor- liegenden Mitteilung zu suchen, die eine spe- ziellere neuerdings fiir die Handelsmarine brennend gewordene Frage auf dem Gebiete des Kompasswesens behandelt. 1) Diese Zehsclir. 3, 323, 391, 554, 1902; 4, 376, I9i>3. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. 43 Wie schon früher (d. Ztschr. 3, 558, 1902) an- t^edentet, sind die magnetischen Verhältnisse, unter denen der Kompass seine Aufgabe er- füllen soll, nicht nur auf den Kriegsschiffen, sondern zum Teil auch auf den Fahrzeugen der Handelsmarine mit der Zeit immer ungünstiger geworden. Die ausserordentlich erhöhte Ge- schwindigkeit moderner Passagierdampfer lässt im Interesse der Sicherheit der Schiffsfübrung einen vor den ärgsten Unbilden der Witterung geschützten Standort für die Schiffsführer wün- schenswert erscheinen. Während früher der Kompass stets auf der offenen „Brücke" des Schiffes Aufstellung fand, stellt man ihn deshalb jetzt vielfach in ein „Ruderhaus", das, sich rückwärts an die übrigen Brückenaufbauten (Navigationszimmer, Zimmer für Kapitän und Offiziere) anlehnend, den mittleren Teil der Brücke überdeckt und vorn und seitwärts ab- schliesst. Damit dieses Ruderhaus den nötigen Widerstand gegen etwa überkommende Seen besitzt, ist es nötig, wenigstens seine Vorder- wand aus Stahl herzustellen. Bisweilen hat man, einer Tendenz des Eisenschiffbaues fol- gend, auch für die Seitenwände sowie die Quer- und Diagonalverbände der Decke Stahl als Baumaterial angewandt. In magnetischer Be- ziehung war die Aufstellung des Kompasses in einem solchen Ruderhause wohl a priori als eine bedenkliche Verschlechterung zu bezeichnen und das hat sich denn auch durch die Er- fahrung in verschiedenen Fällen nur zu sehr bestätigt. Die am meisten charakteristische Verände- rung, die in den magnetischen Verhältnissen des Kompassortes durch die besagte Aufstellung in einem Ruderhause eintritt, scheint mir darin zu liegen, dass die schiffsmagnetische Ver- tikalkraft (Kraft senkrecht zum Deck) einen Zeichenwechsel erfährt und unter Um- ständen übermässig gross wird. Bei Schiffen, die in nordmagnetischer Breite gebaut sind, zeigen die in oder über Deckshöhe gelegenen Eisenteile naturgemäss Südpolarität, so dass bei frei aufgestelltem Kompass durch- weg eine den Nordpol der Nadel nach abwärts ziehende Kraft vorhanden ist. Durch die eiser- nen Seitenwände des Ruderhauses aber werden kräftige Südpole in unmittelbarer Nähe ober- halb des Kompasses festgelegt, so dass eine nach oben gerichtete Vertikalkraft die Folge ist. Ich hatte Gelegenheit, die auf diese Weise geschaffenen magnetischen Verhältnisse auf einer Reihe neuerer Dampfer des Nord- deutschen Lloyd zu untersuchen. Die Re- sultate der Vertikalkraftmessungen sind in den beistehenden sechs Darstellungen niedergelegt. Die Kräfte sind in der Mittelebene des Ruder- hauses in ungefährer Kompasshöhe ( i , i m über dem Fussboden) gemessen. Als Massstab für die Kräfte ist am linken Rande jeder Figur der für die deutschen Küsten geltende Wert {H= 1,8 G. i£.) der Horizontalkomponente des Erdmagnetismus angegeben. Die Kompassorte sind in den Figuren unter der Bezeichnung „vorderer Kompass" (v. K.) und „hinterer Kom- pass" (h. K.) kenntlich gemacht. Die sechs Schiffe sind auf drei verschiedenen Werften erbaut, nämlich beim Vulkan in Stettin, bei J. Schichau in Danzig und bei Joh. C. Tecklenborg in Geestemünde. Die Erbau- ungsorte sind den Schiffsnamen in den Figuren beigesetzt. J.Jlmttprüix mihelmysteuin ) tr, Z.^avsfrM'lUtebnt:(SteUui,> 1 mK 2 3 liK. die elektro- statisch gemessene elektrische Kraft, resp. F2 — Z2), KXZ 4x Die Spannungskomponenten Xx, A^, .V^ an einer Raumstelle erscheinen hier ausgedrückt durch die daselbst bestehenden Kräfte, und müssen, da es nur auf die Existenz dieser Kräfte und nicht auf deren Ursprung ankommt, auch dann richtig bleiben, wenn die Kräfte kein Potential besitzen. Eine Konsequenz dieser Idee ist beispielsweise das Gesetz der pondero- motorischen Wirkung eines Magnetfeldes auf ein Stromelement (siehe weiter unten). Die ponderomotorische Kraft elektrischen Ursprungs -S*,, //,, Ze beträgt per Volumeinheit », Ö Xx . Ö A'y Ö Xs = KY: KZß- ÖAT m Ix -\- Xq He^KZa- KXy ÖA' 8jr //2 ■ 8jr (I) Z, = KXß — K]\ wobei B^=X-^+Yi+Z-^;4Jta=Y„-l^, 4^ ß= IZ Ix' ÖA' IX 'i>x' 4^(' Ix (2) (A-A') + ^^{KY)+^-^KZ) gesetzt ist. Von der Richtigkeit der Formeln (l) kann man sich an der Hand der Gleichung (o) und (2) durch Derivationen unmittelbar überzeugen. Eine ähnliche Gleichungenreihe gilt flir die Spannungen magnetischer Art. Schliessen wir magnetische Raumdichten ((') überhaupt aus und beschränken uns auf Medien von überall gleicher Permeabilität A'= i , so erhalten wir, falls L, M, N Komponenten der magnetischen Kraft bedeuten, für die ponderomotorischen Volumkräfte magnetischer Art die Gleichungen: S,„ = My - N^ , H„ = Nd - Ly ; Z„ = L^-Md . IM IN ^ IN IL 4jra =^ ^ — , , 4Jtp = , ö /. ö M 4^5' = 0^-3;. Die Grössen d, §1 , y sind offenbar identisch mit den an einer Raumstelle x, y, c eventuell bestehenden Komponenten der Stromdichte h der Richtung ^, fi , v; also d = hX, ß^ = hn, y = Iiv. Sei ferner dl das Element eines Strom- ^l:' (3) (4) Digitized by Google 46 rhysikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. faden.s, q sein Querschnitt, i = hq die Strom- intensität. Die Kraft auf das Element eines Stromfadens vom Volumen d l-q ist dann gegeben durch: A.^ = {Mv — Nu) ■ dl -i, Ay = {NX - L v) di-i, A.^{Lii — MX)-dl-i. Man ansieht aus dieser Formel, dass der Antrieb auf der Feld- und Stromrichtung senk- recht steht und durch dl. i. sin ß gegeben ist, wobei ö den Winkel zwischen Strom- und Feld- richtung angiebt. Aus der weiteren Überein- stimmung der Kraftrichtung mit jener, die man durch die bekannte Zeichenregel ausdrückt, schliessen wir, dass die Gültigkeitserweiterung der Spannungsformeln auf Kräfte ohne Potential berechtigt war. 2. Kehren wir nun zur eigentlichen Aufgabe zurück. Das Dielektrikum {/)) 1 erfährt inner- halb eines Dielektrikums 2 in der Richtung der ;r-Achse einen resultierenden Zug A, der sich auf Spannungen beider Kräftearten zurückführen ULsst. Derselbe kann sich nur um unendliche kleine Grössen von jenem Zuge unterscheiden, den eine den Körper D eng umschliessende Fläche y/2 seitens des Mediums 2 erfährt. Denken wir uns den diskontinuierlichen Über- gang des Mediums i in 2 durch einen unend- lich rasch veränderlichen, aber stetigen Über- gang ersetzt, bezeichnen ferner mit dz ein Ele- ment des von A^ umschlossenen Raumes, so ist dem Greenschen Satze zufolge I dt [KYy — KZ-ß + Äff — Zß'] + jdT X- q . Das zweite Integral rechts transformieren wir an der Hand der Maxwell sehen Grund- gleichungen : , K HZ bL bM 4^« -f F 0/ öj bx ~'^''f b N I ö X bt ' V"~ by' bV K bX bAf V' bt bz' - , =AJCU bL i bV bt ■ V Ö.J bZ Oy K bV bN V'bt bx' bL ^ bM i bZ b't ' V b V ~ A A + A., +1 dTQ. (4a; 4^v + in welchen X, V, Z die Kräfte auf eine elek- trostatische Einheit, «, 7', w die elektromag- netisch gemessenen Dichten der Ohm sehen Ströme und Fdie Web ersehe Zahl bedeuten, in wobei gesetzt ist bK bx K b A, —Lh' H\ A -/. dl [Mw - Nv) + YN) ,,' i dziZM- Die Integration erstreckt sich bis zur Fläche A-i. Die Grösse b Klbx ist im homogenen Me- dium I Null bis hart an die Grenze, ändert sich aber von da ab in der Richtupg der Nor- malen «, die wir von i zu 2 positiv zählen, unendlich rasch. Sind s und / zwei zu einander und zu n senkrechte Richtungen, so gilt IK bx bK , . -c- - cos \n, x) . Da nun ö Kjb s und b Kb t endlich und b Kan unendlich gross ist, so hat man in limite bK bK - , < = <- cos («, x) . bx bn Die Volumintegration in Ay erstreckt offenbar von einer inneren Grenzfläche A bK , . , bK . > , = - g cos [s, ^) + ^ ^ <:os (/, x) -f sich , an zur I welcher K noch den Wert Ä', hat, bis äusseren Fläche A^, wo derselbe Ä^ ist. Ist ferner N die Normalkomponente und T die Tangentialkomponente der elektrischen Kraft inmitten des veränderlichen Gebietes an einer zu Ay und A-i parallelen Zwischenfläche, so ist daselbst [KN)"- Dabei sind T und Ki\ (die Normalkomponente der elektrischen Induktion) bei Abwesenheit von absoluten Ladungen von n unabhängige Grössen, für welche die Werte T-j^ und Aj/Vj an der äusseren Fläche Ai gesetzt werden dürfen. Man hat also, wenn mit den ein Flächen- element bezeichnet wird, wegen dr = d(odii //2= Ti+ .V2= 7'2 + 8:t/ d (0 cos n X I dn bK bn oder A = Ä'. 8Jr (7,.+ ^ I doD cos Hxl 7^2 • K^NA (6 W'enden wir die Formeln (4a), (5) und ('^ auf den Whiteheadschen Versuch an. Der erste Teil von A-, ist Null, weil 0hm- sche Ströme im Dielektrikum überhaupt nicht existieren, aber auch der auf eine Periode be- zogene Mittelwert von A-i, der im Versuche allein massgebend ist, ist Null. Ferner ist laut (6) A^ gleich Null , weil in zwei gegenüber liegenden Punkten i, 2 von J) (siehe Figur) '/>' Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 2. 47 und -^'j"^ gleiche, aber cosnx entgegengesetzte Werte besitzen. An den zwei anderen Flächen ist cos n x = o. Weil nun auch (> = o ist, so ist der Antrieb A in der jr-Richtung Null und das Resultat des Versuches im Einklang mit der Max wel Ischen Theorie. (Selbstverständlich würde das nämliche Resultat gelten, wenn D die Form eines zu 1 1 symmetrischen gelegenen und symmetrischen Körpers besässe.) Aus (4a) und (5) ergiebt sich, dass auch Volumteile des ruhenden Äthers einen Antrieb per Volumeinheit erfahren, wenn derselbe von elektromagnetischen Wellen durchsetzt wird, wie dies zuerst von Hertz ausgesprochen und von Helmholtz näher ausgeführt wurde. (Wied. Ann. 53, 13S. 1894). 3. Wir bemerken noch, dass laut (4a), (5) der Antrieb auf das Volumelement eines ho- mogenen Körpers sich aus drei Teilen zusam- mensetzt. Der erste entspricht der Wirkung des elektrischen Feldes auf die in ihm eventuell vorhandene Ladung, der zweite jener des Mag- netfeldes auf den aus Leitungs- und Ver- schiebungsstrom zusammengesetzten totalen Strom, der dritte wiederum der Wirkung des elektrischen Feldes auf eine Art magnetischen Verschiebungsstrom. Man sieht dies unmittel- bar ein, wenn man die in (5) angedeutete De- rivation nach f ausführt. Der Betrag dieses dritten Teiles zum An- triebe ist per Volumeneinheit K (IM ÖA^\ „ Z, ^ —F.- jetc. 4 Die Loren tzsche Theorie hält den Leit- unjjsstrom für einen Fortführungsstrom geladener elektrischer Massen, vindiziert aber auch den Maxwell sehen Verschiebungsströmen mag- netische Kraftwirkungen. Dagegen soll ein Volumteil ponderomotorischen Kräften nur in- sofern unterliegen, als er Träger von Ladungen und Fortführungsströmen ist; auf den Ver- schiebungsstrom wirkt also ein Magnet nicht. Infolge dieser Annahmen ist sie nun aller- 'lings in Übereinstimmung mit dem White- headschen V^ersuch, da ja das Dielektrikum /' keinerlei Ladung besitzt. Anders wäre es, wenn das elektrische Feld konstant bliebe und die Richtung des mag- netischen (konstanten) Feldes umgekehrt würde. Der Maxwellschen Theorie zufolge wäre t:in ballistischer Ausschlag zu erwarten, da in »ler Richtung ,r eine impulsive Kraft wirk- sam ist. Nach Loren tz sollte kein Ausschlag er- folgen. Versuche in dieser Richtung wären von grossem Werte. ^EingegoDgen am 22. November 1903.) Über eine Vorrichtung zur exakten Eichung von Elektrometern für Elektrizitätsmengen und ihre Anwendung auf die absolute Messung äusserst geringer Stromstärken. Von F. Harms. Der Wunsch, die in Gasen auftretenden klein- sten Stromstärken ihrem absoluten Wert nach zu messen, und die Unmöglichkeit, die zu dieser Messung nötige Kapazität von Elektrometern nach einer der mir bekannten Methoden exakt zu bestimmen, haben mich veranlasst, die im folgenden beschriebene kleine Vorrichtung zu diesem Zweck zu verwenden. Die Schwierigkeiten der Kapazitätsbestim- mung auf gewöhnlichem Wege liegen bei klei- nen Kapazitäten darin, dass die Kapazität sehr abhängig ist von der Konfiguration der in der Nähe befindlichen Leiter. Je kleiner die Kapa- zitäten werden, um so empfindlicher macht sich dieser Fehler bemerkbar. Bei einem Elektro- skop derElster-Geitelschen Form macht sich dies schon stark bemerkbar in folgender Weise. Ladet man das Instrument in der üblichen Weise mittels einer Trockensäule, so beobach- tet man nach Entfernung der ladenden Säule eine Abnahme der Spannung des Elektroskops bis zu 10 Proz. Die Kapazität eines solchen Instruments beträgt etwa 10 bis 15 cm. Ver- wendet man nun, wie es vielfach geschehen ist, zur Übertragung einer bekannten El. M. auf ein Elektrometer Kugeln von einigen cm Radius, die man durch Berührung mit dem einen Pol einer Batterie ladet, so kann die Ab- weichung der auf den Kugeln befindlichen El. M. von der berechneten V. /meiner Schätzung nach 25 Proz. und darüber betragen.') Über- haupt halte ich die exakte Bestimmung kleiner Kapazitäten, etwa unter einigen 100 cm, nach den gewöhnlichen Methoden für unmöglich: Zuleitungen, Änderungen der Lage von Um- schaltern haben ausserordentlich grossen Einfluss. Ich habe deshalb, um die Messung zu er- möglichen, nicht die Kapazität eines Konden- sators, sondern den Influenzierungskoeffizienten der einen Belegung auf die andere absolut be- stimmt. Wenn man"'^) (F'ig. i) den Cylinder II II Infolgedessen sind auch die Absolutwerte für die Anzahl der im ccm Luft pro sec gebildeten Ionen In meiner Arbeit (diese Zeitschr. 4, II, 1902) falsch. 2) Der nach meinen Ang.iben von der Firma (rUnther & Tegctmey er-Rraunschweig äusserst exakt hergestellte Digitized by Google 48 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. ten und das Potential auf der geladenen Kon- densatorbelegfung nach Abschaltung der laden- den Batterie nicht mit der Klemmenspannung der Batterie identisch ist. Fig. 2 zeigt das Schaltungsschema : JWZe I L HHiilH Fig. 2. Fig. I. mit dem nicht geerdeten Pol einer Batterie von V Volt verbindet, während I zur Erde ab- geleitet ist (III dient nur als Schutzhülle und ist dauernd geerdet), dann die Erdleitung von I aufhebt und nun II zur Erde ableitet, so er- hält man auf I und den etwa damit verbun- denen Apparaten die El. M. cx V unabhängig davon, welche Kapazitäten etwa noch mit I verbunden sind, c ist der Influenzierungs- koeffizient von II auf I; kennt man diesen, so hat man ein Mittel durch Variation von V be- liebige El. M. auf einen Leiter zu übertragen. Man braucht dann nur noch das Potential der mit I verbundenen Leiter zu kennen, um die Kapazität des Systems berechnen zu können; im Falle, dass mit I ein Elektrometer verbun- den ist, ist'die Bestimmung des Potentials na- türlich besonders einfach. Von einer Berechnung des Influenzierungs- koeffizienten aus den Dimensionen habe ich ab- gesehen und es vorgezogen, den Wert experi- mentell zu bestimmen. Die Bestimmung ge- schah auf zwei vollständig unabhängigen Wegen. I. Mit dem ballistischen Galvano- meter. Hierbei hatte ich anfangs grosse Schwie- rigkeiten, die erst gehoben wurden, als ich alle in Betracht kommenden Leitungen und das Galvanometer selbst in geerdete Hüllen ein- schloss. Dann waren allerdings die Resultate auch bei Variation aller in Betracht kommenden Grössen konstant. Das Prinzip der Messung war Ladung des Kondensators zu einem be- kannten Potential und Entladung durch das Galvanometer. Die übliche Schaltung konnte, wie oben erwähnt, nicht angewandt werden, weil die Zuleitungen eine zxi grosse Rolle spiel- Kondensator stand mir in zwei möglichst genau gleich gear- beiteten P^xemplaren zur Verfügung. Ich habe weder nach Zerlegung, Reinigung und Wiederzusammensetzung eines Kon- densators, noch zwischen den beiden Kondensatoren Unter- schiede bemerken können, die i Proz. erreichten. Die Appa- rate können von GQnther & Tegetmeyer in sehr exakter Ausfuhrung mit Rcmsteinisolation des inneren Cylinders ge- eicht bezogen werden. Eine Klemme des zur Messung der Span- nung der Batterie B dienenden Voltmeters / jvar zur Erde abgeleitet. Der innere Cylinderl war durch das Galvanometer 6" zur Erde ab- geleitet, der Cylinder II konnte durch den Um- schalter .S" entweder mit der geerdeten oder der nicht geerdeten Voltmeterklemme verbun- den werden. Die durch Ladung und Entladunt; von II auf I influenzierte El. M. reichte dann gerade noch aus, um unter Anwendung der Multiplikationsmethode gut messbare Ausschläge zu bekommen. Als Galvanometer wurde ein Instrument von Hartmann & Braun nach dem System Deprez - d'Arsonval benutzt. Schwingungsdauer 6,13 sec, Dämpfungsverhait- nis 1,127, Empfindlichkeit im Mittel 9,04x10"'^' Amp. Bei einer Spannung der Batterie von 175,6 Volt wurde z. B. bei Anwendung der Multiplikationsmethode ein Grenzausschlag von 76,3 mm erreicht. Die Messungen wurden vielfach abgeändert, die grössten dabei beobachteten Differenzen betrugen etwa i Proz. Der Mittelwert für den Influenzierungskoeffizienten war bei beiden Kon- densatoren : <: = 4i,3 cm. Vollständiges Zerlegen und wieder Montie- ren der Kondensatoren änderte diesen Wert nicht. 2. Methode, durch Ladungsteilung mit Hilfe des Elektrometers. Dem einen Quadrantenpaar eines Quadran- tenelelektrometers war ein Luftkondensator von ungefähr 0,01 M.-F. Kapazität parallel geschaltet, dessen Kapazität anderweitig genau bestimmt war. Mit demselben Quadrantenpaar waren die inneren Cylinder I der beiden zu eichenden Luftkondensatoren verbunden. Die Cylinder II waren der eine mit Erde, der andere mit Hilfe eines Schlüssels -*>' entweder mit Erde oder mit der nicht geerdeten Klemme des Voltmeters verbunden. Ein Quecksilbernapf A' diente zur Ver- bindung des Elektrometerquadranten mit Erde. Während durch A" das Elektrometer an Erde ge- legt war, wurde lilektrode II des einen Kon- densators auf V Volt geladen, dann das Elektro- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. 49 rniLi !- ci J^ ^ «1 i<4 1 r= VJU' s .Ml • Erde, Kig. 3. meter isoliert und II zur Erde abgeleitet; der dann entstehende Elektrometerausschlag gab, da die Voltempfindlichkeit des Elektrometers bekannt war, das Potential (v) des Systems an; dann ist: K ist die Kapazität des gesamten geladenen Systems. Da die Kapazität des den Quadranten pa- rallel geschalteten Kondensators C gross ist gegen die übrigen Kapazitäten, so kann man mit genügender Annäherung setzen: K= c+ r + 2c wenn C die Kapazität des Kondensators C ist, Y die des Elektrometers mit Leitungen. Das Verhältnis y -{- 2c lässt sich bestimmen, wenn man den eben beschriebenen Versuch ohne Zuschaltung des Kondensators C wiederholt. Auf diese Weise lässt sich c mit genügender Genauigkeit berechnen: Es ergab sich so für C= 9220 cm ') (/ + 2& = n gross ist, also fast alle Ionen N(, zum Zusammen- stoss mit Gasteiichen kommen, ehe sie die feste Begrenzung erreichen. Die Ionisierung ist dann um so kräftiger, je mehr Ionen von Nu, mit sinkendem Drucke die lonisierungs- spannung frei durchlaufen. In i = No\[i -N{p, k, V) ■ P{p, T. V)] nimmt sowohl /*als auch N zw mit sinkendem/. Ist dagegen die Elektrodenspannung gleich der lonisierungsspannung (27 Volt) geworden, hat also k = - den Wert i erreicht, so nimmt mit weiter sinkendem/ zwar noch/* zu, aber A^ wird nunmehr mit it rasch kleiner; in dem steilen Teile der Kurven IV, V, VII nimmt darum die Ioni- sierung und somit die Stromstärke / mit sinken- dem Drucke wieder ab. Über den nahezu horizontalen Teil der Kurven in Fig. 4 ist folgendes zu sagen. So- lange V nicht ein mehrfaches der lonisierungs- spannung (27 Volt) ist, ionisiert i Ion von -^'d höchstens i Gasteilchen. N ist darum unter dieser Voraussetzung immer kleiner als i. Kommen von den N^ Ionen v zum Zusammen- stoss mit Gasteilchen, so werden von ihnen nur diejenigen ionisieren können, welche die lonisierungsspannung frei durchlaufen haben; ihrer seien a ■ v • N^. Mit wachsender Elek- trodenspannung wächst nun a und wird schliess- lich nahezu gleich i, während v nahezu kon- stant bleibt. N strebt also mit wachsender Elektrodenspannung einem konstanten Werte zu, der mit sinkendem Gasdruck abnimmt. Gleichzeitig aber nimmt P rasch mit sinkendem Gasdruck zu und strebt ebenfalls einem kon- stanten Werte zu, der dann erreicht wäre, wenn sämmtlicbe positive Ionen frei ohne Zusammen- stoss die Kathode erreichen würden. Wie A' Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. 55 und P einzeln , so erreicht auch ihr Produkt .V • P und damit i mit steigender Elektroden- spannung einen nur wenig variablen Wert. Dieser ist um so grösser, je kleiner in dem Produkt A^- P der Gasdruck / ist; er wird für eine um so kleinere Elektrodenspannung er- reicht, je grösser / ist. Ähnlich macht sich in demjenigen Teile der r, /-Kurve die Wand Wirkung bemerkbar, in dem Ionisierung im Quecksilberdampf allein statthat. Wie die Kurven der Fig. 2 in ihrem steilen Teile zeigen, nimmt bei konstanter Elek- trodenspannung die Stromstärke und somit die Ionisierung zunächst mit sinkendem Gasdruck zu aus leicht verständlichem Grunde. Bis zum Drucke 0,21 mm macht sich die Wandwirkung nicht bemerkbar. Von da ab nimmt indes, wie die Kurven der Fig. 3 lehren, die Ioni- sierung mit sinkendem Gasdruck ebenfalls ab. Der Grund ist der gleiche wie bei der Ioni- sierung in Hg. % 5. Sekundärer Glimmstrom, — Im selbständigen Glimmstrom schafft das elektrische Feld an der Kathode die negativen Elektron- ionen durch Vermittlung der positiven Ionen sich selbst. Von der Kathode weg durchlaufen die negativen Ionen zum grössten Teile den dunklen Kathodenraum frei und ionisieren in der negativen Glimmschicht das Gas durch ihren Stoss. Reicht die Anode bis an die ne- gative Glimmschicht heran, so strömen die negativen Ionen aus dieser in sie ein, ohne weiter auf das Gas gewirkt zu haben. Haben die negativen Ionen von der Glimmschicht bis zur Anode noch eine längere Strecke im Gase unter dem Antrieb der elektrischen Kraft zurück- zulegen, so erfolgt noch einmal Ionisierung durch den Stoss negativer Ionen im Gasinnern und zwar in der Form der positiven geschich- teten oder ungeschichteten Lichtsäule. Erzeugt man die negativen Elektronionen durch sekundäre Energiezufuhr an der Kathode, wählt den Elektrodenabstand und den Span- nungsabfall genügend gross, so ionisieren die negativen Ionen auf ihrem Wege zur Anode ebenfalls das Gas; und ist die Stromdichte genügend gross, so dürfen wir auch in diesem Falle eine positive geschichtete oder unge- schichtete Lichtsäule erwarten. In der That war in den obigen Messungen, sowie die Ionisierung in ^^2 eingetreten war, positives Licht an der Anodenoberfläche zu beobachten. Da in diesen Messungen die Anode der Kathode in kleinem Abstand gegen- übergestellt war, so war an jener immer nur der Anfang einer positiven Schicht wahrzu- nehmen. Wurde dagegen der Metallstift in das 4,5 mm weite Ansatzrohr zurückgezogen, so erschienen mehrere schön ausgebildete Schichten. So wurden einmal bei 58 Volt Elektrodenspannung 2 Schichten, bei noch grösserem Abstand und 300 Volt Elektroden- spannung 8 Schichten gezählt. Dieser sekundäre unselbständige Glimm- strom unterscheidet sich gemäss der Herkunft der negativen Elektronionen an der Kathode von dem primären selbständigen Glimmstrom dadurch, dass sein Kathodenfall (Spannungs- diflferenz zwischen erster positiver Schicht und Kathode) im Minimum nur der lonisierungs- spannung der negativen Elektronionen gleich sein muss, während derjenige des primären (Spannungsdifferenz zwischen Glimmschicht und Kathode) im Minimum gleich dem mehrere Hundert Volt betragenden normalen Kathoden- fall (der lonisierungsspannung der positiven Ionen) zu sein hat. Bei kleiner Stromstärke, so bei der Ioni- sierung in Hg allein, besitzt die positive Licht- säule des sekundären Glimmstroms eine zu kleine Lichtintensität, als dass sie mit dem Auge wahrgenommen werden könnte; vorhanden ist sie indessen auch in diesem Falle, voraus- gesetzt, dass Ionisierung durch Stoss statthat. § 6. Theoretischer Grund für die Konstanz der lonisierungsspannung und ihrer Unabhängigkeit von der Tem- peratur. — Das Elektron, das bei der Ioni- sierung vom neutralen Atom losgetrennt wird, haben wir uns innerhalb des neutralen Atom- verbandes in Schwingungen begriffen zu denken. Die Summe aus potentieller und kinetischer Energie der Schwingung sei si. Je nachdem die aus der Schwingung resultierende Be- schleunigung des loszutrennenden Elektrons der Beschleunigung gleich oder entgegen- gesetzt ist, welche das einfallende stossende Ion ihm erteilt, wird die Ionisierung durch die innere Schwingungsenergie unterstützt oder er- schwert. Ist e; die potentielle lonenenergie (Energie des losgetrennten Elektrons in Bezug auf das positive Restatom), hi die lonisierungs- arbeit, k ein Koeffizient (reziproker Wert des Wirkungsgrades der Ionisierung), so ist ai = k • {ei + Si). Entsprechend der ungeordneten Wärme- bewegung ist nun Si im allgemeinen von Atom zu Atom verschieden gross bei gegebener mittlerer absoluter Temperatur 7"; ausserdem nimmt es zu mit wachsender Temperatur. m muss dann praktisch sowohl in weiten Gren- zen unabhängig sein von T, wie auch von Atom zu Atom desselben Gases gleichgross sein, wenn si [T) klein ist neben a. Dem ist nun in der That so. Es giebt zwei Thatsachen, welche schliessen lassen, dass bis zur Rotglut Si sehr klein ist. Wäre nämlich si gross, auch nur von der Grössenordnung i Volt, so müsste bereits unterhalb der Rotglut lediglich infolge der vor- handenen Temperatur eine intensive elektro- Digitized by Google S6 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. magnetische Ausstrahlung von dem negativen Elektron mit der Schwingungsenergie si ein- treten. Dies ist aber bei den meisten Gasen und Dämpfen nicht der Fall; die Strahlung ist gering. Zweitens ist das Verhältnis k der spez. Wärme des nichtionisierten einatomigen Queck- silberdampfes genau so gross, wie es sich unter der Annahme berechnet, dass die innere Energie des Atoms sehr klein sei. Andererseits ergiebt die Erfahrung, dass ai beträchtlich ist. Da s,- sehr klein ist, so kann dies nur daher rühren, dass et gross ist. Si kann deshalb wenigstens bis zur Temperatur der Rotglut neben ei vernachlässigt werden. Aus theoretischen Gründen muss darum die Ionisierung eines Gases, genauer die lonisierungsarbeit eines beliebigen Ioni- sators für ein Gas einen Schwellenwert besitzen und in weiten Grenzen unab- hängig von der Temperatur sein. Das Experiment hat für die Ionisierung durch lonenstoss dieses zweifache Resultat (Schwellenwert der kinetischen Energie und Unabhängigkeit von der Temperatur) ergeben. Für die Ionisierung durch Röntgenstrahlen wurde von Perrin (Ann. chim. et phys. U, 496, 1897) Unabhängigkeit von der Temperatur in den Grenzen — 12* und + 145" gefunden. § 7. Schwellenwert für die Licht- erregung durch negative Elektronionen. — In dem Buche des Verfassers „Die Elek- trizität in Gasen, Leipzig 1902" ist dargelegt, dass die elektromagnetische Strahlung in Gasen, die ihren Grund in der Beschleunigung nega- tiver Elektronionen und diese selbst zum Träger hat, nicht identisch ist mit dem diskontinuier- lichen Spektrum des Gases. Jene Strahlung, die beim Auftreffen freier negativer Elektronen auf Gasteilchen von den beschleunigten freien negativen Elektronen ausgeht, ist vielmehr von gleicher Art wie die Röntgenstrahlung. Da die Geschwindigkeiten der Elektronionen in der positiven Lichtsäule und in der negativen Glimmschicht kleiner sind als diejenigen der in Röntgenröhren benutzten Kathodenstrahlen, so ist die Stosszeit oder Dauer der Beschleuni- gung und damit die Länge der ausgesandten elektromagnetischen Welle grösser als diejenige der jenseits des Ultravioletts liegenden gewöhn- lichen Röntgenstrahlen. Die von den Elektron- ionen ausgehende elektromagnetische Strahlung kann darum im sichtbaren Gebiet des Spektrums liegen; da ausserdem in dem Gase alle mög- lichen Stosszeiten negativer Elektronionen vor- kommen, so ist das Spektrum ihrer Strahlung ein kontinuierliches. Unter diesem Ge- sichtspunkt liegt es nahe, das konti- nuierliche Spektrum der Gase zuzu- eignen der Strahlung der negativen Elektronionen. Von diesem Leuchten, dessen Träger die freien negativen Elektronen sind, wird im folgenden nicht mehr die Rede sein, sondern vielmehr von dem diskontinuierlichen Spektrum, dessen Träger das neutrale Teilchen oder das positive Ion ist. In dem erwähnten Buche ist von dem Ver- fasser dargelegt worden, dass in der positiven Lichtsäule und in der negativen Glimmschicht der Erreger der diskontinuierlichen Strahlung das schnelle negative Elektronion ist. Es wurde ferner dargelegt, dass, wenn vielleicht auch nicht das Banden-, so doch das Linien- spektrum als Träger das positive Ion hat und bei der Ionisierung eines Atoms durch den Stoss eines negativen Elektronions erregt wird. Eine Konsequenz dieser Anschauung, die in dem erwähnten Buche nur nebenbei gezogen wurde, soll hier deutlich ausgesprochen werden. Wenn eine spezifische Art des elek- trischen Leuchtens der Gase (Linien- spektrum) bei der Ionisierung durch den Stoss negativer Elektronionen zu- stande kommt, so muss bei der Er- regung dies es Leuchtens für die kinetische Energie der negativen Elektronionen ebenso ein Schwellenwert, ja der gleiche Schwellenwert (lonisierungsspannnung) existieren wie bei der Ionisierung durch Stoss. Als experimentelle Belege für diese Ansicht seien vorderhand folgende Thatsachen er- wähnt. In dem oben untersuchten Falle ge- mischt unselbständiger Strömung tritt das elek- trische Leuchten des Gases erst dann und genau dann auf, wenn die Ionisierung im Gase einsetzt. Und dann leuchtet das Gas nur in der lonisierungspartie an der Anode, nicht in der Nähe der Kathode, wo zwar die Strom- dichte ebenso gross ist, wo aber die negativen Ionen ihre lonisierungsspannung noch nicht frei durchlaufen haben. In der Nsäie der Kathode erhält man erst dann Leuchten, wenn man die Elektrodenspannung so weit erhöht, dass schon in kleinem Abstand von der Kathode die loni- sierungsspannung erreicht und somit Ionisierung ermöglicht wird. Die dunklen Zwischenräume zwischen den leuchtenden Teilen der positiven Schichten leuchten nicht, obwohl in ihnen die negative Stromdichte ebenso gross und die Geschwindig- keit der Ionen nur wenig kleiner ist als in den leuchtenden Teilen. Aber nur eine geringe Steigerung der kinetischen Energie oder frei durchlaufenen Spannungsdifferenz bis zu dem Schwellenwert der Lichterregung und der Ioni- sierung befähigt die negativen Ionen nach Durchlaufen des dunklen Zwischenraumes, das Gas im Anfang der nächsten Schicht zu ioni- sieren und zum Leuchten zu erregen. Nach der von dem Verfasser vertretenen Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. 57 lonenstosstheorie der geschichteten positiven Licbtsäule kann eine positive Schiebt unterhalb eines Minimums der auf ihr liegenden Spannungsdifferenz nicht zu- stande kommen. Dieses Minimum muss gleich der lonisierungsspannung der negativen Elektronionen für das betreffende Gas sein. In der vorliegenden Untersuchung betrug diese 27 Volt. Nach § 5 beanspruchten zwei posi- tive Schichten 58 Volt. In einem Gemisch zweier Gase wird bei allmählicher Steigerung des Spannungsabfalles zuerst das eine und dann erst das andere ioni- siert. Demgemäss muss in dem Gemisch zuerst das Leuchten von demjenigen Gase oder Dampf auftreten, w^elches die kleinere lonisierungs- spannung besitzt. So zeigen in dem Gemisch von Wasserstoff" und etwas Quecksilberdampt die der Kathode zugewandten Teile der posi- tiven Schichten die Quecksilberlinien intensiver im Verhältnis zu den Wasserstofilinien als die mittleren Partien der leuchtenden Teile. Wird der Druck derjenigen Komponente des Gemisches, welche eine etwa doppelt kleinere lonisierungs- spannung besitzt, im Verhältnis zu demjenigen der anderen Komponente mit der grösseren lonisierungsspannung so weit erhöht, dass in- tensive Stossionisierung in der ersten statthat, so sinkt der Spannungsabfall im Gemisch beträcht- lich; gleichzeitig wird die Leuchtintensität der ersten gross, der zweiten klein. Dies hat bei- spielsweise in einer Mischung von Quecksilber- dampf und Stickstoff oder Wasserstoff statt. Göttingen, 10. November 1903. (Eingegangen i6. November 1903.) Versuche über den Glimmstrom bei Atmo- sphärendruck. Von W. Kaufmann. Die folgenden Versuche über den Glimm- strom bei Atmosphärendruck bilden eine Wie- derholung eines Teiles der von Herrn Stark in dieser Zeitschrift 4, 535, 1903 veröffentlich- ten Messungen, und zwar unter Benutzung von Elektroden, die mit den von Herrn Stark be- nutzten genau identisch sind. Ich sah mich zu dieser Wiederholung durch die neue Mitteilung von Herrn Stark veran- lasst (diese Zeitschrift 4, 715, 1903), in der er die Richtigkeit des von mir angezweifelten (diese Zeitschrift 4, 578, 1903) Kurvenverlaufs für kleine Elektrodenabstände theoretisch zu erweisen sucht. Da mir die Grundlagen der von Herrn Stark entwickelten theoretischen Anschauungen doch noch nicht genügend sicher erschienen, um mit ihrer Hilfe die zwischen sei- nen und meinen Versuchen bestehenden Unter- '- schiede erklären zu können, so habe ich die i Starkschen Versuche, soweit zu einer Ent- ; Scheidung nötig, wiederholt. Die Elektroden waren in U-Form gebogene Platindrähte von 0,5 mm Durchmesser und 60 mm Länge, also fast identisch mit den von Herrn S tark benutzten (von 0,49 mm Durchmesser). i Bei den Messungen wurden die Elektroden I nach Einleitung des Stromes durch Berührung I zuerst zu grösserer Entfernung auseinander- i geschraubt und dann bei konstant gehaltener Stromstärke allmählich bis zur Berührung ge- nähert. Die eingetretene Berührung macht sich in einem eingeschalteten Telephon durch ein raschelndes Geräusch bemerkbar. Das früher angewandte umgekehrte Verfahren, das auch Herr Stark benutzte (diese Zeitschrift 4, 605, 1903), nämlich die Messungen bei wachsen- dem Elektrodenabstand auszuführen, fuhrt bei sich stark erwärmenden Elektroden zu Stö- rungen infolge der Wärmeausdehnung; durch diese werden die eben getrennten Elektroden sofort wieder zur Berührung gebracht, so dass eine scharfe Bestimmung des Nullpunktes unmöglich wird. (Es können bei vorsichtigem Auseinander- schrauben durch die abwechselnde Erwärmung bei der Trennung und sofortige Wiederab- kühlung bei der durch die Ausdehnung be- wirkten Berührung richtige Unterbrecherwir- kungen auftreten, die sich durch ein singendes Geräusch im Telephon und durch ziemlich regelmässige Intermittenzen des Glimmlichtes bei Betrachtung im rotierenden Spiegel be- merkbar machen.) Die erste Spalte der beiden folgenden Ta- bellen enthält den Elektrodenabstand in Trom- melteilen der Mikrometerschraube, von denen 150 auf ein mm kommen. Die zweite Spalte enthält die zugehörigen Spannungen in Volt- und die dritte die bei derselben Stromstärke von Herrn Stark gefundenen Zahlen. wo /so MO Trommeltale Digitized by Google 58 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. Tabelle I (j = 9,6 Milliamp.). L V V (beob. K.) (beob. St.) 0 302 2 306 7 312 12 324 17 327 22 332 22,5 350 32 341 42 352 45 350 52 357 62 366 82 382 90 365 92 392 112 408 122 420 132 427 135 395 142 436 152 442 162 4SI 180 435 Tabell 5 II [i = 14,4 Milliamp.) L V V (beob. K.) (beob. St.) 0 302 I 302 2 309 4 318 9 323 14 327 19 332 22,5 350 29 339 39 346 45 350 59 360 79 373 90 360 99 386 119 401 13s 380 139 418 180 400 In den umstehenden Kurven sind die Re- sultate graphisch dargestellt. (Die Ordinalen der Kurven ftir 14,4 Milliampere sind der leich- teren Übersicht halber um 30 Volt nach unten verschoben.) Aus den Kurven geht deutlich hervor, dass der anfängliche Verlauf meiner Kurven ziemlich beträchtlich von dem der Starkschen abweicht, und im wesentlichen übereinstimmt mit dem von mir für stark ge- kühlte Kupferelektroden erhaltenen. Um aber noch weiteren Aufechluss über den von Herrn Stark theoretisch abgeleiteten Ein- fluss der Kathodentemperatur auf den Poten- tialverlauf zu erhalten, habe ich noch einige Messungen mit künstlich erwärmter Ka- thode gemacht. Zu diesem Zwecke wurde durch die Kathode ein Hilfsstrom von 1 2 Am- pere geschickt, der sie bereits vor Einschaltung des Glimmstroms auf helle Gelbglut erhitzte.') Die Wirkung besteht, wie aus der gestrichelten Kurve hervorgeht, im wesentlichen in einer Herabsetzung des Elektrodengefälles um etwa 20 Volt, und einer sehr geringen Verminderung der Steilheit der Kurve, d. h. des Wertes von dV\dL. Eine Beeinflussung des Anfangsver- laufes in dem von Herrn Stark theoretisch postulierten Sinne ist auch jetzt nicht zu be- merken. Berechnet man aus den annähernd gerad- linigen Stücken der Kurven für ungeheizte Ka- thode dV\dL, so ergiebt sich gute Überein- stimmung mit den aus den geradlinigen Teilen der Starkschen Kurven resultierenden Wetten. Diese Kurven laufen also in ihrem weiteren Verlaufe den meinen parallel, liegen jedoch be- trächtlich tiefer. Bonn, 21. Dezember 1903. l) Eine bloss die vordere UiegUDg freilassende Asbest- unterlage schützte hierbei den in der Hitze weich werdenden Draht vor Verbiegungen. (Eingegangen 23. Dezember 1903.] Versuche über die störenden Wirkungen der S-Strahlen bei der Radiographie. Von Friedrich Dessauer und B. Wiesner. Es war bis jetzt unmöglich, das Becken eines Erwachsenen mit dem Fluoreszenzschirm so zu durchleuchten, dass eine Kontur der Knochen zu sehen war. Bei radiographischer Aufnahme kamen zwar Projektionen der Knochen j zustande. Doch waren diese fast immer — 1 ausser bei ganz besonders günstigen Objekten i — unscharf, die Platte selbst schleirig. I Um die Ursachen zu suchen und zugleich I eine Methode zur Beseitigung dieser Störung i zu finden, gingen wir von den nachstehend an- I gegebenen Gesichtspunkten und Versuchen aus I und gelangten zu einem physikalisch nicht un- 1 interessanten Resultat. I Röntgen selbst machte die Beobachtung der ' starken diffusen Reflexion, welche die X-Strah- ' len in allen Körpern erleiden. Walter nannte die diffusen Strahlen u. W. zuerst Sekundär- oder S-Strahlen. Wir wissen jetzt auch, dass diese diffuse Reflexion mit i Benutzung der Chromsäure als Oxydations- mittel entstehen. V. W.Pfannhauser, Die Herstellung von Me- tallgegenständen auf elektrolytischem Wege und die Elektrogravüre. XII u. 146 S. mit lOl Abbildungen. 1903. M. 7, — . Hervorzuheben wäre hier die interessante Technik der Herstellung von Parabolspiegeln auf elektrolytischem Wege, wodurch die kost- spieligen Manipulationen bei der Erzeugung genau parabolisch ausgeschliffener Spiegel um- gangen werden. Coehn. (EiDgaDgen 31. Oktober 1903.) L. Rellstab, Das Pernsprechwesen. Samm- lung Göschen, Nr. 155. 12. 127 S. mit 47 Fig. u. I Tafel. Leipzig, G.J. Göschen. 1902. M. —,80. Das vorliegende Büchlein bezweckt, in ge- drängter Kürze über die Grundlagen und tech- nischen Hilfsmittel des Fernsprechwesens in möglichst elementarer Weise zu berichten. Alle mathematischen Auseinandersetzungen sind ver- mieden und als Erläuterung für kompliziertere elektrische Erscheinungen ist in glücklicher Weise auf mechanische Analogien zurückgegriffen. Zur Orientierung über das Fernsprechwesen und die damit verknüpften Probleme kann das kleine Werkchen jedem Interessenten warm empfohlen werden. Emil Böse. (Eingegangen 19. November 1903.) Gustav Bauer, Vorlesungen über Algebra. Herausgegeben vom mathematischen Verein München, gr. 8. VI u. 376 S. mit dem Bildnis Gustav Bauers und 1 1 Figuren. Leipzig, B. G. Teubner. 1903. Gebunden M, 13, — . Das Buch giebt die Vorlesungen, welche Herr Bauer seit 1870 an der Universität Mün- chen über Algebra gehalten hat. Sein Haupt- wert beruht in den Entwicklungen der sogen, „klassischen" Algebra (Lagrange, Bezon, Gauss), welche in den neueren Lehrbüchern in der Regel hinter den modernen Problemen zurücktreten, hier aber ausführlich gegeben wer- den. Besonders erscheinen in dieser Hinsicht die Abschnitte über symmetrische Funktionen (S. 41 — 58) und Elimination (S. 59 — 86 und S. 304 — 330) bemerkenswert. Bauer begnügt sich hier nicht mit den theoretischen Resultaten sondern er legt Gewicht auf Angabe von Vor- schriften, um die Rechnungen möglichst über- sichtlich und elegant zu gestalten, auch zeigt er in jedem Falle die Anwendung der gegebenen Methoden an Beispielen. So sind die Entwick- lungen über Elimination zwar theoretisch unvoll- ständig, indem prinzipiell allgemeine Resultate (Bezonsches Theorem) nur für spezielle Fälle bewiesen und ausgesprochen werden, dagegen praktisch, als Anleitung zur Rechnung in kon- kreten Fällen, von entschiedenem Werte. Eine ausfuhrliche und übersichtliche Behand- lung hat insbesondere die numerische Auflösung der Gleichungen gefunden (Kap. XX — XXIV, S. 200 — 256). Hier erweisen sich vor allem die zahlreichen Beispiele als nützlich. In den ersten Kapiteln (XX — XXI) wird die Abschätzung und Eingrenzung der Wurzeln behandelt (Budan- Fouriersches Theorem, Sturm scher Satz), Kap. XXII bringt dann die Newtonsche Nähe- rungsmethode und Kap. XXIV die Methode von Graeffe. Diese zeichnet sich vor allen übri- gen Annäherungsmethoden durch die Sicher- heit ihrer Anwendung aus — sie kann nicht versagen, wie die Newtonsche — und wird daher mit grosser Ausführlichkeit besprochen und an Beispielen erläutert: die Beispiele be- ziehen sich auch auf die komplizierteren Fälle der Berechnung imaginärer Wurzeln. Erhebliche Lücken und Mängel dagegen weist das Buch in denjenigen Gebieten auf, welche besonders in neuerer Zeit wesentlich gefordert und weitergebildet worden sind. Z. B. ist der Be- weis für den Fundamentalsatz der Algebra un- streng (S. 23). Die Darstellung der Galois- schen Theorie in Kap. XVI ist unvollständig und giebt keinen Begriff von der Bedeutung und Stellung dieser Theorie. Insbesondere aber wird der Anfänger Kap. XV (Unmöglichkeit der algebraischen Auflösung der allgemeinen Gleich- ung 5. Grades) bei der Lektüre am besten gänz- lich weglassen. Die Bau ersehen Vorlesungen richten sich also nicht eigentlich an einen Mathematiker, wel- cher sich in die heutige Auffassung der Algebra einzuarbeiten wünscht; dagegen kann das Buch Studierenden eine gute elementare Einleitung geben und eignet sich besonders als Nach- schlagebuch für solche, die für bestimmte Zwecke der Anwendung eine kurze Orientierung (z, B. über numerische Auflösung) suchen. Otto Blumenthal. (Eingegangen 22. November 1903.) Ad. Wernicke, Lehrbuch der Mechanik in elementarer Darstellung, mit Anwendungen und Übungen aus den Gebieten der Physik und Mechanik, i. Theil: Mechanik fester Körper von Alex. Wernicke, 4. völlig um- gearbeitete Auflage. 3. Abt. Statik und Kinetik elastisch -fester Körper (Lehre- von der Elastizität und Festigkeit), gr. 8. XI u. 825 S. m. Abb. Braunschweig, Friedr. Vie- weg & Sohn. 1903. M. 10, — . Die vierte Auflage dieses in der technischen Praxis verbreiteten Werkes umfasst in der vor- liegenden 3. Abteilung der Mechanik fester Digitized by Google 64 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2. Körper die Festigkeitslehre mit ihren Anwend- ungen auf Fachwerke und Maschinenteile, sowie die Theorie des Erddruckes. Schon in der An- ordnung des Stoffes zeigt sich die grosse Lehr- erfahrung des Verfassers, der von den einfachsten Thatsachen ausgehend den Leser bis zu den höheren Teilen der Theorie führt. Die Dar- stellung ist, ohne ermüdend zu wirken, überall sehr ausfuhrlich, offenbar mit Rücksicht auf vor- wiegend elementar vorgebildete Leser, denen darum auch nur selten Entwickelungen mit Hilfe der Infinitesimalrechnung zugemutet werden. Wenn trotzdem der Verfasser in der Behand- lung so weit gelangt, so ist dies neben seiner klaren Ausdrucksweise vornehmlich dem reich- haltigen und sauber ausgeführten Figurenmaterial zu danken, welches den Text aufs wirksamste unterstützt und das Werk zum Selbststudium be- sonders geeignet erscheinen lässt. Für den Unterricht an technischen Mittelschulen dürfte das Buch allerdings etwas zu unhandlich sein, während andererseits der Hochschullehrer es vorziehen dürfte, von der mathematischen Ana- lyse schon der Kürze halber einen weitergehen- den Gebrauch zu machen, als es hier geschieht. Der Verfasser schreckt übrigens darum vor schwierigeren Kapiteln durchaus nicht zurück; behandelt z. B. ziemlich ausführlich die Sätze von Maxwell und Castigliano über die Form- änderungsarbeit, von denen dann u. a. in der Theorie der Biegung krummer Stäbe ein sehr zweckmässiger Gebrauch gemacht wird. In diesem Abschnitte, wie auch in der Fachwerkstheorie tritt deutlich der Einfluss der bekannten Vor- lesungen Foeppls über technische Mechanik hervor, deren gelungenste Bände II und III (gra- phische Statik und Festigkeitslehre) auch öfters vom Verfasser citiert werden. Das Kapitel über die „Kinetik elastisch fester Körper", steht dagegen in Vergleich zu den statischen Abschnitten des Werkes nicht ganz auf der Höhe. Nach einigen Bemerkungen über die Spannungen in bewegten elastischen Körpern, wobei die so ungemein wichtigen Schwingungs- und Resonanzerscheinungen aber nfcht berührt werden, bespricht der Verfasser ausfuhrlich die Lehre vom Stoss in altherge- brachter Weise und geht dann zum Energie- prinzip über, welches in bunter Folge durch physikalische und technische Beispiele beleuchtet wird. In diese Ausfuhrungen sind auch einige kinematische Beobachtungen in Anschluss an Reuleaux eingeflochten, welche dem Refe- renten hier nicht recht am Platze zu sein scheinen. Immerhin betreffen diese Ausstellungen nur einen kleinen Teil des Werkes, welches im ganzen einen vorzüglichen Überblick über den derzeitigen Stand der Statik elastisch fester fester Körper gewährt und darum jedem Lehrer und Studierenden der Technik, Mathematik und Physik warm empfohlen werden kann. H. Lorenz. (IsiogegaDgen 17. November 1903.) Briefkasten. An die Redaktion der Physik. Zeitschrift. I Jahrg. 4, 258 — 261, 1903, Ihres geschätzten Journals be- I findet sich die .Abhandlung des Herrn J. Kossonogoff, in der die Möglichkeit erörtert wird, die Färbung der Lepidop teren-FIUgel durch die Erscheinungen der optischen Resonuz zu erklären, und in der im höchsten Grade interessante Zahlen- angaben angeführt werden. I Trotzdem erlaube ich mir darauf hinzuweisen, dass der verehrte Autor (auf S. 260) bei der Beantwortung der Frage ' über die Natur der von ihm studierten Kömerchen der I Schmetterliogsschuppen leider in folgenden bedauerlichen I Fehler verßUt. Er sagt nämlich, dass er die FlQgel (Papilio I machaon, Callimorpha dominula, Vanessa cardui] ' ()6 Stunden lang in Alkohol, Xylol und darauf in 3i>ro2. I Wasserstoffsuperoxydlösung geweicht habe und nach allen I diesen Manipulationen keine VeränderuDg in der Färbung der I Flügel habe wahrnehmen können. Hieraus folgert der Autor. I dass die Kömer, gleichwie die Schuppen selbst, wahrschein- I lieh ans Chitin bestehen. , Aus diesen Versuchen und Folgerungen ist aber ersicht- lich, dass der Autor leider mit der Frage von den Pigmenten der Lepidopterenflügel im Sinne der physiologischen Chemie und mit der diesbezüglichen bereits recht beträchtlichen Litterahir gänzlich unbekannt ist. Eine Extrahierung oder Veränderung dieser, Derivate der Harnsäure darstellenden Pigmente war ' mit den verwendeten Reaktionen natürlich nicht zu erwarten, jedoch hätte schon ein ganz primitives Befeuchten der Flügel > mit Alkalien, Salzsäure, Salpetersäure oder Eau de Javelle (die : in der entomologischen Praxis gewöhnlich bei Untersuchung I des GeSders zur Entfärbung der Flügel benutzt wird) — den ; Autor überzeugen können, dass die Pigmente sehr wohl ge- löst oder verändert werden können, ohne dass die Chitinbild- ungen angegriffen werden. Aus diesem Grunde ist der Autor jetzt wohl noch kemeswegs berechtigt, die grosse Mannigfaltigkeit der Färbung derLepidoi>- terenfiügel einzig auf die feinen Unterschiede in der Struktur der Chitinbildungen zurückzuführen; dessenungeachtet dürfte sich aber seine Methode bei der weiteren Untersuchung der Farben- modifikationen dieser Harnsäurederivate, die ohne Zweifel die eigentlichen Pigmente der Flügel sind, als fruchtbar erweisen. Ohne nur irgendwie die grosse Bedeutung der optischen Resonanz bei der Hervorbringung der verschiedenen Farben- effekte auf dem Insektenflügel überhaupt zu bestreiten, glaube ich aber, dass sich der Autor zur Aufstellung allgemeiner SchlussfolgeruDgen unbedingt mit den Arbeiten der physio- logischen Chemiker über die Frage von den Flügelpigmenten vertraut machen muss. Vor allem möchte ich hier die Ar- beiten von Hopkins (1889, 1895), Griffiths (1892), von Linden (1903), Urech (1892), Poulton (1895), Perry- Coste (1889—91), Beddard (1892), Baer (1899) u. a. her- vorheben. N. J. Kusnezow. Physiologisches Laboratorium der Universität St Peters- burg, den 22. Dezember 1903. Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald Mitteilung zu machen.) Gestorben am 7. Januar 1904 der Ingenieur Dr. Fried- rich von Hefner-Alteneck, Mitglied der Akademie der Wissenschaften. Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in Oöttingen. Druck von Angnst Pries in Leipzig. Verlag von S. Hirzel in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 3. I. Februar 1904. RedakdoluscUlUs ßt Mo, 4 am 3. Februar <904, 5. Jahrgang. An unsere Leset Rrechung: Beobachtung der Helligkeitsabnahme durch — , V. A. Schmidt Bunseniana. (B.) Cbriaten, T., Das Gesetz der Translation des Wassers in regelmSssigen Kanälen, FlDssen and Röhren. (B.) Elektrodenlose RingstrSme; Ober — , t. J. Hird^n . Elektronen: Die neueren Foischnngen aber Ionen und — , V. G. Mi " INHAIiT. S«ite 65 ie. (B.) V. F. Flammen: Die Erscheinung der Ionisation in L. Tufts — Theoretische Bemerkungen z. Ionisation in — , v. J. S t a r k Flimmerphotometrie: Das Problem der — , v. H. Krflss Härden, J., Über elektrodenlosc Ringströme .... — Induktion im Vakuum Helligkeitsabnahme: Beobachtung der — durch Brechung, ▼. A. Schmidt Induktion im Vakuum, v. J. Härden. - Ionen: Die neueren Forschungen über — und Elektronen, V. G. Mie. (B.) Ionisation : Die Erscheinung der — in Flammen, t. F.L.T u f t s — Theoretische Bemerkungen zur — in Flammen, v. J. Stark KräsB, H., Das Problem der Flimmerphotometrie . . Lichtbogen: Zündung des — an Metalloxyden, v. ]. Stark Iileben, B. v., Bemerkungen zur „Polarisation der Röntgenstrahlung" Magini, R., Die ultravioletten Strahlen und die stereo- chemischen Isomeren Metallozyde: Zündung des Lichtbogens an — , v. J. Stark Mie, G., Die neueren Forschungen Über Ionen und Elektronen. (B.) 67 87 87 74 88 76 83 65 74 75 67 75 88 76 8.1 81 7a 69 81 88 Seite Personalien 88 Pflüger, A., Über den Nachweis Schumannscher ultra- violetter Strahlen (Wellenlänge kleiner als 186 (ifi) mittels der Thermosäule 7« Photometrie: Das Problem der Flimmer , v. H. Krüss 6$ Pisa: Mitteilungen aus dem physikal. Institute der Uni- versität — . No. 18 69 Polarisation: Bemerkungen zur — der Röntgenstrahlung, V. R. V. Lieben 72 Ringströme: Über elektrodenlose — , v. J. HSrd^n . 74 Röntgenstrahlung: Bemerkungen zur Polarisation der — , T. R. T. Lieben 7* Sohmidt, A., Beobachtung der Helligkeitsabnahme durch Brechung 67 Stark, J., Zttndung des Lichtbogens an Metalloxyden 81 — Theoretische Bemerkungen zur Ionisation in Flammen 83 Stereochemische Isomeren: Die ultravioletten Strahlen und die — , v. R. Magini 69 Stuohtey, C, Über geschichtete Entladung im Wasser- stoff bei Atmosphärendnick. (Berichtigung) . , . lliermosSule: Über den Nachweis Schumannscher ultra- violetter Strahlen (Wellenlänge kleiner ab 186 (tft) mittels der — , v. A. Pflüger Tafts, F. Ii., Die Erscheinung der Ionisation in Flammen Ultraviolett: Die — Strahlen u. die stereochemischen Isomeren, v. R. Magini 69 — Über den Nachweis Schumannscher — Strahlen (Wellenlänge kleiner als 186 (i(t) mittels der Thermo- säule, V. A. Pflüger 71 Vakuum: Induktion im — , v. J. Härden 75 Wasser: Das Gesetz der Translation des — in regelmässigen Kanälen, Flüssen und Röhren, v. T. Christen. (B.) 87 88 7« 76 An unsere Leser! Von dem vorliegenden Hefte ab werden wir den Inhalt der Einzelhefte, wie oben, in der Form eines alphabetischen Sach- und Autorenregisters bringen, von der gleichen Anordnung, wie wir sie bisher bei dem Inhaltsverzeichnis der fertigen Jahrgänge verwendet haben. Wir hoffen, durch diese Neuerung unseren Lesern die Übersicht über die von uns gebrachte Litteratur sowie ihre ökonomische Benutzung wesentlich zu erleichtern. Redaktion und Verlag der Physikalischen Zeitschrift. ORIGINALMITTEILUNGEN. Das Problem der Flimmerphotometrie. Von Hugo Krüss. Der Gedanke Ogdon N. Roods'), welcher der Flimmerphotometrie zu Grunde liegt, hat ein grosses technisches, aber daneben auch ein physiologisches Interesse. Es ist die Eigen- schaft des Auges, welche man seit Plateau mit der Dauer des Lichteindrucks bezeichnet, in der neuen photometrischen Methode verwertet worden. Eine Fläche wird abwechselnd durch die beiden miteinander in Bezug auf ihre Helligkeit zu vergleichenden Lichtquellen be- l) On the photometry of differently coloured lights and tbe „Flicker"photometer. Phys. Review 8, 241, 1893. Diese Zeitschrift 1, 269, 1900. leuchtet. Geschieht der Wechsel in Zeiträumen, die länger sind, als die Dauer des Lichtein- druckes, so hat das die Fläche betrachtende Auge den in der physiologischen Optik als „Flimmern" bezeichneten Eindruck. Das Flim- mern kann zum Verschwinden gebracht werden, natürlich durch Beschleunigung des Wechsels, aber auch dadurch, dass die Beleuchtungs- stärken, welche die beiden Lichtquellen auf der Fläche hervorrufen, gleich gemacht werden. Das ist das Prinzip des Flimmerphotometers. Bei demselben muss der Wechsel in der Be- leuchtung also etwa lo — i6mal in der Sekunde stattfinden und sodann auf irgend eine der auch sonst in der Photometrie üblichen Weisen Digitized by Google 66 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3. die beiden Beleuchtungsstärken gleichgemacht werden; als Kriterium, dass die Einstellung erreicht ist, dient das Aufhören des I'^limmerns. Die verschiedenen instrumenteilen Anord- nungen zur Flimmerphotometrie stimmen fast alle darin iiberein, dass entweder durch einen mit einer Öffnung versehenen, hin und her be- weglichen Blendschirm oder durch rotierende Scheiben mit sektorenartig angeordneten Löchern abwechselnd die eine oder die andere Licht- quelle von der Bestrahlung des Photometer- schirmes abgeblendet wird. Ich habe in letzter Zeit eine einfachere Vorrichtung konstruiert, welche durch die in der Figur abgebildetenKörper veranschaulicht wird. Der Rand einer um ihre Achse rotierenden Scheibe ist unter 45" gegen die Scheibe geneigt und zwar abwechselnd nach der einen und nach der anderen Seite. Dieser Wechsel ist kein plötzlicher, sondern ein kontinuierlicher. Die Grenze zwischen den beiden Neigungsflächen erreicht denselben Rand der Scheibe beim Körper I nach 360*, bei 11 nach 180" und bei III nach 90"."' Die Drehungs- geschwindigkeit muss demgemäss bei I am grössten, bei III am kleinsten sein, letztere eignet sich de.shalb am besten zum Handbetrieb. Diese Körper werden zwischen die beiden zu vergleichenden Lichtquellen auf die optische Bank gebracht; das senkrecht zur Achse auf den Scheibenrand blickende Auge sieht in pas- sendem Wech-sel die beiden von je einer der beiden Lichtquellen beleuchteten geneigten weis- sen Flächen. Auf die instrumenteile Anordnung soll hier jedoch nicht weiter eingegangen werden; der Zweck dieser Zeilen ist, auf einige noch offene Fragen hinzuweisen, welche bei der Beschäftigung mit dieser neuen Methode sich vordrängen. Zunächst ist die auch schon von Helm- holtz') registrierte Thatsache zu verzeichnen, dass die Geschwindigkeit des Wechsels zwischen den beiden Lichteindrücken um so grösser sein muss, je heller die Beleuchtung ist. Da die Dauer des Lichteindruckes doch wohl um so länger ist, je intensiver der Eindruck ist, sollte man auf den ersten Blick meinen, dass die i) rhy.siol. Optik 1867, 344. Wechselgeschwindigkeit bei grösserer Inten- sität langsamer sein müsse als bei geringerer. Offenbar liegt die Sache aber so, dass man um so deutlicher den Wechsel zwischen den beiden Beleuchtungen empfindet, je heller es ist; Helmholtz fand thatsächlich bei Lampen- licht eine Frequenz von 24, bei Mondlicht eine solche von 10 als erforderlich, um bei Wechsel von Schwarz und Weiss eine kontinuierliche Empfindung hervorzubringen. Jedenfalls kommt hier aber auch noch die fiir verschieden grosse 1 absolute Helligkeiten auch verschieden starke I Unterscheidungsempfindlichkeit des Auges I gegenüber Helligkeitsunterschieden in Betracht. Eine vollständige Klärung dieser Verhältnisse steht noch dahin. Das Hauptproblem der Flimmerphotometrie beruht aber in folgendem. Bei Vergleichung zweier gleichfarbiger Lichtquellen kann man wohl ohne weiteres zugeben, dass das Auf- hören des Flimmerns stattfindet, wenn beider- seits die gleiche Flächenhelligkeit erzeugt wird, dass man also mit dem Flimmerphotometer richtige Helligkeitsmessungen zu machen im- stande ist. Diese Methode erhebt aber den Anspruch, dass dasselbe auch fiir verschieden- farbiges Licht gilt, ja dass sie unabhängig von der Farbe sei.') Von den begeisterten An- hängern der Flimmerphotometrie wird sogar behauptet, es höre beim Flimmern der Ein- druck von Farbe überhaupt auf; das ist natür- lich ein Irrtum, denn dann wären ja alle Experimente mit dem Farbenkreisel unmöglich. Es entsteht nichts anderes als die Mischfarbe und diese ist z. B. beim Vergleich der rötlichen Flamme der Hefnerlampe mit der grünlich- blauen des Gasglühlichtes fast weiss. I Wäre aber in der That die Flimmerphoto- , metrie unabhängig von der Farbe, so wäre das ein nicht hoch genug zu schätzender Vorteil. I Wie solches aber bewiesen werden soll, ist mir I vollkommen unbegreiflich. Man könnte ja auf I den Gedanken kommen, eine Kurve der j „Flimmeräquivalenz" ^) für das Sonnenspektrum [ herzustellen und diese Kurve mit den bekannten : Intensitätskurven zu vergleichen. Diese letz- ! teren kann ich aber nicht als zutreffend aner- kennen. Eine Energiekurye erfüllt den Zweck nicht, denn Energie der Ätherschwingung ist etwas anderes als Empfindungsstärke der Netz- haut; auch die physiologisch gewonnenen In- tensitätskurven — Fraunhofers V^ergleich der Spektralfarben mit Öllampenlicht, Vierordts Zumischung von weissem Licht, Crovas Seh- schärfebestimmung in verschiedenen Farben — sind mit Misstrauen zu betrachten. Es giebt I i) Whitman, Photometrie method which is independent of colour. Am. Joiirn. of sc. 46, 173, 1896. 2) (>. l'olimanti in J. v. Kries, Abhdlgen. z. l'hysiol. der Gesichtsempfindungeo 1902, 2. Heft,' S. 83, Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3. 67 eben kein einheitliches physiologisches Mass für* Licht von verschiedener Wellenlänge. Zu beachten sind hier allerdings die Ver- suchsergebnisse Polimantis. Er bestimmte die Flimmeräquivalenz für die verschiedenen Stellen des Spektrums eines Triplexbrenners im Vergleich zum Tageslicht. Die so erhaltene Kurve stimmt mit der Kurve der Peripherie- werte, welche er ebenfalls ermittelte, überein, nicht aber mit den Kurven der Dämmerungs- werte. Letzteres könnte schon bedenklich machen, aber die erstere Beobachtung bringt die Frage auch nicht viel weiter. An der Peripherie der Netzhaut sind die Zapfen sehr sparsam vorhanden, die Stäbchen vorherrschend. Nach der Hypothese von v. Kries vermitteln die Zapfen die Farbenempfindung, die Stäbchen sind farbenblind, bei geringer (Dämmerungs-) Beleuchtung fungieren nur die Stäbchen. Es müssten also eigentlich Dämmerungswerte und Peripheriewerte miteinander übereinstimmen. Bei der Anwendung der Flimmerphotometrie ist aber im allgemeinen keine Dämmerungs- beleuchtung vorhanden. — Ausserdem aber wird dabei nicht an der Peripherie des Gesichts- feldes beobachtet, sondern es wird der Photo- meterschirm oder die Randfläche meiner oben skizzierten Flimmerkörper fixiert; das Bild fällt also auf die Fovea centralis in die Mitte der .Macula lutea und hier sind überhaupt keine Stäbchen vorhanden, sondern nur dicht ge- drängt stehende Zapfen. Diese anatomische Verschiedenheit macht es unmöglich, die Kurve der Peripheriewerte mit derjenigen der Flimmer- werte zu vergleichen. Da aber ferner gerade die farbenempfindlichen Zapfen bei der Flimmer- photometrie in Thätigkeit treten, so kann von einer Unabhängigkeit von der Farbe oder einer Unempfindlichkeit gegen die Farbe nicht dabei die Rede sein. Neben dieser Hauptfrage, von deren Lösung die allgemeine Gültigkeit flimmerphotometrischer Ergebnisse im Sinne von Helligkeitsmessungen wesentlich abhängt, hat sich mir bei meinen Beobachtungen noch eine Thatsache aufge- drängt, für welche ich bislang keine Erklärung und keine ähnlichen Beobachtungen gefunden habe. Lässt man die Beleuchtungen durch zwei verschiedenfarbige Lichtquellen, z. B. durch die Hefnerlampe und einen Gasglühlichtbrenner sehr langsam wechseln, so unterscheidet man deutlich die Aufeinanderfolge eines rötlichen und eines bläulichen Streifens mit schwach verwaschener Grenze zwischen beiden. Steigert man dann die Drehungsgeschwindigkeit, so wird es allmählich immer schwerer, die beiden verschiedenen Färbungen voneinander zu unterscheiden, sehr bald lösen sie sich schein- bar ineinander auf, bei weiterer leichter Stei- gerung der Schnelligkeit hört die Empfindung verschiedener Färbung überhaupt auf, man hat den Eindruck der Mischfarbe und in ihr findet noch ein Helligkeitswechsel, ein Flimmern statt; erst bei weiter gesteigerter Schnelligkeit ver- schwindet auch dieser. Physiologisch höchst interessant ist es also, dass bei weit geringerer Wechselzahl als bei solcher, wo überhaupt eine kontinuierliche Wahrnehmung eintritt, bereits die Unterscheidung der Einzelfarbe aufhört und der Eindruck der Mischfarbe entsteht. Anders ausgedrückt, würde dieses so lauten, dass die Dauer des Farbeneindruckes kürzer ist, als die Dauer des Lichteindruckes über- haupt. Auch die Erklärung dieser Nebenfrage ist für die Technik der Flimmerphotometrie von Bedeutung. (EingegangeD 28. Dezember 1903.) Beobachtung der Helligkeitsabnahme durch Brechung. Von A. Schmidt. In vier Einsendungen des vorigen Jahrganges dieser Zeitschrift') habe ich im Interesse der Sonnenphysik den Satz bewiesen und verteidigt, dass beim Lichtübergang vom dichteren ins dünnere Mittel eine Helligkeitsverminderung ein- trete im Verhältnis n'^ cos'^ ß : cos'^ a. Meine ersten I Ausführungen, welche sich nur auf den Spezial- ; fall einer dünnen brechenden Schicht über einer j leuchtenden ebenen Fläche bei grosser Ent- I fernung des Auges stützten, waren dem Wider- spruche-) eines Astronomen begegnet, dessen theoretische Deduktion zu dem Schlüsse kam, dass die Helligkeitsabnahme von der Richtung der Strahlen unabhängig, also keine Funktion des Einfalls- bezw. Brechungswinkel ß und a sei und nur durch den Brechungsinde.x bestimmt werde nach dem Verhältnis h':i. Dieses abweichende P2rgebnis war die Folge zweier ungerechtfertigter Voraussetzungen, i . der Voraussetzung, dass bei der Brechung ein voll- ständiger Übergang der Lichtenergie von einem Mittel ins andere erfolge, 2. der Voraussetzung kollinearer Beziehung zwischen Objekt und Bild, vermöge welcher zu jedem Flächenelement am Orte des Objektes oder am Orte des Auges ein genau bestimmterRaumwinkel je am anderen Orte gehören müsste, unter welchem ein Auge das Flächenelement des anderen Ortes sehen würde. Bei der Ablehnung dieser Voraussetzungen für die Emission des Sonnenlichtes habe ich versäumt, eine kurz vor meiner ersten Veröflfent- dieser Zeitschrift er- lichung gleichfalls m II Diese Zeilschr. 4, 282, 341, 453, 476, 1903. 2) H. äecliger: Diese Zeitschr. 4, 343, 1903. Digitized by Google 68 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3. schienene Abhandlung') eines Physikers zu be- rücksichtigen, welche aus denselben Voraussetz- ungen einen „allgemeinen Satz der geometrischen Optik" ableitet, natürlich ohne Beziehung auf die nachher von mir ins Auge gefasste Frage der Helligkeit der Sonnenscheibe. Der Autor, Herr Professor Straübel, hatte die Liebens- würdigkeit, selbst mir seine Arbeit zu denun- zieren und ich ergreife daher, bevor ich auf meinen Hauptgegenstand eingehe, gerne die Ge- legenheit, die Allgemeinheit jener Ausführungen auf die durch die Voraussetzungen gesteckten Grenzen zu beschränken. Zwei von demselben Punkte ausgehende oder nach demselben Punkte konvergierende Strahlen . nehmen infolge der Brechung beim Übergange von einem in ein anderes optisches Mittel im allgemeinen (da sie im allgemeinen verschiedene Einfallsebenen haben) zwei zueinander wind- schiefe Richtungen an, konvergieren also nach der Brechung nicht mehr nach einem Punkte, sie sind astigmatisch. Macht man nun mit Herrn Straübel die Voraussetzung, dass alle sehr kleinen ebenen Büschel bei der Brechung eben bleiben, so wird, da es in der Ebene keine windschiefen Strahlen giebt, der Astigmatismus von der Untersuchung ausgeschlossen. Es lässt sich wohl keine treffendere Form denken, die geometrisch-optische Untersuchung der fiir die Theorie der optischen Instrumente so wichtigen homozentrisch bleibenden Strahlenbüschel auf diese Büschel zu beschränken, als diese Form der Einfuhrung der KoUinearitätsbedingung. Jedes lineare Gebilde des Objektes lässt sich in geradlinige Elemente zerlegen. Jedes dieser Elemente sendet nach jedem beliebigen Raum- punkt ein ebenes Strahlenbüschel. Je eines dieser ebenen Büschel wird so gebrochen, dass, falls es eben bleibt, die Spitze des gebrochenen Büschels ins Auge des Beobachters fällt, und dass auf der Bildfläche ein Linienelement als Bild entsteht. Jedem Linienzug des Objektes (z. B. auch dem Rande) entspricht so ein scharfer Linienzug des Bildes, jedem Schnitt zweier Linien des Objektes ein solcher des Bildes, es besteht Kollinearität. Eine andere Form der Bedingung, dass die erzeugten Bilder von Astigmatismus frei seien, ist die: cos u = cos ß, d. h. die Winkel a und ß müssen so klein sein, dass ihre zweiten und höheren Potenzen ver- nachlässigt werden können. In diesem Falle führt auch mein Helligkeitsgesetz auf das Ver- hältnis w'^: I. Semper aliquid haeret. Theoretischer Wider- spruch, besonders in subtilen Fragen und von autoritativer Seite ausgehend lässt trotz seiner Nichtberechtigung einen Rest des Zweifels zurück. Die Hauptentscheidung liegt beim Experiment. l) R. Straübel: Diese Zeitschr. 4, 114, 1902. Ich hatte letzten Sommer wiederholt Ge- legenheit, den von Professor Hergesell auf dem Bodensee angestellten meteorologischen Versuchen mit Drachen beizuwohnen. In der durch die Graf Zeppelin sehen Luftschiffver- suche bekannt gewordenen Bucht von Manzell führt ein längerer Landungssteg über das seichte Wasser des Ufers in den See hinein. Hier fand ich eine willkommene Gelegenheit, in Anwesen- heit physikalisch gebildeter Zeugen die Frage zu entscheiden, ob die Helligkeit des Seegrundes mit der Sehrichtung sich ändere oder nicht. Die deutlichsten Wahrnehmungen der Abnahme der Helligkeit mit der Abweichung der Seh- richtung (Brechungswinkel a) von der Vertikal- richtung zeigte das tiefere Wasser. Hier musste aber die mit der Weglänge der Strahlen wach- sende Absorption eine wesentliche Rolle spielen. Viel unauffälliger und langsamer erfolgte die Helligkeitsabnahme an den seichten Stellen, so dass zunächst die Sicherheit des Urteils durch die mit der Schiefe der Sehrichtung wachsende Helligkeit des Oberflächenreflexes, welcher das Bild des Grundes mehr und mehr verdeckte, getrübt wurde. An einem Tage aber mit gleich- massig bedecktem Himmel und glatter Seefläche führte ich meine Zeugen an eine Stelle des Steges, wo ein grosser Quader im See lag, nur am Fusse von wenigen Centimeter klaren Wassers bespült. Der graue Stein beschirmte die vor ihm liegende Seefläche, so dass das unter 70 — 80" mit der Vertikalen nach dem Seegrund sehende Auge durch kein von der Oberfläche reflektiertes Bild des Himmels ge- stört wurde. Die Aufstellung des Beobachters konnte so gewählt werden, dass es genügte, sich zu bücken, um die deutlichen Bilder der Steine des Kiesgrundes im Dunkeln verschwinden zu lassen. Dieses Experiment ohne Apparate, das an jedem seichten Ufer wiederholt werden kann, lässt zwei Thatsachen zweifellos erkennen : i . dass allein infolge der Brechung die Helligkeit der Bilder des Grundes mit wachsender Abweichung von der senkrechten Richtung abnimmt, 2. dass diese mit zunehmendem Winkel erfolgende Ab- nahme einen erheblich grösseren Gradienten besitzt bei grossem als bei kleinem Winkel. So verlangt es das von mir hergeleitete Gesetz. Dem etwa erhobenen Einwände gegenüber, dass der Versuch mit Wasser den Fall un- stetiger Brechung betreffe, während bei der Brechung in der Sonnenatmosphäre es sich um eine stetige Brechung in stetig veränderlichem Mittel handle, berufe ich mich auf den in der zweiten der vorjährigen Einsendungen gelieferten Nachweis, dass die Vogelschen Messungen sich dem aufgestellten Gesetze fugen, so vollständig, als die bis auf etwa ein Prozent genauen Mes- sungen und als das notwendige Näherungsver- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3. 69 fahren der Berechnung es erwarten lassen. Wenn die Wirkung der Absorption eine Helligkeits- änderung nach demselben Gesetze bedingt, so ändert das an der von mir ausgeführten Be- rechnung der Brechungsindices nichts, weil diese Berechnung sich nur des Helligkeitsverhältnisses zwischen je einem Punkte der Sonnenscheibe und der Mitte bedient, nicht der wirklichen Werte. Vor allem aber, wer von einer Ab- sorption der Sonnenstrahlung durch ihre eigene Atmosphäre spricht, sollte auch eine Erklärung oder eine Hypothese bereit haben über den Ver- bleib oder über die Wegführung der absor- bierten Energie. (Eingegangen 5. Januar 1904.) Mitteilungen aus dem physikalischen Institute der Universität Pisa. (Direktor: A. Battelli.) Nr. 18>): B Magini, Sie ultravioletten Strahlen und die BtereochemiBchen Isomeren. 1. In den letzten Jahren sind zahlreiche Unter- suchungen an Absorptionsspektren farbloser chemischer Verbindungen im ultravioletten Spektralfeld bei gewöhnlicher Temperatur vor- genommen worden, von denen sich die Mehr- zahl mit der Prüfung von homologen Körpern oder von Serien oder verwandten Verbindungen, sowohl organischer wie anorganischer Natur beschäftigt. Die Arbeiten von Liveing und Dewar, Soret, Hartley und von Pauer gehören zu dieser Art. In diesen Arbeiten werden niemals die Verbindungen des Kohlen- stoffs miteinander verglichen, welche doch durch eine von den vielfachen Formen der Isomerie aneinander gebunden sind; nur Pauer prüfte in seiner wichtigen Arbeit die Absorptionsspektra der drei Xylene und des Äthylbenzens und wies nach, dass keine einfache Beziehung zwi- schen ihnen vorhanden ist. 2. Ich benutzte ein konkaves Dif&aktions- gitter von 3 cm Durchmesser, mit entsprechen- der Montur und Spalt, eine Bogenlampe mit Metall-Elektroden und ein Aufnahme- Gefäss für die Lösung des zu untersuchenden Körpers. Zur Ausfuhrung meiner Beobachtungen und Messungen photographierte ich jedesmal das vom Gitter erzeugte Spektrum, Ich verwendete das Rowlandsche Gitter in derselben Weise, wie ich es in einer früheren Arbeit beschrieben habe."'') Als Quelle für die ultravioletten Strahlen diente mir oben genannte Bogenlampe, welche derart gebaut war, dass man gleichzeitig oder auch sehr rasch nacheinander drei Bogen er- zeugen konnte zwischen den entsprechenden, nahe zusammenliegenden Elektroden aus Eisen, i) Nr. 17: Biese Zeitschr. 4, 613, 1903. 2} Diese Zeitschr. 4, 613, 1903. aus Kobalt und aus Nickel. So erhält man drei übereinander liegende Emissionsspektra mit einer unbegrenzten Zahl von Linien. Um die ohnehin ausreichende Kontinuität noch zu erhöhen, verwendete ich Elektroden aus un- reinen Metallen und sorgte für nicht zu kurze Pausen. Die Lampe befand sich in einem Kasten, welcher auch den Spalt einbegriff; sie wird mit Schrauben gehandhabt, welche kaum aus dem Kasten hervorragen; der Kasten bleibt ausser am Spalt während des Versuchs vollständig ge- schlossen. 3. Zwischen Spalt und Lampe stellte ich das Absorptionsgefäss auf; dieses besteht aus einer Platte Spiegelglas mit einem ovalen Fenster, das durch zwei feine Quarzplättchen geschlos- sen wird, welche optisch vollkommen gear- beitet sind und an die Oberfläche der Glas- scheibe durch kleine Federn oder Druckschrau- ben angepresst werden. Bei Prüfung der Pho- tographien und Feststellung ihrer Linien und deren Wellenlängen befolgte ich" folgende Me- thode. Ich photographierte das Spektrum eines Bogens aus chemisch reinen Eisenelektroden mit grosser Sorgfalt und konnte darin eine be- trächtliche Zahl von glänzenden Linien fest- stellen, sowohl durch Vergleich mit schon be- kannten einfachen Spektren, wie auch mit Hilfe der Kayserschen') Tabellen und der direkten Berechnung aus der in genannter Arbeit in Vorschlag gebrachten Formel. Nachdem ich nun dieselben Strahlen in dem Spektrum, wei- ches aus der teilweisen Überlagerung der drei zusammengesetzten Spektra entsteht, wieder- gefunden und festgelegt hatte, konnte ich mit ausreichender Genauigkeit die Wellenlänge von jeder Linie des Spektrums durch Übertragung auf Papier und nachfolgende graphische Inter- polation bestimmen. 4. Die Hypothesen über die Konfiguration, innerhalb der Kohlenstoff-Kombinationen führen dazu, das Vorhandensein von isomeren Verbin- dungen anzuerkennen, die ein und derselben Konstitutionsformel entsprechen, leicht ineinan- der überfuhrbar sind und gleiche oder fast gleiche physikalische und chemische Eigen- schaften haben. Das einfachste Beispiel bietet ein asymmetri- sches Kohlenstoffatom; es können dabei zwei verschiedene, vierfache Substitutions-Produkte vorhanden sein, die unter der Form von zwei un regelmässigen mit einer Fläche vereinigten symmetrischen Tetraedern, die also nicht zur Deckung gebracht werden können, darstellbar sind. Es ist bekannt, dass in diesem Fall die beiden Formen optisch umgekehrt sind. Dies ist der Fall bei den beiden Asparaginen: dem i) Ann. d. Phys. 8, (900. Digitized by Google 70 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3. gewöhnlichen {linksdrehenden) und dem rechtsdrehenden süssen von Piutti. Nur wenig anders liegt der Fall als der eben beschriebene, wenn zwei asymmetrische Kohlen- stoffatome durch eine Valenz untereinander ver- bunden sind. Stellen wir uns die substituierten Produkte durch zwei an ihrem Gipfelpunkt ver- einigte Tetraeder vor, machen wir die Hypo- these, dass sie frei um ihre gemeinsame Achse herum rotieren können, so sind drei Isomeren möglich: nämlich die linksdrehende, die rechtsdrehende und durch intramolekulare Kompensation die inaktive. Eine andere inaktive Isomere erhält man durch Darstellung der racemischen Verbin- dung. Die Weinsäuren bieten ein Beispiel von dieser seltsamen Isomerie. Stellt man sich hingegen die obigen Tetraeder als mit einer Kante verbunden vor, also so, dass die beiden Atome jedes durch zwei Valenzen vereinigt sind, so gestattet das System keine freie Ro- tation mehr und es sind nur zwei Isomerien möglich, die Form eis und die Form trans. Das klcissische Beispiel dieser Isomerie bietet uns die Maleinsäure und die J'^umarsäure. In vorliegender Arbeit will ich die ultra- violetten Spektra der Asparagine, der Wein- säure, der Malein- und der Fumarsäure daraufhin untersuchen, ob und bis zu welchem Punkt so feine Unterschiede in der molekularen Struk- tur imstande sind, auf die Erscheinung der Absorption Einfluss auszuüben. Asparagin. Ich habe die mir liebenswür- diger Weise von Prof. Piutti zur Verfügung gestellten Produkte untersucht. Da mit der geringen Löslichkeit und dem schwachen Ab- sorptionsvermögen desAsparagins zurechnen ist, habe ich durch Erwärmen Lösungen hergestellt, die I Grammmolekül auf 3 Liter Wasser ent- sprechen, um nicht zu schwache Absorptionen . zu erhalten ; ich zog ferner vor, die Schichtdicke der Flüssigkeit zu verändern, statt andere Lö- sungen zu untersuchen. Ich erhielt konstant folgende Resultate: Anzahl der Liter von ^2 O auf I Gramm- inolekttl 3 1 cm I ^=2382 ;. = 2382 3 ,. 2,2 , A -2413 ;. — 2413 3 .. 3.3 A -2472 /. = 2472 Es scheint also kein Unterschied in der Ab- sorption der beiden optisch einander entgegen- gesetzten Formen vorhanden zu sein. Weinsäuren. Ich prüfte die von Prof. Körner mit grösster Liebenswürdigkeit für diese Untersuchung hergestellten Produkte. Auch in diesem Fall zog ich die Veränderung der Dicke einer Veränderung der Lösung vor. Fol- gende Resultate erhielt ich für rechtsdrehende und linksdrehende, also entgegengesetzte Formen. I Wellenlänge A des letzten durch- | Schicht- I gehenden Strahles \ dicke Kechtsdrehendes Linksdrehendes \ Asparagin Asparagin Anzahl der Liter von //2O auf I Gramm- molekOl , Wellenlänge A des letzten durch- Schicht- I gehenden Strahles dicke Kechtsdrehende Linksdrehende ' Weinsäure Weinsäure , A = = 2535 X = *535 2,2 A = -2581 X -=2581 3.3 A = - 2628 X = 2628 0,470 Auch die racemische Verbindung', aber wegen ihrer geringen Löslichkeit in grösserer Verdünnung, führt bei Prüfung und Vergleich mit der rechtsdrehendfen und linksdrehenden zu den gleichen Resultaten, obwohl sie in vielen physikalischen Eigentümlichkeiten davon ab- weicht. Ebenso verhält sich die inaktive Ver- bindung. Maleinsäure und Fumarsäure. H— C— CO OH CO OH— C= // H—C—COOH Maleinsäure H—C— CO- OH Fumarsäure Ich untersuchte die Kahlbaumschen und die Merckschen Produkte und stellte die ge- nannten Lösungen mit absolutem Äthylalkohol her. Die Resultate waren übereinstimmend. Ich untersuchte eingehend Lösungenvon i cm und von 1,85 mm Schichtdicke. Der Kürze halber notiere ich in folgender Tabelle nur die bei letzterer Schichtdicke erhaltenen Resultate. Anzahl der ' Liter Alkohol auf Malieinsäure a 1-umarsäure 1 Grammolek. , iSchichtd.= i,85mm Schichtd «= i.Ssmm 4,873 jdurchgel. b. A == 2937 I20|durchgel. b. A = 3057 10 A =- 2947 165' A=>2912 20 A"2720(rt'j 4S A = 2765 f/) 35 1 A-=2S99 -53 A = 2546 5° 1 A =- 2546 —63 A = 2483 100 A=-2439("') ' A — 23S2(t I die photographische Wirksamiceit der Kathodenstrahlen der ; der sekundären Käntgenstrahlen im Vakuum weit aberlegen. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3. 73 Flg.i. evak. Glasapparat. Bteiplatte (14 mm st). Blciblende. photographitche Platte. Aluminiuuifenster. Metalispiegel kreisrunde ÖflTiiung (D. I mm). : Wasserschichte Röntgeoröhre - Blendenöffnung, graphische Platte vor der Einwirkung der Strahlen und gewährt ihnen bloss durch das I^och öj den Eintritt. Mit dieser einfachen Anordnung wurden nun (zunächst ohne, später mit Anwendung des Wasserfilters) die schon in der früheren Arbeit beschriebenen Versuche nochmals wiederholt. Hierbei wurden sämtliche Resultate, die sich auf die Variation des Einfallswinkels und des Härtegrades der Röntgenstrah- lung bezogen hatten, bestätigt gefunden. Hingegen konnte die früher beobachtete Polarisation der weichen Strahlung mit dieser Anordnung nicht aufgefunden werden. Zahlreiche Kontrollexperimente mit der neuen und mit der früher beschriebenen Anordnung gaben das Resultat, dass die zuerst benützte Versuchsanordnung eine Polarisation der weichen Strahlung nur vorgetäuscht hatte. Es gehen nämlich nicht nur vom Brennpunkte der Anti- kathode, sondern auch von der Gla.swand der Röhre R wirksame ') Röntgenstrahlen aus. Diese Strahlung der Glaswand ist nicht gleichmässig, sondern es giebt gewisse Flächen, die stärker strahlen*) und hierdurch eine Asymmetrie be- dingen. Nun wurde bei der früheren Anord- nung die Bleiblende so gross gewählt, dass auch die ungleich emittierende Wand der Röntgenröhre ihre Strahlung auf den Metall- spiegel warf. Diese inhomogene Zusatzstrahlung hatte zur Folge, dass bei einer Drehung der 1) Die sonst schwachen Röntgenstrahlen, die die Glas- wand «nssendet, kommen hier wegen der groUen Nähe de.s Apparates zur Glaswand, infolge der quadratischen Zunahme I Halle 81, 1896. Röhre (um die Strahlung als Achse) sich sowohl die Form der bestrahlten Spiegelfläche ^als auch die Strahlungsintensität auf derselben änderte. Diese unbeabsichtigten Veränderungen hatten bei den gewählten geometrischen Verhältnissen der Blenden ihrerseits wieder eine Variation in der Schwärzung der von den Kathoden — und Sekundärstrahlen getroffenen photographischen Platte zur Folge. Wurde nun die von der Wand der Röntgenröhre ausgehende Strahlung durch die Wahl einer genügend kleinen Blende derartig reduziert, dass nur eine sehr kleine Fläche der Wand (die als homogen strahlend angenommen werden kann) auf den Metallspiegel wirken konnte, so war die bei der Drehung der Röhre auftretende Fehlerquelle beseitigt. In der That konnte, wie schon oben erwähnt, mit dieser neuen Anordnung keine irgendwie merk- bare Polarisation der Röntgenstrahlung ge- funden werden. Im Anschluss an die obigen KontroUexp«- rimente wurde die Untersuchung des Effektes, der bei der Variation des Einfallswinkels der Röntgenstrahlen auftritt, noch weiter ausge- dehnt. Hierbei konnte man sich die Frage stellen, wie rauh die Oberfläche des von Rönt- genstrahlen getroffenen Metallspiegels noch sein dürfe, damit eine grobe Variation des Einfalls- winkels eine noch beobachtbare Veränderung des hervorgerufenen Kathodenstrahleneffektes bewirke. Zur Beantwortung dieser Frage wurde zunächst das (wegen seiner völlig ebenen Ober- fläche) bisher als Spiegelmetall benützte Queck- silber durch plangeschliffenes und poliertes Blei ersetzt. Auch hier erhielt man, im selben Sinne wie beim Quecksilberspiegel, den Effekt derart, dass die schiefe Incidenz der Röntgenstrahlen den grössten und die senkrechte den kleinsten Kathodenstrahleneffekt hervorrief ' ) Gemessen wurde der Effekt wie bisher im äussersten Vakuum (0,0005 ™n^ ^^S) und mittels der photo- graphischen Platte. Durch successives Übergehen*) von der feinst polierten Bleioberfläche zu weniger glatten Blei- spiegeln wurde die Grenze der Rauheit be- stimmt, bei der sowohl die unter 20" wie die unter 70" einfallenden Röntgenstrahlen Ka- thodenstrahlen von dergleichen photographischen Wirksamkeit auslösten. Eine solche Rauheit der Oberfläche, die dieser Bedingung genügte, wurde erst erreicht, als man grobe Feilen an- wandte oder feines Bleipulver (von ca. 0,03 mm Korngrösse) benutzte. Auffallend war hierbei das langsame Verschwinden des Effektes mit i) Vergl. hierzu: E. Dorn, „über die Schwingungsrich- tung der Röntgenstrahlen". Abhandlungen d. naturf. Ges. zu der Strahlungsintensität, wohl in Betracht. 2) Diese Ungleichmässigkeit tritt bei weichen Röntgen- röhren besonders stark hervor. 2) Dies wurde durch Kehandlung des Itleispiegels mit verschieden feinem Schmirgel- und Glaspapier und endllcli durch grobe Feilen erreicht. Digitized by Google 74 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. f^\ zunehmender Rauheit der Oberfläche. So war zwischen dem feinst polierten Bleispiegel und dem mit einer feinen Schlichtfeile aufgerauhten kein Unterschied in den von ihnen bewirkten Effekten zu beobachten. Berücksichtigt man die wahrscheinlich ausserordentlich kleineWellen- länge der Röntgenstrahlen, so scheinen alle diese Fakten darauf hinzudeuten, dass eine Er- klärung des beobachteten Einfallswinkel- effektes nicht der transversalen Natur der Strahlung zugeschrieben werden darf.') Es ist vielmehr wahrscheinlich, dass die Erklärung in dem sehr tiefen Eindringen der Röntgenstrahlen in das Metall des Spiegels zu suchen ist. Da nämlich jede dünnste Schicht des durch- strahlten Metalles ihrerseits wieder Erregungs- centren für Kathoden- und Sekundärstrahlen enthält, so werden die von den Strahlen ge- troffenen wirksamen Centren um so näher der Oberfläche liegen, je schiefer die primäre Rönt- genstrahlung einfällt. Dieser Umstand bedingt es nun, dass die entstehenden Kathoden- und Sekundärstrahlen bei wachsendem Einfallswinkel der Primärstrahlung absorbierende Metallschich- ten geringerer Dicke zu durchdringen haben. Sie müssen daher eine stärkere Schwärzung der photographischen Platte bewirken, welches Resultat mit der Beobachtung übereinstimmt. Gleichzeitig wird es nach dieser Erklärungsweise auch verständlich, warum erst grobe Uneben- heiten der Spiegeloberfläche den Einfallswinkel- effekt zum Verschwinden brachten. 1) Vergl. hierzu: Elster und G eitel, Wied, Ann. 65, 684, 1895; G. Jaumann, Wied. .'Vnn. 57, 147, 1896; E. Ladenburg, Ann. d. Phys. IS, 558, I903. (Eingegangen 24. Dezember 1903.) Über elektrodenlose Ringströme. Von John Härden. S. 811 d. 4. Jahrg. d. Zeitschr. berichtet Herr Lecher über einige Versuche mit sogenannten Ringströmen in verdünnter Luft. Einige von mir im April d. J. angestellten Experimente bestätigen die Anschauung des Herrn Lechers völlig, weshalb es mir berechtigt erscheint, diese Bestätigung zu veröffentlichen. Ich hatte eine evakuierte, elektrodenlose Röhre mit Quecksilberdampf gefüllt, wobei der Druck des Dampfes eine solche Dichte besass, dass etwa socx) Volt nötig waren, um einen Lichteffekt in der Röhre zu erhalten. Nunmehr wurden einige Windungen flexiblen Kabels um die Röhre gelegt und durch diese die oszillierenden Entladungen eines Konden- sators von etwa 0,004 M.-F. geleitet. Auf der anderen Seite des Kondensators, der von einem Wechselstrom von ca. 35000 V. geladen wurde, befand sich eine Quecksilberfunkenstrecke, die Schaltung sonst wie üblich. Beim Inbetriebsetzen zeigte sich in der Röhre ein lebhaftes Leuchten, auch erwärmte sich das Glas ziemlich stark, mit anderen Worten, die Lampe leuchtete so, als ob 5 — 6 Amp. Gleichstrom durch sie hindurchginge. Eine andere Quecksilberlampe von derselben Grösse wie die der Versuchslampe wurde mit Gleich- strom, 35 Volt und 5,5 Amp. gespeist und zeigte denselben Effekt. Ich glaubte dann auch anfänglich, dass die Windungen durch die Röhre ein starkes, schnell wechselndes Feld verursachten, das in dem leitenden Dampf Induktionserscheinungen her- vorrief, oder dass das Leuchten von im Rohre selbst generierten Strom zustande kommt. Es schien mir aber auffallig, dass zahlreiche kleine Fünkchen zwischen äusserer Glaswand und Draht, durch die dünne Isolierung des Drahtes hindurch, auftraten. Wenn die An- ordnung so getroffen wurde, dass diese Fünk- chen aufhörten, leuchtete auch die Röhre fast nicht mehr auf. Um hierüber Klarheit zu ge- winnen, wurde nun ein Glasrohr in Form einer Spirale gewunden und die Enden kommuni- zierend zusammengeschmolzen, so dass das Rohr wie eine in sich kurzgeschlossene Wickelung eines Transformators aussah. Das Rohr war ca. 9 mm im Durchmesser, jede Windung 60 mm mittl. Durchmesser und 6 Windungen mit 25 mm Ganghöhe. Das Rohr war evakuiert und mit Quecksilberdampf gefüllt wie zuvor. Sodann wurde eine Kupferspirale von den- selben Dimensionen zur Kontrolle angefertigt, ferner eine Primärspule, die so bemessen war, dass sie bequem in die Glaswickelung hinein- geschoben werden konnte, und eine, die ausser- halb der Glaswickelung ging. Wurden nun oszillatorische Entladungen durch diese Primärspulen geschickt, entweder durch die weitere oder durch die kleinere, so entstanden in der kupfernen Sekundärspule starke Ströme, die durch starke Funken an einer Schnittstelle des Verbindungsstückes sich kundgaben. Wurde aber statt der kupfernen Spirale die Glasspirale in die Spule gesetzt, so war nur ein sehr schwaches Leuchten sicht- bar, und dieses rührte meistens von Büschel- entladungen her, die von den Enden der j Primärwickelung zum Glase gingen. Ich dachte ' nun, dass die Funken an der Kupferwickelung ! vielleicht daher kämen, dass die Wickelung I offen war und erst durch den Funkenstrom I geschlossen wurde, der dann verlöschte, um I nachher wieder einzusetzen, dagegen, da das : Vakuumrohr dauernd eine geschlossene Trans- formatorwickelung darstellte, die Streuung mög- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3. 75 licherweise zu gross wäre. Um mich hiervon zu überzeugen, schloss ich daher die Kupfer- spule durch eine Glühlampe kurz, die aber ununterbrochen leuchtete, sobald der Apparat in Betrieb gesetzt wurde, zeigend, dass die Streuung keineswegs zu gross war. E^ schien mir daher mit ziemlicher Sicher- heit bewiesen, dass die direkt in den Dampf induzierten Ströme eine sehr untergeordnete Rolle spielten, ohne aber, dass es ein Kriterium wäre, dass sie überhaupt nicht existieren. Der Vorgang bei den leuchtenden Röhren dürfte aber jedenfalls sich so abspielen, wie Lech er angiebt. Die hohe PotentialdifTerenz infolge der Selbstinduktion oder vielmehr der Impedanz der Windungen der Primärwickelung ladet jeden- falls das Glas auf der Aussenseite, dieses in- fluiert eine Ladung auf der Innenseite, welche sich dann durch den Dampf unter der nächsten Windung hin beim Zeichenwechseln entladet und das Leuchten verursacht. Daher auch die zwischen Draht und Glas sichtbaren Fünkchen .und die Erwärmung des Glases, die jedenfalls nicht nur von dem leuchtenden Dampfe, son- dern auch von der Kondensatorwirkung des Glases herrührt. Wissenschaftl. Laboratorium der Gen. El. Co. Schenectady, N. Y., U. S. A., 1 7. November 1903. ■ (EiDgegangen i. De».eraber 1903.) i Induktion im Vakuum. Ergänzung zu dem vorstehenden Aufsatze. | Von John Härd^n. Anlässlich der Veröffentlichung des Herrn E. Lecher in d. Ztschr. (4, 811, 1903) über die elektrodenlosen Ringströme wurden von mir be- 1 stätigende Versuche im vorstehenden Aufsatz er- | wähnt. Seitdem sind einige weitere Versuche über | diesen Gegenstand von mir angestellt worden, und möchte ich über das Ergebnis hier kurz berichten. E^ lag mir daran, eine Versuchsanordnung zu treffen, wo es erwiesen werden konnte, dass thatsächlich eine reine Induktions- und nicht eine statische Erscheinung vorlag. Zu diesem Zwecke war es notwendig, den induzierten Teil des Apparates so zu plazieren, dass er prak- tisch in keinem statischen Felde lag. Hierbei kamen mir die Versuchsergebnisse der Herren Braun und Zenneck') zugute, die die Über- tragung des magnetischen Feldes durch Eisen- pulver auch bei schnell wechselnden Magnet- feldern als brauchbar gefunden haben. Die Versuchsanordnung geht aus der Figur hervor. 1) Siehe Ann. d. Physik 10, 326, 1903; 18, 869, 1903. ^:rTO_ as^GL F. P ist die Niederspannungsseite eines Trans- formators, der mit 200 Volt gespeist wird und auf der Sekundärseite 6" bei offener Wickelung 30000 V. giebt. Dieser ladet die Belegungen der beiden Kondensatoren C C, die sich über die Funkenstrecke F entladen. Die anderen Belegungen der Kondensatoren fuhren zu den Windungen K von 2,5 mm Kupferlitze; es können 5 bis 15 Windungen eingeschaltet wer- den, um den günstigsten Effekt hervorzubringen. Diese Windungen haben einen inneren Durch- messer von etwa 100 mm und sind auf eine mit schraubenförmigen Vertiefungen versehene Porzellantrommel gewickelt, wodurch vorzüg- liche Isolation gewährleistet wird. Ein Glas- rohr E wurde in diese hineingeschoben und mit verschiedenen Substanzen gefüllt. An das andere Ende des Rohres wurde eine zweite Trommel mit Drahtwindungen geschoben, um die Wirkung der verschiedenen Kerne zu prüfen. Die Enden dieser Windungen führten zu einem Funkenmikrometer. Das Mikrometer gab, mit Luft in der Glas- röhre 9 mm Funken, mit Eisenchlorid in Pulver- form 10 mm, mit gesättigter Eisenchloridlösung (in Wasser) 1 3 mm. Hierbei wurden die Rohr- wände nicht erwärmt. Mit Eisenfeilicht gefüllt, erhitzte sich die Röhre stark und die Funken- strecke ging auf etwa 6 mm herunter. Sodann wurde Magnetit, /<>., O^ , mit ca. 20 Proz. Ferrum Digitized by Google 1(> Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3; alcohole reductum gut gemischt, in die Röhre ge- bracht. Dabei stieg die Schlagweite sekundär zu 18 — 19 mm, weshalb dieses nunmehr während des ganzen Versuches zur Verwendung gelangte. Nunmehr wurde statt der sekundären Kupfer- drahtspule die spiralig gewundene Glasröhre Q, die eine in sich geschlossene Sekundärwickelung darstellt, auf den Kern geschoben. Diese Röhre hat zwei Quecksilbernäpfe / /, die Platinkon- takte besitzen und zu etwa ^'^ mit destilliertem Quecksilber angefüllt sind. Die Röhre ist sorg- fältig ausgepumpt. An den beiden Platin- kontakten konnten verschiedene Gleichstrom- spannungen angelegt werden. Beim Inbetriebsetzen des Apparates zeigte sich zunächst bei gewöhnlicher Temperatur nur ein schwacher Lichtschimmer von grünlicher Färbung und 500 Volt, an den Platindrähten vermochte « keine Lichtbogenbildung hervor- zurufen. Aber beim Erwärmen der Röhre durch ein Sandbad und Bunsenflamme erhöhte sich der LichtefTekt erheblich vermöge der grösseren Leitfähigkeit des jetzt unter etwas höherem Drucke stehenden Quecksilberdampfes, so dass alle Windungen der Röhre jetzt Licht aus- sandten. Wurde nun die Gleichstromspannung an- gelegt, so war ein Überspringen des Stromes über die ca. 20 mm lange Strecke zwischen den beiden Quecksilberflächen nicht möglich, wenn die Hochfrequenzspule nicht in Thätigkeit war, trotzdem die Erwärmung des Quecksilbers bis zum Siedepunkt desselben getrieben wurde. Beim Einsetzen der Kondensatorentladungen jedoch wurde der Lichtbogen sofort gebildet, nicht nur bei 500, sondern auch bei 125 Volt, wahrscheinlich schon bei niedrigerer Spannung, obgleich hiermit nicht versucht wurde. Ein einziger Funke an der Funkenstrecke bei /"ge- nügte, um die Röhre in Gang zu setzen. Die Erwärmung der Röhre, die recht müh- sam war, konnte natürlich auch dadurch ge- schehen, indem ein Bogen durch Schütteln der Röhre gebildet wurde; es lag mir aber daran, zu beweisen, dass die Leitfähigkeit des Dampfes nur durch äusserliche Erwärmung und nicht durch Ionisierung durch den Lichtbogen inner- halb gewisser Grenzen erhöht werden konnte. Es war aber unmöglich, die Leitfähigkeit nur durch Erhitzung so zu steigern, dass sich der Bogen bei 500 Volt von selbst bildete. Jedoch war bei dieser Spannung ohne die Hochfrequenz- ströme schon ein grünlicher Schimmer zwischen den Näpfen wahrzunehmen, ohne jedoch den Bogen einsetzen zu lassen. Durch diese Versuche ist ohne Zweifel er- wiesen worden, dass Induktionserscheinungen in verdünntem Räume hervorgebracht werden können, denn von einem statischen Effekt konnte die Erscheinung nicht herrühren. Wurde der eisenhaltige Kern durch einen anderen, nicht magnetischen, aber gleichleitenden Kern ersetzt, so trat die Erscheinung nicht ein, ebenso wenn die Glasröhre in nächster Nähe parallel den induzierenden Windungen plaziert wurde. Wissenschaftl. Laboratorium der Gen. El. Co. Schenectady, N. Y., 28. November 1903. (Eingegangen 9. Dezember 1903.) Die Erscheinung der Ionisation in Flammen. Von F. L. Tufts. I. Einleitung. Die elektrische Leitfähigkeit von Salzdämpfen in der Bunsenflamme ist ein Gegenstand, wel- cher viel Erörterung hervorgemfen hat. Die damit verknüpften Erscheinungen sind von sehr grosser Wichtigkeit, da sie zu jener sehr interes- santen Gruppe gehören, in welcher Leuchten und elektrische Erscheinungen verbunden sind. Die Frage nach dem Sitz der Ionisation eines Salzdampfes in der Bunsenflamme hat zu viel Untersuchung und Diskussion Anlass gegeben. Nach einer sehr ausgedehnten Reihe von Versuchen über die Leitfähigkeit von Flammen kommt H. A. Wilson') zu folgendem Schluss. „Da die Ionisation, von welcher die Leitfähigkeit des Salzdampfes abhängt, seinen Sitz ausschliess- lich an der Oberfläche der glühenden Elektroden hat, so befindet sich aus diesem Grund an der Obe#fläche eine dünne Schicht, in welcher sehr rasche Ionisierung und Wiedervereinigung statt- haben." Diese Ansicht ist auch von J. J. Thomson-) angenommen worden und Moreau*) kommt zu demselben Schluss, als dem Resultat seiner Ver- suche in dieser Richtung. Auf der anderen Seite vertritt Arrhenius^) die Ansicht, dass wir eine Volumenionisation des Salzdampfes durch die ganze Flamme haben. Stark") und Lenard*) halten an der Ansicht fest, dass wir eine Ionisierung des Salzdampfes in der Bunsenflamme haben ohne Rücksicht darauf, ob glühende Metalle in der Flamme zu- gegen sind oder nicht. Die meisten Erscheinungen, auf welche H. A. Wilson seine Schlussfolgerung, der Be- schränkung der Ionisierung auf die glühende Elektrodenoberfläche, gründet, sind einer Er- klärung fähig auf Grund der Ansicht einer Vo- 1) H. A. Wilson, I'hil. Trans. 198, 499, 1899. 2) J. J. Thomson, Conduction of electricity througU gases, London 1903, p. 172 u. T99. 3) G. Moreau, Corapt. rend. 186, 898, 1902. 4) Sv. Arrhenius, Wied. Ann. 48, 18, 1891. 5) ]. Stärk, Die FlektrizitSt in Gasen, Leipzig 1902, S. 97; Naturw. Rundschau 18, $49, 1902. 6) Ph. Lenard, Ann. d. Phys. 8, 647, 1992. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 3. 77 lumenionisation und eines grossen kathodischen Widerstandes, welcher herrührt von einer Er- niedrigung der Konzentration der Ionen an der Kathodenoberflächc. ') In dem gewöhnlichen Fall elektrischer Leitung durch Flammen bei Benutzung von Platinelek- troden kann der Widerstand in drei Teile zer- legt werden: den Widerstand in der Schicht an der Kathodenoberfläche Jit, den Widerstand in der Schicht an der Anode R„ und den übrigen dazwischen liegenden Widerstand der Flamme^,-. Der Gesamtwiderstand R, der für den durch die Flamme fliessenden Strom in Betracht kommt, kann demnach durch die Gleichung R = Iii + Ra + Ri dargestellt werden. Wenn Rk oder Ra sehr gross ist im Vergleich zu Ri, so kann ge- mäss dieser Gleichung eine Änderung in dem Elektroden abstand oder die Einführung von Salzdampf zwischen die Elektroden, falls dieser nicht in Berührung mit den Elektroden kommt, den Gesamtwiderstand nicht merklich beein- flussen, da ja Rk oder Ra sehr gross verglichen mit Ri bleiben wird. Es ist so durchaus mög- lich, dass eine Volumenionisation des in die Flamme eingeführten Salzdampfes und folglich eine grosse Erniedrigung des Widerstandes R: im Innern der Flamme statthat, ohne dass wir eine merkbare Änderung des Gesamtwiderstandes R haben. Die Messungen Wilsons und anderer bezüglich der Geschwindigkeit der Träger der positiven und negativen Elektrizität in Flammen- gasen zeigen, dass die negativen Träger unge- fähr 1 5 mal so schnell unter dem gleichen Span- nungsgefälle wandern als die Träger der positiven Elektrizität. Die grössere Geschwindigkeit der negativen Träger wird eine grosse Abnahme ihrer Konzentration in der unmittelbar an der Kathode liegenden Gasschicht zur Folge haben und Anlass zur Entstehung eines grossen katho- dischen Widerstandes Rk geben. Dieser katho- dische Widerstand wird eine Funktion der Stromdichte sein, und so erscheint es möglich, die anomale Beziehung zwischen Stromstärke und Elektrodenspannung zu erklären, welche bei der elektrischen Leitung durch Flammen für den Fall beobachtet wurden, dass gewöhn- liche Platinelektroden benutzt wurden (vergl. Fig. 2). II. Erniedrigung des kathodischen Wider- standes. Nach der vorstehenden Darlegung ist es von grosser Wichtigkeit, Elektroden von solcher Art zu erhalten, dass der Widerstand an ihrer Ober- fläche wenigstens von gleicher Grössenordnung ist wie derjenige der Flamme zwischen ihnen. Wenn solche Elektroden hergestellt werden können, so kann es nicht schwer halten zu 1; J. Stark, Elelilmität in Gasen, ^. 2S1. zeigen, dass die Einfuhrung eines Salzdampfes in die Flamme zwischen ihnen den Gesamt- widerstand A' erniedrigt, selbst wenn der Dampf nicht in unmittelbare Beiührung mit den Elek- troden kommt. Es wurde eine Anzahl von Methoden durch- probiert zum Zwecke einer Erniedrigung des grossen Elektrodenwiderstandes. Es schien mög- lich, dass dies erreicht würde durch Anwendung von Elektroden, welche etwas ausgeben, was als Träger der elektrischen Ladung, besonders der negativen dienen könnte. In dieser Absicht wurden verschiedene schmelzbare Substanzen als Elektroden gebraucht; Perlen von Salz [NrtCl) und Glas an Platindrahtösen wurden als Elektroden in den Endflammen A und B (Rund- brenner Fig. i) verwendet. Mit solchen Elek- troden wurde gefunden, dass die Einführung von Salzdampf in die Mittelflammen (Flachbrenner) eine deutliche Zunahme der Stromstärke be- wirkte, obgleich dieser Dampf nicht in Berührung Ga» ^ Zentduber Zrrstäuher^ ' I I Fig. I. ] mit den Elektroden kommen konnte. Die Salz- perlen verflüchtigen sich indessen sehr schnell und die Glasperlen schienen bald ihre F'ähigr 1 keit zu verlieren, den Elektrodenwiderstand I zu erniedrigen. i Wie Wehnelt') zuerst gefunden und Stark^) I bestätigt hat, besitzen die Oxyde gewisser i Metalle, unter ihnen Ca, Ba und Mg, die Fähig- , keit negativ geladene Teilchen auszusenden, wenn sie auf hohe Temperatur gebracht werden. ! Es wurden darum Elektroden von Platin in der I Weise präpariert, dass sie angefeuchtet in ge- I pulvertes Calciumoxyd getaucht und dann in i der Bunsenflamme auf Weissglut erhitzt wurden. I Diese Behandlung wurde mehrmals für jeden Draht wiederholt, i Wenn solche Elektroden in der Bunsen- flamme verwendet wurden, ergab sich, dass der ; mit einer elektromotorischen Kraft von 1 50 Volt 1) A. Wehnelt, Erlanger Ber. 1903, S. 150. 2) Vergl. / ^y^ !s / ^ y^ H 18 / jiV^ |. 1-s pt ■ % IS ^ ^ // ff^ ^ ^^' ■ ■ ■ 1 1 1 1 ■ ' / 0 10 20 aO ¥0 so 00 70 HO 90 100 HO txo Bleetr»denjjtarmungin Veit. M I'ig- 3- Arbeiten mit einem Salzdampf von so grosser Leitfähigkeit muss nämlich eine viel verdünntere Lösung benutzt werden, so dass der Widerstand der Mittelflammen bei Einführung des Salz- dampfes noch sehr gross sein wird, verglichen mit dem Elektrodenwiderstand. VI. Beziehung zwischen Leitfähigkeit und Konzentration. Die Beziehung zwischen der Konzentration j ind der Leitfähigkeit eines Salzdampfes in der , Bu Ilsenflamme wurde ebenfalls nach der neuen | Methode für Natriumchlorid untersucht. Die konzentrierteste Lösung, die untersucht wurde, war eine Lösung von i Grammolekül Natrium- chlorid in 300 cm' Wässer und die verdünnteste war eine Lösung von '/04 dieser Konzentration. Die erhaltenen Resultate schwankten etwas infolge von Unregelmässigkeiten in dem Luft- und Gasdruck; aber für verdünntere Lösungen schienen sie angenähert dem Gesetze von Ar- rhenius zu folgen, nämlich dass die Stromstärke im Salzdampf variierte wie die Quadratwurzel aus der Konzentration der Salzlösung für die Mittelflammen. Für die konzentrierteste Lösung und die Lösung von der halben Konzentration war die Stromstärke kleiner, als sich nach diesem Ge- setz ergiebt. Dies ist nach den früheren Resul- taten zu erwarten. Der Flammenwiderstand ist nämlich für die konzentrierteren Lösungen so klein, dass der Elektrodenwiderstand nicht mehr vernachlässigt werden darf VII. Resultate. Eine ausführliche Beschreibung der ange- wandten Apparate zusammen mit quantitativen Messungen bezüglich einer Anzahl von Erschein- ungen, die mit der Ionisation in Flammengasen verknüpft sind, wird in einer späteren Abhand- lung gegeben werden. Die oben mitgeteilten Versuche scheinen indes zu nachstehenden Fol- gerungen zu berechtigen. Bei der gewöhnlichen Methode, die Leit- fähigkeit von Flammengasen unter Anwendung von reinen Platinelektroden zu untersuchen, ist der von der elektrischen Strömung an der Ka- thodenoberfläche bewirkte Widerstand viele Male grösser als der Widerstand der übrigen F'lamme zwischen den Elektroden. Dieser grosse kathodische Widerstand kann auf einen sehr kleinen Betrag seines Wertes für gewöhnliche Platinelektroden erniedrigt werden durch Anwendung von Elektroden, welche mit dem Oxyd von Calcium, Baryum oder Magne- sium in der beschriebenen Weise behandelt worden sind. Der Gebrauch solcher Elektroden versieht uns mit einer neuen und empfindlicheren Me- thode die Erscheinungen elektrischer Leitung in Flammengasen zu untersuchen, als bis jetzt möglich war; und die bereits mit dieser Methode erhaltenen Resultate scheinen folgende Sätze zu verbürgen. Die Ionisation in Flammengasen ist nicht auf die Elektroden oder glühende Metalle be- schränkt, sondern ist eine Volumenionisation, welche durch die ganze Flamme verbreitet ist. Innerhalb sehr weiter Grenzen kann das Ohm sehe Gesetz auf die Erscheinungen elek- trischer Leitung in Flammengasen angewendet Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3. Si und die scheinbaren Ausnahmen an dem Ge- setz können auf die Entwickelung eines grosse» Widerstandes an der Kathode zurückgeführt werden. Zum Schlüsse wünsche ich Herrn Pi-ofessor Riecke dafür zu danken, dass er mir die Aus- führung der vorstehenden Untersuchung gütigst ermöglichte. Göttingen, 11 Dezember 1903. (Aus dem Knglisohen übersetzt von J. Stark.) (Einge(;angcn 23. Dezember 1 903.1 Zündung des Lichtbogens an Metalloxyden. Von J. Stark. 5? I. Versuchsanordnung. — Fig. i stellt eine an und j„ ; es ist also dann dj d 1 . , . . dj d.h. mit wachsender Elektrodenspannung wächst die Stromstärke nicht mehr, die bekannte Eigen- ' Schaft des gesättigten Stromes. Digitized by Google 84 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgany^. No. 3. Es gelte die Poisson sehe Gleichung(vergl.i?4) d^l' dl' , . ,,,,, — , ., =- ,-=4^('=4^(«/ — «»)•* Uli) ds- ds die Stromstärke sei in dem betrachteten Stück einer Stromröhre gesättigt. Angenommen nun /•" sei auf einer längeren Strecke konstant, es sei also dF ^d'-F ^d^F ^ ds ds''- ds^ Hieraus und aus II folgt dann diif <- dtiu <- ^. >°' ./. >°- Ausserdem folgt aus der Kontinuitätsgleichung der stationären Strömung (IV) (V) (VI) und aus IV dtu , du "'■ ds^"'-ds-'' oder dnp d , . oder , . d , . duf [vn + Vf): v„ = ^^ [hj. — n„ ) : ^^^ (VII) Da sowohl vj, und 7'« als auch nach Gleichung V / und ."von Null verschieden sind, so muss ds ds gelten ds [n/. — n„ ) !^o (VIII) Hieraus aber folgt nach Gleichung III Diese Folgerung widerspricht aber der gemach- ten Annahme, dass /^auf einer längeren Strecke konstant sei (Gleichung IV). Also schliessen sich für eine Stromröhre .Sättigung und räumliche Konstanz der elektrischen Kraft oder des Spannungsgefälles gegen- seitig aus. So lange in einer Stromröhre auf einer längeren Strecke das elektrische Feld homogen ist, ist keine Sättigung möglich. dF ^ Aus der Gleichung ,. ^ o für die Sättigung folgt sofort, dass in einem gesättigten Strom positive und negative innere Ladungen vorhan- den sein müs.sen; und zwar ist an der Ka- thode eine Schicht positiver, an der Anode eine .Schicht negativer Ladung vorhanden; da . nur ftir einen einzigen ds Querschnitt gleich Null .sein kann, nicht für eine längere Strecke, so berühren sich im gesättigten Strom die positive katho- dische und die ne&ative anodische La- dungsschicht.') PLinzeln betrachtet, ist so- wohl in dieser wie in jener Ladungsschicht Sättigung vorhanden- i; 2. Partiell gesättigter Strom. — Unter totaler Sättigung sei der Fall verstanden, dass in allen .Stromröhren, die von der Anode nach der Kathode durch ein Gas laufen, auf ihrer ganzen Länge Sättigung vorhanden .sei. K« sind zwei Fälle von partieller Sättigung niög. lieh. Erstens kann in einem Teil der Stroni- röhren .Sättigung, also Berührung der beiden Ladungsschichten .statthaben, in dem übrigen Teil der Stromröhren dagegen nicht. Dies ist dann möglich, wenn die Stromröhren verschie- dene Länge und verschiedenen Querschnitt haben. So können die Elektroden kugel- oder drahtförmig sein. In den kürzesten Stromrölu-en, welche die einander nächsten Stellen der Elek- troden verknüpfen, mag Sättigung vorhanden sein, in den längeren dagegen noch nicht. Die gesamte Stromstärke setzt sich in diesem Falle aus zwei Teilen zusammen, einem von der Elektrodenspannung ['unabhängigen Sättigungs- strom j, und einem von \ ' abhängigen Glici"- y =^y, -f /( f'j. Ein Spezialfall ist, dass /7 / , proportional V ist; es gilt dann j =jt -\- k\ . Zweitens kann in einem Teil einer und der- selben Stromröhre Sättigung vorhanden sein, in dem übrigen Teil dagegen noch nicht. Die- ser Fall wird dadurch möglich, dass sich in jenem Teil ein viel grösserer Spannungsabfall herstellt als in diesem. Dies hat vor allem an der Kathode in Gasen dann statt, wenn v« be- trächtlich grösser als vp ist. Es bildet .sich dann an der Kathode eine positive Ladungs- schicht aus; diese ist länger als die anodische Ladungsschicht und beansprucht den grössten Teil der Elektroden.spannung. Der Spannungs- abfall in der kathodischen Ladungsschicht kann so gross werden, dass er in der Zeiteinheit alle Ionen aus ihr wegtreibt, die in der Z'^it- einheit durch Ionisierung in ihr erzeugt werden, da.ss also in ihr Sättigung erfolgt. Die ge.samte Stromstärke ist dann ebenfalls aus zwei Teilen zusammengesetzt, erstens dem Sättigungsstroni js in der kathodischen Ladungsschicht, zweitens der Zahl positiver Ionen, welche in der Zeit- einheit aus dem übrigen Teil der Stromröhre in sie eingeführt werden; diese Zahl ist wie- derum eine Funktion der Elektrodenspannung f , während j, unabhängig von / ' ist. Es gilt also auch in diesem Falle /=^yi +./('); ^"^ -'^P'^" zialfall ist wiederum möglich y ==71 -|- /'• ' fiir grössere Werte von V. Für den vorstehenden zweiten Fall partieller Sättigung in einem Gas seien folgende zwei Beispiele angeführt. l) J. St.irk, Die Elektrizität in Gasen. S. 281. 1.«!'- zig 1902. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3. 85 In der negativen Glimmschicht des Glimm- stronies besteht der grössere Teil der negati- ven Ionen aus schnellen Elektronionen, die po- -itiven sind viel lang.samere Atom- oder Mol- ionen Infolgedessen bildet sich an der Ka- thode eines Querstromes (vergl. vorhergehende Abhandlung) eine Ladungsschicht mit grossem Spannungsabfall aus, diese Ladungsschicht stellt den sekundären Kathodendunkelraum ') dar. Die l'igur giebt für diesen Fall die Beziehung zwi- •lO vo 80 100 rjo i'to SlfknvdenspaTinumi in ToH. sehen Elektrodenspannung Fund Stromstärkey. Wie man sieht, gilt für grössere Werte von 'die lineare Gleichung j=Js-\-k-V. Der Sättigungsstrom j, wird für einen um so klei- neren Wert von F erreicht, je weniger jnten.siv die Ionisierung (gemessen durch J) ist. Der zweite Fall partieller Sättigung liegt bei der Strömung durch ein Flammengas vor. Hier ist iv ebenfalls beträchtlich grösser als ;>; es bildet sich darum ebenfalls eine katho- dische Ladungsschicht mit gro.ssem Spannungs- abfall aus. Wie die von Tufts^) für reine l'Iatinelektroden mitgeteilte Fig. 2 erkennen läs.st, gilt auch in diesem Fall die Gleichung p.-trtieller Sättigung y =y, + k- F für grössere Elektrodenspannungen. Will man verhüten, dass für ein grosses Bereich von F oder noch besser von j keine Sättigung in der kathodi- schen Ladungsschicht eintrete, so muss man eine Kathode verwenden, die selbst negative Ionen aussendet; dies hat Tufts in der That gefunden. In allen bis jetzt vorliegenden Mes- sungen über den Zusammenhang zwi- 1) ]. stark, Ann. d. Phys. 13, 1903. .21 F. L. Tufts, vergl. die Abhandlung S. 79. I sehen F und j für ein Flammengas war I lediglich der Fall partieller, nicht tota- i 1er Sättigung vorhanden. H. A. Wilson ') I spricht in seiner ausführlichen Untersuchung I über die elektrische Leitung in Flammen von einem Sättigungsstrom in dem Sinne der bis jetzt allein gekannten totalen Sättigung. Ich , habe diese Ansicht in das von mir verfasste Buch „Die Elektrizität in Gasen" sowie eine Kurve (S. 1S3, Fig. Cy/) übernommen, welche totale Sättigung zeigt. Doch halte ich diese Ansicht jetzt nicht mehr für richtig; die be- treffende Kurve ist wohl durch Ungenauigkeit der Messung zufällig im Sinne einer totalen Sättigung geraten. Die obigen Ausführungen über totale Sät- tigung geben einen Fingerzeig, in einem Flam- mengas eine total gesättigte Strömung herzu- stellen. Es müssen erstens alle Stromröhren womöglich gleich lang sein, es ist also die Flamme in ihrer ganzen Ausdehnung zwischen zwei parallele Elektroden einzuschliessen. Zwei- tens müssen die anodische und kathodische Ladungsschicht sich berühren; zu dem Zwecke muss der Elektrodenabstand klein gewählt wer- den. Vielleicht sind diese Bedingungen bei der Flamme des Flachbrenners dadurch zu er- füllen, dass man sie zwischen zwei parallele ausgedehnte engmaschige Drahtnetzelektroden bringt. § 3. Natur der Ionen in Flammen. — Arrhenius-) hat gefunden, dass die Leitfähig- keit eines Metallsalzes in der Bunsenflamme unabhängig ist von der chemischen Natur des Säureradikals und lediglich durch die Art des Metalls bestimmt wird. Damals noch unbe- kannt mit negativen Elektronionen, hat er zur Erklärung jener Thatsache die an und für sich j plausible Hypothese aufgestellt, dass für alle Salze eines Metalls in der Bunsenflamme die negativen Ionen Hydroxylionen, die positiven Metallionen seien. Nachdem wir heutzutage wissen, dass in Gasen bei niedrigem Druck und grosser Trans- lationsgeschwindigkeit die negativen Ionen freie negative Elektronen sind, liegt eine andere Er- klärung der obigen von Arrhenius gefundenen Erscheinung nahe. Die negativen Ionen in hoch temperierten Gasen, so in einem Salzdampf in der Bunsenflamme können nämlich in der Mehrzahl freie negative Elektronen sein, die sich infolge ihrer grossen Translations - Geschwindigkeit nicht an neutrale Gasmoleküle anlagern und so keine Molionen bilden können.') Diese Annahme erklärt erstens ebensogut wie i) H. A. Wilson, Phil. Trans. 192, 499, 1899. 2) Sv. Arrhenius, Wied. Ann. 42, 18, 1891. 3) J. Starl<, Naturw. Kundschau 18, 549, 1902; P. I.e- nard, Ann. d. Phys. 9, 642, 1902. Digitized by Google 86 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3. ) I die Hypothese der Hydroxylionen die Unab- hängigkeit der Leitfähigkeit in Flammen vom Säureradikal. Zweitens leistet sie noch mehr, sie lässt verstehen, warum die spez. Geschwin- digkeit des negativen Ions in Flammen von einer höheren Grössenordnung ist als diejenige des positiven. H.A. Wilson') undMoreau'^ fanden 7'n rund zu 1200 cm • sec~' für i Volt- cm""', 7'/ fanden sie nicht grösser als 60 cm-sec""', Lenard giebt für vp 0,08 cm ■ sec"'. Und stellt man sich den Fall her, dass die negativen Ionen nachweisbar überwiegend freie Elektronen, die positiven Atom- oder Molionen sind, indem man beispielsweise die Ionisation in der negativen Glimmschicht (vergl. vorhergehende Abhand- lung) mittels der Methode der Querströme be- nutzt, so erhält man eine Strömung von ge- nau demselben Charakter wie in einem Flam- mengfas. Hier wie dort tritt der grösste Teil der Elektrodenspannung als Spannungsabfall an der Kathode auf, hier wie -dort zeigt die r,y- Kurve, welche die Beziehung zwischen Stromstärke und Elektrodenspannung darstellt, den gleichen Typus der partiellen Sättigung. Nach der von dem Verfasser vertretenen lonisierungstheorie werden die freien negativen Elektronen durch Abspaltung von neutralen Atomen gewonnen. Nach dieser Ansicht ver- liert in der Bunsenflamme infolge der hohen Temperatur ein Teil der Metallatome negative Elektronen und wird dadurch zu positiven Ionen. Es scheint, als ob diese Ionisierung nicht an dem Metallatom innerhalb seiner Verbindung mit einem Säureradikal, sondern an den durch Wasserstoff oder Kohle reduzierten Metallato- men oder auch an den Oxyden der Metalle erfolgt. Das letztere ist deswegen wahrschein- lich, weil das Oxyd im festen Zustand an der Kathode (vergl, vorhergehende Abhandlung) bei hoher Temperatur negative Elektronen in grosser Zahl ausgiebt. Dass in der That in Salzdäm- pfen in der Bunsenflamme neben freien Metall- atomen Oxyde der Metalle vorkommen, be- weist das bekannte Auftreten von Oxydspek- tren bei Flammen. Die positiven Ionen in Salz- dämplen in der Bunsenflamme mögen also in wechselndem Verhältnis Metall- und Metalloxyd- ionen sein. § 4. Bemerkungen zu Herrn Starkes Mitteilung über Flammenleitung. — Herr Starke hat in einer in den Berichten der Deut- schen Physik. Gesellschaft (i, 364, 1903) er- schienenen Mitteilung den „Potentialverlauf bei der Elektrizitätsleitung durch Gase, insbeson- dere der Flammenleitung" behandelt. Ich be- grüsse es, dass er sich bezüglich der Sjstema- tik der elektrischen Strömungen in Gasen^ spe- 0 H. A. Wilson, Phil. Trans. 198, 499, 1899. 2) O. More.in, Ann. Chim. et Phys. SO, 5, 1903. ziell der Unterscheidung zwischen selbständiger und unselbständiger Strömung, und bezüglich des Geltbereiches des Ohmschen Gesetzes auf den Standpunkt des von mir verfassten Buches („Die Elektrizität in Gasen") gestellt hat. Wenn er aber dieses citiert, um zu zeigen, dass in der Litteratur die irrtümliche Meinung, die Ano- dentemperatur habe Einfluss auf die Leitung in der Flamme, mehrfach sich finde, so muss ich für meinen Teil dies zurückweisen. Ich habe nie daran gezweifelt, dass die Ionisierung in Flammen durch das ganze hoch temperierte Volumen erfolge; auf Seite 97 kommt dies klar zum Ausdruck; schon dass ich von einer Ioni- sierung, nicht von einer Elektrisierung in Flam- men spreche, schliesst die von Wilson und Thomson vertretene Meinung aus, dass die Ionen in Flammen von den Elektroden kom- men. Wenn ich auf Seite 1 59 von einem Ein- fluss der Elektroden temperatur spreche, .so kann dies für mich nur eine Abkürzung für „Temperatur des Gases in der Nähe der Ober- fläche der Elektroden" sein. Von dieser Tem- paratur hängt die spez. Leitfähigkeit ab, insofern sowohl die spez. lonenzahl » wie die spez. Geschwindigkeit v (S. 253) eine Funktion der Temperatur und auch der Zusammensetzung des Gases ist. Der auf die Gasschicht von einer Elektrode kommende Spannungsabfall ist unter sonst gleichen Umständen um so grösser, je kleiner X bei der niedrigen Temperatur und je dicker diese Schicht niedrigerer Temperatur ist. Lediglich um dies zu zeigen, habe ich die von Marx gefundenen Kurven reproduziert, ohne mich mit der theoretischen Auffassung Marx' zu identifizieren. Ich habe vielmehr von je den* Standpunkt des Herrn Starke bezüg- lich des Einflusses der „Elektrodentemperatur" eingenommen. Weil ich den Fall, dass eine Elektrode ausserhalb der Flamme sich befin- det, für kompliziert hielt, habe ich auf S. 253 und 414 auf eine eingehende Besprechung der einschlägigen Versuche verzichtet. In einer früheren Mitteilung (Ann. d. Phys. 5, 98, 1901) habe ich die Frage aufgeworfen, ob die Poissonsche Gleichung t ■£= — \j'(} auf elektrisch durchströmte Leiter von räum- lich variabler Leitfähigkeit anwendbar sei. Für diesen Fall ist die Poissonsche Gleichung nicht abgeleitet worden. Und es schien mir darum notwendig, dass ihre Anwendbarkeit auf diesen neuen Fall erst bewiesen werden müsste. Es muss gezeigt werden, dass jene Gleichung auch für den Fall zweier entgegengesetzter Ströme von positiver und negativer Elektrizi- tät bei rä'.imlicher Variation der Leitfähigkeit Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3. 87 anwendbar ist. Es muss die Richtigkeit der Gleichung nachgewiesen werden: ^~I 4* • ly/ / Vt • F—J„ \ Vn • /'"J , wo /.(j-)==f(/// -vp +«« • Vn ) und/''= ' dx + f/ ist '.... innere Triebkraft). Da Herr Starke die Anwendbarkeit der P ois so n sehen Gleichung mit grossem Nachdruck bejaht, so glaube ich annehmen zu dürfen, dass ihm der hier gefor- derte Nachweis gelungen ist und in seiner aus- fuhrlichen Abhandlung enthalten sein wird. Ich habe demgemäss die Poissonsche Gleichung oben in § i auch bereits angewendet. Übri- gens habe ich in dem Fall, fiir welchen ich die Gültigkeit dieser Gleichung bezweifelte, nicht eine räumliche Variation von vp und Vn und jp und ju angenommen, wie Herr Starke still- schweigend für diesen Fall thut, um das Auf- treten einer inneren Ladung auch fiir diesen Fall plausibel zu machen. Göttingen, Dezember 1903. (Eingegangen 23. Dezember 1903.) BESPRECHUNGEN. T.Christen, Das Gesetz der Translation des Wassers in regelmässigen Kanälen, Flössen und Röhren, gr. 8. VII u. 168 S. m. i Tab. u. I lith. Tafel. Leipzig, W. Engelmann. 1903. M. 5,— Die Monographie Christens basiert auf i,Tündlichem Studium der bisherigen zahlreichen Versuche über die Wasserbewegung und der daraus abgeleiteten Formeln, worüber eine histo- rische Einleitung Auskunft giebt. Danach geht der Verfasser, vorwiegend auf Grund der Versuche von Bazin, zur Aufstellung einer neuen Formel über, welche er das Fundamental- [jesetz der Wasserbewegung nennt. Dieselbe lautet für die mittlere Stromgeschwindigkeit v in einem Kanal von der Breite B, dem Gefälle J und der stationären Durchflussmenge Q k ' ^B worin der Koeffizient k von der Rauhigkeit der \yandung abhängt. Der Verfasser findet, dass diese Formel nicht nur die Bewegung von Kanälen mit rechteckigem Querschnitt wieder- giebt, sondern auch auf unregelmässige Fluss- profile passt; er wendet sie schliesslich sogar auf kreisförmige Röhren an. Darauf geht er zur Untersuchung der Geschwindigkeitsverteilung im Querprolil des Wasserstromes über, für welche er ebenfalls empirische Formeln aufstellt. Bei dieser Gelegenheit werden die Versuche von Osb.Reynolds diskutiert, der für die Strömung in Röhren kritische Geschwindigkeiten festge- stellt hatte, bei deren Überschreiten die vorher parallele Bewegung der Wasserteilchen sich in eine turbulente auflöste. Auf die Nichtüberein- stimmung der Erfahrungsresultate mit den Rech- nungsergebnissen der theoretischen Hydrodyna- mik wird öfters mit dem Wunsche hingewiesen, dass das vorliegende Material zu neuen hydro- dynamischen Studien Anlass bieten möge. Refe- rent kann sich diesem Wunsche nur anschliessen und die Schrift von Christen darum allen denen warm zum Studium empfehlen, welche sich für das Zusammenwirken der Hydrodynamik und der technischen Hydraulik interessieren. Für die Praktiker des letzteren Gebietes, insbeson- dere für die Wasserbautechniker sind die Resul- tate Christens auf jeden Fall von grossem Werte. H. Lorenz. (Eingegangen 17. November 1903,) Bunseniana. Eine Sammlung von humoristischen Geschichten aus dem Leben von Robert Bunsen nebst einem Anhang von Pfälzischen Lyceumsanekdoten. Dargestellt von Einem, der vieles miterlebt und das übrige aus guten Quellen geschöpft hat. gr. 8. IV u. 39 S. Heidelberg, C. Winter. 1904. M. — ,80. Es ist eine ganz natürliche Erscheinung, dass eine so grosse und charakteristische Persön- lichkeit wie Bunsen der geschäftigen Fama reichlichen Stoff bot, und dass schon zu seinen Lebzeiten üppige Schlingpflanzen der Mythe um ihn emporschössen. Dass es an und für sich nur dankenswert ist, wenn man in getreuer und pietätvoller Weise charakteristische Züge aus dem Privatleben grosser Männer sammelt und erhält, die das Bild des sonst nur aus seiner ernsten Lebensarbeit Bekannten wirkungsvoll vervollständigen, bedarf kaum der Erwähnung. Leider hat der Referent jedoch hier die deut- liche Empfindung, dass es sich um etwas anderes handelt als darum, Bunsen als Original der Vergessenheit zu entreissen und vor grotesker Entstellung zu bewahren. Vielmehr kann sich der Referent nicht des Eindruckes erwehren, dass hier schon durch die von dem anonymen Verfasser gegebenen Erläuterungen der Bunsen- anekdoten eine gewaltsame Verzerrung des Thatsächlichen resultiert. Dass an 24 Seiten Bunsenanekdoten sich 12 Seiten voll der plat- testen Witze auf Kosten pfälzischer Schuldes- poten anschliessen, verstärkt den Eindruck, dass es dem Verfasser mehr auf die guten oder Digitized by Google 88 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3. schlechten Witze als auf die Persönlichkeit Bunsens ankam, die in dem einzigen auf dem ' Umschlag befindlichen Titelvvort „Bunseniana" mehr als Aushängeschild benutzt wird. Dass Bunsen, namentlich in seinen alten Tagen, ein Original war,' ist bekannt genug, und der Referent hatte mehr als einmal Ge- legenheit, aus dem Munde begeisterter Schüler des grossen Mannes Anekdoten über dessen Eigentümlichkeiten erzählen zu hören (so dass ihm der Inhalt der wirklichen Bunseniana durch- aus nicht völlig neu war), aber er hegt die grössten Zweifel darüber, dass viele Schüler Bunsens an einer solchen Darstellung seiner Eigentümlichkeiten Gefallen finden werden. Emil Böse. (Eingegangen 20. November 1903.J G. Mie, Die neueren Forschungen über Ionen und Elektronen, gr. 8. 40 S. m. 4 Abb. Sammlung elektrotechnischer Vorträge. IV. Bd. 2. Heft. Stuttgart, Ferdinand Enke. 1903. M. 1,20. Das Buch enthält drei populärwissenschaft- liche Vorträge, in denen in klarer, möglichst elementar gehaltener Form die moderne Elek- trizitätstheorie, die Ionen- und Elektronenlehre, entwickelt wird. Im ersten Vortrage giebt der , Verfasser an der Hand mehrerer Beispiele aus der Akustik und Mechanik ein Bild, von der Beschaffenheit des Äthers, der ,, nichtgreifbaren Materie", und seiner Wirkungsweise auf die greifbare Materie. Der zweite Vortrag be- handelt die lonentheorie, zunächst bei der elek- trischen Leitung in FIüs.sigkeiten, sodann bei ' der in Luft, wobei die einschlägigen Versuche be.sonders von Thomson und Elster und Geitel eingehend besprochen werden. Ver- , fasser zeigt dann, wie sich auf der lonentheorie die Elektronentheorie aufbaut, die den Inhalt \ des 3. Vortrages bildet, der also die elektrische ^ Entladung in verdünnten Gasen, die Kathoden- und Kanalstrahlung umfa.sst. M. Reich. ( Einjiegangen 19. November 1903.) | Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen , der Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald Mitteilung zu machen.) Ernannt wurden der Privatdo^ent tTlr Chemie .in der Uni- versität Kiel, Dr. phil. Ludwig liercnd, zum a. o. Professor d.aselbst, Dr. phil. Paul Spics an der künigl. Kriegsalcademie zum Professor der Physik an der künigl. Ak.idemie in Posen, der a. o. Professor H. Berg zum Professor (ür M.-ischineningcnieur- fächer .in der Technischen Hochschule in Stuttgart, der Priv.-xt- dozent für C hemie und Abteilungsvorsteher an der chemischen Anstalt der L'nivef-itat I!onn, Professor Dr. phil. Eberhard Kimbach, zum .1. o. Professor, der Oberingenieur W. Wen- de lin in Wien /um o. Professor der Elektiotechnik und tech- nischen Mechanik an der liergakademie in l.eoben, Dr. Fre- , derik Carl Mulertz Strömer zum ö. o. Professor für Mathematik .in der Universit.Ht Christiania (dem früheren Lehr- stuhl C. A. Bjerkness), der kommissarische Abteilnngsvor- Steher im Chemischen Institut der Universität zu Bonn, Pro- fessor Dr. Oeorg Frerichs zum a. o. Professor. An der lierliner Universit.Ht habilitierte sich der Profess(.r der Physik an der Landwirtschaftlichen Hochschule, Dr. Richard Börnstein, als Privatdozent fUr Meteorologie, an der Universität Bern Dr. Fritz Ephraim för anorganische Chemie, an der Universität Leipzig Dr. phil. Karl Schall, bisher an der Universität Zürich, als Privatdozent für ("hemif. Der Professor der .'\stronomie an der Universität Königs- berg Hermann Struve erhielt einen Ruf als Professor der Astronomie und Direktor der Sternwarte in Berlin an Stelle des Professor Dr. Wilhelm Försters, der am I. Oktober 1903 in den Ruhestand trat. Der Amanuensis an der Technischen Hochschule in Wien, Privatdozent Dr. Robert Freiherr Daublebsky v. Ster- neck, wurde mit der Substituierung der Lehrkanzel für Mathematik an der Universität Czernowitx betraut. Die Vor- lesungen über „Nahrungsmittelchemie" in Bonn sind dem mit Beginn des laufenden Winterhalbjahrs von Königsberg dorthin versetzten Professor Dr. Karl Kippenberger übertragen worden. Der Titel Professor wurde dem Dozenten für Maschinen- ingenieurwesen .in der Technischen Hochschule in Aachen R. Lutz, dem Privatdozenten für allgemeine und angew.iDdte Elektrochemie an der deutschen Technischen Hochschule in Brlinn, Dr. phil. Carl Frenzel und dem Priv.itdozenten für Chemie an der chemisch-technischen und elektrochemischen Anstalt an der Technischen Hochschule zu Darmstadt Dr. Bernhard Xeumann verliehen. Der o. Professor des Maschinenbaues an der Technischen Hochschule in D.irmstadt, Max Gutermuth, ist zum Geh. Baurat, der o. Honorar-Professor der Mathematik an der Uni- ver.sität Jena, Gottlob Frcge zum Hofrat ernannt worden. Zu Mitgliedern des bayerischen Maximiliansordens, .\bteil- ung für Wissenschaft, wurden der Prof. der Physik Abbe-Jena und der Professor der Mathematik Neumann -Leipzig ernannt Dem Professor Dr. Rudel- Nürnberg ist wegen seiner verdienstvollen klimatologischen Arbeiten von der bayerischen Akademie der Wissenschaften inMUnchendie silberne Akademie- Medaille bene merenti verliehen worden. Die .\kademie der Wissenschaften zu Paris h.it den Phy- siker der Berliner königlichen Sternw.irte, Professor Dr. Eugen Goldstein, durch Zuerkennung eines Preises für seine physika- lischen Entdeckungen und den Professor der Mathematik D. H i I - bert-Göttingen durch Zuerkennung des Poncelet- Preises für hervorragende Arbeiten auf dem Gebiete der Geometrie geehrt. Professor Curie- Paris hat das ihm verliehene Ehren- legionkreuz abgelehnt, weil er nicht allein für die Radium- Entdeckung ausgezeichnet sein will, an der seine Gattin den gleichen Auteil hat. Die italienischen Chemiker |>lanen für Professor Ugo Schiff-Florenz, der im April 1904 seinen 70. Geburtstag feiert und der 40 Jahre l.ing in Italien als Forscher und Lehrer gewirkt hat, eine würdige Ehrung. Alle Bekannte, Freunde und Fachgenossen, die sich an dieser Ehrung zu beteiligen wünschen, wollen sich an Dott. Guido Bargioni-Florenz, Via Aretina III, wenden. Gestorben ist der o. Professor der Mathematik an der Universit.it Marburg, A. Edmund Hess, der frühere Privat- dozent fiir chemische Technologie an der Technischen Hoch- schule zu Darmst.idt. Dr. phil. Christian Heinzerling in Fr.inkfurt a.M., der Professor der Chemie VincenzoRodella- -N'ovara beim Experimentieren mit Blausäure. Berichtigung. In der vorläufigen Mitteilung „Über geschichtete l\nt- ladung im Wasserstoff bei .Xtmosphärendruck" (in dieser Zeit- schrift 4, S71, 1903) sind in den Figuren 2 — 10 einige der Photographien vertauscht: auch lassen die Abbildungen selbst sehr wenig von den Schichten erkennen. Den Herren In- teressenten stelle ich gern Kontaktkopien zur Verfügung. Carl Stuchtev. Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in Qöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig. Druck von August Pries in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 4. 15. Februar RedaktiODfSchluif für No. s au 1904. I 15. Februar 1904, 5. Jahrgang. 1NHA1.T. (R. «= Referat, B. = Be^prechong.] Seite Akustisch: Verallgemeinernde Weiterentwicklung des elektromagnetischen „Selbstunterbrecheis" und ihre Verwendung zu — Demonstrationen, t. J. J. T. Chabot. 89 Borgmann, J., über das elektrische Nachleuchten und über die Wirkung des Radiums auf dasselbe . . . 104 Chabot, J. J. T., Verallgemeinernde Weiterentwicklung des elektromagnetischen „Selbstunterbrechers" und ihre Verwendung zu akustischen Demonstrationen 89 — Nene Strahlen oder eine neue EmanatioD .... 103 Chemie: Jahrbuch der — , t. R. Meyer. (B.) . . . uo CBUdnoöhowski, W. B. ▼., Ober den elektrischen Lichtbogen zwischen Leitern zweiter Klasse ... 99 Diamagnetismns : Elektrisches AnalogOD zum — , T. L. Fuccianti 92 SSnitB, J., Der Wellenmesser und seine Anwendung. (R.) 1 18 | Elektrisch: — Analogon zum Diamagnetismns, v. L. Puccianti 92 — Über den — Lichtbogen zwischen Leitern zweiter Klasse, v. W. U. v. Czudnochowski 99 — Über das — Nachleuchten und über die Wirkung des Radiums auf dasselbe, t. J. Borgmann . . . 104 — Über Gebe- und Empfangsapparate zur — Fernttber- tragung von Photographien, v. A. Korn . . . . I13 Elektrizität: üt>er Zerstreuung in der freien Luft, t. P. B. Zölss 106 Elektroden : Der Glimmstrom zwischen nahen — in freier Luft, V. J. Stark 96 Elektromagnetisch : Veraltgemeinemde Weiterentwicklung des — „Selbstunterbrechers" und ihre Verwendung zu akustischen Demonstrationen, v. J. J. T. Chabot 89 Elektron: Kann sich ein — mit Lichtgeschwindigkeit . bewegen?, t. P. Hertz 109 Klektroskop : Divergenz von — blättchen im Vakuum infolge von Belichtung, v. S. Guggeuheimer u. A. Korn 95 1 Emanation: Neue Strahlen oder eine neue — , v. J. J. I T. Chabot 103 1 Glimmstrom: Der — zwbchen nahen Elektroden in freier ' Luft, V. J. Stark 96 | Ouggenhelmer, S. u. A. Korn, Divergenz von Elek- 1 troskopblättcben im Vakuum infolge von Belichtung 95 ,' Harms, F., über die Ursache der Leitf&higkeit von ; Phosphorluft 93 I Hertz, F., Kann sich ein Elektron mit Lichtgeschwindig- ' keit bewegen ? 109 j JohaoneBBOii , F., Physikalische Grundbegriffe. (B.) 120 j Korn, A., Über Gebe- und Empfangsapparate zur elek- I Irischen Fernübertragung von Photographien . . . 113 I — u. B. Guggenheimer, Divergeni'. von Elektroskop- ' blättchen im Vakuum infolge von Belichtung . . 9$ ' Seite Leitfähigkeit: Über die Ursache der — von Phosphor- luft, V. F. Harms 93 Lichtbogen: Über den elektrischen — zwischen Leitern zweiter Klasse, v, W. B. v. Czudnochowski . . 99 Lichtgeschwindigkeit: Kann sich ein Elektron mit — bewegen?, v. P. Hertz 109 Luft: Der Glimmstrom zwischen nahen Elektroden in freier — , v. J. Stark 96 — Ober ElektrizitStszerstreuung in der freien — , t. P. B. Zölss 106 — Die Theorie der Apparate zur Herstellung flüssiger — mit Entspannung, v. R. Fictet. (B.) .... I20 Natur und Schule, Zeitschrift für den gesamten naturkund- lichen Unterricht, herausgegeben von Landsberg, Schmeil u. Schmid. L2, IL (B.) 118 Personalien 120 Phosphorluft: Über die Ursache der Leitfähigkeit von — , V. F. Harms .' 93 Photographien: über Gebe- und Empfangsapparate zur elektrischen Femübertragung von — , v. A. Korn . 113 Physik: Elemente der Experimental- — zum Gebrauch beim Unterricht, v. H. Zwick. (B.) 119 Physikalische Grundbegriffe, v. P. Johannesson. (B.) : 120 Pictet, R., Die Theorie der Apparate zur Herstellung flUsi^iger Luft mit Entspannung. (B.) 120 Puccianti, Ii. , Elektrisches Analogon zum Diamagne- tismus 92 Radium: Ober das elektrische Nachleuchten und über die Wirkung des — auf dasselbe, v. J. Borgmann 104 Selbstunterbrecher: Verallgemeinernde Weiterentwicklung des elektromagnetischen — und ihre Verwendung zu akustischen Demonstrationen, v. J. J, T. Chabot . 89 Stark, J., Der Glimmstrom zwischen nahen Elektroden in freier Luft 96 Strahlen: Neue — oder eine neue Emanation, v. J. J. T. Chabot 103 Unterricht: Natur und Schule, Zeitschrift für den ge- samten naturkundlichen — , herausgegeben von Landsberg, Schmeil u. Schmid. L 2, IL (B.) I18 — Elemente der Experimentalphysik zum Gebrauch beim — , v. H. Zwick. (B.) 119 Vakuum : Divergenz von Elektroskopblättchen im — infolge von Belichtung, v. S. Guggenheimer u. A.Korn 95 Wellenmesser: Der — und seine Anwendung, v. J. Dönitz. (R.) 118 Zölss, F. B., Über Elektrizitätszerstreunng in der freien Luft 106 Zwick, H., Elemente der Experimentalphysik zum Ge- brauch beim Unterricht. (B.) I19 OR I GIN ALM ITTE I LU N G E N. Verallgemeinernde Weiterentwicklung des elektromagnetischen „Selbstunterbrechers" und ihre Verwendung zu akustischen Demon- strationen. Von J. J. Taudin Chabot. Die Halskesche Feder am Delarive- Wagner- seben Hammer, ebenso wie das Quecksilber des Foucaultschen Unterbrechers ermöglichen zum grösseren Teil das Vorherrschen jener Phasendifferenz zwischen den Cykeln der Anker- schwingung und des Kontaktspiels, welche für den Betrieb dieser Apparate unerlässUch ist. Zum übrigen Teil entspringt dieselbe einer verzögernden Wirkung der Selbstinduktion des Kreises auf die Variationen der Stromstärke, derzufolge namentlich die Erregung des Elektro- magnets noch anhält, nachdem schon die Strom- unterbrechung am Kontakt vollendet ist. Die Erkenntnis dieser meistens übersehenen Thatsache ') erscheint sehr wesentlich für das l) Bekannte T^ehrbttcher verschweigen sie; in einem heisst es sogar geradeaus, der Anker werde angezogen und gl eich- Digitized by Google 90 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 4. Verständnis der Wirkungsweise beider weit verbreiteten Konstruktionen, funktionieren doch dieselben, falls Kontakt und Anker vollkommen starr, bezw. so verbunden sind, dass nur seitens der Selbstinduktion eine geringe Phasenver- schiebung zur Geltung kommt, kaum oder gar nicht. Die Frequenz der Schaltungen bedingen gemeinsam die mechanische und die elektro- magnetische natürliche Schwingung des Appa- rats in seinem Stromkreise. Von der Delarive- Wagnerschen unterscheidet die Foucaultsche Konstruktion sich ersichtlicherweise dadurch, dass sie, im Gegensatz zu jener, eine Variation der Phasendififerenz leicht auch während des Betriebes erlaubt (durch Ändern des Queck- silberniveaus). Einer Weiterentwicklung des Selbstunter- brechers gegenwärtiger Art eröffnet sich nun der Weg, sobald man das schwingende System den Kontakt steuern lässt durch ein Medium, das seinerseits zugleich einem anderweitigen System angehören und so gewünschten Falles in dessen Bereich platzgreifende Zustands- änderungen offenbaren kann, indem es jeweils das Wechselspiel des Unterbrechers auslöst, wobei dann bis zum Erreichen der vollen Schwingungsweite auch eine Selbstverstärkung des Effekts zu vermerken ist. Solchergestalt kommen in Betracht die Steuerung vermittels I'lüssigkeit, Gas oder des freien Äthers selbst, bei selbstredend gleichzeitig entsprechender Gestaltung des schwingenden Systems, sowohl wie der Kontaktvorrichtung. Im Falle der Übertragung durch ein Gas sind schwingende Systeme gegeben mit den Schallerzeugern Saite, Stimmgabel, Membrane, ebenso wie die Kontaktvorrichtung und es braucht nur zwischen zwei gleichen oder ver- schiedenen solchen, die, akustisch abgestimmt, im gegenseitigen Einflussbereich liegen, eine geschlossene Kaskadenschaltung ausgeführt — d. h. der Kontakt einerseits mit dem Elektro- magnet andererseits, der Kontakt andererseits mit dem Elektromagnet einerseits in Verbin- dung gebracht — zu werden, um die gedachte Anordnung zu realisieren. Die Phasenver- schiebung sodann lässt sich hervorrufen all- gemein an zwei Stellen der geschlossenen Bahn, welche jetzt die periodische Zustands- änderung durchläuft, nämlich wo diese als akustische (materiemechanische) Schwingung des übertragenden Gases in die Erscheinung tritt, sowie wo sie als elektromagnetische zeitig der Strom uoterbrochen, womit offenbar die Möglich- keit, an einen Phasenunteischied als wesentliches Moment zu denken, erschwert wird. Im Prinzip verwandt ist der Phasen- unterschied zwischen Ankerrotation und Stromkommutation eines rotierenden Motors, welcher in einer Ablenkung des Feldäquators zum Ausdruck kommt. (äthermechanische) Schwingung am Leiter- system verkehrt, und zwar durch passende Bemessung von deren beiden elastischem Ver- halten, wozu hier Kapazität und Selbstinduktion richtig zu verteilen, dort die Weglänge der Schwingung im Gase und dessen Dichte ge- eignet zu variieren sind, jeweils derart, dass eine Verschiebung von 90' resultiert Zur Demonstration empfiehlt sich ausneh- mend die Membrane, wie sie, sogleich in Ver- bindung mit einem Elektromagnet, als „Tele- phon" leicht erhältlich und sehr bequem zu handhaben ist. Als schallempfindlichen Kon- takt, der selbst nicht tönt, fand ich recht be- quem ebenfalls und brauchbar den des sog. Mikrophons, obwohl er den Charakter nur eines variablen Widerstandes hat, d. h. nur einen pulsierenden Strom, nicht einen intermittieren- den, zu erzielen gestattet. Es stehen Telephon und Mikrophon, etwa in der atmosphärischen Luft, sich frei gegen- über. Im Hinblick auf die quadratische Streuung der Schwingungsintensität müssen, zur Sicherung einer akustischen Wechselwirkung noch in der erforderlichen Stärke, sie ziemlich nahe an- einander gebracht werden. Der akustische Phasenunterschied ist hier also unbedeutend, weshalb derselbe im wesentlichen elektro- magnetisch, am Leitersystem von Tfele- und Mikrophon, bewirkt werden muss. Zu dem Zwecke vereinigt man etwa das Mikrophon und die Stromquelle zu einem geschlossenen Kreise vermittels der einen Wicklung eines Transformators (einer Induktionsspule), dessen andere Wicklung das Telephon schliesst. Auf diesem Wege kann eine Phasendistanz von nahezu 90" erreicht werden zwischen der Schwingung der Telephonmembrane und der Schwingung des Mikrophonkontakts. (Volle 90* Phasendistanz wäre oflfenbar nur möglich im widerstandslosen Kreise.) Im übrigen funktioniert der Apparat ganz wie seine Vor- fahren vom Typus Delarive und Wagner oder Foucault: Biegt gerade die Telephon- membrane hinaus, so vermittelt das über- tragende Gas einen Druck auf die Mikrophon- membrane, wodurch der Leiterwiderstand ab- und die Stromstärke zunimmt, so dass der Telephonmagnet veranlasst wird, seine Membrane zurückzuziehen; dann federt auch die Mikro- phonmembrane heraus, der Kontaktdruck sinkt, der Widerstand des Kreises nimmt zu, der Strom ab und die Telephonmembrane kann neuerdings vorschnellen, wiederum einen Druck auf die Mikrophonmembrane einleitend, Ab- nahme des Stromkreiswiderstandes u. s. w. Nach passender Justierung ist das ganze System einer aufgezogenen Uhr zu vergleichen, deren Pendel nur noch in Ruhe verharrt: ein Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. 91 Anstoss genügt, den Energiefluss auszulösen, die Uhr ablaufen zu lassen. Der zu über- schreitende Schwellenwert der Intensität dieses Anstosses kann äusserst niedrig gehalten sein (so dass schon scheinbar „von selbst" das Tele- phon zu tönen anfängt, wenn man seine Schall- öffnung an die des Mikrophons heran- bringt). Die selbstverstärkende Wechselwirkung des ersten Augenblicks verläuft sehr rasch, fast momentan ist der definitive Schwingungs- zustand erreicht, die P'requenz bedingt vor- wiegend durch die elektromagnetische und die mechanische Trägheit des Systems, die Inten- sität durch die Masse der in Umlauf gesetzten Energie. Die Wirkung wahrnehmbar zu machen, ist von dieser Energie ein Teil abzuspalten. Solches kann natürlich wiederum in zweierlei Art geschehen: äthermechanisch (elektromag- netisch), indem man dem Leitersystem ein weiteres Telephon, nur als Hörtelephon (laut- sprechendes eventuell) anfügt ') oder materie- mechanisch (spez. akustisch), im übertragenden Gase unmittelbar, wenn von der sich hier zer- streuenden Schwingungsenergie auch das Ohr des Beobachters sogleich einen Bruchteil auf- Tängt. In beschriebener Weise erscheint nunmehr der elektromagnetische Selbstunterbrecher ajs gewissermassen diskontinuierlicher Appa- rat, welcher u. a. dazu benutzt werden kann, Emissions- und Absorptionszentrum 2) einer akustischen Versuchssphäre auch ausserhalb der Sphäre zueinander in Beziehung zu setzen, dergestalt den Schwingungszustand in eine geschlossene Bahn verweisend; dazu sind bloss das schwingende System und der ge- schwungene Kontakt an je einen jener beiden Punkte zu bringen. Wenn abermals ein Gas, z. B. die atmo- sphärische Luft, als übertragendes Medium fungiert, kommen jetzt namentlich die Experi- mente mit Schallstrahlen, welche die Fähigkeit des Schalles darthun, zurückgeworfen und ge- brochen zu werden, in Betracht, und zwar am 1) Tritt an die Stelle dieses HörtelephoDS Eversheds Reso- Dftnzrelais (Jouro. Inst. el. Eog. 27, 582 sqq., 1898), abgestimmt auf die natiltliche Schwingung des Selbstunterbrechers, so resultiert eine Kombination, welche bei entsprechender Justie- rung der Empfindlichkeit des Mikrophons und der Spannung der Stromquelle die allergeringste Erschütterung mit dem Schliessen eines Stromkreises zu beantworten Tcrmag, indem das Relais durch Integration von Bewegungsenergie über eine Reihe ron Schwingungen seinen Kont{üctarm mit schnell wachsender Amplitude zum Anschlag treibt; Schwellenwert der hier benötigten Arbeitsintensität ist i , Millisekundenerg. 2) Emitsionscentrum bezeichne den Punkt, wo der Schall entsteht, — Absorptionscentrum den Ort des jeweils in Rede stehenden Effekts, insofern hier immer irgend ein Verwandeln, bezw. Absorbieren der Schallschwingung als solche Platz greift. einfachsten wiederum unter Verwendung von Telephon und Mikrophon. Bringt man die Telephonmembrane in den ' Brennpunkt des einen von zwei konjugierten Hohlspiegeln, die Mikrophonmembrane in den- I jenigen des anderen, so lässt sich bei passender I Abstimmung aller Faktoren die Wechselwirkung auslösen und wahrnehmen, sei es unmittelbar I an dem tönenden Schwingen des durchstrahlten , Gases, cq. der atmosphärischen Luft zwischen den Spiegeln, sei es vermittels des (eventuell , lautsprechenden) besonderen Hörtelephons. Werden Telephon oder Mikrophon aus dem Brennpunkt herausgerückt, so verstummt der I Apparat.') Wenn ausserdem ein prismatisch geformtes I anderes durchlässiges Medium geeignet in den : Strahlweg zwischen beiden Spiegeln gebracht wird, erfährt der Schallstrahl eine Ablenkung und es muss der eine von beiden Hohlspiegeln mit seinem Telephon oder Mikrophon, — welche zwei jetzt je im Brennpunkt eines Spiegels unverrückbar befestigt sind, — um eine be- stimmte Bogenstrecke , das Prisma im Dreh- punkt, fortbewegt werden, bis der diskonti- nuierliche Selbstunterbrecher wiederum anspricht zum Zeichen, dass in dem Augenblick die Bogendistanz der platzgehabten Fortbewegung den Ablenkungswinkel des Strahles zum Aus- I druck bringt. Mit solchem, dem Spektrometer I der Optik vergleichbarem *) Instrument lässt sich der Schallbrechungsexponent fiir verschie- dene Stoffe ermitteln. , Desgleichen funktioniert der Selbstunter- ■ brecher, falls seine beiden Teile an konjugierte I Punkte der Achse einer akustischen Linse, ' nach Sondhauss u. a., gebracht worden sind, um auszusetzen bis die Konjunktion aufgehoben wird.*) Dass die Versuche differenziert werden können durch Hinzutritt eben von Zustands- 1) Besonders interessant wäre es, diesen Versuch anzu- stellen in einem dec bekannten bifokalen oder muUifokalen Gewölbe, etwa dem „WhisperingGallery" von St Pauls zu London oder der „Salle de l'Echo" des Conservatoire des Arts et Metiers zu Paris: Das Mikrophon wird einer- seits aufgestellt, dann andererseits das Telephon hernmgefilhrt, bis im Augenblick, wo es die mit dem entfernten Standort des Mikrophons akustisch korrespondierende Stelle passiert, dasselbe zu tönen an^gt. (Telephon und Mikrophon mlissteu hier wohl entsprechend konstrniert oder wenigstens mit einer Auffangvorrichtung versehen sein.) — Eine Methode zur systematischen Prüfung der Akustik von Sälen liesse viel- leicht auf dieser Basis sich ausbilden. 2) Nur erscheint hier die akustische Emission mono- cymatisch, nicht wie die optische, wenn sie ein Spektrum liefert, polycymalisch. 3) Auch hier dürfte ein Prinzip zur Konstruktion nütz- licher Instrumente gegeben sein, z. B. eines automatischen Fernanzeigers schlagender Wetter oder sonstiger Gase. Man stellt so ein, dass erst in Gegenwart des be- treuenden Gases die Konjunktion eintritt und der Selbst- Unterbrecher anspricht. Durch Vermittlung entfernter, an Digitized by Google 92 Physikalische Zeitschrift, s* J^rg^ng- No. 4. änderungen jenes anderweitigen Systems, dem gleichfalls das übertragende Medium angehört (durch Variation des Gasdrucks u. s. w.), ver- steht sich von selbst. Solche, umgekehrt, aus ihrem Einfluss auf das Verhalten des diskon- tinuierlichen Instruments zu bestimmen, dürfte indessen, annehmbar genau, schwer möglich sein. Weiter im Bereiche der Interferenzwirkungen des Schalles kann der diskontinuierliche Selbst- unterbrecher als Indikator Dienste leisten. Be- sitzt z. B, eine Stimmgabel einen selbständigen schallempiindlichen Kontakt in der Ebene ihrer Zinken normal zur Längsachse, so passieren bei voller Umdrehung der Gabel um diese Achse die vier Hyperbeläste der schallfreien Interferenzzone, in welcher die Wechselwirkung unmöglich ist. Die Verwirklichung des Prinzips lässt im allgemeinen mancherlei Kombinationen zu, von welchen nur noch eine erwähnt sei: Von zwei disparat aufgestellten akusti- schen Paaren Telephon-Mikrophon wird der elektromagnetische Zusammenhang chia- stisch ausgeführt, sonach das Telephon des einen Paares mit dem Mikrophon des anderen, das Telephon des anderen mit dem Mikrophon des einen verbunden: die Wechselwirkung kann jetzt nur Platz greifen, wenn sie an beiden, beliebig voneinander entfernten Aufstellungs- orten ausgelöst wird.*) Die Verwendung schliesslich des Äthers selbst auch als frei übertragende's Medium im diskontinuierlichen Selbstunterbrecher bringt zwar nichts prinzipiell Neues, verallgemeinert aber noch die Anwendungsfkhigkeit des In- struments. Die Stromstärke eines Kreises, der eine strahlempiindliche Leiterstrecke, sowie eine eben diese Strecke beherrschende Strahlungsquelle enthält, verkehrt bei konstanter elektromoto- rischer Kraft in labilem Gleichgewicht. Jeder das Gleichgewicht störende äussere Impuls leitet eine Zustandsänderung ein, die, weil wiederum in geschlossener Baiin gehalten (teils im frei durchstrahlten „Dielektromagnetikum", teils gerichtet am „Parelektromagnetikum" *), eine (positive oder negative) Selbstverstärkung beliebigen Beobachtungsstellen befindlicher, laut tönender Telephone, oder des schon erwähnten Eversh,edschcn Relais, wird jeweils das Wamungssignal automatisch gegeben. 1) So bietet sich die Möglichkeit einer automatischen Anzeige der Koinzidenz TOn mehreren, selbst verschieden- artigen Momenten, die einzeln keine Beachtung verlangen, z. B. der gleichzeitigen Anwesenheit zweier verschiedener Gase an bestimmten Stellen (vgl. S. 91, Fussnote 3), eines Gases und einer Erschütterung (diese auch in Form von Licht, vgl. weiter im Text), der Gleichheit (bezw. Ungleichheit) der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Störungen — z. B. atmo- sphärischen, — nach verschiedenen Richtungen u. s. w. 2) Pem Leitersystem. (der Strahlung und des Stromes) bedeutet. In- dem man dem Wachstum eine Grenze steckt, bei deren Überschreiten die Selbstverstärkung ' plötzlich abfällt, um jeweils im nächsten Augen- ' blick wieder einzusetzen, gelangt man zur beab- sichtigten Anordnung. Die Frequenz der Schwin- I gungen bleibt auch hier, ausser von der Däm- ' pfung des Leitersystems und des durchstrahlten Mediums abhängig von der Reaktionsgeschwin- digkeit der in Wechselwirkung tretenden Fak- toren: einerseits, als Strahlungsstelle (Emissions- centrum) eine geeignet variable Lampe, anderer- ' seits, als strahlempfindliche Leiterstrecke (Absorptionscentrum), ein Bolometer, ein Selen- präparat, ein photoelektrisches Element.') ' l) Auf diesem Wege werden beliebig variierende Schwin- I guDgen sich fortlaufend verstärken lassen (telephonisches I Relais u. s. w.), sobald es gelingt, wenn dieselben als Süssere I Impulse angreifen, die Zustandsänderung des Systems mit jener . selbstthätig vergrösserten Amplitude ihnen symphas (sei es . verschoben) laufen zu lassen. Degerloch (Wttg.), 2. Januar 1904. (Eingegangen 12. Januar 1904), Elektrisches Analogon zum Diamagnetismus. Von L. Puccianti. Es ist bekannt, dass die magnetische In- duktion und die elektrostatische Induktion in , dielektrischen Körpern eine vollkommene Ana- logie aufweisen. Wohlbekannt sind auch die Versuche, welche beweisen: 1 . Die Anziehung von selten eines Magneten ' auf einen Körper von grösserer magnetischer Induzierbsu'keit als das Mittel; 2. die Abstossung eines Körpers von klei- nerer magnetischer Induzierbarkeit als das Mittel; 3. die Anziehung von selten eines elektri- sierten Körpers auf einen Körper von grösserer ' Dielektrizitätskonstante als das Mittel. In der That sollte man meines Erachten.s auf diesen letzten Versuch weit mehr Nach- druck in den Vorlesungen und grundlegenden Abhandlungen legen, als geschieht, weil in ihm das wahre elektrische Analogon zu der Wir- I kung eines Magneten auf einen paramagnetischen I Körper enthalten ist. Übrigens bietet dieser Versuch keinerlei Schwierigkeiten; nur muss I der Genauigkeit wegen darauf hingewiesen werden, dass es notwendig ist, ihn mit einem gut isolierenden Körper zu machen. Um aber die Analogie vollständig zu machen, ist ein vierter Versuch nötig und, soviel ich I weiss, noch nie ausgeführt worden, welcher ' zeigt, dass ein Dielektrikum von kleinerer ' Dielektrizitätskonstante als das Mittel in einem Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. 93 elektrischen Felde ein Verhalten zeigt analog demjenigen, welches in einem magnetischen Felde ein diamagnetischer Körper zeigt oder allgemein ein Körper von kleinerer Induzierbar- keit als das Mittel. Auf Anregung von Herrn Prof. Roiti habe ich diesen Versuch ausgeführt und ihn möglichst einfach anzuordnen versucht, da er ja vor allen Dingen einen didaktischen Wert hat und es gut ist, ihn auch in einer elementaren V^or- lesung ausführen zu können. Er gelingt jedoch nicht so leicht wie die andern Versuche. Sucht man diese Wirkungen zu zeigen an festen Körpern in Flüssigkeiten, so begegnet man den ziemlich komplizierten Erscheinungen, die auf der Überführung von Ladungen durch Konvektion und Leitung be- ruhen , und die zu Untersuchungen von Quincke, Heydweiller und Vicentini Stoff gegeben haben. Dagegen gelingt die Sache gut, wenn man übergeht zu Luftblasen, die im Innern von Vaselinöl gebildet werden, das sicherlich eine der bestisolierenden Flüssigkeiten ist. Um den Versuch anzustellen, benutze ich ein Gefäss, gebildet aus einem U-förmigen Messingstück, an welches zwei Spiegelglasplatten mittels zweier Gummibänder aufrecht angepresst werden. Das Gefass wird mit Vaselinöl gefüllt; darin ist eine kleine Metallkugel P eingetaucht, welche von einem dicken mit Mastix über- zogenen und gut isolierten Drahte gehalten wird; hinein taucht ferner das Glasrohr AB mit seinem aufwärts gebogenen kapillaren Ende, welches dazu dient, die Luftblasen hervorzu- bringen. Der nichtkapillare Teil ist gefiillt mit dicht gestopfter Watte, um die Blasen kleiner und ihre Aufeinanderfolge regelmässiger zu machen. In dieses Rohr wird die Luft mit einer Pumpe getrieben oder besser aus einem Rezipienten eingeleitet, in dem sie zuvor komprimiert wor- den ist. In jedem Falle ist es nötig, den Strahl sorgfältig zu regulieren, damit die Blasen sehr schnell in einer Art ununterbrochener Kette aufeinander folgen. Diese kommt in gerader Linie an die Oberfläche, solange das Kügel- chen P ungeladen ist; bringt man dieses aber mit einer Elektrisiermaschine auf ein Potential, welches einer Funkenlänge von 2 oder 3 mm entspricht, sei es positiv oder negativ, so krümmt sich die Reihe der Bläschen in dem Sinne, dass sie sich von dem Kügelchen ent- fernt, und nimmt die in dec Figur angedeutete Form an. Sie nimmt wieder den vertikalen Verlauf an, sobald das Kügelchen entladen wird. Der Versuch kann vielen Personen sichtbar gemacht werden, wenn man auf einen Schirm mittels einer elektrischen Lampe und einer Linse ein passend vergrössertes Bild des Appa- rates projiziert. In solchem Falle wird die Demonstration besonders klar, wenn man die Bläschen so schnell aufeinander folgen lässt, dass sie auf das Auge den Eindruck eines kontinuierlichen Streifens machen. (Aus dem Italienischen übersetzt von Max Ikl£.) (Kingegangen 4. J.inuar 1904.) Über die Ursache der Leitfähigkeit von Phosphorluft. (Vorläufige Mitteilung.) Von F. Harms. Um einen Einblick in den Mechanismus der bei der Phosphoroxydation sich abspielenden Vorgänge zu gewinnen, suchte ich zu bestimmen, eine wie grosse Elektrizitätsmenge in maximo durch die bei der Oxydation einer bekannten Phosphormenge entstehenden Träger transpor- tiert werden kann, oder, in der Sprache der lonentheorie ausgedrückt, das Verhältnis der Anzahl der oxydierten Phosphormoleküle zur Anzahl der gebildeten Ionen. Da unter den Umständen, die eine bequeme elektrische Messung gestatten, die oxydierten Phosphormengen nur nach Milligrammen zählten, so wurde die leichter messbare zur Oxydation verbrauchte Sauerstoffmenge bestimmt. Um die Gesamtzahl der gebildeten Ionen zu er- halten, muss man die Sättigungsstromstärke messen. Bei Atmosphärendruck wird nun nach den Beobachtungen von G. C. Schmidt') und meinen in diesem Punkte damit übereinstimmen- den Versuchen''') Sättigungsstrom in Phosphor- l) Diese Zcitschr. 8, 475, 1902; Ann. d. Thys. 10, 704, 1903. 2) Diese Zeitschr. 4, 436, 1903, Digitized by Google 94 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. luft selbst bei sehr hohen Potentialen noch nicht erreicht. Ich habe das 1. c. durch die geringe Beweglichkeit der mit Nebelteilchen belasteten Ionen zu erklären gesucht. Kine Vergrösserung der Beweglichkeit wird den Sättigungsstrom cet. par. bei niedrigeren Poten- tialen eintreten lassen. In der That zeigte denn auch eine Untersuchung der Leitfähigkeit in verdünnter Luft bezw. in verdünntem Sauer- stoff, dass unter diesen Verhältnissen bei rela- tiv niedrigen Potentialen Sättigungsstrom beob- achtet werden kann. Als Beispiel mag folgende Beobachtungsreihe dienen, die in einem etwa 2CX) ccm fassenden cylindrischen Gefäss ange- stellt wurde. Die Innenwand des Cylinders war mit Drahtnetz bekleidet, und bildete die eine Elektrode, die mit Hilfe eines Hoch- .spannungsakkumulators auf V Volt geladen werden konnte; die zweite Elektrode war ein in der Achse des Cylinders ausgespannter Draht, über den ein kleiner Phosphorcylinder geschoben war. Dieser Draht war mit einem Quadranten des zur Messung dienenden Elek- trometers verbunden. Ein Ausschlag von i mm in der Minute entsprach einer Stromstärke von 9,3Xio~'"'^ Amp. Bei einem Druck von 70 mm U/^ erhielt ich in feuchter Luft für die unter V verzeichneten Potentiale die unter /' ver- zeichneten Stromstärken. F— 40 —80 —160 —320 —640 —1200 Volt i 1,1 1,8 2,0 2,0 2,0 2,0 xio-'"ADip. V +1200 +800 +80 +40 Volt Die Versuche wurden mit dem in Fig. i. skizzierten Apparate gemacht: Der Apparat wurde auf etwa 10 mm Bg- evakuiert, dann Sauerstoff zugelassen bis zu einem (kleinen) Partialdruck x und der Hahn H geschlossen; das Manometer M, meist ein mit H-iSO^ ge- fülltes, zeigte dann die bei der Oxydation er- folgende Druckabnahme, die lonenzahl wurde in bekannter Weise mit Hilfe des Elektrometers durch Messung der Sättigimgsstromstärke be- stimmt. 1.9 1,9. 1.7 1.3 xio -10 Amp. Dass man hier mit gesättigtem Strom zu thun hat, unterliegt wohl keinem Zweifel. Bei den definitiven Messungen wurden immer Po- tentiale von 500 — 1200 Volt angewendet. ■jn/ktranieta' l'-iK. I. \. 1 \ V H «^v ^ \\ \ "% \ \^ \ \ \ \ s \ +\ s.» 1 N 1 Stlö^Amp. S \ 2mniBf. \ \ s \ k"«»)?* -^\^ 1 '•^ ''v ^1 *.< ^1 nma.. 20 Kig. a. SO Fig. 2 giebt die Resultate eines Versuch-s in trockenem Gas bei o". t ist die Zeit in Minuten vom Einlassen des Sauerstoffs an, / ist die gemessene Stromstärke in Amp., x der Partialdruck des Sauerstoffs in mm Hg. (Par- tialdruck des Stickstoffs etwa 8 mm). Die aus- gezogene Kurve ist die Stromstärke, die ge- strichelte der Partialdruck. Ähnliche Versuche ergaben qualitativ, und soweit ich bisher ge- sehen habe, auch quantitativ die gleichen Re- sultate. Durch graphische Integration der Strom- stärkenkurve findet man als gesamte während der Oxydation übertragene Elektrizitätsmenge 4100 e. st. Einh. = 8,7x10'^ Ionen. Aus der Druckabnabme (4,02 mm) und dem Volumen des Gefässes (240 ccm) berechnet sich die Anzahl der verbrauchten Sauerstoff- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. 95 moleküle, wenn man annimmt, dass unter nor- malen Bedingungen im ccm 5,4x10'^ Mole- küle') vorhanden sind, zu 6,9x10''''. Für das Verhältnis der verbrauchten Mole- küle zu den gebildeten Ionen ergiebt sich dann : „— ,., = 8,0x106. 8,7x10*^ Es müssen also 8 Millionen Sauerstoffmole- küle verbraucht werden, bis ein lonenpaar ge- bildet wird. Dies Resultat erscheint zunächst befremdlich; wollte man annehmen, dass der Oxydationsvorgang selbst die direkte Ursache der Ionisation wäre, so müsste man schliessen, dass nur ein sehr geringer Bruchteil des Sauer- stoffs in einem fiir den Zerfall in Tonen bei der Oxydation günstigen Zustande sich befinde. Auch müsste in diesem Falle die Anzahl der gebildeten Ionen (oder die ihnen proportionale Stromstärke) wenigstens annähernd proportional mit - , sein; die Fig. 2 zeigt, dass dies durch- aus nicht richtig ist. Wahrscheinlicher erscheint mir deshalb die Annahme, dass eine sekundär mit der Phosphoroxydation verknüpfte Reaktion die Ionen liefert. Als solche kommt in erster Linie in Betracht die Bildung bezw. der Zerfall von Ozon. Natürlich sollen es nicht die Ozon- moleküle als solche sein, die den Elektrizitäts- transport ermöglichen — dem widerspricht schon die Thatsache, dass fertig gebildetes Ozon nicht wesentlich besser leitet, als andere Gase — , sondern die bei der Bildung und Zer- störung des Ozons wenigstens vorübergehend auftretenden einatomigen Sauerstoffmoleküle. Solche sind ja auch schon früher zur Erklärung des Reaktionsverlaufs der Oxydation ange- nommen worden.'') Das Auftreten von Ozon ist überall, wenig- stens gilt das von den genauer untersuchten Fällen, mit elektrischen Erscheinungen ver- knüpft. Die Bildung in den Ozonisatoren er- fordert eine Zuführung von ziemlich grossen elektrischen Energiemengen; bei der Bestrahlung von Sauerstoff mit intensivem ultravioletten Licht entsteht reichlich Ozon, und das durch- strahlte Gas besitzt eine sehr hohe Leitfclhig- keit"); auch die Entstehung von Ozon bei der Elektrolyse mit grossen Stromdichten gehört hierher. Die Leitfähigkeit der an der aktiven Elektrode des Wehneltunterbrechers entweichen- den Gase, die man bisher durch das Ent- 1) Xemst, theoret Chemie. 2. Aufl., S. 394. 2) Tb. Ewas, Zeitschr. phys. Chem. 16, 342, 1895. 3) Unter diesen Umständen zeigen fibrigens alle Gase starke Leitfähigkeit Die Sonderstellung, die der SauerstolT durch die Ozonbildung einnimmt, beruht vielleicht nur darin, dass die dem Ozon entsprechenden Verbindungen der anderen Gase anter normalen Verhältnissen nicht stabil sind. Sollten derartige Verbindungen einmal isoliert werden, so müsste man bei ihrer Entstehung und Zersetzung ebenfalls eine Bildung von Ionen erwarten. weichen von Ionen, die ihre Ladung an der Elektrode nicht abgegeben haben, oder durch den „bubbling effect" zu erklären suchte, würde von diesem Gesichtspunkte aus leichter ver- ständlich erscheinen. 1 Bemerken will ich übrigens noch, dass bei 1 der Verbrennung von Phosphordampf in Sauer- j Stoff keine Ionen zu entstehen scheinen. Ich I füllte das Ge^ss (Fig. i) mit Phosphordampf, indem ich es mit einem Rohr verband, das grössere Mengen von Phosphor enthielt, und einige Tage bei 5—10 mm Druck stehen Hess; das mit Phosphordampf gesättigte Gas leitete nicht. Dann wurde die Verbindung mit dem Phosphorgefäss abgesperrt, und Sauerstoff zu dem Phosphordampf eingelassen, und zwar in solcher Menge, dass aller Phosphor oxydiert werden müsste. Die Beobachtung im Dunkeln zeigte denn auch eine helle ILntflammung des Gefässinhalts, es wurde aber keine deutliche Leitfähigkeit konstatiert; sicher war die gebil- dete lonenzahl mehr als 1000 mal kleiner, als sie gewesen wäre, wenn dieselbe Phosphor- menge in der oben beschriebenen Anordnung oxydiert wäre. Vermutlich liegt das daran, dass die lokale Erwärmung bei der explosions- artigen Reaktion die Bildung von Ozon ver- hindert Die theoretische Behandlung der hier be- handelten Vorgänge stösst auf gewisse Schwierig- keiten, doch vermag sie jedenfalls in einiger Annäherung die grosse Anzahl von Versuchen, die ich unter den verschiedensten Bedingungen angestellt habe, zu erklären. Die diesbezüg- lichen Rechnungen sind noch nicht völlig ab- schlössen; ich wollte aber diese Versuche schon jetzt mitteilen mit Rücksicht auf eine kürzlich erschienene Abhandlung von F. Richarz und R. Schenck'), in der ähnliche Ideen ausge- sprochen werden, von denen meine Anschau- ungen übrigens in sehr wesentlichen Punkten durchaus verschieden sind. l) Cber Analogien zwischen Radioaktivität und dem Verhalten des Ozons; Berichte der Berl. Akad. 10./12. 1903. Würzburg, physikalisches Institut, 13. Jan. 1904. (Eingegangen 15. Januar 1904.) Divergenz von Elektroskopblättchen im Va- kuum infolge von Belichtung. Von S. Guggenheimer und A. Korn. Wir beschreiben im folgenden kurz eine Beobachtung, welche auf den ersten Blick Ver- wandtschaft mit der Erscheinung hat, dass sich Metallplatten durch Belichtung positiv laden.') 1) Dieselbe wnrde, wie bekannt, von Hallwachs (Wied. Digitized by Google 96 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. Wir befestigten in einer vertikal stehen- den Röhre, welche oben durch einen Schliff geschlossen ist, an einem Glashaken unterhalb des Schliffes die beiden Elektroskopblättchen unter Einschaltung eines Quarzstückes zwischen Glashaken und Blättchen.') Evakuiert man und bestrahlt man die Blättchen mit dem Lichte einer Bogenlampe, Glühlampe, einer leuchtenden Gasflamme, ja selbst nur eines brennenden Streichholzes, so beginnen die Blättchen bei i mm Druck deutlich zu diver- gieren, die Divergenz erreicht bei gleichbleiben- der Lichtquelle ein Maximum bei etwa 0,02 mm Druck und scheint bei weiterer Verdünnung nahezu konstant zu bleiben; die Divergenz ist natürlich um so grösser, je intensiver und je näher die Lichtquelle ist, und je grössere Flächen der Blättchen ceteris paribus bestrahlt werden. Schiebt man farbige Glasplatten zwischen die Lichtquelle und die Röhre, so werden die Ausschläge zwar um so kleiner, je mehr die Farbe nach dem roten Ende des Spektrums zu liegt, sie sind aber — nament- lich bei Verwendung starker Lichtquellen — auch noch bei Einschiebung i cm dicker rubin- roter Glasplatten sehr deutlich. Das Abfangen der Wärmestrahlen durch eine Wasserküvette setzt die Wirkung nicht erheblich herab. Mit einer 16 kerzigen Glühlampe in einem Abstände von ca. 3 cm ergaben sich Ausschläge der Elektroskopblättchen, welche Spannun- gen bis zu 500 Volt entsprechen würden. Die Ladungen der Blättchen sind posi- tiv; das Licht veranlasst (wenn wir der Auf- fassung von Lenard folgen) an den belichteten Stellen Kathodenstrahlen, welche negative La- dungen mit fortführen. Dass die Ladungen positiv sind, lässt sich leicht demonstrieren, indem man geriebene Hartgummi- oder Glas- stäbe nähert. Es zeigt sich indessen, dass die positiven Ladungen nicht die eigentlichen Ursachen der auffälligen Divergenz sind; denn wenn man die Blättchen von vornherein z. B. zu +200 oder — 200 Volt aufladet, erhält man durch Belichtung stets vergrösserte Divergenz. Man kann an einen Zusammenhang mit den Radiometer- erscheinungen denken, doch stössf auch eine Erklärung in diesem Sinne auf manche Schwierig- keiten; wir .sprechen die folgende Vermutung aus : Vielleicht gehen infolge der Belichtung von den Blättchen sowohl «- als auch i*/- Strahlen aus; die Divergenz kann als Folge beider Ab- Ano. 88, 301, 18S8) entdeckt und zwar unter Benutzung von 1 ultraviolettem Licht. | l) Die Röhre ist ähnlich der, welche R. J. Strutt zu I seinem httbschen Versuch zur Demonstration der Selbst- elektrisiemng des Radiums verwandt hat. (Phil. Mag. {6) 6, | 588, 1903.) Strahlungen angesehen werden, der Hallwachs- effekt als eine Differenzwirkung; die positive Ladung erscheint, weil die /9-Strahlen leichter fortgehen können, als die a-Strahlen. Physikalisches Institut der Universität München. (Kingegangen 3. Februar 1904.1 Der Glimmstrom zwischen nahen Elektroden in freier Luft. Entgegnung auf Herrn Kaufmanns Bemer- kungen. Von J. Stark. Im 4. Jahrgang dieser Zeitschrift, S. 535, teilte ich orientierende Messungen über den Glimmstrom grosser Stärke zwischen Elektro- den aus dünnem Platindraht in freier Luft mit. Diesen Messungen stellte Herr Kaufmann (diese Zeitschr. 4, 578, 1903) Messungen an dicken Kupferelektroden gegenüber und er- klärte die Unterschiede zwischen seinen und meinen Resultaten in der Hauptsache aus einer vermutlichen Ungenauigkeit meiner Messungen. Herr Kaufmann hatte damit eine Polemik er- öffnet, die eine Erwiderung meinerseits not- wendig machte. Ich konnte zeigen (diese Zeit- schrift 4, 605, 1903), dass Herrn Kaufmanns polemische Ausführungen über den Kathoden- fall die Litteratur über diesen Punkt nicht richtig gegen mich ins Feld führten; ferner legte ich dar, dass sich die Unterschiede zwischen seinen und meinen Resultaten aus dem Unterschied derVersuchsanordnungen erklären lassen. Hier- auf Hess Herr Kaufmann (diese Zeitschr. 4, 653, 1903) eine wenig sachlich gehaltene Ent- gegnung erscheinen. Er verdächtigte die Zu- verlässigkeit meiner Messungen, indem er aus meinen Beobachtungen vier Wertepaare heraus- griff, sie in ein Koordinatensystem eintrug und behauptete, „es dürfte wohl schwer fallen, die Punkte durch eine einigermassen wahrschein- liche Kurve zu verbinden." Bei geringerer Voreingenommenheit ist dies indes leicht mög- lich, durch die vier Punkte lässt sich zwanglos eine Kurve zweiter Ordnung legen. Herr Kaufmann schloss seine Entgegnung mit der Bemerkung, dass die Diskussion des Streitfalles für ihn hiermit abgeschlossen sei. In einer späteren Mitteilung (diese Zeitschr. 4, 715, 1903) legte ich dar, dass sich alle Eigen- schaften des Glimmstromes in verdünnten Gasen qualitativ am Glimmstrom bei Atmosphären- druck wiederfinden; ich zeigte an Messungen von Homcn (Wied. Ann. 38, 172, 1889), dass der Elektrodenabstand, bei dessen Überschrei- tung die Elektrodenspannung linear mit ihm Digitized by Google Physikalische Zeitschritt. 5. Jahrgang. No. 4. 91 zu wachsen beginnt, um so kleiner ist, je grösser der Gasdruck ist. Hom^ns Mess- ungen reichen bis 80,9 mm. Auf Grund der Übereinstimmung der wesentlichen Eigenschaften des Glimmstromes bei hohem und niedrigem Gasdruck folgerte ich durch Extrapolation, dass auch bei 750 mm Druck (in freier Luft) die Elektrodenspannung des Glimmstromes für sehr kleine Elektrodenabstände einem anderen Gesetze folgt als für grössere. Für hoch tem- perierte Elektroden ergab die Extrapolation eine Übereinstimmung mit meinen Beobach- tungen. Herr Kaufmann (diese Zeitschr. 6, 57, 1904) hat nun die Diskussion des Streitfalles wieder aufgenommen. Er giebt seiner Mitteilung den Titel „Versuche über den Glimmstrom bei At- mosphärendruck" und spricht bezüglich meiner Ausführungen über die Elektrodenspannung für sehr kleinen Elektrodenabstand von „theo- retischen Anschauungen" und von theoretischer Postulierung meinerseits. Ich weiss nicht, was Herr Kaufmann unter dem Worte „theore- tisch" sich denkt; ich meinerseits nenne meine bezüglichen Ausführungen nicht theoretisch, sondern eine Extrapolation, sie sind unabhängig von jeder theoretischen Vorstellung über die Erscheinung und ausschliesslich auf thatsächliche Beobachtungen gegründet. Herr Kaufmann wiederholte meine Mess- ungen „unter Benutzung von Elektroden, die mit den von Herrn Stark benutzten genau identisch sind", nämlich von U-förmigen Platin- drahtelektroden. Es sind zwei Dinge ausein- anderzuhalten, nämlich erstens die Abhängig- keit der Elektrodenspannung ( V) von grösseren Elektrodenabständen (/), zweitens die Elektroden- spannung bei sehr kleinem Elektrodenabstand. Für grössere Elektrodenabstände fin- det Herr Kaufmann nun auch nahezu gerad- linigen Verlauf der V, 1-Ymw^, was ich bereits früher gefunden hatte. Doch liegen seine Kurven um etwa 30 Volt höher als die meini- gen. Als er indes die Kathode (für i = 9,6) künstlich auf Gelbglut erhitzte, erhielt er eine Kurve, die nahezu mit der von mir erhaltenen zusammenfällt. Dadurch bestätigt Herr Kauf- mann ebenfalls meine Beobachtungen. Bei meinen Versuchen befand sich nämlich der ka- thodische Platindraht allein durch die Wirkung des Glimmstromes auf Rot- bis Weissglut, wie ich ausdrücklich bemerkte. Eine künstliche sekundäre Erhitzung auf Gelbglut mit 12 Am- 1 pere Heizstrom, wie Herr Kaufmann thun 1 konnte, verbot sich in meinen Versuchen von ' selbst, da sonst der Platindraht beim Schliessen I des Glimmstromes durchgebrannt wäre. Hier- 1 ausfolgt, dass Herr Kaufmann in seiner „fast identischen" Elektrodenanordnung eine be- trächtlich tiefere Kathodentemperatur gehabt haben muss als ich. Um eine beträchtliche Abkühlung der Platinelektroden zu vermeiden, war in meinen Versuchen die Dicke der sie haltenden Kupferstifle nur zu 1,5 mm gewählt, ferner waren diese erst in einem Abstand von S cm von der Lötstelle auf die abkühlende Unter- lage befestigt. Sollte Herr Kaufmann die „identische" Versuchsanordnung benutzt haben? Er giebt an, dass eine bloss die vordere Biegung freilassende Asbestunterlage den in der Hitze weich werdenden Draht bei der künst- lichen Erhitzung vor Verbiegungen schützte. Bei der Temperatur der Gelbglut des ka- thodischen Drahtes in Herrn Kaufmanns und in meinen Messungen ist eine gute Überein- i Stimmung zwischen ihnen für grössere Elek- I trodenabstände vorhanden. Um so mehr muss I ihre Abweichung voneinander bei kleinem I Elektrodenabstand auffallen. Nach meinen 1 Beobachtungen verläuft die V, /-Kurve für I sehr kleine Elektrodenabstände unter den von I mir benutzten Versuchsbedingungen nahezu j horizontal. Dies hatte Herr Kaufmann ange- i zweifelt, für seine Kupferelektroden hatte er I für kleine Elektrodenabstände denselben Ver- ■ lauf wie für grössere angegeben, sogar für den [ Abstand Null einen Wert von V im Betrage 1 von 280 — 310 Volt in seinen Kurven einge- I zeichnet. In seinen Messungen mit Platindraht- elektroden findet er nun zwar auch einen an- deren Verlauf der V, /-Kurve für sehr kleine Elektrodenabstände als für grössere, aber dieser Verlauf ist gerade im Gegensatz zu meinen Beobachtungen nicht horizontal, sondern sehr steil. Während in meinen Beobachtungen die Elektrodenspannung auf 340 — 3 50 Volt für kleine Elektrodenabstände stehen blieb, sinkt sie bei Herrn Kaufmann bis zu 302- Volt. Nachdem Herr Kaufmann am Anfang seiner Mitteilung bemerkt hat, dass seine Elek- troden „mit den von Herrn Stark benutzten genau identisch" waren, stellt er seine und meine Kurven auffallend in derselben Figur nebeneinander. Man kann nun in einer Streitfrage, wie sie hier vorliegt, zwei Wege einschlagen. Man kann einmal den Gegensatz, in dem eigene ad hoc unternommeneBeobachtungen zu gegneri- schen stehen, als interessantes Hauptresultat in einer besonderen wissenschaftlichen Abhand- lung herausarbeiten und mehr oder weniger klar die Unzuverlässigkeit der gegnerischen Beobachtungen andeuten. Diese Methode ent- behrt nicht eines gewissen Reizes des Persön- lichen und Subjektiven. Vielleicht ist aber die zweite mehr positive Methode für den Fort- schritt der Wissenschaft nützlicher. Man kann nämlich mit seinem Urteil etwas weniger schnell Digitized by Google 98 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang-. No. 4. fertig sein und sich die Frage vorlegen, ob denn wirklich die Versuchsbedingungen „genau identisch" waren, ob nicht vielleicht der eine von den Beobachtern eine andere, neue Er- scheinung in den Händen hatte, ohne sie im Eifer als solche zu erkennen. Es giebt nun in der That eine neue eigen- artige elektrische Erscheinung, die zwischen er- hitzten Elektroden von sehr kleinem Abstand in freier Luft auftreten kann. Zwei Platindrähte können geometrisch vollkommen kongruent sein, können dem blossen Auge absolut keinen Unterschied zeigen und doch können sie sich als Kathoden eines Stromes durch ein Gas total verschieden verhalten. Man braucht auf den einen Platindraht nur eine Spur von Cal- j ciumoxyd oder von gewissen anderen Ver- 1 bindungen zu bringen und er wird sich als | Kathode in einem Gase ganz anders verhalten 1 als ein reiner Platindraht. 1 Reiner Platindraht giebt bis zur Tempera- ' tur der Rotglut denselben konstanten Wert 1 des normalen Kathodenfalles für den Glimm- 1 Strom. ') Ist dagegen der Draht durch gewisse | Metallverbindungen wie Calciumoxyd oberfläch- I lieh verunreinigt, so zeigt sich schon unterhalb | der Temperatur der Rotglut ein starkes Sinken des Kathodenfalles, wie VVehnelt^) festgestellt hat. Diese Erscheinung beruht darauf, dass jene Verbindungen bei höherer Temperatur negative Elektrizität in grosser Dichte aus- strahlen. Ich habe schon vor lähgerer Zeit beobachtet, dass an einer Reihe von Metall- oxyden der Glimmstrom , leicht in den Licht- bogen sich verwandelt unter einer gleichzeitigen beträchtlichen Abnahme der Elektrodenspann- ung (diese Zeitschr. 6, 81, 1904). Ferner legte ich dar, wie man mit einer Kathode, beispiels- weise hochtemperierter Kohle, welche negative Elektrizität ausstrahlt, einen „sekundären Glimm- strom" erhalten kann, der sich nur in der Grösse des Kathodenfalles von dem gewöhn- lichen Glimmstrom unterscheidet (diese Zeit- schrift 6, 55, 1904). Bei orientierenden Ver- suchen ergab sich, dass der gewöhnliche Glimmstrom in freier Luft durch die Gegenwart von Calciumoxyd bei grösseren Elektrodenab- ständen wenig gestört wird, dagegen bei kleinem Abstand leichter in den Lichtbogen überspringt. Über den grossen Unterschied, welchen ein reiner und ein mit Oxyd verun- reinigter Platindraht als Kathode bei sekun- därer Erhitzung und kleinem Elektrodenabstand zeigen, wird von Herrn Tufts und mir eingehend berichtet werden. Ich habe meine von Herrn Kaufmann angefochtenen Untersuchungen an reinen Platin- elektroden angestellt. Ich hielt sie von vorn- herein nicht für definitive, die Erscheinung lässt vorderhand keine Präzisionsmessungen zu, für genaue, auf Gesetze und Konstanten abzielende Messungen schien sie mir noch nicht genügend in ihren Bedingungen analysiert zu sein. Eine schnelle Wiederholung der Messungen ad hoc ausser Zusammenhang mit den übrigen ! in Betracht kommenden Fragen scheint mir zwecklos. Ich gedenke indes die Erscheinung zum Gegenstand einer ausgedehnten experi- mentellen Untersuchung zu machen, sobald ich Zeit gewinne. Der ganze Streitfall an sich schien mir von vornherein nicht bedeutend genug zu sein, die Leser einer wissenschaftlichen Zeitschrift zu behelligen. Ich glaubte indes für ein allge- meines Interesse einzutreten, wenn ich die wenig begründeten Angriffe des Herrn Kaufmann zurückwies und die Polemik bis zum Ende durchführte. Es sei mir gestattet, im allge- meinen Interes.se der Ökonomie der wissen- schaftlichen Forschung den Wunsch auszu- I sprechen, dass eine Polemik, wie sie sich hier entwickelte, vermieden werden möge, indem ' abweichende Versuchsresultate mit mehr Rück- sicht auf die Verschiedenheit der Versuchsbe- I dingungen beurteilt werden mögen. Ich habe einen Einblick in die grosse Litteratur über die elektrischen Erscheinungen in Gasen gewonnen und habe einen grossen Teil der Arbeiten über Lichtemission durch feste Körper und Gase gelesen und gefunden, dass die wissenschaft- liche Entwickelung weniger durch Unter- suchungen von überwiegend hypothetischem oder qualitativem Charakter gehindert wurde, da deren Schwächen jedermann leicht aufHelen. Vielmehr wurde sie häufig gehemmt durch Unter- suchungen, welche ohne vorherige wirkliche Analyse einer Erscheinung, ohne Variation der Versuchsbedingungen und ohne Aufsuchung einer guten Methode, für eine spezielle Versuchs- anordnung die Skalen von Instrumenten mit pein- licher Genauigkeit ablasen, ihre Messungen in einer Interpolationsformel wiedergaben, diese Gesetz benannten, Zuerkennung grosser Ge- nauigkeit beanspruchten und durch Angriffe auf Resultate anderer unter anderen Versuchs- bedingungen eine unfruchtbare Polemik herbei- führten. Göttingen, 16. Januar 1904. (Eingegangen i6. Januar 1904. i 1) G. C. Schmidt, Ann. d. Phys. 1, 638, 1900; J. Stark, Ann. d. Phys. 12, 12, 19D3. 2) A. \Vchni-It, Krlangor Her. 1903, S. 150. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. 99 Über den elektrischen Lichtbogen zwischen Leitern zweiter Klasse. Von W. Biegon von Czudnochowski. § I. Ist auch der Lichtbogen an sich eine ziemlich gut definierbare Entladungsform, so hängt sein Charakter im einzelnen doch in sehr hohem Grade von der Beschaffenheit seiner Elektroden ab. Als nicht Lichtbogen bildend können nur wenige Stoffe gelten, die grosse Zahl der Lichtbogenbildner lässt sich aber, wie ich an anderer Stelle*) näher ausge- führt habe, in Gruppen einteilen derart, dass die Glieder jeder Gruppe dem Lichtbogen je einen besonderen Typus verleihen. Die erste Gruppe, Elektroden erster Art, bilden alle diejenigen, welche fast ausschliesslich aus Kohle bestehen, zur zweiten Gruppe gehören diejenigen Elek- troden, welche in erheblichen Mengen Metall- verbindungen enthalten zur Färbung des Bogens und zur Ökonomieverbesserung (z, B. die sog. „Effektkohlen"); zu einer dritten Gruppe kommen wir folgerichtig, wenn wir, um die Vorteile der envähnten Beimengungen in höchstem Masse zu erhalten, die Kohle ganz fortlassen. Die so sich ergebenden Mischungen aus Metall- verbindungen verschiedener Art, z. B. Magnesia, Fluorcalcium,Chrom-oder Nickeloxyd (E.Rasch, 1 899) sind aber als Leiter zweiter Klasse nicht imstande, ohne weiteres durch Berührung mit- einander zwischen sich einen Lichtbogen ent- stehen zu lassen, sondern bedürfen einer be- sonderen, entweder einmalig oder dauernd, er- wärmend wirkenden Einrichtung, z. B. eines Hilfslichtbogens zwischen gewöhnlichen Kohle- stäben. Der Erste, der solche Elektroden dritter Art ausdrücklich zur Verbesserung der Ökonomie und zur Färbung des Lichtes an- wenden wollte, war Jablochkoff (1876)^) und zwar in einer besonderen Abänderung seiner ,, Kerze", einige bezgl. Beobachtungen machte Nernst, eingehend bearbeitet ist der Gegen- stand dann von E. Rasch (D. R.-P. 117 214 und 137788); dem im Fat. 137788 gegebenen allgemeinen Prinzip derartiger Anordnungen entspricht die oben erwähnte von Jablochkoff bereits vollkommen, ihre Umkehrung ist Gegen- stand des D. R.-P. 138348 (Conradty)»). Der 1) Berichte d. DUch. phys. Ges. 1, 156— 176, 1903. — Im Auszuge: „Les arcs-flammes ou arcs k efTets", L'eclairage ^lectriqne 85, 344—348, 1903 und L'Elettricitk 22, 602 — 603, 1903, „Gli archi ad effetto". 2) H. Fontaine, Eclairage a l'Electricit^, Paris 1877, p. 44—46. 3) Eine ganze Reihe von Patenten betrifft Anordnungen, welche mit den beschriebenen verwandt sind, bei denen aber der in notmaler Weise gebildete Lichtbogen einen elektro- lytischen GlUbkörper erhitzt, ohne zwischen zwei solchen einen Elektrolytbogen zu erzeugen. (Muirhead 1886, Körting & Mathiesen 1898, 1899, J. A. Fleming 1899, A. H.innanh 1901 u. A.) spezifische Wattverbrauch dieser Elektroden ist verhältnismässig ziemlich gering, das von ihnen I ausgestrahlte Licht giebt ein diskontinuierlicjies ] Spektrum. Der Lichtbogen zwischen solchen Elektroden dritter Art erscheint mir nun einer etwas grösseren Beachtung, als ihm bisher zu teil geworden, wohl wert, da er in verschiedener Hinsicht Anlass zu interessanten Betrachtungen giebt, worüber im nachstehenden einiges ge- sagt werden soll. § 2. Jeder Lichtbogen ist eine Gasentladung, für deren Charakterisierung ausser der Spannung Ei und der Stromstärke y noch die in der Hauptsache ceteris paribus den Widerstand und damit den Energieverbrauch im Entladungsraum beeinflussende Länge der Entladungsbeihn im Gasraum, L, von Bedeutung ist. Die allgemeinen Beziehungen dieser drei Grössen werden dann dargestellt durch y=f5 (£■./:). (I) Jenachdem wir nun y oder L unveränder- lich machen, erhalten wir zwei Spezialfälle; der Zusammenhang zwischen y und ^ flir Z = const wird dargestellt durch die sog. Charakteristik, welche — bei denselben Elektroden, also ver- änderlicher Stromdichte — im Bogen etwa auf- tretende Änderungen allgemein zu erkennen I giebt, setzen wir y = consi, so erhalten wir eine den Zusammenhang zwischen Spannung ' und Bogenlänge darstellende Schaulinie, aus ! deren Verlauf sich ebenfalls mancherlei Schlüsse ziehen lassen. Man hat nun vielfach versucht, für diese letztere Beziehung eine Gesetzmässig- keit aufzufinden, ist aber bisher zu einem be- , friedigenden Ergebnis nicht gelangt, da man , einfache Linien, nämlich Gerade, nur in be- 1 stimmten Fällen erhält; es lässt sich aber auch, ' wenn die Abweichungen von einer Geraden ' nicht zu gross sind, allgemein die Beziehung I benutzen: ; £^a+^^+L{ß+ ^^ = „i + u.L. (2) I Die Werte der beiden Konstanten m und « sind demnach von der Stromstärke abhängig. Die Gültigkeit eines solchen „Gerade-Linien- Gesetzes" würde andeuten, dass die Verhältnisse sehr einfach sind, bezw. würde dies voraus- setzen; dies ist nun bei Anwendung von Ho- ' mogenkohlen und Gleichstrom der Fall und hier- für ist daher das erwähnte Gesetz vollkommen ' bestätigt gefunden (H. Ayrton). (Bezüglich des ruhigen Hochspannungwechselstrombogens zwischen Metallelektroden [Et max = 1200 V. I y=o,3 — 0,5 Amp.] kommen Ch. Eug. Guye 1 und B. Monasch auf Grund ihrer Versuche zu , dem Schluss, dass „la relation qui unit le , voltage et la longueur de l'arc peut ctre re- Digitized by Google lOO Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. pr^sentöe par une ligne droite, l'intensit^ du courant demeurant constant" ').) Ist aber z. B. eine Elektrode eine Dochtkohle, so ist ein Ein- fluss der Dochtmasse zu erwarten, und man erhält auch wirklich in diesem Falle keineswegs Gerade; Versuche mit Wechselstrom in dieser Hin- sicht liegen bisher nicht vor.^) Beim Lichtbogen zwischen Leitern zweiter Klasse lassen nun schon von vornherein die für sein Zustandekommen notwendig zu erfüllenden Bedingungen es wahr- scheinlich erscheinen, dass sich bei genauerer Untersuchung die Verhältnisse als recht ver- wickelt erweisen, also kein „Gerade-Linien- Gesetz" ergeben dürflen. Ausführliche Mit- teilungen über den Gegenstand fehlen leider bisher so gut wie vollständig; Herr Rasch giebt') für die Et-L = Linie nur ein, demnach wohl als typisch anzusehendes, brauchbares Bei- 70 10 "■ ■" •~ ■■■ ■~ "" "- ■~ 1 — ■ — — / ; . / r Y y y ■"? y 1 r' X a v ^ » <4 B' ,/ ^ ^ 9 ?? -- B 0.9 T/ u \9 •■ in m. W .. ^^ .. _ ... *« ^ ^_ J 30 20 --■ spiel für sog. „mittelharte" Elektroden bei Wech- selstrom, dem folgende Beobachtungen zu Grunde liegen (aus der betr. Figur entnommen): Z= 0,1 1,0 1,1 1,2 1,3 1,75 2.5 3.0 3.5 3.6 mm B6 = 45 53 58 62 6s 70 75 90 100 105 Volt Sucht man mit Herrn Rasch die Beobach- tungen durch eine Gerade darzustellen, so findet man Abweichungen gegen diese biszu + 8,2SProz. bezw. — 8,62 Proz., was auf beträchtliche Be- obachtungsfehler schliessen Hesse; ich vermag aber keinen zwingenden Grund zu erkennen i) Recberches sur l'arc alteniatif de tres faible intensiti jaillissant entre ölectrodes m^taniques". Leclairage ^lectrique 84. 305 — 319, 1903. — Vgl. auch B. Monasch, Der elektr. Lichtbogen bei Gleichstrom und Wechselslrom ; lierlin, J. Springer, 1904. 2) Die Messungen von Heubach (1892^ bieten nicht ge- nügend Material. 3| E. T. Z. aa, 155—157, 1901. dafür, die Beobachtungen nicht so zu verwerten, wie sie sind, wobei man, wie vorstehende Figur zeigt, eine Kurve von ganz eigentüm- lichem Charakter erhält, insofern nach ihr mit wachsendem L die Spannung erst sehr langsam, dann bei ~ Z = 1,0 mm sehr rasch ansteigt, um dann wieder ein langsames und allmählich zunehmendes Anwachsen zu zeigen, ein Ver- lauf, wie er übrigens ähnlich mehrfach an Kohle- Lichtbögen erhalten worden ist (vgl. Voit, Der elektr. Lichtbogen; Fig. 10, 11 und 29. — H. Ayrton, The electric arc, fig 45, 46 und 48). Es handelt sich nun um die Frage, ob und welche Gründe sich dafür angeben lassen, dass die Annahme eines solchen Verlaufes der i5"*=«ß(Z,)-Kurven gerecht- fertigter ist als der einer Geraden. Die Elektroden müssen zunächst durch Vor- wärmen erst leitend gemacht werden, d.h. es muss gewissermassen in ihnen eine Dissoziation her- vorgerufen werden, welche ihrerseits erst die Leitung ermöglicht; dies führt zu der weiteren Annahme, dass ein erheblicher Teil der dauernd zugefiihrten elektrischen Energie verbraucht wird allein zur Aufrechterhaltung des Dissoziations- grades durch Gleicherhaltung der denselben be- dingenden hohen Temperatur. Zu diesen Vor- gängen in den Elektroden treten dann noch die Vorgänge im Gasraum selbst. Die hohe Tempe- ratur bewirkt wahrscheinlich eine lonenver- dampfung an der Elektrodenoberfläche, sodann eine Ionisierung der Gasmasse, endlich dürfte auch noch die Wirkung des infolge ihrer hohen Temperatur von den Elektroden ausgestrahlten kurzwelligen Lichtes von merkbarem Einflüsse sein.') Das Entstehen eines Lichtbogens zwischen festen Leitern zweiter Klasse ist also gewisser- massen gebunden an eine vorherige fremde Einwirkung auf die den Bogen bildenden Teile, Elektroden und Gasraum, d. h. eine fremde Ionisierung. In solchem Falle kann man nun, wenn Ni die Zahl der pro Zeit und V^o- lumeneinheit gebildeten, Nm die Zahl der unter denselben Umständen durch Molisierung (recom- bination) verschwindenden Ionen, «/ die Zahl der positiven, «« die der negativen Ionen, ferner i) Für den Kohlebogen hat unlSngst Hallwachs (Ann. d. Phys. 13, 38—64, IQ04) eingehend nachgewiesen, — was allerdings schon H. Hertz festgestellt hatte (Aus- breitung der elektr. Kraft, 85—86) — dass die lichtelektrisch wirksame Strahlung ausschliesslich von den leuchtenden Gasen: dem eigentlichen Bogen ausgesandt wird. Bei dem „Bogen zwischen Leitern zweiter Klasse" ist der eigentliche Bogen minimal, es durfte also hier in Anbetracht des l'm- standes, dass nach E. Rasch die 7'emperatur weit höher als beim Kohlebogen ist, mit der Möglichkeit gerechnet werden können, dass die Verhältnisse umgekehrt sind, d. h. dass beim Elektrolytbogen die hocherhitr.en Elektroden durch ihre kur/.welligcn Stn-ihlen sich vielleicht gegenseitig liclitclektrHch beeinflussen. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. loi Ei die Elektrodenspcinnung J die Stromstärke, L die Länge des Gasraumes, 6 die Ladung eines Ions und der Querschnitt des Gasraumes = / ist, zunächst setzen^): Nm = — x-npnn= — «•«* (3) In der Zeiteinheit verschwinden durch Strom- J leitung aus der Volumeneinheit und für den Gleichgewichtszustand ist dann: 7 Ni — x-n^—^ = o . L-s (4) Nimmt man das Spannungsgefälle zwischen den Elektroden als räumlich konstant an, E nämlich = r , und führt man ausserdem noch die bezüglichen spezifischen lonengeschwindig- keiten ly und Vn ein, so geht obige Gleichung in folgende: und diese für sehr grosse Werte von Ei in- folge Verschwindens des zweiten Gliedes in y.Hox^'^'Ni-L-B über. (6) Hieraus folgt, dass bei konstanter Ionisierung Ni der Maximalstrom jfmiu dem Elektroden- abstand proportional ist — bei Ei = cottst — und dass in der Nähe des Sättigungszustandes — dem eben Jmax entspricht — y mit zu- nehmendem Elektrodenabstand wächst, demnach also eine dünnere Gasstrecke einen grösseren Widerstand zeigt als eine dickere (vgl- J. J. Thomson, Entladung der Elektrizität durch Gase, S. 27); dem würde bei y=const entsprechen, dass die Spannung nicht der Länge proportional, sondern bei grösse- rer Länge relativ zu klein ist. Der kon- stante Wert von y wird bei bestimmtem Elek- trodenabstand gerade gleich dem zugehörigen Sättigungsstrom ymax sein; wird der Elektroden- abstand (L) dann grösser, so wird nunmehr das betr. y^ax grösser sein als y. Wir haben es nun beim Elektrolytbogen in den Versuchen von Rasch mit einer Wechselstromentladung zu thun und es wird daher, da die lonengeschwindig- keit abhängt vom Spannungsgefälle, wenn Et nicht proportional L, sondern langsamer wächst, bei einer bestimmten Bogenlänge die Ionen- geschwind igkeit einen solchen Wert haben, dass während einer Halbperiode die Ionen nicht mehr bis zur anderen Elektrode gelangen können; diese „kritische Bogenlänge" würde in der gra- phischen Darstellung durch plötzlichen steilen l) J. J. Thomson, Die Entladung der Elektrizität durch Gase, 24—48, 1900; J. Stark, die Elektrizität in Gasen, 43 — 45, 1902. Anstieg der Schaulinie sich zu erkennen geben.') Weiter kann dann zu der als bisher allein vor- handen angenommenen „fremden" Ionisierung durch das Vorwärmen und die Aufrechterhaltung der durch dasselbe hervorgebrachten Tempe- ratur noch eine elektrische Ionisierung infolge der Spannungserhöhung hinzutreten, welche be- wirken würde, dass nunmehr infolge der jetzt vergrösserten Leitfähigkeit des Gasraumes der Anstieg der Spannung mit wachsendem L wieder klein wird. Einem solchen Verlauf der Er- scheinung würde nun eine Kurve von der Form der beistehend mitgeteilten recht gut entsprechen; wir hätten dann den Elektrolyt- bogen als eine gemischt unselbständige Strö- mung aufzufassen, d. h. eine ursprünglich, weil durch fremde Ionisierung ermöglicht, rein un- selbständige, die später in eine teilweise selb- ständige Strömung übergeht, indem sie dann selbst durch Schafifung von Ionen zur Leit- fähigkeit des Gasraumes beiträgt (vgl. hierzu J. Stark, Elektrizität in Gasen, S. 184). Hier- aus wäre dann zu folgern, dass man, wenn die hohe Temperatur der Elektroden auf andere Weise ganz unabhängig hervorgebracht und erhalten würde, schon mit sehr geringen SpannungsdifHerenzen den Bogen müsste er- und unterhalten können. Welche Einwirkung dann noch die Vorgänge in den Elektroden selbst auf die Beziehungen zwischen Spannung und Bogenlänge haben, und welcher Art diese Vorgänge sind, entzieht sich vorläufig unserer Beurteilung; diese Einwirkung ist aber sicher in den bisherigen Versuchsergebnissen mit ent- halten, da die gemessene Spannung die Summe der Spannungen an Elektroden und Bogen ist. j Nach alledem darf es wohl als' ausgeschlossen 1 angesehen werden, dass die Beziehungen zwi- I sehen Bogenlänge und Spannung beim Licht- ' bogen zwischen Leitern zweiter Klasse derartig einfache sind, dass sie sich durch eine Gerade darstellen lassen; es ist nur zu wünschen, dass dieser zweifellos sehr interessante Gegenstand demnächst eingehenderer Untersuchung unter- zogen werde. ^) § 3. Von den besonderen Eigenschaften i) Wenn die vorstehenden Ausführungen sich als richtig erweisen sollten, so würde man vielleicht auf diesem Wege zu einer Bestimmung der lonengeschwindigkeit im Bogen ge- langen können. 2) Herr Rasch unterscheidet je nach geringem, massigem oder hohem Kaltwiderstande „weiche", „mittelharte" und „harte" Elektrolytelektroden, von denen seinen Mitteilungen zufolge die „mittelharten" allein Aussicht auf Anwendbar- keit haben; aus den von ihm mitgeteilten Messungen an „weichen" Elektrodep über die Beziehungen zwischen Ei und L ist nichts zu entnehmen, wie auch Herr Rasch selbst von diesen Messungen sagt, dass sie irgendwelche Schlüsse nicht gestatten, die betr. Elektroden wegen der Neigung, glOhendflüssigc Brücken zwischen ihren Enden zu bilden, vielmehr sehr schlcchtcLichtbogenbildncr sind. Digitized by Google 102 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. eines Lichtbogens hängt nun auch die Möglich- ' keit seiner Verwendung ab, wobei vor allem I seine Regelungsfähigkeit, d. h. die Vorbeding- [ ungen für Gleicherhaltung seiner elektrischen ' Grössen durch eine ihren unvermeidlichen ^ Schwankungen entsprechende Elektrodenver- j Schiebung, von Wichtigkeit ist. Eine hierauf bezügliche Betrachtung darf sich aber nicht auf den Bogen beschränken, da die zunächst als konstant anzunehmende E, M. K. der Elek- trizitätsquelle stets durch Zuleitungen mit ohmi- schem Widerstände mit den Elektroden ver- bunden ist (vgl. J. Stark, 1, c, S. 178 — 180). Eine Vorrichtung, welche die Aufgabe hat, dauernd selbstthätig einen Bogen von bestimmten Eigenschaften zu unterhalten, ist eine „Bogen- lampe"; eine solche muss, da der im wesent- lichen für J und Et massgebende Widerstand \\i von der Bogenlänge L abhängt, bei zu grossem bezw. zu kleinem L die Elektroden einander nähern, bezw. sie voneinander ent- fernen. Diese Elektrodenverschiebung besorgt das Lampen -„Werk" in Abhängigkeit von den Abweichungen der Lichtbogenkonstanten von ihren Normal werten; ist L zu gross, so ist AWi positiv, also Ei zu gross, bei zu kleinem L ist dagegen AW^ negativ und J zu gross, diese Veränderungen lassen sich durch Spulen- kombinationen auf das Werk und damit auf die Elektroden übertragen. Ist nun für irgend einen F'all die Neigung der Schaulinie Ei, = ($ (L) grösser als in einem anderen, so wird in jenem demselben Bogenlängenunterschied /iL ein grös- serer Spannungsunterschied AEi entsprechen, als in diesem, oder umgekehrt in letzterem einem bestimmten AEt ein grösseres AL als in ersterem; gleicher prozentualer Widerstands- änderung wird aber gleiche Spannungsänderung entsprechen, demnach im ersten Falle eine ge- ringere absolute Längenänderung als im zweiten. Bezeichnen wir den unveränderlichen Wider- stand der Zuleitungen mit W-, , so ist der Ein- fluss der durch + AL verursachten ^W* auf den Energieverbrauch im Bogen sehr verschieden, je nach dem Verhältnis W,: IVt, und zwar ist für positives AlVi also auch positives AEi die Energieänderung AAt (in "/o) für: W^ TT* AAi positiv; von den Energieänderungen hängt aber die grössere oder geringere Konstanz der Licht- stärke des Bogens ab, die doch möglichst gross sein soll, also möglichst kleines AAf verlangt und um dieses zu erreichen, möglichst kleines AWi bezw. AL. gestatten.') Es wird demnach l) Ausgehend von den nach dem Ohmschen Gesetz be- stebeuden Beziehungen zwischen Spannungen, Widerständen cet. par. die mechanische Ausfuhrung des t Werks einer Lampe um so feiner sein iTii je steiler die £"*== Kurve fiir die benutzte AEi , dEA trodenart, je grosser -ry- bezw. . , is in diesem Falle gleicher Reguliergen aui eine geringere Elektrodenbewegung entspri^ Es muss also eine Bogenlampe in ihrer richtung durchaus der Eigenart der fiir sxt. stimmten Elektroden bezw. des zwischen i gebildeten Bogens entsprechen; je höher Spannung des Bogens und je kleiner g^l zeitig seine Länge, um so geringer miiss eine bestimmte Regulierempfindlichkeit die gulierbewegung sein, und um so schwfei wird die Herstellung eines geeigneten Lam] mechanismus. Was nun den Bogen zwis< Leitern zweiter Klasse anbetrifft, so ist zunä seine Spannung bei kleiner Länge relativ l hoch^); ferner ist, wenn wir als richtig annehn was die Figur sagt, stellenweise sehr gr stellenweise recht klein. Wir würden a wenn unsere Lampe mit ~ Z^ = i mm breni grosse Spannungs- bezw. Energieänderung- kleinem /IZ erhalten, bei /,= r,5 mm dage| nur geringes AAi, könnten also durch 1 höhung der Normalspannung infolge c dadurch bewirkten grösseren Bogenlän über die Schwierigkeit hinwegkomme dass im Mittel die Spannung mit d Bogenlänge weit schneller ansteigt a bei den bisher gebräuchlichen — g wohnlichen — Bogenlampen') und — imm vorausgesetzt, dass die ä-.Z.= Kurve die der Figur dargestellte Form hat — auf gai gleiche Regulierverhältnisse kommen, wie h diesen, wobei allerdings die Notwendigkeit ein( Hilfslichtbogens immerhin noch lästig ist. E; Übelstand scheint mir aber noch in der Ai und Stromstärke erhält man ftir konstante Netzspannung (i durch Differentiation und Einführen der prozentualen Änd( JE«, rungen wie loo.- ft- -- ^El> d'* folgenden Gleichungen: woraus sich obenstehende Beziehungen ergeben. 1) Ausser durch den Abbrand und die dadurch sowie dk durch Inhomogenität der Elektroden veranlassten Längen- bezw. Wideistandsänderungen des Bogeos wird seine Koa- stanz auch noch beeinflusst durch die unvermeidlicnen Spannungsschwankungen der Stromquelle, die „Netzschwan- kungen". 2) Die von E. Rasch schon in seiner früheren .Arbeit, wie auch in seiner „Erwiderung" (Berichte d. dtsch. phys. Ges. 1, 276—286, 1903) vertretene gegenteilige Ansicht beruht auf Vergleicbung mit einem Gleichstrombogen zwischen 2 Ho- mogenkohlen, während er selbst Wechselstrom verwandt hat (s. oben). 3) Bei diesem Vergleiche kommt einzig und allein d'f Wechselstrombogen zwischen zwei Dochtkohlcn in Betr.icli'. wie er von Heubach {1892) untersucht Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. '03 hängigkeit des Leitungswiderstandes der Elek- troden von der Temperatur zu bestehen, was u. U. .bei Stromschwankungen recht merkliche Widerstandsänderungen zur Folge haben und durch diese und deren fernere Rückwirkung auf die Stromstärke merkbare Inkonstanz des Lichtes bewirken muss. Berlin, Dezember 1903. (Eingegangen 3. Januar 1904.) Neue Strahlen oder eine neue Emanation. Von J. J. Taudin Chabot. Nach einem (späterer Mitteilung vorbehal- tenen) Versuch über Radioaktivität als etwaige Begleiterscheinung der Piezoelektrizität, wozu ich aus dem Würzburger physikalischen Institut durch liebenswürdiges Entgegenkommen seines derzeitigen Leiters, des Herrn Professors W. Wien, die Röntgenschen Quarzstäbchen') benutzen konnte, entschloss ich mich zu prüfen, inwiefern Selen, in der Modifikation des licht- empfindlichen Elektrizitätsleiters, von radio- aktiven Erscheinungen, speziell solchen, die sich durch Affizierung der sog. photographischen Platte bekunden, begleitet sein kann. — Eine der Pyroelektrizität, welche Piezoelektrizität durch thermische Deformation bedeutet, ana- loge Erscheinung hat bekanntlich Korda^) an Schwefelkrystallen beobachtet, um dann, auf Grund von ähnlich zu vermutenden Verhält- nissen beim Selen, eine Erklärung der Licht- empfindlichkeit dieses Stoffes zu versuchen. Ich benutzte eine sogenannte „Selenzelle", Shelford Bidwellscher Bauart'), deren wirk- same Masse auf Platindraht schön gleichmässig aufgetragen war. Ihre Lichtempfindlichkeit als Stromleiterin ist, wie ich mit Hilfe eines Spiegel- galvanometers in einer besonderen Beobach- tungsreihe feststellte, und wie wohl kaum anders möglich, nicht über die ganze Fläche gleich, insofern der Widerstand nicht proportional mit der Fortbewegung des messingenen Schieber- deckels abnimmt; das Maximum liegt, wo die Schieberöffnung (Spaltbreite) sich von 16 auf 26 mm vergrössert. Die seit vielen Wochen ganz verdunkelt gewesene Platin-Selenfläche wurde bei nur rotem Licht mit einer auf Celluloid aufgetragenen ^ erstarrten Bromsilbergelatine-Emulsion, der ein ' „gelb" und „grün" absorbierender Sensibili- sator zugesetzt war, bedeckt, zwischen beiden i) Ann. Pb. u. Ch. 276 (Wied. Ann. 39) 16, 1890. a) Joum. d. Ph. [2] 8, 231, 1889. I 3) „No. 67" aus der Fabrik P. J. Kipp & Zonen, J. W. | Giltay opvolger, in Delft. I ein rechtwinklig umgebogenes Aluminiumstreif- chen als Vergleichsmarke gelegt und das Ganze während 48 Stunden wiederum im Dunkeln aufbewahrt. Sodann wurde in ganz gleicher Weise, unter Verwendung nur einer neuen Bromsilbergelatineschicht, der Versuch wieder- holt, als während 48 Stunden ein Strom von ca. 1 10 Mikroampere das Selenpräparat passierte; wiederholte Spannungsbeobachtungen während der Exposition mittels eines nach 0,2 Volt Skalenintervallen geeichten Voltmeters (Deprez- d'Arsonval-Typus) zeigten bis zum Schluss einen Abfall von noch nicht einem halben Skalenteil der Beginnspannung (6 Volt). Als Neben- schluss wirkte der sehr lose aufliegende Alu- miniumwinkel nicht in merkbarem Masse. Nach sogenannter Entwicklung der Brom- silbergelatine-Emulsionen (mit „Adurol") ergaben sich „Negative", deren „Positive" folgendes erkennen Hessen: Im ersten Falle erschienen helle Spuren, anscheinend Konturen des Aluminiumwinkels, auf dunkelem Grunde, im zweiten resultierte die volle dunkle Silhouette des Winkels ohne Details, auf einem hellen Grunde, mit Andeut- ungen von noch helleren feinen Querstreifen. Bei wiederholten Expositionen an der strom- führenden Selenzelle, dauernd bis 8 Tage (192 Stunden), — und gleichzeitiger Beobachtung der Absorption durch verschiedene Stoffe (schon das gewöhnliche schwarze Papier zeichnete deutliche Silhouetten), — gelang es diese Streifen kräftiger hervorzubringen: sie ent- sprechen den parallelen Platindrähten, oder dem Selen zwischen je zwei solchen, oder, endlich, den Übergangsstellen, wo die hete- rogenen Leiter Platin und Selen (nach Shelford Bidwell ') sind vielleicht Metallselenide, denen I) Phil. Mag. [5j 20, 178, 1885. Digitized by Google I04 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. nur Selen im Überschuss sich zugesellte, die eigentlich wirksamen Faktoren) zusammenstossen und wohl beim Stromdurchgang Peltiersche po- sitive und negative Wärme abwechselnd entsteht, bei verschieden starken Strömen nach von Quintus Icilius') diesen proportional, nicht den Quadraten. Waren nun aber Eisen und Neusilber die zu- sammenstossenden Leiter (thermoelektrische Na- del), so wurde die angelegte Bromsilbergelatine- Emulsion nicht affiziert, wenn während 3 Stunden ein Strom von 0,07 Ampere die Kontaktstelle passierte, sei es, dass sich diese erwärmte (Richtung des positiven Stromes vom Eisen zum Neusilber), sei es, dass sie sich erkältete (Richtung des positiven Stromes vom Neusilber zum Eisen). Erwärmung, andererseits, zweier Selenstäb- chen^) allein im Kontakt mit einer AgBr- Gelatine- schicht in schwarzes Papier gewickelt und licht- dicht eingeschlossen in eine Schachtel, zeigte bei nachträglicher Entwicklung gleichzeitig mit einer ausserhalb des Selenbereichs erwärmten Ver- gleichsschicht keinen nennenswerten Einfluss des Selens, indem nicht zu bemerken war, dass etwa die erstgemeinte Schicht eher „schieierte" als die andere, mochte auch die Erwärmung der ersten so weit getrieben sein, dass Selen an der Bromsilbergelatineschicht haftete. Ebenso- wenig entstand, wenn zwischen Selen und zu entwickelnder Schicht während der Erwärmung ein Streifchen Kupferblech sich befand, eine Silhouette desselben, noch auch brachte Er- wärmung eines Platindrahts in gleicher Weise in Kontakt mit der ^f'-^^-Gelatine eine ent- wickelbare Bildspur. Fortgesetzte Variation der Versuche lenkte schliesslich die Arbeit in eine neue Bahn, wes- halb weiteres eine zweite Mitteilung berichten soll. Es zeigte sich nämlich, dass auch die Rückseite der platindrahtbewickelten Plaquette die Bromsilbergelatine zu afHzieren vermochte, indem hier ebenfalls von zwischengelegten Vergleichsmarken dunkle Silhouetten auf hellem Grunde (ein „Positiv") erzielt wurden. Die notwendige Dauer einer jeden Exposition lässt leider die Untersuchung nur langsam fort- schreiten. Ob das Ergebnis die Aussendung von Strahlen beweist, oder das Vorkommen einer Emanation (bezw. etwa das Hinaustreten einzel- ner Elektronen durch die Oberfläche der Leiter) bleibt zu entscheiden. 1) Ann. Ph. u. Ch. 108 (Pogg. Ann. 89) 377, 1853. 2) Ebenfalls von der Firma P. J. Kipp & Zonen bezogen. Degerloch (Wttbg.), 18. Dez. 1903. (Eingegangen 2S. Dezember 1903.) Ober das elektrische Nachleuchten und über die Wirkung des Radiums auf dasselbe. Von J. Borgmann. Ich habe schon in dieser Zeitschrift mitge- teilt, dass die von mir benutzten langen Röhren, welche axial eingeschmolzene dünne Platindrähte enthalten, zur Beobachtung des elektrischen Nach- leuchtens sehr geeignet sind. Beobachtungen, welche ' ich seiüier bei sehr regem Anteil des Herrn A. P. Afanassieff angestellt habe, haben einige neue Resultate ergeben, worüber ich im folgenden Bericht erstatte. Die Röhre, welche auf isolierenden Stützen gelagert ist, wird bis auf wenige Hundertstel Millimeter evaJcuiert. Der Draht in der Röhre wird mit einem Induktorpol verbunden. (Ein Induktorium, welches 3 cm lange Funken liefert, genügt vollkommen; es wurde von 2 Akkumu- latoren gespeist.) Der zweite Induktorpol war geerdet; beide Induktorpole waren durch eine Funkenstrecke verbunden. 1. Die Richtung des Primärstromes im In- duktor ist diejenige, bei welcher der mit der evakuierten Röhre verbundene Induktorpol po- sitiv ist. Nach dem Aufhören der Wirkung des Induktoriums beobachtet man in der Röhre während 3 — 5 Minuten Aufleuchten, welches an verschiedenen Stellen eintritt. Dieses nur einige Augenblicke dauernde Leuchten des Gases ist ziemlich schwach. 2. Berührt man, während das Induktorium im Gange ist, die Röhre mit der Hand oder mit einem geerdeten Draht (dadurch wird die Intensität des Leuchtens an der berührten Stelle j vergrössert), so gewinnt das nach dem Ausser- , gangsetzen des Induktoriums beobachtete Auf- I leuchten an Intensität, und kann während viel ! längerer Zeit beobachtet werden. Berührt man jetzt die Röhre mit der Hand, oder mit einem geerdeten Draht, so leuchtet das Gas in der I Röhre in seiner ganzen Masse hell auf. Man kann die Röhre mehreremal mit der Hand oder I einem geerdeten Drahtringe abreiben, und trotz- dem wird jede neue Berührung ein Aufleuchten des Gases zur Folge haben. Dieselbe Erschein- ! ung beobachtet man, wenn man auf die Röhre ' bläst. i 3. Berührt man während der Wirkung des , Induktoriums, sei es auch nur auf einen Moment, die Röhre mit der Hand und stellt man, nachdem das Induktorium zu wirken aufgehört hat, eine Kapsel mit Radiumbromid unter dieselbe, so erscheint in der Röhre ein Leuchten, welches I den Draht in der Röhre wie ein Glorienschein umringt. Das Leuchten dauert ununterbrochen ' 15 — 20 Minuten fort. Ausser diesem Leuchten beobachtet man ein periodisches, nur auf Augen- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. lOS blicke auftretendes Aufleuchten in verschiedenen Teilen der Röhre. Bei näherem Betrachten er- scheint das Leuchten rings um den Draht seinem Charakter nach dem Leuchten des Crookes- schen Spintariskops sehr ähnlich. Entfernt man das Radium, so verschwindet das Leuchten. Nähert man das Radium von neuem, so setzt es wieder ein. 25 mg Radiumbromid, über welche ich verfugte, verursachten das Leuchten der Röhre sogar in dem Falle, wenn die Ent- fernung des Radiums von der Röhre ca. i m betrug. Die beobachtete Erscheinung erinnert lebhaft an das Nordlicht oder an ein fortwäh- rendes Wetterleuchten. Während das Radium sich in der Nähe der Röhre befindet, verursacht ein Berühren der letzteren mit der Hand oder einem geerdeten Draht oder sogar ein einfaches Anhauchen ein Aufleuchten des Gases in der Röhre. 4. Befindet sich das Radium während der Wir- kung des Induktoriums in der Nähe der Röhre, so vergrössert dies merklich die Intensität und Dauer des Nachleuchtens. In diesem Falle beobachtet man alle Erscheinungen, welche unter 3. be- schrieben sind, sogar ohne Berührung der Röhre während der Wirkung des Induktoriums, obgleich in etwas schwächerem Grade. Unter anderem beobachtete ich die Erschein- ungen in einer Röhre, welche erst mit Luft und dann mit Kohlensäure gefüllt war. Es schien mir, dass das Leuchten in der letzteren intensiver war. 5. Der Draht der Röhre war mit dem nega- tiven Induktorpol verbunden. Während der Wirkung des Induktoriums beobachtet man eine Phosphoreszenz der ganzen Oberfläche des Glases der Röhre. Nach Aufhören der Wirk- ung des Induktoriums dauert die Phosphores- zenz eine sehr kurze Zeit fort. 6. Nähert man in diesem Falle die Radium- bromidkapsel der Röhre, nachdem das Induk- torium schon zu wirken aufgehört hat, so gewinnt die Phosphoreszenz erstens an Intensität und zwei- tens dauert sie eine viel längere Zeit. Entfernt man, das Radium, so erlischt die Phosphoreszenz vollständig, nähert man von neuem die Kapsel, so setzt die Phosphoreszenz von neuem ein. Radium vergrössert also die Intensität und die Dauer der Phosphoreszenz des Glases, welche durch die negativen Ionen bewirkt ist. Befindet sich das Radium in der Nähe der Röhre, so beobachtet man gleichfalls momentweises Aufleuchten verschiedener Teile der Röhre, jedoch in schwächerem Grade, als bei positiver intermittierender Elektrisierung des Drahtes. 7. Die im vorigen Absatz beschriebenen Er- scheinungen gewinnen an Kraft und Intensität, wenn man die Röhre während der Wirkung des Induktoriums mit der Hand berührt und da- durch den negativen lonenstrom verstärkt. Es war von Interesse den Verlauf der obigen Erscheinungen bei sehr niedriger Temperatur, und zwar bei der Temperatur der flüssigen Luft zu beobachten. Zu diesem Zwecke wurde ein Gefäss, welches einem Thermpmeter mit weitem cylindrischen Reservoir gleicht, her- gestellt. In diesem Gefäss verlief axial ein dicker Aluminiumdraht. Das Gefäss wurde bis zum selben Luftdruck, wie die Röhre evakuiert. Die darin beobachteten Erscheinungen erwiesen sich als höchst interessant. 8. Bei Zimmertemperatur waren die Er- scheinungen im Gefäss selbstverständlich ganz dieselben wie in der Röhre. War der Draht des Gefässes mit dem negativen Induktorpole verbunden, so phosphoreszierte das Gefäss in blauer Farbe. Nach Aufhören der Wirkung des Induktoriums erlosch die Phosphoreszenz sehr schnell. 9. Befand sich das Gefäss in flüssiger Luft und war der Draht des Gefässes mit dem nega- tiven Induktorpol verbunden, so phosphores- zierte das Glas sehr stark. Die Phosphoreszenz wurde noch intensiver, wenn man dasDewarsche Vakuumgefäss mit der Hand berührte und da- durch den negativen lonenstrom beförderte. Nach Aufhören der Wirkung des Induktoriums fuhr das Glas des Gefässes fort hell zu phosphores- zieren. Die Phosphoreszenz wurde nur sehr langsam ' schwächer. Bei genügender Ab- schwächung der Intensität der Phosphoreszenz vergrösserte das Nähern von Radium die Phos- phoreszenz merklich. 10. Die Phosphoreszenz des Glases dauerte auch nach Herausnehmen des Gefässes aus der flüssigen Luft fort, selbst wenn das Gefäss Zimmertemperatur angenommen hatte. Das Annähern der Kapsel mit Radiumbromid ver- stärkt jedesmal die Phosphoreszenz. Bei Be- rühren des Gefässes mit der Hand leuchtet das Gas in ihm aul 1 1 . Das Gefäss wird bei Zimmertemperatur der Entladung des Indukjors ausgesetzt. (Der Draht ist mit dem negativen Induktorpol ver- bunden.) Das Glas beginnt zu leuchten und nach Aufhören der Wirkung des Induktors setzt die Phosphoreszenz fort. In diesem Zustand wird das Gefäss in flüssige Luft gebracht. Beim Einsenken in die flüssige Luft entsteht Phos- phoreszenz auf verschiedenen Stellen der Ober- fläche des Glases und bald darauf, wenn das Gefäss die Temperatur der flüssigen Luft an- genommen hat, erlischt die Phosphoreszenz. Nimmt man nun das Gefäss aus der flüssigen Luft, so beobachtet man von neuem ein helles intensives Aufleuchten der Oberfläche des Glases de^ Gefässes und auch des Gases in demselben. Digitized by Google io6 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. Nähert man die Hand dem aus der flüssigen Luft gehobenen Gefasse, d. h. erwärmt man dasselbe, so wird ein solches Aufleuchten sofort hervorgerufen. Die obigen Erscheinungen kann man mehrere Male wiederholen, indem man das Gefäss abwechselnd in die flüssige Luft senkt und aus derselben heraushebt. 12. Das Gefäss wurde bei der Temperatur der flüssigen Luft einer negativen intermittieren- den Elektrisierung durch das Induktorium unter- worfen. Dann wurde das Induktorium ausser Gang gesetzt und das Gefäss in der flüssigen Luft gelassen. Nach einer ziemlich langen Zeit erlosch die Phosphoreszenz fast gänzlich. Dann wurde das Gefäss aus der flüssigen Luft gehoben; die Phosphoreszenz nahm allmählich an Intensität zu und wurde schliesslich ziemlich hell. Das Gefäss wurde wieder in flüssige Luft versenkt; die Phosphoreszenz verschwand von neuem fast gänzlich. Das Gewiss wurde herausgehoben: die Phosphoreszenz wurde wieder ziemlich hell. So konnte man die Intensität der Phosphoreszenz mehreremal verändern. Die hier beschriebene Erscheinung erinnert an die Experimente von Curie mit der Kondensation der Emanation des Radiums. In Anbetracht dessen wäre vielleicht der Gedanke nicht unwahrscheinlich, dass unter dem Einflüsse der elektrischen Erregung die Atome des Drahtes in der evakuierten Röhre gleich- sam in einen Zustand des Zerfalles, , der Des- agregation verfallen, vielleicht ähnlich dem,, in welchem sich die Atome des Radiums fort- während befinden, so dass dieser Draht ausser den positiven und negativen Ionen noch ein Etwas von sich giebt, welches vielleicht der Emanation des Thorium und Radium ähnelt, und sich bei sehr niedrigen Temperaturen kon- densiert. Physik. Institut d. Petersburger Universität, den II. /24. Dezember 1903. (Eingegangen 31. Dezember 1903.) Über Elektrizitätszerstreuung in der freien Luft I Von P. Bonifaz Zölss. , In der Zeit vom 6. Dezember 1901 bis 30. April 1903 wurde vom Herrn Stemwarte- direktor P. Franz Schwab in Kremsmünster , ein reiches luftelektrisches Beobachtungsmaterial, j das eine fortlaufende Reihe von 2867 Messungen ; der Elektrizitätszerstreuung in der freien Luft umiasst, gesammelt. Die Beobachtungen wurden ' mit einem Elster- und Geitelschen Zerstreuungs- ' apparat an einem Fenster des II. Stockwerkes , der Sternwarte, ii,6m über dem Erdboden, ausgeführt. Der .Schutzcylinder wurde steti beibehalten. Ausser den regelmässigen Mittags- beobachtungen, die täglich in der Zeit von II bis i*" vorgenommen wurden, liegt noch eine längere Reihe von stündlichen Messungen vor, die hauptsächlich in die Wintermonate 1902/3 fallen und zur Bestimmung der täg- lichen Periode der Zerstreuung dienen. Im folgenden sollen die Resultate dieser Beobachtungen, die ich an anderer Stelle'! ausfuhrlicher behandelt habe, kurz mitgeteilt werden. Das aus 659 Mittagsbeobachtungen ge- bildete Jahresmittel der Elektrizitätszerstreuung beträgt 1,32 und stimmt mit dem von Elster und Geitel') für Wolfenbüttel gefundenen Werte (1,33) nahezu vollständig überein. Die Extreme der beobachteten Einzelwerte sind 5,83 (bei Föhn) und 0,14 (bei Nebel). Die jährliche Schwankung zeigt eine Amplitude von 57 Proz. des Mittelwertes; das Maximum liegt für positive Zerstreuung im April, für negative im Juni, das Minimum liegt für beide Arten der Elektrizität im Januar. Der tägliche Verlauf der Zerstreuung ist in der folgenden Tabelle I gegeben. Die meisten Beobachtungen fallen auf die Tagesstunden von O'a bis g*"/; die Nacht- beobachtungen wurden nur hie und da aus- geführt und dienen bloss zu einer ungefähren Orientierung über den nächtlichen Verlauf der Zerstreuung. Die Zahlen für q sind die Quo- tienten der Gesamtmittel von a— und a^. Die Zerstreuung zeigt sonach in den Winter- monaten eine doppelte tägliche Periode; das Hauptmaximum liegt in den ersten Nachmittags- stunden, das sekundäre Maximum in den Nacht- stunden. Die beiden Minima, die im Gesamt- mittel zwischen & und 7'' früh und 7 — S"" abends liegen, scheinen in den einzelnen Monaten ihre Laige je nach der Zeit des Sonnenaufganges und Sonnenunterganges zu ändern; im allge- meinen kann man sagen, sie treten um Sonnen- aufgang und etwas nach Sonnenuntergang ein. Ein Vergleich der Beobachtungen mit den gleichzeitig herrschenden Luftbewegungen zeigt, dass jene Tage, an welchen ein starkes Nacht- maximum der Zerstreuung beobachtet wurde, auch ein starkes Nachtmaximum der Windstärke aufweisen, so dass ein kausaler Zusammenhang zwischen beiden Erscheinungen naheliegt. In den Sommermonaten 1903 wurden mehr- mals bei günstigster Witterung und Windstille 24stündige Beobachtungen gemacht; dieselben ergaben eine der Hauptsache nach einfache tägliche Periode mit einem Maximum um iV i) Wiener Berichte 1903, S. II 17. 2) Elster und Gcitel, Wiener Berichte 190a, S. 950. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. 107 Tabelle I. Vormittag ...,...< a-|- ? ("- Nachmittag ' a-{- I 1,08 0,8z 1.33 1,14 1-19 2h I.3I 1,14 i.iS 3^ ! 4'» 1,10 ; — 0,96 — 1.14 — 1,28 1,13 1,08 , 0,94 1,19 ' 1,20 5h_ ; 0,90 I 0.7S I i,ao j 1,02 ' 0,8s 1 1,20 ' 6h 0,74 i 0,71 1,04 0,89 I 0,77 I 1,16 7h 0,7a 0,61 1,18 0.79 0,6s 1,22 8h 0,81 0,73 1,11 0,78 0,61 1,28 9h I loh ' Ilh I 12h 1,24 1,06 1,17 0,98 0,76 0,8^ 1.13 0,90 1,29 0,75 0,63 1,23 1,03 0,81 I.2S «.33 1,16 «.«9 1,27 MS Tabelle II. 12— ih I— 2h 2— 3h I 3— 4h 4— 5h 5— 6h 6 — 7h 7— 8h 8— 9h , 9— 10h 10— Ilh II — 12h Vormittag Nachmittag in 9 \ in 83 1,33 141 76 1.23 147 73 I,20 '47 75 1,24 141 1.19 8S 1,36 •38 1,12 102 I.3S »45 1,21 118 1.32 155 1.30 123 1,40 147 1,35 «35 1,36 «33 1,28 139 1,29 121 1,27 1,26 138 136 1,27 — 109 94 und einem Minimum in den ersten Morgen- stunden. In weitaus den meisten Fällen ist die nega- tive Zerstreuung grösser als die positive. Der Quotient der Jahresmittel von a- und «+ ist 1,18; die Extreme der beobachteten Einzelwerte von q sind 0,31 und 8,25. Während der Sommermonate ist q im Durchschnitt kleiner als im Winter. Der tägliche Verlauf von q schwankt sehr stark, besonders in den Einzelwerten. Auch die in der Tabelle I gegebenen Quotienten der Mittelwerte von a- und «+ lassen eine regel- mässige tägliche Periode von q nicht mit Sicherheit erkennen. Greift man jedoch aus allen Beobachtungen jene von ungestörten, niederschlagsfreien Tagen heraus — ich thue dies nachträglich nach dem Beispiele der unterdessen erschienenen Arbeit von A. Gockel') — , so erhält man die folgende aus 515 Beobachtungspaaren abgeleitete Ta- belle II, in der q nicht wie früher der Quotient der Mittelwerte von a- und «+ ist, sondern der Mittelwert» der Quotienten q selbst. Dabei wurden die extrem hohen Werte von q, die Potentialgefälle: 50-75 7S— 100 100—125 125—150 «SO— «75 2a- «.«4 «,«3 «.«9 1.28 '.54 Um den Einfluss des Potentialgefälles auf die Zerstreuung weiter zu prüfen, wurden auch auf der obersten Plattform der Sternwarte (50 m über dem Erdboden) Zerstreuungs- messungen ausgefiihrt, die bei einem oben herrschenden Potentialgefälle von ca. 500 Vlm einen aus 47 Beobachtungspaaren abgeleiteten Mittelwert q = 1,85 ergaben. Wie der Ver- gleich mit den Beobachtungen am gewöhnlichen 1) A. Gockel, diese Zeitschrift 4, 871, 1903. grösser als 4,00 sind, als zu stark störend aus- geschieden. Zum Vergleich sind auch die Mittel- werte des Potentialgefälles für heitere oder wenigstens niederschlagsfreie Wintertage in V\m, reduziert auf die Ebene, beigefiigt. Aus Tabelle II ist zu entnehmen, dass q an ungestörten Tagen eine deutliche doppelte täg- liche Periode hat, die mit dem täglichen Ver- laufe des Potentialgefälles in ganz auffallender Weise übereinstimmt.') Die Maxima liegen zwischen 8 und 9*"«, und zwischen 7 und S*"/, das Hauptminimum ca. 5** fiiih, ein sekundäres Minimum in den ersten Nachmittagsstunden. Dabei aber muss betont werden, dass dieser regelmässige Verlauf sich hauptsächlich in den Mittelwerten zeigt, während die Einzelwerte oft sehr stark schwanken. — Wiederholt finden sich sprunghaft auftretende extrem hohe Werte von q, besonders in den Morgen- und Abend- stunden, ohne dass die übrigen gleichzeitigen meteorologischen Elemente eine bestimmte Ur- sache dieser Erscheinung erkennen Hessen. Ein Vergleich von q mit dem gleichzeitig beobachteten Potentialgefälle ergab, dass q mit dem Potentialgefälle zunimmt. 175—200 1,42 Standort des Apparates zeigt, wird die Steige- rung von q durch ein Ansteigen von a- bei konstant bleibendem a-f. verursacht. Bei negativem Potentialgefalle ist q gewöhn- lich kleiner als i; dies ist besonders der Fall während des Fallens von Niederschlägen, die von. negativem Potentialgefälle begleitet sind ; Niederschläge mit positivem Fotentialgefalle be- wirken ein bedeutendes Ansteigen von q. An 1) Vgl. A. Gockel, l. c. Digitized by Google io8 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. nebeligen Tagen ist die Zerstreuung beider Arten der Elektrizität, besonders aber der positiven sehr gering, q daher hoch (Mittel 1,51). — Einige Beobachtungen im Keller der Sternwarte ergeben ein bedeutendes Über- wiegen der positiven Zerstreuung, also eine stärkere negative Ionisierung der Kellerluft. Was umgekehrt den Einfluss der Zerstreuung auf das Potentialgefälle anbelangt, so zeigt sich, dass das Potentialgefälle mit zunehmender Zer- streuung abnimmt und sich asymptotisch einem unteren Grenzwerte nähert, der ungefähr durch die an heiteren Sommertagen beobachteten Werte des Potentialgefälles gegeben ist; ein Absinken des Potentialgefälles unter diese untere Grenze kann nicht mehr dem Einfluss der Elektrizitätszerstreuung zugeschrieben wer- den. Der Zusammenhang kommt jedoch haupt- sächlich erst in den Mittelwerten zum Aus- druck, die wir im folgenden wiedergeben. Zerstreuung Potentialgefalle V\m 0,00 — 0,25 190 0,26 — 0,50 164 0,51—0,75 132 0,76 — 1,00 III 1,01 — 1,25 98 1,26—1,50 93 1,51 — 1,75 99 1,76 — 2,00 84 2,01—2,25 82 2,26 — 2,50 82 über 2,50 68 Da Kremsmünster auch eine meteorologische und erdmagnetische Station ist, bot sich die Gelegenheit, die Elektrizitätszerstreuung mit allen übrigen meteorologischen Elementen zu vergleichen. Die Resultate dieses Vergleiches sind kurz die folgenden: Die Elektrizitätszerstreuung zeigt eine weit- gehende Abhängigkeit von der Windgeschwin- digkeit; einer Zunahme der Windgeschwindigkeit um I km pro Stunde entspricht bei mittlerer Windstärke im Durchschnitt eine vierprozentige Steigerung der Zerstreuungswerte. Dieser aus- giebige Einfluss der Windstärke ergiebt sich nicht etwa erst bei der Mittelbildung, sondern ist in der Regel schon aus den Einzel- beobachtungen ersichtlich, so dass man an Tagen mit heftigen Luftbewegungen mit ziem- licher Sicherheit hohe Zerstreuungswerte er- warten kann. Bei föhnartigem Wind wurden ungewöhnlich hohe Werte gefunden. Ein Ein- fluss der Windrichtung erscheint nicht wahr- scheinlich; ebenso konnte ein Zusammenhang der Zerstreuung mit dem Barometerstand nicht konstatiert werden. Im allgemeinen ist die Zerstreuung um so grösser, je reiner und durchsichtiger die Luft ist; doch wird diese Beziehung sehr häufig durch andere Einflüsse, besonders die Wind- geschwindigkeit, überwogen. Sehr starke Luft- trübung ist jedoch stets von durchgreifender Wirkung. Unverkennbar ist die Beziehung der Elek- trizitätszerstreuung zur Sonnenstrahlung. Die Zerstreuung ist an sonnigen Tagen grösser als an bewölkten und wächst mit wachsender photo- chemischer und thermischer Strahlung. Auf denselben Zusammenhang weist auch der deutliche Gang der Zerstreuung mit der Temperatur hin. Nach einer aus 1422 Einzel- beobachtungen abgeleiteten Tabelle ist die Zu- nahme der Zerstreuung mit der Temperatur angenähert linear. Als eine weitere Folge dieses Zusammenhanges könnte es auch ange- sehen werden, dass sich im Durchschnitt um so grössere Zerstreuungswerte ergeben, je grösser der Dampfdruck und je geringer die relative Feuchtigkeit ist. Eine auffallende Beziehung zeigt sich zwi- schen der Zerstreuung und den Amplituden der täglichen Schwankungen der erdmagnetischen Deklination, wie die folgenden Zahlen erkennen lassen : Amplitude in Bogenmiouten Zerstreuung 0,00 — 1,00 0,82 1,01—2,00 1,15 2,01—3,00 1,15 3,01—4,00 1,20 4,01—5,00 1,39 5,01 — 6,00 1,41 6,oi — 7,00 1,49 über 7,00 1,53 Der in diesen Zahlen zum Ausdruck koni- . mende parallele Verlauf der beiden Elemente ' scheint auf Vertikalströme als die Ursache der täglichen Deklinationsschwankungen hin- I zudeuten; gleichwohl könnte auch die Sonnen- strahlung die gemeinsame primäre Ursache I beider Variationen sein. Die jährliche Variation der Amplituden , der täglichen Deklinationsschwankungen und I die jährliche Periode der Zerstreuung sind identisch und auch die tägliche Periode der Zerstreuung und der erdmagnetischen Dekli- ' nation zeigen nicht geringe Ähnlichkeiten. Zwischen erdmagnetischer Intensität und Luftelektrizität konnte eine einfache Beziehung nicht bemerkt werden. Wien, Januar 1904. (Eingegangen 5. J.inu.ir 1904.) Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. 109 Kann sich ein Elektron mit Lichtgeschwindig- keit bewegenP (Vorläufige Mitteilung; Fortsetzung der Mitteilung in Jahrgang 4, 848, 1903.) Von P. Hertz. Setzt man in den Formeln, die für die Energie') und den Impuls •') eines von jeher stationär bewegten Elektrons gelten, die Ge- -schwindigkeit des Elektrons gleich der des Lich- tes, so findet man, dass diese Grössen unendlich werden. Stationäre Bewegung eines Elek- trons mit Lichtgeschwindigkeit ist also unmöglich. Das schliesst aber nicht aus, dass ein Elektron in anderer Weise die Lichtge- schwindigkeit erreichen kann. Im folgenden soll an einem Beispiele gezeigt werden, dass in der Tat diese Möglichkeit vorliegt. Wir werden finden, dass eine endliche Kraft ausreicht, um ein Elektron plötzlich aus der Ruhe heraus mit Lichtgeschwindigkeit fortzu- schleudern und eine endliche Zeit in dieser zu erhalten. Doch wird sich dieser Fall als Spezialfall eines allgemeineren darstellen lassen, der zunächst besprochen werden soll und der in unmittelbarem Zusammenhange mit meiner vorigen Mitteilung steht. In dieser wurde die Energie- und Impuls- strahlung eines springenden Elektrons behandelt. Wir wollen jetzt die Vorgänge bei einem Ge- schwindigkeitssprunge näher betrachten. Man könnte versucht sein, nach Analogie der Mechanik anzunehmen, dass eine solche Geschwindigkeitsunstetigkeit von einer momentan wirkenden unendlichen Kraft hervorgerufen wird. So verhält es sich hier aber nicht. Der Ge- schwindigkeitssprung giebt nämlich Veranlassung zur Bildung einer Wellenzone von der Breite 2 a des Elektronendurchmessers, die mit der Geschwindigkeit c des Lichtes in den Äther hinaus eilt. Völlig ausgebildet hat sich die Welle erst zur Zeit nach dem Stosse. Die c Gegenkraft der Welle muss durch eine äussere Kraft K aufgehoben werden, damit die im Ge- schwindigkeitssprung erworbene Geschwindigkeit vom Elektron weiter behauptet werden kann. la Zur Zeit : nach dem Stosse, unter q die c-^q Geschwindigkeit des Elektrons nach dem Sprunge verstanden, ist die Welle zum Teil über das Elek- tron weggeglitten. Von jetzt an befolgt die Kraft K ein anderes Gesetz. Aber erst zur Zeit > c—q wenn die Wellenzone ganz über das Elektron hinweggeglitten ist, ist keine Kraft mehr zur Erhaltung der Bewegung erforderlich. Denn im Innern der Wellenzone entspricht das Feld ganz dem Felde eines stationär bewegten Elek- trons, und in einem solchen bedarf es keiner Kraft, um die Bahngeschwindigkeit des Elektrons zu erhalten.') Der ganze Vorgang spielt sich also innerhalb der im allgemeinen sehr kurzen 1(1 Zeit ab und die Kraft ist nicht momentan c—q und nicht unendlich anzunehmen. Zunächst kann man nun nach dem Zeitintegral der Kraft I 1) G. F. Searle, Phil. Mag. (5) 44. S. 340. 1897. 2) M. Abraham, Ann. i[. Phys. 10, 147, 1903. K(/f I fragen. Diese Frage wurde durch meine vorige Untersuchung beantwortet. Da nach Herrn M. Abraham^) A'= , ist, wo G die Be- ar wegungsgrösse bedeutet, so hat das obige Inte- gral den Wert G^ + G^^ — G^. Die Formeln für diese Grössen findet man bei Herrn M. Abraham*) und in meiner erwähnten Mit- teilung.'') Es erscheint aber wünschenswert, die Kraft K selbst zu kennen. Indem wir der grösseren Einfachheit halber die Geschwindigkeit vor dem Sprunge = o setzen, gelangen wir zur folgenden Aufgabe: Ein Elektron soll für Zeiten i o die Geschwin- digkeit q besitzen, wo q kleiner als die Lichtgeschwindigkeit sei. Wie muss während der Zeit o bis die Kraft c — q K als Funktion der Zeit t angenommen werden, damit der Geschwindigkeits- sprung hervor gebracht, und die Geschwin- digkeit aufrecht erhalten werden kann? § I. Die Methode. j Zur Berechnung der Kraft K müssen wir die Feldstärken in der Welle für die Zeit be- rechnen, wo diese sich noch nicht vom Elektron losgelöst hat. Dieser Weg würde aber zu einer höchst verwickelten Rechnung fiihren; denn die ' Ausdrücke für die Feldstärken in der Welle j sind von bedeutend komplizierterer Bauart, wenn I diese sich noch in, der Nähe des Elektrons be- ' findet, als wenn sie bereits in unendlicher Ent- I fernung ihre endgültige Form angenommen hat. I Es ist also eine Methode zu suchen, mittels I deren man die Kenntnis des nahen Feldes um- ' gehen kann und nur im Unendlichen zu ope- rieren braucht Eine solche werde im folgenden I gegeben. I i) M. Abraham, 1. c. S. 162. I 2J 1. c. Fonnel Vlla. I 3) 1. c. Formel iSa. I 4) Formel 3 und 3 a. Digitized by Google IIO Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. Aus Gründen der Symmetrie weist die Kraft parallel der Bewegungsrichtung. An Stelle der Kraft K wollen wir nun zunächst die Energie IC als Funktion der Zeit / darzustellen suchen. Damit haben wir dann auch unser Problem ge- löst, da nach dem Energieprinzip iK^ dW dt (0 ist.') Diese Gleichung ist uns von doppeltem Nutzen. Erstens gestattet sie nämlich, wenn li' als Funktion von / gegeben ist, K als Funktion von / zu berechnen, zweitens ziehen wir einen wichtigen Schluss aus ihr. Wir können in ihr q = 0 setzen und finden, dass dann =0 dt wird. Also gilt der Satz: Wenn ein Elektron mit ganz belie- biger Vorgeschichte plötzlich gehemmt 1 wird, so bleibt vom Augenblick der Hemmung an die Gesamtenergie er- halten.^) Diesen Satz wenden wir auf unser Problem 1 an. Gesucht wird die zur Zeit / vorhandene 1 Energie W{t). Wir denken uns nun den Vor- gang abgeändert und das Elektron zur < Zeit /, statt weiter bewegt, plötzlich ge- , hemmt. Unserm Satze zufolge wird vom Augenblicke der Hemmung an die Energie er- halten und bleibt immer = H^(/). Warten wir noch eine hinreichend grosse Zeit T nach der Hemmung, so lässt sich der abgeänderte Vor- gang nach den Formeln flir die Strahlung dis- kutieren. Zur Zeit T besteht die Energie aus der elektrostatischen des ruhenden Elektrons und der ausgestrahlten Energie. Die Summe der beiden Energien ergiebt die Energie vor der Hemmung und diese ist wiederum gleich der gesuchten Energie W{t). Die beim abgeänderten Vorgang ausgestrahlte Energie hat ihren Sitz in zwei Wellenzonen, die sich überdecken können. Als erste Wellen- zone wollen wir die zur Zeit o durch die Fort- schleuderung, als zweite die zur Zeit / durch die Hemmung entstandene bezeichnen. Die Mittelpunkte der beiden Wellenerregungen haben die Entfernung qt. Wir nehmen T so gross an, dass die Radien der Zonen gross gegen ihre Breiten sind. Man braucht jetzt nur die Feldstärken in den beiden Zonen zu berechnen, diese zusammenzusetzen und hieraus die Energie der Strahlung zu berechnen, um zur Lösung der gestellten Aufgabe zu gelangen. Es versteht sich von selbst, dass die ange- gebene Methode anwendbar bleibt, wenn für t) M. Abraham, 1. c. Formel 6. 2) Vergl. auch die Formel 5 der vorigen Mitteilung. einen beliebigen Geschwindigkdtsspruny '. auch wo ^1 1 o ist, die Kraft berechnet -wrer d e Nur lässt sie sich auf den Fall ^^ =0 ohne weiteres anwenden. § 2. Die drei Stadien. Wenn eine Welle sich weit fortgepflanz so stehen in jedem ihrer Punkte die elek:tri< und magnetischen Feldstärken senkrecht der Verbindungslinie dieses Punktes mit Wellenerregungspunkt Dort nun, wo sicl sere beiden Zonen überdecken, haben wir solche Verbindungslinien, eine nach jederr beiden Erregungspunkte, die aber weg-en grossen Entfernung der Welle als parallel zusehen sind. Daäer sind auch die Feldstä der beiden Zonen parallel und eine einf Addition resp. Subtraktion genügt, um die Samtfeldstärke zu erhalten. Um wieviel sind aber die beiden Zonei radialer Richtung gegeneinander verschot Offenbar hängt die Grösse der Verschiebt die wir mit ä bezeichnen wollen, erstens der Zeit t ab, zweitens von dem Winkel ro, die erwähnte Verbindungslinie mit der schwindigkeitsrichtung des Elektrons bil< Wegen ihrer späteren Entsendung ist die zw( Zone in radialer Richtung um die Grösse gegen die erste im Rückstand; dass aber Ausgangspunkt von demjenigen der ersten 1 qt entfernt ist, verschafft ihr einen Vorspru von der Grösse q I cos eine Verschiebung A, die kleine als 2 -"- , so liefert (4) nur Ver- I — ß Schiebungen, die grösser als 2 a sind. Dann liegt völlige Trennung vor. Wir nennen das Zeitintervall von der Zeit t = bis t=oc i-ß das dritte Stadium. Wurde also das Elek- tron im dritten Stadium gehemmt, so erhält man zur Zeit T völlig getrennte Zonen. Auf diese Einteilung in 3 Stadien wurden wir schon in der Einleitung aus andern Er- wägungen geführt. § 3. Berechnung der Energie und Kraft. Die Energie der isolierten Zonen, die zum dritten Stadium gehören, hat einen von der Zeit t unabhängigen Wert, der durch die For- mel (14) meiner vorigen Mitteilung bestimmt wird. Hieraus folgt nach (i): Im dritten Stadium bedarf das Elek- tron zur Aufrechterhaltung seiner Ge- schwindigkeit keiner Kraft mehr, ein Re- sultat, das wir schon im Eingange auf anderem Wege fanden. Anders im ersten ■ und zweiten Stadium. Die Energie der zum zweiten Stadium gehörigen Wellen hängt von den Verschiebungen J, diese nach (4) wieder von t ab. Die Uberdeckung der Zonen bewirkt eine Verringerung der Energie, da die Feldstärken der beiden Zonen entgegen- gesetzt gerichtet sind. Die Rechnung geschieht am besten so, dass man die Energieverminder- ung an jedem Punkte berechnet, integriert und das Integral von der vollen Energie nicht über- deckte» Wellen subtrahiert. Hierzu kommt noch die elektrostatische Energie des nach der Hemmung ruhenden Elektrons. Alles zusammen ergibt die gesuchte Energie W{t). Zur Ausfuhrung der Rechnung brauchen wir die Formeln für die Feldstärken der durch Stösse erzeugten Wellen. Diese kann man mit Hilfe der Zerlegung in „werdende Elektronen"') und mittels der Potentiale der Elektronentheorie berechnen. Man findet im Falle gleichmässiger Volumenladung für die absoluten Werte | @ und I ^ I der elektrischen und magnetischen Feldstärken : WO p die Raumdichte der Ladung, r den Ab- stand des AuQ)unkts vom Wellenerregungspunkt bedeutet, und v die Entfernung des Aufpunkts von der Fläche, die im gleichen Abstand von den die Wellenzone begrenzenden Kugelschalen verläuft. Setzen wir die Gesamtladung = e, so liefert die Integration für das erste Stadium die Energie : ^n^fi— ^ t-t- ^-t»{ l 2 ' 40 v 5- Im zweiten Stadium ist die Energie: Sa (ß 2 2f^ 2Saß 9 '^ ^ 4 5 « a '{i+lß')]i7) + aß 2 S (-?r + ^r^)t«+ 8 •)' 1'' 3 yl (32 8 /» + 600 640 6 t» (8) »^m= - )-5^' S a \ß I (9) wo 7=1 — ß gesetzt ist Für das dritte Stadium ist die Energie ■ß 2\ Es ist nicht schwer, sich davon zu über- zeugen, dass sich Wi, Wo. und Wm, in den Über- gangszeitpunkten stetig aneinander schliessen, was von vornherein zu erwarten war. Aus (7), (8), (9), (i) und (3) folgt für die Kraft im ersten, zweiten und dritten Stadium. Äi=^~/9t{i6-i2t-f-t»(i-j-J/?^)} (10) Äii= 2/H a'^ß _i.t-i.+ ?t-'-h(- 5 S 9y2)to+(|y2_y3)t«4- ?y4)t^+p- 32' / ^32< 128' / (-«>'' + 320' Km = o, (n) (12) l) Natürlich ist eine Lösung der Mucwellschen Gleichungen nur aus der Summe der Potentiale der werdenden Elektronen zu erhalten. Das einzelne Potential des werdenden Elektrons liefert, weil dieses nicht der Kontinuitätsbedingung genügt, auch Digitized by Google 112 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. Man kann leicht feststellen , dass K sowohl als auch - - sich an der Grenze vom ersten a t und zweiten und an der Grenze vom zweiten und dritten Stadium stetig aneinander anschliessen. K als Funktion von t graphisch dargestellt, zeigt also nirgends einen Sprung oder Knick. Aus den Formeln 7 bis 9 kann man auch die Formeln für den Impuls ableiten. Die Gleichung') q = , ergiebt integriert: ^='("-«^0), (13) wo \\\ = ' die gewöhnliche elektrosta- 3 « tische Energie eines ruhenden Elektrons ist. Es ist also: 6-i=^'/9t2[i— 't+ ^ t'fi+^^i)] (14) ac \ 2 40 \ 5 /) * ^' ,. _6 ^» fl I+/S J , 31 ^=' + ac^-' n\i 640 6 /Mi I + /J ■\ (16) § 4. Kleine Geschwindigkeiten. Von grösserem Interesse als die allgemeinen Formeln sind zwei Grenzfälle. Erstens wollen wir /? sehr klein annehmen. Dann wird aus (10) (17) Da nun die rechte Seite von (17) für t = 2 verschwindet, andrerseits die Dauer des zweiten 2 2 Stadiums, das von der Zeit , ^ bis I+/9 I— /9 währt, sehr gering ist, so ist es erlaubt, den Vorgang so aufzufassen, als ob während der Zeit o bis 2 eine Krafi wirkt, die durch Formel (17) gegeben ist. Eine andere Form für (17) ist d«) I e'- >^=' o^t(t + 4)(t-2)^ o a' Wir wollen uns ^ als Funktion von t gra- kein die Maxwellschen Gleichungen befriedigendes Feld. Dem- gemäss ist in der vorigen Mitteilung S. 848, Zeile 2 von unten, „Potentiale" statt „Lösungen" zu lesen. Wegen der Potentiale siehe: Lorentz, arcb. neerl. (25) 1892, S. 479 IT I) Abraham, 1. c. S. 129 f. Formel VI und Vlla, resp. S. 13s, 8 b. (15) phisch dargestellt denken. Unsere Kurve unter einem spitzen Winkel an, hat bei t=\ ein Maximum, sinkt dann wieder, ha t=i'^2 einen Wendepunkt, und endet bei mit horizontalerXangente auf der Abszissen; Der Maximalwert der Kraft beträgt unj 0,7 ^^»■ § 5. Lichtgeschwindigkeit- Einen zweiten Grenzfall bekommen wi der Annahme der Lichtgeschwindigkeit, wenn wir überall /?= i und y=o setzen, beziehen sich zwar die bisherigen Ableitu nur auf den Fall /9 •< i oder 7 > o. Ni destoweniger kann man untersuchen, Avel< Grenzwerte diese Formeln zustreben, wenn in ihnen zur Grenze /9= i und y = o überj Da zeigt sich nun, dass mit Ausnahme voi und (16) alle Formeln endliche Werte für Ene Kraft und Impuls liefern, und dass fiir sie Lichtgeschwindigkeit kein singulärer Fall Eine Singularität tritt indes auf ande Wege ein. Das zweite Stadium dauert nämlich im 2 gemeinen Fall von der Zeit , . bis zur '. 2 . Indem sich nun /? der i nähert, w I — p erstens die Dauer des zweiten Stadiums inii länger, zweitens wird die am Ende des zwtti Stadiums erreichte, d. i. die im dritten v handene Energie immer grösser, wie das 1 Formel (9) zeigte. Für den Grenzfall ?= liefert (9) zwar einen unendlichen Energiewe aber in diesem Falle wird das dritte Stadit gar nicht erreicht. Die Gleichung (9) komr ebenso wie die Gleichung (16) in Wegfall, ui der Vorgang wird allein durch die auf die ersti beiden Stadien bezüglichen Gleichungen b schrieben. In ihnen ist |?== i und /=o ; setzen, wodurch sie sich noch vereinfachen. Es wird ff=^'J3 + t2_ I t3 + - t&) fiir rt I5 2 25 J « I25 2 5 ! ti (22 Man überzeugt sich leicht, dass für t==i iK \V, A' und stetig bleiben. Die maximale Kraft wird erreicht etwa bei t==o,8 und be- trägt ungefähr 0,7 e- '2' Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. "3 Hat t nun einen grossen Wert — was schon der Fall ist, wenn das Elektron eine Strecke von molekularer Dimension zurückgelegt hat — , so kommt nur wesentlich das höchste Glied in Betracht. Dann ist also 6 e''- W=y^^lni (23) 5 <^ A'=^^,t-' (24) 6 e"^ G=-l/nt (25) Führen wir wieder gewöhnliche Zeiteinheiten ein, so wird für grosse t: j.r 6 e'^ , et , ^, U = In (26) S a a K=^-' /-' (2;) 6= In (28) f, ac a Für /= "c wird Ä" asymptotisch ^ o, H'und G werden logarithmisch unendlich. Wir be- antworten also die Frage, die wir uns gestellt haben, in dieser Weise: Um einem Elektron plötzlich die Ge- schwindigkeit des Lichtes zu erteilen und diese Geschwindigkeit aufrecht zu erhalten, sind nur endliche Kräfte er- forderlich. In jeder bestimmten endlichen Zeit nach dem Stosse sind Energie, Impuls und Kraft endlich. Mit unendlich wachsender Zeit werden Energie und Impuls loga- rithmisch unendlich, die Kraft nähert sich asymptotisch der Grenze Null. Der treibenden äussern Kraft K entspricht eine mittlere äussere Feldstärke Selbst e wenn man die Geschwindigkeit langsamer Ka- thodenstrahlen wählt, bekommt man Feldstärken, die die experimentell herzustellenden bei wei- tem übertreffen. Im Falle der Lichtgeschwin- digkeit beträgt die maximale äussere Feldstärke etwa 0,7- .^, ist also etwas geringer als die an der Oberfläche der Elektronen herrschenden Feldstärken. Dass derartig intensive Felder im Radiummolekule vorkommen, ist wohl nicht ausgeschlossen. Ganz ähnlich liegen die Verhältnisse, wenn man Flächenladung annimmt. Nur zeigt sich dann, dass im ersten Stadium die Kraft kon- stant ist Es ist Ä'lll = o. Für ß -= i und grosse t ist A-„ = •ioi a^ß 1-1 + i^ +?') + '-' + \i-ßW^'-^^-'-^' 4 2 2 (30) a^ ac (31) (32)- Diese Formel ist von (24) bezw. (27) nur durch den Faktor \ unterschieden. Es soll natürlich nicht behauptet werden, dass der beschriebene Vorgang in der Natur realisiert sei. Indem wir aber an diesem einen Beispiele sehen, dass die Bewegung mit Licht- geschwindigkeit möglich ist, erkennen wir, dass dieser Fall durch die Theorie nicht ausge- schlossen ist, und dürfen die Möglichkeit nicht von der Hand weisen, dass so rasch be- wegte Elektronen wirklich vorkommen, wenn sie auch in anderer Weise zu ihrer grossen Geschwindigkeit gelangt sein mögen. (EiDgegangen 25. Januar 1904.) Über Gebe- und Empfangsapparate zur elek- trischen Fernübcrtragong von Photographien. Von A. Korn. Das wesentlich Neue meiner telephotographi- schen Methode besteht in der Benutzung einer evakuierten Röhre im Empfanger'), deren Strahl- ungen durch die Geberströme reguliert werden und das Bild im Empfänger Zeile für Zeile photographisch reproduzieren. In diesem Auf- satze sollen die einzelnen Teile des Appara- tes im Geber und Empfänger genau beschrieben werden. I. Der Geber. Die zu übermittelnde Photographie wird als transparenter Film auf einen Glascylinder öi ---^3 Fit?. I. (Fig. I ) aufgewickelt, der mit Hilfe eines Elektro- l) Man Tgl. meioe früheren Icnnen Mitteilungen: Über ein Verfahren der elektrischen Fernphotographie (MSoch. Ber. 37, 39, 1902). — Über einen Apparat zur Herstellung von elektrischen Femphotographien (Elektrot. Z. 23, 454, 1902). — Sur la transmission de photographies h. l'aide d'un fil t^l^graphii^ue (Compt. rend. 18(9, 1190, 1903). Digitized by Google 114 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. motors und einer Schneckenrad-Transmission (RiR^BRi) in Umdrehung um eine horizontale Achse versetzt wird; bei jeder Umdrehung, • die bis auf '/jo Sekunde genau') in 20 Se- kunden vollendet wird, verschiebt sich der Cy- linder um i mm längs seiner mit der Schraube i versehenen Achse; die Mitnehmer, durch welche die Scheibe R3 den Cylinder öi zum Mitro- tieren veranlasst, sind in der Figur fortge- lassen. Die bisher angewendeten Grössenver- hältnisse sind: Durchmesser des Glascylinders ... 8 cm Länge des Glascylinders 20 cm Schraubenlänge der Achse 15 cm Länge des Films 9 bis 12 cm Die Breite des Films betrug nur 16 cm, so dass die etwas über 24 cm betragende Peri- pherie des Cylinderdurchschnittes nur zu ^/j ausgenützt wurde; der übrige Teil wurde von einem gleichmässig belichteten Filmstreifen zu Korrekturzwecken bedeckt, auf die wir später zurückkommen. *) Von der Lichtquelle J (64 kerzige Nernst- Lampe) fällt Licht durch die Linse /') auf einen Punkt u*) des Films und breitet sich, nachdem es den etwa 2 mm dicken Glascylinder durch- drungen hat, über die im Innern des Cylinders an der Achse fest montierte Selenzelle Se aus. Die ersten Zellen, mit denen ich brauch- bare Resultate erhielt, wurden mir von J. W. Giltay (Delft, Voorstraat 73) geliefert, neuer- dings haben sich auch Zellen von E. Ruhm er (Berlin, Friedrichstrasse 248) bewährt. Die- StitM/X^^t^. Fig. 2. selben bestehen aus 2 nebeneinander schrauben- artig auf eine Schieferplatte aufgewundenen 1) Diese Genauigkeit wird leicht mit Hilfe einer von mir kürzlich beschriebeaen Methode erreicht (diese Zeit- schr. 6, 25, 1904)- 2) MftQ wird Übrigens die Breite dieses Korrekturstreifens kleiner nehmen und entsprechend den Cylinderdurchmesser verkleinern können, wodurch eine etwas raschere Transmission möglich wird. 3) Ich benutze das Zeisssche Objektiv /4A ^30 Mark). 4) u ist streng genommen ein kleines KLHchenelement von I qmm. Platin- oder Kupferdrähten rt,^i bezw. atdi, über welche fiir lichtelektrische Zwecke präpa- riertes Selen ausgebreitet ist.') Es ist für die telephotographischen Zwecke hinreichend, wenn der Widerstand der Zelle im diffusen Tages- licht etwa die Hälfte vom Widerstand im Dun- keln ist, es ist ferner zweckmässig, dass der Widerstand der Zelle nicht viel kleiner ist, als der Linienwiderstand der Leitung, über welche die Photographie zu senden ist; die von mir benutzten Zellen hatten Widerstand von 3000 Ü (Ruhmer^) bezw. 12000^ (Giltay^ im Dun- keln, die Dimensionen der Zellen waren 3x5 cm; die Leitung zwischen Geber und Em- pfänger 2000 — 4000 Q. Bei der Drehung des Cylinders öi wird ein Element u des Films nach dem anderen zwischen Lichtquelle undSelenzelle vorbeigefuhrt, und die Zelle, welche je nach der Tönung jenes Elementes mehr oder weniger Licht erhält, wird einem durch dieselbe fliessenden elektri- schen Strome mehr oder weniger Widerstand entgegensetzen. Die Zelle wird in die Fernlei- tung eingeschaltet, und man kann auf diese Weise Ströme zum Empfänger senden, welche in ihren Intensitäten den Tönungen der be- lichteten Elemente ;/ entsprechend variieren. Die Verbindungen werden, wie folgt, aus- geführt: Positiver Pol einer Batterie von iio Volt») — Umschalthebel /, — Pol a, der Zelle; vom Pol «2 der Zelle (^1 und ^2 bleiben frei) durch die Fernleitung L zum Empfänger, durch die Erdleitung zurück — Umschalthebel t. - - negativer Pol der Batterie. Die Umschalthebel /, und f-i haben den Zweck, in dem Momente, in welchem der Nocken p der Scheibe /?j an den Hebeln an- gelangt ist, den Strom zu kommutieren und das Synchronismuszeichen zum Empfänger zu senden. In Bezug hierauf kann ich auf meinen früheren Aufsatz (diese Zeitschr. 6, 25, 19041 verweisen, bemerkt sei hier nur noch, dass der Film auf dem Cylinder so anzubringen ist, das.«; die Synchronismuszeichen erfolgen, während Elemente des Korrekturstreifens, nicht der Photographie, belichtet sind. 2. Der Empfänger. Im Empfänger (Fig. 3) bewegt sich syn- chron mit der Scheibe R^ des Gebers die Walze ßj; dieselbe gleitet mit Reibung auf einer mit der Scheibe R^ fest verbundenen Achse, die durch einen Elektromotor mit Hilfe der Schneckenrad-Transmission {RiRi/iR^^ i) Über die verschiedenen Methoden zur Anfertigung von Selenzellen vgl. man z. B. E. Ruhmer, Das Selen und seine Bedeutung fltr die Elektrotechnik. Berlin 1902. 2) Die obigen Firmen liefern übrigens die Zellen nach Wunsch mit grösseren oder kleineren Widerständen. 3) Bei langen Leitungen wird man zweckmässig eine grössere elektromotorische Kraft wählen, doch genBgen iio Volt bei Leitungen bis zu 5000 £i. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 4. 115 -AWWVWVW 'Sc»^- ^vidvcetov 3>idvM{evUvm. &t«u»/5c>wvs»v. Sulc/ Fig. 3- in Umdrehung versetzt wird; die Geschwindig- keit des Motors wird — man vgl. den früheren Aufsatz — so geregelt, dass sie um i Proz. grösser ist, als die des Motors im Geber, und die Walze j2i wird nach jeder Umdrehung mittels des die Nase p^ der Scheibe ßs er- fassenden Hebels q^ ^° lange aufgehalten, bis das Synchronismuszeichen vom Geber gesandt wird. Längs der Walze Qi (Durchmesser 2 cm, Länge 12 cm) bewegt sich eine kleine eva- kuierte Röhre mit zwei Elektroden e\ und et in solcher Weise , dass sich bei jeder Umdrehung der Scheibe R3 die Röhre parallel mit sich selbst um V4 mm in der Richtung der Walzenachse verschiebt; die Verbindung der Röhre mit der Walzen- achse ist genau dieselbe, wie die Verbindung einer Phonographenmembran mit der Achse, der Phonographenwalze; diese Einrichtung ist, da sie von den Phonographenapparaten bekannt ist, in der Figur nicht besonders dargestellt. Wenn wir in der Röhre Strahlungen erzeugen, welcheumso stärker oder schwächer sind, je nach- dem die Tönungen der Elemente u im Geber dunkler oder heller sind, und die Strahlungen durch ein kleines Fenster f (0,25 mm x 0,25 mm) auf einen um die Achse Q2 gewickelten licht- empfindlichen Film wirken lassen, so werden wir auf dem Film die Photographie des Gebers negativ reproduzieren, und zwar genau bei den angegebenen Grössenverhältnissen in einer Ver- kleinerung von I : 4. Die Röhren') werden bis auf das kleine Fenster c sorgfältig mit Siegellack und Hart- gummi abgedichtet, um jedes Nebenlicht zu vermeiden, die Elektroden ei und e^ werden in kleinen Glasröhrchen bis an die aktiven Elektrodenenden geleitet. Die Drucke in den Röhren sind etwa 0,5 mm und darüber. Die Walze <2j mit der Scheibe ßi, dem Umschalthebel f^ und dem Relais A'j ; v^q^fi sind in einen lichtdichten Kasten mit abhebbarem Deckel eingebaut. Es bleibt nunmehr noch übrig, zu zeigen, wie die Strahlungen der Röhre entsprechend den Tönungen der Elemente u des Geberfilms reguliert werden. Die Strahlungen werden durch hochgespannte Wechselströme (sogen. Teslaströme) erzeugt, welche durch die Drähte /4, und A^ in die Röhre eintreten bezw. aus- treten. Um die Teslaströme zu erhalten, kann man sich eines Induktoriums mittlerer Grösse bedienen und die von dem Elektromotor ab- genommenen Wechselströme von 100 Pol- wechseln-) als Primarströme verwenden. Die Pole der sekundären Spule des Induktoriums verbindet man bezw. mit der inneren und äusseren Belegung einer Leydener Flasche C, 1) Die drei obigen Formen haben sieb bisher am zweck- mässigsten erwiesen; sie werden von R. Ebermayer in München (Schillerstr. 28) gefertigt (M. 4,50 bis 10,50). a) Für die Fernphotographie genügt diese Wechselitahl ; Air die Telautographie und Übertragung von HalbtongravSren ist, wie wir in einem spSteren Artilcel sehen werden, eine grössere Wechselzahl erforderlich. Digitized by Google ii6 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. und man schliesst die sekundäre Leitung durch eine Funkenstrecke F und eine kleine Anzahl gut isolierter Windungen eines ziemlich starken Drahtes, welche die eigentliche Teslaspule — eine sehr grosse Zahl Windungen von dünnem Drahte — umgeben und in derselben die Tesla- ströme erzeugen, welche über die Funken- strecken F^h^ bezw. F^F^ zur Röhre geleitet werden. Diese Funkenstrecken werden mit Hilfe eines durch ein Galvanometer w bewegten Zeigers grösser und kleiner gemacht, je nach- dem die vom Geber kommenden Linienströme grössere oder kleinere Intensitäten haben, also je nachdem die entsprechenden Elemente u des Geberfilms heller oder dunkler getönt sind. Den Linienströmen ist, wie aus Figur 3 er- sichtlich, ein doppelter Weg gegeben, einmal durch den verhältnismässig grossen Wider- stand G und das Relais K\ zur Erde, und zweitens durch das Galvanometer w, den Um- schalthebel t^ zu dem positiven Pole einer Akkumulatorenbatterie E von etwa 12 Ele- menten, von dem negativen Pole derselben zur Erde; durch Einschaltung von E hat man den Vorteil, dass man durch Regulierung des Widerstandes G für eine bestimmte mittlere Tönung im Geber das Galvanometer stromlos maclien kann, während helleren Tönungen ein Ausschlag im Sinne der Vergrösserung der Funkenstrecken F\ — Fx , dunkleren Tönungen ein Ausschlag im Sinne der Verkleinerung der Funkenstrecken entsprechen wird'); während der für das Synchronismuszeichen reservierten Zeit, in der der Hebel /j durch den Nocken /, abgehoben ist, wird das Galvanometer in der Nulllage bleiben und es sind so grössere Schwankungen der Galvanometernadel ver- mieden. Den wichtigsten Teil für die Regulierung der Strahlungen in der Röhre stellt nach dem Obigen das Galvanometer mit seiner beweg- i) Oder umgekehrt, je nach dem Sinne, in dem man den Strom die Galvanometerspule durchfliessen l.-isst; man kann somit nach Belieben die Photographie positiv oder negativ reproduzieren. Fig. 4c. liehen Nadel dar. Die gewöhnlichen astatischen Galvanometer mit Fadenaufhängung, wie ich sie zu den allerersten rohen Versuchen ') ver- wendete, erweisen sich als zu träge, wenn man einigermassen brauchbare Transmissionszeiten erreichen will; ich bin daher bald zu Versuchen mit Desprez-d'Arsonvalschen Instrumenten^ übergegangen und habe zunächst die Tönung mit Hilfe der Funkenstrecken F'iFjF^F't bei- behalten. J/ mit dem Nordpol ^V und dem Südpol S stellt in Fig. 5 a einen permanenten Magneten, zwischen dessen Polen die Spule A drehbar ist. Dieselbe trägt an Stelle des ge- wöhnlich aufgesetzten metallischen Zeigers einen dünnen nichtleitenden Zeiger r aus Glimmer oder P"ischbein; durch die Enden des Zeigers gehen senkrecht zu der Ebene, in der er sich bewegen kann, die dünnen Drähte d[ bezw. di 1) Elektrot. Z. 28, 454, 1902. 2) Solche Galvanometer werden ja von sehr vielen Firmen geliefert und lassen sich leicht Hir die hier beschriebene Anwendung adaptieren. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. 117 mit umgebogenen Spitzen, welche festen Spitzen rj Sf bezw. rj jj gegenüberstehen. Bei der Anwendung der Funkentönung hat sich eine Schwierigkeit gezeigt. Von dem Augenblick an, in dem die Funkenstrecke gerade klein genug ist, dass ein Überströmen stattfindet, steigt die Strahlung in der Röhre mit abnehmender Funkenstrecke nahezu gerad- linig bis zu einem gewissen Punkte, an dem plötzlich eine wesentlich intensivere Strahlung eintritt; und von da ab wird die Intensität der Strahlung durch weitere Verkleinerung der Fun- kenstrecke nur unwesentlich verstärkt. Falls man sich nicht mit sehr groben Tönungen begnügen will, kann man nur das erste Stadium benutzen; aus diesem Grunde ist die Einstellung nicht ganz leicht, und man erhält nicht so grosse Kontraste in der Photographie, wie man sie bei voller Ausnutzung der Strahlungsunter- schiede zu erwarten hätte. ist etwa 16 mm. Die Leitungen Si jj gehen — genau wie in der früheren Anordnung — zu den Polen der Teslaspule, die Leitungen rj fj zur Röhre. Die Kämme sind auf nichtleitenden (Hartgummi) Stativen montiert, die Wider- stände iVi W.^ H\ W^ befinden sich in beson- deren Kästen, von denen die einzelnen Lei- tungen in gut isolierten dünnen Drähten zu den Kämmen gehen. Genaue Angaben über die zu wählenden Widerstände W^ bis W^ möchte ich hier des- halb nicht hinzufugen, weil dieselben wesent- lich von den Spannungen und Intensitäten der Teslaströme abhängig sind und leicht durch Ausprobieren gefunden werden können. Die Übertragung einer Photographie von 9 X 16 cm nimmt bei der bisherigen Um- drehungsgeschwindigkeit der Walzen (i Um- drehung in 20 Sekunden) 30 Minuten in Anspruch; die Faktoren, welche sich einer Beschleunigung des Verfahrens entgegensetzen. Fig. 5b. Aus diesem Grunde ersetze ich jetzt die Funkentönung durch eine Tönung mit Hilfe von verschiedenen, in die Leitung der Tesla- ströme einzuschaltenden Widerständen. Die Nadeln d\ und d^ gleiten bei der in Fig. 5 b dargestellten Anordnung an den 4 Kämmen ky k^ k^ k^ entlang, die man sich leicht durch abwechselnd übereinandergelegte und zusammen- gepresste dünne Glimmer- und Metallplättchen ('/4 mm Dicke) herstellen kann; zwischen je zwei Metallplättchen ist ein Teil der Wider- stände W^i bezw. f'j W3 W^ eingeschaltet; in der Figur sind für jeden Kamm nur 5 Metall- l plättchen angedeutet, bei der von mir benutzten 1 Anordnung habe ich in jedem Kamme 26') ! solcher Plättchen, die Gesamtlänge des Kammes | l) Eine so grosse Zahl ist ttbrigens, wie ich mich nach- | triglich Bbeizengt habe, nicht erforderlich, lo solcher Metall- | plättchen werden sicherlich genagen. I Fig. 6. Probe einer elektrischen Femphotographie. sind: die Trägheit des Selens im Geber einer- seits, die Trägheit des Galvanometers im Em- pfänger andererseits. Das Selen folgt zwar — wie aus den tele- phonischen Versuchen mit Selen bekannt ist — rasch aufeinander folgenden Intensitätswechseln insofern sehr gut, als seine Widerstandsände- rungen ihren Sinn fast instantan mit der Än- derung der Lichtintensitäten wechseln, in Bezug auf die Grössen der Widerstandsänderungen zeigt sich aber eine gewisse Trägheit, indem eine Zelle für eine gewisse Lichtintensität zuerst einen kleineren Widerstand zeigt, wenn sie vorher lange hell belichtet war, als wenn sie vorher längere Zeit dunkel gehalten wurde. Aus diesem Grunde sind Korrekturen während der Dauer der Fernübertragung manchmal not- wendig und zur leichteren Ausführung dieser Korrekturen ist der gleichmässig belichtete Filmstreifen auf dem Gebecylinder eingeschaltet. Das Galvanometer «' des Empfängers ist als Digitized by Google Ii8 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. Spiegelgalvanometer eingerichtet, und man kann an einer Licbtskala ablesen, ob sich nach jedem Synchronismuszeichen der Lichtzeiger stets auf denselben Teilstrich einstellt, im anderen Falle wird die Stellung des Galvanometers mit Hilfe einer Regulierung des Widerstandes G oder eines zwischen E und dem Galvanometer ein- geschalteten Widerstandes berichtigt. Diese Einrichtung ist auch zur ersten Einstellung be- sonders geeignet. Die Trägheit des Galvanometers wird sich noch leicht etwas verringern lassen, so dass eine Beschleunigung der Übertragungsgeschwin- digkeit mit Sicherheit zu erwarten ist. (Eingegangen 26. Dezember 1903). REFERATE. ^ Elektrotechnik. Besorgt von Prof. Dr. H. Th. Simon. ^ Johannes Dönitz, Der Wellenmesser und seine Anwendung. Elektrotechnische Zeit- schrift 1903. S. 920. Um die Wellenlänge elektrischer Schwing- ungen zu messen, bedient man sich Apparate, welche durch irgend eine Koppelung ebenfalls zu Schwingungen erregt werden, deren Frequenz durch Änderung der Dimensionen der Apparate verändert werden kann, bis Resonanz eintritt. Aus den bekannten Dimensionen lässt sich dann nach bekannten Formeln die Wellenlänge berechnen. Solche Apparate sind entweder Drahtspulen, bei denen man Windungen kurz schliessen und damit ausschalten kann, oder geschlossene Schwingungskreise, bestehend aus einem Kondensator und Selbstinduktionsspule. Dönitz verwendet in seinem Wellenmesser, ebenso wie Drude [dessen grundlegende Ar- beiten auf diesem Gebiete hier leider nicht ein- mal erwähnt, geschweige denn nach Gebühr gewürdigt werden], einen solchen geschlos- senen Schwingungskreis; während bei dem Drudeschen Apparate die Kapazität sprung- weise und die Selbstinduktion kontinuierlich ver- ändert werden kann, verwendet Dönitz drei ringförmige Selbstinduktionsschleifen verschie- dener Grösse, die er beliebig einstöpseln kann, und einen stetig variierbaren Kondensator. Die- ser besteht aus einem feststehenden Satz parallel und gleichweit voneinander angebrachter Platten von halbkreisförmiger Gestalt, in deren Zwischen- räume ein ebensolcher um eine Achse dreh- barer Satz eingeschoben werden kann (analog der Anordnung eines Multicellularelektrometers). Der Kondensator befindet sich in einem mit Paraf- finöl gefüllten Behälter. Mit der Achse ist ein Zeiger fest verbunden, der bei der Drehung eine dreifache Skala bestreicht, welche für jede der drei Selbstinduktionen und für jede Kon- densatorstellung die zugehörige Wellenlänge an- giebt. Das Eintreten der Resonanz wird an einem Riessschen Thermometer beobachtet. Um den Ausschlag desselben auch bei grösseren Energiemengen im Schwingungskreise stets in brauchbaren Grenzen zu halten, ist es nicht direkt in diesen eingeschaltet, sondern induktiv verbunden; es bildet einen besonderen ge- schlossenen Kreis mit einigen Drahtwindungen, die einer Drahtschleife des Schwingungskreises gegenüberstehen und zu dieser in grössere oder geringere Entfernung gebracht werden können. Der Apparat wird am besten „lose" elek- tromagnetisch mit dem zu untersuchenden Schwingungssystem gekoppelt, d. h. so aufge- stellt, dass magnetische Kraftlinien des Schwing- ungssystems die Selbstinduktionsspule de-s Wellenmessers durchsetzen, dann zeigt sich bei geeigneter Variierung der Kapazität und even- tuell der Selbstinduktion ein scharf ausgeprägtes Maximum der Resonanz. Der Apparat gestattet, Wellenlängen von 140—1120 m zu messen. Wenn auch, wie der Verfasser selbst sagt, der Apparat nicht den Anspruch auf grösste Genauigkeit in der Angabe absoluter Werte macht, dürfte er doch geeignet sein, wegen seiner kompendiösen Form und seiner äusserst bequemen Handhabung der drahtlosen Tele- graphie wertvolle Dienste zu leisten und sich in der Praxis bald Freunde zu gewinnen. M. Reich. (Eingegangen 23. Dezember 1903.) BESPRECHUNGEN. Natur und Schule. Zeitschrift für den gesamten naturkundlichen Unterricht, herausgegeben von Landsberg, Schmeil und Sc hmid. Leipzig, B. G. Teubner. 1902. I. Bd. 2. Hälfte. 6 Mk. II. Bd. 12 Mk.') I) Besprechung des i. Halbbandes: d. Ztschr. 3, 53$, 1902. Das zweite Halbjahr (Heft 5—8) liefert für den physikalischen Unterricht nur einen grösseren, aber recht beachtungswerten Aufsatz über „Seii- wellenversuche' 'vonVolkmann. Der Verfasser beschreibt eingehend eine Zahl von Demonstra- tionen aus dem Gebiete der Wellenlehre, welche er mit einfachen und zusammengekoppelten Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. 119 Drahtspiralen (anstatt mit den so leicht ver- 1 gängUchen Gummischläuchen) ausfuhrt. Fort- { schreitende und reflektierte Wellen; die Phasen- , Umkehr der letzteren bei Reflexion an dichteren ■ Medien,Interferenz;EntstehungstehenderWellen, ja sogar Polarisationserscheinungen an cirkular- ' schwingenden Seilen, Darstellung Lissajouscher 1 Figuren und anderes lassen sich ziemlich mühe- los mit seinem einfachen Demonstrationsmaterial , vorführen. 1 Sachs-Berlin berichtet über die Kahl- , bäum sehen Versuche betreffend die Destillation 1 zahlreicherMetalle im Vakuum bei Temperaturen i zwischen 600 — 1440'' und beschreibt das Ver- 1 halten der destillierten Metalle, die zum Teil in I Krystallform auftreten. i Marcuse-Berlin giebt eine Übersicht über 1 Resultate neuer astronomischer Forschung, so I über einen Fixstern mit grosser Eigenbewegung, ' über die Umgebung der Nova Persei, über einen Erklärungsversuch der Verdoppelung der Mars- kanäle durch Beugung des Lichtes, und über , anderes. Grimsehl endlich bringt den bekannten elektrochemischen Grundversuch hinsichtlich des Zinkverbrauches im galvanischen Element in sehr hübscher und anschaulicher Form. Der zweite Band zeigt, dass das Unter- nehmen der Herausgeber sds durchaus lebens- ; kräftig zu betrachten ist und sich inhaltlich in erfreulicher Weise weiter entwickelt hat. Auf physikalischem Gebiete bringt Hasel- , bach (Göding) einen sehr lesenswerten Aufsatz l über Erzeugung tiefer Temperaturen durch Ver- flüssigung von Gasen, insbesondere des Wasser- | Stoffes, und über Nutzanwendungen davon in 1 der Wissenschaft und Technik. Börnstein berichtet über ein Modell einer ] Temperaturfläche und dessen Verwendung als 1 Lehrmittel in der Meteorologie. i Ein kurzer Aufsatz von Polis (Aachen) über Witterungsvorgänge und Wetternachrichten- dienst soll wohl mehr zur Beschäftigung mit diesen Dingen anregen, als belehrend wirken. Conrad (Chur) bricht eine Lanze für ein ausgiebiges Anknüpfen im physikalischen Un- i terrichte an Erfahrungen des täglichen Lebens und an allgemein bekannte, typische Werkzeuge und Gebrauchsobjekte, das er nicht durch künst- ' liehe Experimente ersetzt wissen will. B. Stange (Leipzig) giebt endlich in zwei Aufsätzen eine recht korrekte und anschau- \ liehe Darstellung der Forschung über Becquerel- strahlen, wobei im wesentlichen der historische Weg eingeschlagen wird. Neben diesen grösseren Abhandlungen wird kurz von zahlreichen Schulversuchen und Be- ' obachtungen berichtet, unter denen wir die Besprechung von Fr. Thomas über Graulicht- versuche als besonders lesenswert hervorheben möchten. Behrendsen, (Killgegangen $. Dezember 1903.) H. Zwick, Elemente der Experimentalphysik zum Gebrauch beim Unterricht gr. 8. 519 S. mit 473 Abbildungen und einer Farbentafel. Berlin, L. Oehmigkes Verlag. 1902. Preis 12 M., geb. 14 M. Der Verfasser will dem Lehrer durch sein Buch das nötige Material für den Unterricht in der Physik darbieten. Da er sich dabei aber fast gänzlich einer mathematischen Formulierung enthält, so ist anzunehmen, dass er sich vor- nehmlich an Lehrer von Volks- und Mittel- schulen wenden will. Damit stimmt auch der Umstand überein, dass in dem Buche das methodische Element besonders stark hervor- tritt, und gerade in dieser Hinsicht wird vieles Treffliche geboten, so dass das Werk vermöge seines Stoffreichtums und der Angabe zahl- reicher methodisch gruppierter Versuche dem jungen Lehrer sehr nützliche Winke für die Gestaltung seines Unterrichtes zu geben im- stande ist. In der Anordnung des Stoffes muss freilich manches auffallen, so z. B., dass nach Be- sprechung der „allgemeinen Eigenschaften" so- fort die Hydromechanik und Aeromechanik ein- setzt, während die Mechanik fester Körper erst nach Absolvierung der Wärme- und Elektrizitäts- lehre einsetzt. Wie soll in diesen Disziplinen dabei ein wirkliches Verständnis ermöglicht werden, zumal eine Verwendung des Energie- begriffes dadurch ganz fortfällt. Ebenso sonder- bar ist es, wenn die Wellenlehre erst behandelt wird, nachdem ein grosser Teil der Akustik bereits absolviert worden ist. Die Darstellung ist keineswegs durch- weg klar, sondern oftmals im Ausdruck recht dunkel. Ich glaube z. B. nicht, dass je- mand aus der Erklärung des Verfassers von der Natur der elektrischen Wellen (S. 443) sich irgend ein Bild machen wird. Etwas seltsam ist folgende Angabe über die Stromstärke (S. 212): „Die Stromstärke lässt sich, da die Elektrizität nur eine Bewegung (?), aber kein Körper ist, nur aus ihrer Wirkung beurteilen, und auch nur dann, „wenn letztere in dem gleichen Verhältnis zu- oder abnimmt"; — also ein kon- stanter Strom kann nicht bemerkt werden ! !" Auch ist das Buch nicht frei von erheblichen Irrtümern. Dahin gehört z. B. die Behauptung, dass jede Spektralfarbe homogen ist (S. 469), ferner folgende Angabe: weissglühende feste und flüssige Körper geben ununterbrochene Bandenspektra! (S. 482). Auch die alte Ver- Digitized by Google I20 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4. wechslung von Wärmekapazität mit spezifischer | Wärme findet sich hier wieder. Der keineswegs glänzenden Ausstattung \ gegenüber (sowohl was Druck, Papier, wie ins- besondere die [zumeist schematisierten] Abbil- dungen angeht) erscheint der Preis von 1 2, resp. 14 M. ungebührlich hoch. Behrendsen. (EiDgegangen 5. Dezember 1903.) 1 I P.Johannesson, Physikalische Grundbegriffe. . gr. 8. 55 Seiten und 54 Figuren auf 3 lithogr. Tafeln. Berlin, Julius Springer. 1902. Preis ' 1,40 M. Das Büchlein ist die Fortsetzung der früher in dieser Zeitschrift (3, 38, 1901) besproche- nen „Physikalischen Mechanik". Es soll eine Vorstufe für den physikalischen Unterricht bilden und will gewisse Grundbegriffe und Be- obachtungsverfahren möglichst sorgfältig ver- J arbeiten. Im Stoffe legt sich das beachtungs- ' werte Buch eine sehr bedeutende Beschränkung auf; es ist aber nicht zu leugnen, dass das Gebotene (aus der Lehre vom Licht, von der ! Wärme, Elektrizität und Magnetismus) recht ! sorgfaltig und lückenlos dargestellt wird. Frei- lich dürfte diese Darstellung etwas zu streng und zu abstrakt für die Stufe sein, für welche das Buch bestimmt ist, Behrendsen. (Eingegangen 5. Dezember 1903.J ' die Brenn- und Explosivstoffe beschränkt wor- den und die über anorganisch chemische Tech- nik auf Fr. Quincke übergegangen. Über die auf Teer- und Farbenchemie bezüglichen Patente ist von P. Friedländer referiert, während die übrigen Abschnitte dieses Kapitels, wie bisher, vom Herausgeber bearbeitet sind. Das gleichzeitig erschienene Generalregister über die Bände i — 10 erleichtert die Benutzung der Jahrbücher besonders als Quelle für Zu- sammenstellung wichtigerer Literaturnachweise. W. Biltz. (Eingegangen 31. Oktober 1903.; Jahrbuch der Chemie, herausgegeben von Richard Meyer. XIL Jahrg. 1902. gr. 8. XII und 544 S. Braunschweig, Fr. Vieweg & Sohn, 1903. 14 Mk. Jahrbuch der Chemie, herausgegeben von Richard Meyer; Generalregister über die Jahrgänge 1891 — 1900 (Bände i — 10) be- arbeitet von W. Weichelt. gr. 8. III und 319 S. Ebenda. 1903. M. 10, — . Ebenso, wie alle früheren Jahrgänge, be- weist der vorliegende Band, dass die Absicht des Herausgebers, eine für die fortlaufende Lek- türe geeignete Darstellung der jährlichen Fort- schritte der Chemie aus der Feder bewährter Fachvertreter zu liefern, in ausgezeichneter Weise durchgeführt ist. Durch den innegehaltenen Stil des Buches ist es vermieden „die Beschreib- ung eines jeden Körpers gleichsam zur Aus- füllung eines gedruckten Formulars zu machen" und Anregung und Genuss gesichert. Gefördert wird dieser Eindruck noch durch die häufig eingeschalteten und — soweit der Referent über- sehen kann — durchweg treffende kritische Betrachtung der Originalarbeiten. Die Liste der Mitarbeiter weist mehrere Veränderungen auf. Statt Muthmann ist A. Werner und P. Pfeiffer (anorganische Chemie) eingetreten. Von Häussermann ist seine Berichterstattung auf Raoul Pietet, Die Theorie der Apparate zur Herstellung flüssiger Luft mit Entspannung. 8. II und 86 S. Weimar, C. Steinert. 1903. Preis M. i,6o. Der Verfasser bezweifelt in der vorliegenden Schrift, einem Sonderabdruck aus der „Zeit- schrift für komprimierte, flüssige Gase" die hinreichende Wirkung der dem Lind eschen Luftverflüssigungsappafate zu Grunde liegenden Thomson-Jouleschen Abkühlung und setzt an ihre Stelle die Verdrängungsarbeit der Luft in- folge ihrer Volumvergrösserung. Er übersieht dabei, dass die Luft vor der Abdrosselung des Druckes durch die nachdrängende Masse schon Arbeit empfangen hat, welche im Falle eines idealen Gases der erstgenannten gleich ist. Die Kritik, welche Pietet auf Grund seiner An- schauung an der thermodynamisch richtig fun- dierten von Linde u. a. übt, fallt damit in sich zusammen. H. Lorenz. (Eingegangen 28. Dezember 1903.) Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen , der Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald Mitteilung zu machen.) Ernannt wurden der Professor der Physik an der Tech- nischen Hochschule zu Aachen Dr. M. Wien zum Professor an der neuen Technischen Hochschule in Danzig, der PriTat- dozent der Chemie Dr. G. Baumert in Halle a. S. zum a. o. Professor der Chemie in Königsberg, der Privstdozent an der deutschen Universität in Prag Dr. J. L. Meier zum a. 0. Professor der Chemie daselbst, der Ingenieor Laas in Teck- lenborg zum Professor filr Schiffsbau an der Technischen Hochschule zu Berlin, der Professor Dr. Georg Vortmann zum Dekan der Chemikerschule an der Wiener Technischen Hochschule, der Privatdozent der Chemie an der deutschen UniversitSt in Prag Dr. J. L. Meyer zum a. a. Professor. Professor Hermann Struve zu Königsberg hat jetzt endgültig die Nachfolgerschai^ des Geheimrats Professor Wilhelm Förster übernommen und wird am i. Oktober sein neues Amt als Leiter der Berliner Sternwarte antreten. Dem Obserrator der K. Sternwarte in München Dr. Karl Ortel wurde das Prädikat eines a. o. Professors ver- liehen. Der Professor der Chemie an der UniTersitSt Basel, Dr. Hans Rupe, erhielt einen Ruf ak o. Professor an die Deutsche Technische Hochschule tu Prag, hat ihn aber ab- gelehnt. Der Kaiser hat gestattet, dass der Rektor der Tech- nischen Hochschule zu Berlin während seiner Amtsdauer den Titel Magnifizenz führe. Damit wird die technische Hoch- schule der Universität gleichgestellt. Für dir Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in Oöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig. Druck von August Pries in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift iSfo. 5. I. März 1904. Redaktionssclilui für No. 6 am i. März 1904. 5. Jahrgang. INHALT. (R. = Referat, B Seite Berndt, O., Einige Beobachtungen an Selenzellen . . 121 Bigelow, F. H., Meteorologie der Sonnenfinsternisse und verwandte Probleme. (B.) 143 I)allonsches Gesetz: über die Gültigkeit des — resp. Henryschen Gesetzes bei der Absorption der Erna-, nation des Freiburger Leitungswassers und der Kadinmemanation durch verschiedene Flüssigkeiten, T. H. R. T. Traubenberg 130 l>ainpfer: Die Untersuchung der Vibrationserscheinungen von — , V. O. Schlick. (B.) Ebert H., Ober die Ursache des normalen atmosphä- rischen Potentialgefalles und der negativen Erdladnng f'xanation: Ober die Gültigkeit des Daltonschen resp. HenTyschen Gesetzes bei der Absorption der — des Freiburger Leitungswassers und der Radium durch verschiedene Flüssigkeiten, v. H. R. v. Traubenberg Kongie: Cber die — der Röntgenstrahlen, v. W. Wien LrtUadang: Cber die Ursache des normalen atmosphä- rischen PotentialgeflUles und der negativen — , v. H. Ebert 135 Helmholtz, H. t., Einleitung zu den Vorlesungen über theoretische Physik. (B.) Hcniysches Gesetz: Ober die Gültigkeit des Daltonschen resp. — bei der Absorption der Emanation des Frei- bnigcr Leitungswassers und der Radiumemanation durch verschiedene Flüssigkeiten, v. H. R. v. Trau- benberg . Lnmmer, O., Beitrag zur Klärung der neuesten Ver- suche von R. Blondlot über die »-Strahlen . . . Meteorologie der Sonnenfinsternisse und verwandte Pro- bleme, V. F. H. Bigelow. (B.) 143 «43 '35 130 128 140 130 126 ■ Besprechung.) Seite Historische Notiz zur Wasserzer- Neuburger, Setzung : 124 Personalien 144 Physik: Einleitung zu den Vorlesungen über theoretische — , V. H. V. Helmholtz. (B.) 140 Potentialgef&Ue: Ober die Ursache des normalen atmo- sphärischen — und der negativen Erdladung, v, H. Ebert 135 Radiumemanation: Ober die Gültigkeit des Daltonschen resp. Henryschen Gesetzes bei der Absorption der Emanation des Freiburger Leitungswassers und der — durch verschiedene Flüssigkeiten, v. H. R. v. Traubenberg 130 Röntgenstrahlen: Ober die Energie der — , v. W.Wien 128 Schlick, O., Die Untersuchung der Vibrationserschein- ungen von Dampfern. (B.) Selenzellen: Einige Beobachtungen an — , v. G. Berndt Sonnenfinsternisse: Meteorologie der — und verwandte Probleme, V. F. H. Bigelow. (B.) »•Strahlen: Beitrag zur Klärung der neuesten Versuche von R. Blondlot über die — , v. O. Lummer . . Traubenberg, H. B. y.. Ober die Gültigkeit des Dal- tonschen resp. , Henryschen Gesetzes bei der Ab- sorption der Emanation des Freiburger Leitungs- wassers und der Radiumemanation durch verschiedene Flüssigkeiten Vibrationserscheinungen: Die Untersuchung der — von Dampfern, v. O. Schlick. (B.) 143 Wasserzersetzimg: Historische Notiz zur — , v. A. Neu-' burger 124 Wien, W., Ober die Energie der Röntgenstrahlen . . 128 143 121 143 126 130 OR I GIN ALM ITTE I LU N G E N. Einige Beobachtungen an Selenzellen. (Vorläufige Mitteilung.) Von G. Berndt. Seit den Untersuchungen von Bidwell') war man meist der Ansicht, dass die Wider- standsabnahme von Selenzellen bei Belich- tung auf chemische Prozesse zurückzufiihren sei. Ob dies wirklich der Fall, war insofern schwierig zu entscheiden, als Selen mit allen Metallen (auch Platin) bei Berührung, nament- lich aber bei Erwärmung, chemische Verbind- ungen eingeht. Die Selenzellen werden nun bekanntlich hergestellt, indem man auf ein Täfel- chen oder einen Cylinder aus isolierendem Ma- terial zwei Kupfer- oder Platindrähte aufwickelt, auf diese Selen aufschmilzt und nach der Kry- stallisation des Selens 5 Stunden lang auf eine Temperatur von etwa 2(X)* erhitzt. Es liegen also sehr günstige Bedingungen zur Bildung von Seleniden vor, und in der That, waren bei allen il Bidwell, Phil. Mag. 40, 233—56, 1895. von mir hergestellten Zellen auf Kupferdrähten diese mehr oder minder angegriffen. Um die obige Frage zu entscheiden, suchte ich nach einem Stoff, der mit Selen keine chemische Verbindung eingeht und dabei keinen zu grossen elektrischen Widerstand hat; der einzige, welcher diese Bedingungen erfüllt, ist die Kohle. Nach Angabe von Dammer (Hand- buch der anorganischen Chemie, Band I) ent- steht Selenkohlenstoff selbst beim Überleiten von Selendämpfen über glühende Kohlen nicht. Man konnte also sicher sein, dass bei der Her- stellung der Zellen nach dem oben angegebenen Verfahren kein Selenkohlenstoff auftrat. Nach der Theorie von Bidwell dürften also Selen- zellen auf Kohle keine Lichtempfindlichkeit zeigen. Das Einfachste wäre nun gewesen, einen Spalt zwischen zwei Kohlenstreifen mit Selen auszufüllen; die so entstehenden Zellen würden aber einen zur Untersuchungungeeigneten grossen Widerstand aufweisen. Um diesen herabzusetzen und um die Lichtempfindlichkeit durch Vergrös- Digitized by Google 122 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. serung der Oberfläche zu steigern, wurde das folgende Verfahren eingeschlagen: Auf eine Glasplatte, etwa 5 cm breit, 6 cm lang, wurden Kohlenfäden von ca. 4 cm Länge und 0,2 mm Durchmesser in einem gegenseitigen Abstände von 1,5 — 2 mm gelegt, derart, dass der erste, .dritte u. s. f. auf der einen Seite, der zweite, vierte u. s. f. auf der anderen Seite um je I cm vorstanden. Dies geschieht am besten auf folgende Weise: in ein Stück Ebonit von 2 cm Breite und geeigneter Länge werden dicht nebeneinander feine Rillen eingeschnitten; das Ebonitstück wird auf der Mitte der Glasplatte mit etwas Siegelwachs befestigt und durch die Rillen die Kohlenfäden hindurch gesteckt; sie liegen so unverrückbar nebeneinander. Um sie dauernd in dieser Lage zu erhalten, werden zwei 6 cm lange und V2 cm breite Glasstreifen un- mittelbar neben dem Ebonitstück über die Kohlenfäden gelegt und durch Wasserglas mit der unteren Glasplatte verbunden. Nachdem das Wasserglas getrocknet, wird das Ebonit- stück entfernt. Die auf jeder Seite überragenden Enden einer Gruppe von Kohlenfaden müssen nun untereinander verbunden werden. Dies ge- schieht entweder dadurch, dass man die vorher galvanisch verkupferten Enden der Fäden an einen Kupferdraht anlötet, oder — da ich jed- wedes Metall vermeiden wollte — indem man auf dem freiliegenden Rand der Glasplatte, auf welchem die Enden ruhen, ein Gemisch aus Steinkohlenteer, Koks und Graphit aufträgt und längere Zeit stark erhitzt. Diese Masse wird voll- ständig hart, lässt sich aber leicht bearbeiten; an dieselbe werden dann vermittels Schrauben Kupferdrähte angeschlossen. Man erhält so ab- solut sicheren Kontakt, der allerdings einen j Widerstand von etwa 100 Si hat, welcher aber ' gegenüber dem der Selenzelle (Grössenordnung 10*) nicht in Betracht kommt. I Cylinderfbrmige Zellen würden sich einfacher i herstellen lassen, indem man um einen Porzellan- cylinder, in welchen zwei Schraubengänge ein- geschnitten sind (wie sie E. Ruhmer-Berlin verwendet) zwei Kohlenfäden herumlegt. Bei nicht zu kleinem Cylinderradius erweisen sich die Fäden als genügend elastisch. Versuche habe ich mit diesen bis jetzt nicht angestellt, da es schwer hält, genügend lange Kohlefäden zu bekommen. Auf die so präparierten und wohl getrock- neten Platten wurden nun etwa i '.j g pulveri- siertes Selen aufgebracht und gleichmässig, ver- teilt. Das Selen war als chemisch rein von Merck-Darmstadt in Stangen bezogen und ent- hielt, wie die Untersuchung des Spektrums lehrte, nur Spuren von Verunreinigungen. Das Spek- trum des im Vakuum destillierten Selens zeigte keinen Unterschied gegen das nicht weiter be- handelte, weshalb von der Destillation abgesehen | wurde. Das Selen wurde auf der Glasplatte ge- schmolzen und mit einem Glasspachtel gleich- mässig verteilt; die Platte wurde dann schnell gekühlt und schliesslich durch gelindes Erwärmen krystallisiert. Die beiden Zellen, mit denen die folgenden Beobachtungen angestellt wurden, trugen die Nummern 7 und 8. Zelle 7 enthielt etwa 2 g Selen und wurde nach dem Krystalli- sieren sofort abgekühlt, Zelle 8 etwa i ',2 g ""^ wurde nach dem Krystallisieren 5 Stunden auf ca. .200" erhitzt („geglüht"). Die beiden Zellen wurden in zwei starke Holzklötze eingelassen, welche oben durch eine Glasplatte verschlossen wurden, um gegen äussere mechanische Angriffe geschützt zu sein. Ein vollkommener Abschluss gegen Feuchtigkeit war allerdings dadurch nicht gewährleistet. Um auch deren Einfluss zu eliminieren, werde ich, sobald als möglich, die Versuche mit ähnlich gebauten Zellen wieder aufnehmen, sie aber in ein evakuiertes Glasrohr einschliessen und (nach dem Vorgange von Ruhmer, D. R.-P. 147 113) die Krystallisation erst hier eintreten lassen. Ich will gleich erwähnen, dass beide Zellen, abgesehen von ihrem Widerstand, sich völlig gleich verhielten, dass also das „Glühen" bei diesen auf Kohle gebauten Zellen keine wesent- liche Rolle spielt. Entgegen der Bidwellschen Hypothese zeigten nun beide Zellen Lichtempfindlichkeit, und zwar fiel für beide bei Belichtung durch eine 16 kerzige Glühlampe in 10 cm Entfernung nach 5 Minuten der Widerstand um etwa 55 Proz. Es war damit also schon erwiesen, dass die Widerstandsabnahme nicht an chemische Pro- zesse gebunden war. Ich versuchte dann, durch das folgende Verfahren einen zweiten Beweis dafür zu liefern: Es war nicht völlig ausgeschlossen, dass bei der Belichtung doch chemische Prozesse auf- traten (ich denke hier vor allen an Oxydationen), die bei Verdunkelung wieder zurückgingen. Diese sind aber stets mit Wärmeumsetzungen ver- bunden. Ich brachte deshalb auf das Selen der Zelle 7 einEisen-Konstantan-Thermoelement; ein zweites wurde auf der Temperatur des schmelzenden Eisens gehalten und beide durch ein empfindliches Edel man nsches Galvano- meter verbunden. Der Ausschlag betrug für 1 1 " Temperaturdifferenz etwa 1 30 Set. Die Zelle wurde dann durch eine Glühlampe be- lichtet, welche in einem Glasgefass stand, in das fortwährend Wasser zufloss, um die Tem- peratur konstant zu erhalten. Die Messungen begannen erst, nachdem die Wassertemperatur konstant geworden war. Ohne diese Vorsichts- massregel stieg die Temperatur der Zelle in- folge der Strahlung der Glühlampe, trotz zwischen- geschalteter Alaunlösung, beträchtlich. Einige Versuche wurden auch mit Tageslicht angestellt. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. 123 Bei beiden Versuchsreihen wuchs der Ausschlag des Galvanometers sowohl während der Be- lichtung (5 Minuten) wie auch während der Ver- dunkelung (5 Minuten) allmählich, insgesamt etwa um 5 Set. Diese rühren her von der Steigerung der Zimmertemperatur durch den Körper des Beobachters in der Nähe von Verbindungsstellen der Galvanometerszuleitungen, z. T. von der Erwärmung der Zelle durch den durch dieselbe gesandten Strom (da gleichzeitig immer der Widerstand der Zelle gemessen wurde). Ein chemischer Prozess wäre wahrscheinlich von einer grösseren Wärmetönung begleitet gewesen und hätte einen grösseren Ausschlag hervor- rufen müssen, vor allem aber hätte der Aus- schlag nach der Verdunkelung, entsprechend dem Wiederanwachsen des Widerstandes, wieder abnehmen müssen. Wenn er trotzdem langsam weiter wuchs, so ist das eben ein Beweis daiiir, dass das Anwachsen nur durch äussere Stör- ungen hervorgerufen war, und dass also keine chemische Prozesse dabei auftraten. Nur scheint damit bewiesen zu sein, dass die Widerstandsabnahme durch Belichtung nicht auf chemische Prozesse zurückgeführt werden darf.') — Ich stellte dann mit diesen Zellen noch eine Reihe anderer, der Hauptsache nach orien- tierender Versuche an, über die ich hier noch kurz berichten möchte: Um aus der Einwirkung von Licht verschie- dener Wellenlänge etwaige Schlüsse auf die Vorgänge bei der Widerstandsabnahme ziehen zu können, wurde die Empfindlichkeit der Zelle 8 bei Belichtung mit Li-, Na- und 77-Licht be- stimmt. Es ergab sich, dass die Empfindlichkeit mit abnehmender Wellenlänge abnahm; man muss natürlich zu diesem Zweck die Lichtquellen immer auf gleiche Intensität reduzieren, was durch Vergleich ihrer Helligkeit mit der einer Glühlampe vermittels des Bunsenschen Fett- fleckphotometers geschah. Es würde sehr lohnens- wert sein, diese Versuche mit vollkommeneren Hilfsmitteln (spektral zerlegtes Licht und Thermo- säule) wieder aufzunehmen. Falls äussere Temperaturstrahlung fernge- 1 halten wurde, nahmen die Zellen ihren Wider- | stand — je nach der Stärke der Belichtung in ' 10 — 20 Minuten an; der Hauptabfall erfolgte in der ersten Minute, ebenso die Hauptzunahme nach Verdunkelung der Zelle, und zwar hängt die Grösse der Zunahme von der Stärke und Dauer der vorhergegangenen Belichtung ab. Die Annahme des ursprünglichen Dunkelwiderstandes I) Es war damit auch eine Vermutung widerlegt, die mir während der Betrachtungen aufgestiegen war, dass nSm- lich das Selen vielleicht die Lichtwellen absorbiere und in solche grösserer Wellenlänge (ultrarote) umwandle — nach Art der fluoreszierenden Substanzen — so dass die Wider- standsvermindenrng im letzten Grunde auf Wärmewitkung zuritckzufiihren gewesen wäre. — * 1} t> 2 .. .. erfolgte selbst bei schwacher Belichtung erst nach etwa 3 Stunden. Im allgemeinen wurde deshalb zwischen den einzelnen Versuchen ein Zeitraum von 24 Stunden gelassen. An Zelle 8 wurden ferner einige Versuche über den Zusammenhang der Empfindlichkeit mit der Intensität des Lichtes angestellt, indem in einen allseitig geschlossenen Pappkasten eine Glühlampe in verschiedene Entfernung von der Zelle gebracht wurde. Es war bei einer Ent- fernung von: % m die Empfindlichkeit 25,0 Proz. 13.9 » 9.9 » » />/ » 3 » tt >> 3>4 ij Die einzelnen Messungen stimmen nicht zu gut überein (+ i Proz.), da dieselben mehrere Tage auseinander liegen, irnd die Stromstärke für die Glühlampe nicht konstant zu halten war. Die Empfindlichkeit ist also etwa propor- tional der Quadratwurzel aus der Intensität, wie es schon Rosse') gefunden. Zelle 7 wurde auf die Existenz von Polari- sationsströmen hin untersucht. Es traten, nach- dem mindestens 2 Minuten lang der Strom eines Akkumulators durch die Zelle geschickt war, Polarisationsströme stets von derselben Stärke auf, die bei unbelichteter Zelle 19 Set, bei belich- teter Zelle 22 Set Ausschlag in einem Galva- nometer hervorriefen. Man nimmt gewöhnlich an, dass die Polarisationsströme von auf den Zellen haftender Feuchtigkeit herrühren ; Belich- tung (oder die damit verbundene Wärmestrahl- ung) verstärkt also den Polarisationsstrom. Die Zellen zeigten weiterhin die Eigenschaft, dass sie bei gleichmässiger Behandlung ihren Dunkelwiderstand konstant hielten, abgesehen von den durch Temperatur bewirkten Änder- ungen. Soviel mir bekannt, halten Zellen auf Metalldrähten, selbst bei konstanter Temperatur und gleichmässiger Behandlung ihren Wider- stand nicht auf konstanter Höhe; eine im Be- sitz des Physikalischen Instituts zu Breslau be- findliche von Ruhmer bezogene Zelle hatte z. B. nach Angabe von Ruhm er bei der Lieferung im Dezember 1902 einen Dunkelwiderstand von 40000 ii; bis zum März 1903 war derselbe auf looooo ü gestiegen, und sehwankte sehr leicht innerhalb 24 Stunden um 10 Prozent. Die beiden Zellen auf Kohlenfäden blieben je- doch völlig konstant; die Abweichungen vom Mittelwert waren kleiner als + % Proz. Es hatte bei 10" Zelle 7 einen Widerstand von 208220 ii, Zelle 8 einen solchen von 91240 H. Bei Steigerung der Temperatur um i * nahm der Widerstand von Zelle 7 um 3,4 Proz., der von I) Rosse, Phil. Mag. (4), 47, 161—164, 1874. Digitized by Google 124 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. Zelle 8 um 3,6 Proz. ab. Pocchettino') findet einen ganz anderen Wert (0,4 Proz.) und ausser- dem wächst bei seinen Zellen der Widerstand mit wachsender Temperatur; es liegt das in dem verschiedenen Verhalten der „weichen" und „harten" Modifikation^) begründet. Es müsste also möglich sein, durch geeignete Kombination der beiden Modifikationen Zellen herzustellen, welche den Temperaturkoeffizienten o haben. Gegen ungleichmässige Behandlung sind die Zellen allerdings sehr empfindlich. Es wurde z. B. Zelle 7 mit kräftigen elektrischen Wellen bestrahlt; ihr Widerstand fiel auf 194000 ü (was der Beobachtung von Agostini"), dass Selenzellen gegen elektrische Wellen unempfind- lich sind, widerspricht), stieg dann im Verlauf von drei Tagen auf 201000^ und blieb hier ziemlich konstant, allerdings nicht so gut wie vor- her. Infolge vermehrter Feuchtigkeitsabnahme fiel dann der Widerstand wieder und wurde un- regelmässig. Die Zelle wurde dann zu Ver- suchen über Telephonie mit der singenden Bogenlampe benutzt und der starken Strahlung derselben in der Nähe ausgesetzt. Ihr Wider- stand stieg dadurch bedeutend auf ca. 290000 H und hielt sich hier wieder angenähert konstant. Ebenso empfindlich gegen strapaziöse Be- handlung war die Zelle 8. Sie wurde i ','2 Stdn. mit der Glühlampe bestrahlt, wodurch sie stark erwärmt wurde (um ca. 20"). Sie nahm einen um etwa 4000 ii tieferen Widerstand an, ging dann langsam in die Höhe, wahrscheinlich in- folge der Abgabe von Feuchtigkeit, da das Be- obachtungszimmer einige Tage hindurch kräftig geheizt wurde, und hielt sich dann konstant auf etwa 98000 a. Infolge meiner Übersiedelung nach Cöthen war ich gezwungen, diese Versuche abzubrechen; einige wenige Messungen, die ich hier habe aus- führen können, ergaben nach einer Ruhepause von 4 Wochen für die Zellen sehr angenähert denselben Widerstand. Ich hoffe jedoch, die Versuche mit nach obigen Angaben verbesserten Zellen .spätestens zu Beginn des Sommersemesters wieder aufnehmen zu können. — Da die Abnahme des Widerstandes bei Be- lichtung durch chemische Vorgänge nicht zu erklären ist, habe ich die folgende Hypo- these gebildet: Ich vermute, dass das krystal- linische Selen in zwei Modifikationen existiert, welche im dynamischem Gleichgewicht mitein- ander stehen; durch Belichtung wird dieses all- mählich verschoben, nach Aufhören der Be- lichtung kehrt der ursprüngliche Zustand im allgemeinen allmählich wieder zurück. Wird die Zelle aber irgendwie strapaziert, so bildet l) A. Pocchctino, Kend. R. Acc. dei Line. (51, 11, I. Sem., S. 286 — iSg, iqo2. 2, K. Kuhmer, diese Zeitschr. 3, 46S 472, 1902. 3) Agostini, FortschriUc der Physik, 1898. sich von der einen Modifikation soviel, dass ein Teil derselben einen stabilen Gleichgewichts- zustand annimmt und an dem dynamischen Gleichgewicht nicht mehr teilnimmt, oder — wenn die Belichtung weniger stark war, dass das Gleichgewicht erst nach längerer Zeit wieder eintritt. — Eine Entscheidung über die Richtig- keit dieser Hypothese ist vielleicht durch Unter- , suchungen der Empfindlichkeit bei möglichst verschiedenen Temperaturen zu erwarten, die ich, sobald ich durch andere Arbeiten nicht mehr verhindert bin, in Angriff nehmen werde. i Zu ganz ähnlichen Anschauungen kommt auch Marc'), dessen Arbeit ich erst kennen lernte, als die hier vorgetragenen Versuche und Ansichten im wesentlichen abgeschlossen waren. ! Die Versuche wurden im Physikalischen In- stitut der Universität Breslau angestellt. l) Marc, Zeitschr. für anorgan. Chemie 37, 459, 1903. j Cöthen, Phys. Lahr. d. Techn., Januar 1904. (Eiagegangen 3. Februar 1904.] Historische Notiz zur Wasserzersetzung. Eine Erwiderung von Albert* Neuburger. In Jahrgang 4, 865, 1903 dieser Zeit- schrift" weist Edm. Hoppe darauf hin, dass nicht Simon, sondern Ritter die Priorität für die Erkenntnis gebühre, dass bei der elektrol)- tischen Wasserzersetzung einerseits nur reiner Wasserstoff und Sauerstoff entstehe, und dass andrerseits die Alkalibildung, die vorher beobach- tet wurde, von Verunreinigungen herrühre. Ich habe in meinem Vortrag auf der Naturforscherver- sammlung in Kassel eingehend dargelegt, auf Grund welcher Arbeiten Simon die Priorität zuzu- erkennen sei. Selbstverständlich waren mir, wie auch aus den Veröffentlichungen in der „Elek- trochemischen Zeitschrift", Jahrgang X, Heft 3 und ff. hervorgeht, die Arbeiten Ritters ge- nau bekannt, aber eben deswegen muss ich um so mehr an der Ansicht festhalten, dass ein- zig und allein Simon es war, der den ersten unzweifelhaften Beweis erbracht und der es zum erstenmal klar und deutlich au.sgesprochen hat, dass bei der Zersetzung von Wasser nur reiner Wasserstoff und Sauerstoff entsteht und dass die Alkalibildung auf Verunreinigungen zurückzufuhren ist. Was von den Ritterschen Arbeiten im all- gemeinen zu halten ist, habe ich in der „Elek- trochemischen Zeitschrift", Jahrgang X, Heft S, S. 179, Spalte 2 Zeile 10 von oben und iT. ausgesprochen. In ihnen mischen sich Wahr- heit und Dichtung, richtige Beobachtung und Phantasiegebilde in krauser Reihe durcheinander; zu unterscheiden, was von seinen vielen Be- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. 125 hauptungen stichhaltig ist und was nicht, ver- mag wohl niemand mehr. Er hat so viel be- hauptet, dass man ihm schliesslich die Priorität für eine ganze Anzahl von Thatsachen zuer- kennen könnte. Das Urteil seiner Zeitgenossen und das der Nachwelt lautet einstimmig dahin, dass Ritter ein Phantast war und dass vielen seiner Angaben durchaus zu misstrauen ist. Wollte man alle die dahin gehenden Urteile zusammenstellen, so Hessen sich mit den be- treffenden Citaten ganze Spalten anfüllen, ja sogar Ostwald, dessen Rede im Jahre 1894 Hoppe citiert, weist in seinem Werke: „Elek- trochemie, ihre Geschichte und Lehre" trotz aller sonstigen Vorliebe für Ritter an vielen Stellen auf dessen oft etwas zuweit gehende geistige Regsamkeit hin. Für den Historiker ist also Ritter eine Quelle von sehr zweifel- hafter Güte und in keinem Falle sind seine Angaben so unanfechtbar, dass man sie als Grundlagen für die Geschichtsschreibung be- nutzen darf. Wollte man dies thun, so würde man in einen Fehler verfallen, den der Histo- riker unter allen Umständen vermeiden muss. Dass aber demjenigen, der die Verhältnisse der Wasserzersetzung zum erstenmal in klarer und unanfechtbarer Weise erforscht hat, also Simon, auch unter allen Umständen die Priori- tät zugesprochen werden muss, das kann für den, der nicht an einer besonderen Vorliebe für Ritter leidet, sondern sich auf einen rein objektiven Standpunkt stellt, keinem Zweifel unterliegen. Wenn wir nun aber die Arbeiten Ritters über die elektrolytische Wasserzersetzung selbst etwas näher betrachten, so finden wir hier eine solche Fülle von Widersprüchen, dass eine völlige Klarheit nur schwer zu er- langen ist. Zunächst hat Ritter vor Si- mon (im Jahre 1801) im wesentlichen nur den von Hoppe richtig angeführten Versuch gemacht; er ist aber bei diesem auf die Frage der Verunreinigungen, auf die es doch in erster Linie ankommt, gar nicht eingegangen, sondern hat, wofür ich mir statt andrer Hoppe selbst als Quelle zu eitleren gestatte (Hoppe, die Akkumulatoren für Elektrizität, 1898, S. 6), lediglich geschrieben, „dass er Wasserstoff und Sauerstoff einzeln auffange und dass er sie beide rein erhalte. Ja, er hat auch die Probe der wirklichen Wasserzersetzung zuerst gemacht, er leitete beide Gassorten in ein Gefäss, ver- puffte sie hier durch den Funken und erhielt .so das Wasser wieder, welches er erst zersetzt hatte." So schreibt Hoppe! Wir wollen da- rauf, was eine „wirkliche Wasserzersetzung" ist, hier nicht näher eingehen und auch nicht darauf hinweisen, dass „wirkliche Wasserzer- setzungen" schon vor Ritter von anderen ge- macht wurden, sondern wollen an Stelle des oben citiert en Hopp eschen Schlusses hier den hersetzen, den Ritter selbst im Jahre 1801 aus seinen verschiedenen Versuchen über Wasser- zersetzung zog. Da sich aber, wie wir schon eingangs erwähnten, aus Ritters Schriften alles Mögliche herauslesen lässt, und da wir, wenn wir eine Stelle aus diesen auswählen, vielleicht des Mangels an Objektivität geziehen werden könnten, so eitleren wir zwei andere Geschichts- schreiber, von denen der eine gewiss als ob- jektiv gelten kann und von denen der andere eher den An.sichten Hoppes zuneigt, nämlich Kopp und Ostwald. Kopp schreibt (Geschichte der Chemie, 2, 278, 1845) „Ritter schloss hieraus (aus dem Versuch zur Wasserzersetzung, 1801): Sauerstoff sei Wasser mit negativer, Wasserstoffgas sei Wasser mit positiver Elektrizität verbunden; eine Ansicht, welche bei der rasch voranschrei- tenden Erkenntnis des Galvanismus sich bald unhaltbar zeigte; in ihrer Aufstellung sehen wir den letzten Versuch, die Zusammen- setzung des Wassers zu leugnen." Ostwald, der von Ritters Versuch, durch den die elementare Natur des Wassers erwiesen werden sollte, sagt: ..Ritter hat hier, wie ihm das nicht selten geschah, auf eine nicht hin- reichend sorgfältig untersuchte Erscheinung weitgehende theoretische Schlüsse gebaut und im Eifer des Schliessens versäumt, sich der Festigkeit der Unterlagen seines theoretischen Gebäudes zu vergewissern" (Elektrochemie, S. 162), fuhrt auf der folgenden Seite (S. 163) wörtlich folgendes an: .,Auch Ritter ist später (!) auf diese Frage zurückgekommen und hat (Gilberts Annalen 8, 32, 1801) die Unrichtigkeit seiner Beobachtung zugegeben. Dagegen erklärte er, dass man seinen Versuch nur richtig aufzufassen brauche, um das gleiche Resultat, dass das Wasser bei diesem Ver- such nicht in seine Bestandteile gespal- ten werde, zu erhalten." Und daraus soll also für Ritter ein Anspruch auf Priorität in Bezug auf die richtige Erkennt- nis der Verhältnisse bei der elektrolytischen Wasserzersetzung abgeleitet werden! Die Vermutung, dass das Alkali und die Säure bei der Wasserzersetzung vielleicht von I Verunreinigungen des Wassers herrühren können, .stellt Ritter zum ersten Male in einem Briefe I an Gehlen auf, in dem er sich üj)er die Ar- beiten Pacchianis auslässt. Dieser Brief ist ' veröffentlicht in „Gehlens Journal für die Chemie und Physik" 1, 36, 1806 — also volle fünf Jahre, nachdem die Arbeiten Simons erschienen waren! Wo bleibt also die Priorität Ritters ' in Bezug auf diesen Punkt, ganz abgesehen davon, dass Ritter selbst dann noch schreibt, ,,da.ss bi.sher gerade das reinste Wasser am , wenigsten Säure und Natron gegeben habe.-" Digitized by Google 126 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. Also auch im Jahre 1806 war es ihm noch nicht gelungen, säure- und alkalifreies Wasser zu erhalten 1 (EingegaDgeu 29. Januar 1904.) Beitrag zur Klärung der neuesten Versuche von R. Blondiot') über die n-Strahlen. Von O. Lummer^). Bei allen Beobachtungen Blondlots über die «-Strahlen besteht die Wirkung in einer Aufhel- lung einer Lichtquelle bei Bestrahlung oder viel- mehr in einer Verdunkelung bei Aufhebung der Bestrahlung, sei es, dass man einen Blei- schirm oder die Hand zwischen die analy- sierende Lichtquelle und die strahlende «-Quelle bringt. Als analysierende Lichtquelle dient ein kleiner Funken, eine bläulich brennende Flamme, eine phosphoreszierende Fläche, ein dunkelrot glühendes Platinblech oder eine von einer Lichtquelle schwach beleuchtete Papierfläche. Die Dimensionen aller dieser analysierenden Leuchtquellen sind sehr klein (das beleuchtete Papier z. B. ist 2 mmx 16 mm gross) und die Beobachtung geschieht im dunkeln Zimmer. Ohne vorläufig die objektive Existenz dieser «-Strahlen in Abrede stellen zu wollen, möchte ich im folgenden darlegen, dass sich eine ganze Reihe der Blondlotschen Versuche in ihrem Effekte fast vollkommen nachahmen lassen ohne Benutzung irgend einer Strahlungs- quelle bezw., dass Gestalts-, Helligkeits- und Färbungsänderungen der analysierenden Leucht- fiäche, wie sie Blondlot bei Bestrahlung und Abbiendung beobachtet hat, sich zurückführen lassen auf Vorgänge in unserem Auge, und zwar auf den Wettstreit der Stäbchen und Zapfen unserer Netzhaut beim Sehen im Dunkeln. Während man lange Zeit glaubte, dass die 1) R. Blondiot, Sur de nourelles actions produites par les rayons »: g^neralisation des pWnomenes pr^cedemment ol)serv&. C. R. 137, 684, 1903. — Sur remmagasinement des r.iyons n par certains corps. C. R. 137, 729, 1903. 2) Der mir geäusserten Bitte seitens der Redaktion dieser Zeitschrift, einen Auszug aus meiner obigen Notiz (siehe Verhdlgn. d. D. Ph. Ges. No. 23, 1903) zu geben, komme ich um so Heber nach, als sich seit meiner Publikation einerseits die Mitteilungen über die Erfolglosigkeit bei der Wiederholung iler Blondlotschen Versuche gemehrt haben (ausser II. Zahn, dieseZeitschr.4, 868, 1903, haben mir verschie- dene andere deutsche Physiker liebenswürdigerweise schriftlich mitgeteilt, dass sie keinen der Blondlotschen Effekte erhalten haben, falb sie auf die hier geschilderten Eigentümlichkeiten des Auges Rücksicht nehmen), andrerseits das Interesse an den neckischen »-Strahlen sich insofern erhiiht hat, als die Existenz dieser bezw. .ähnlicher Strahlen ausser von Blond- lot auch von Charpentier, Mace de LtSpinay und Edouard Meyer hat nachgewiesen werden können, wenn auch wieder nur durch subjektive Beobachtungsmethoden. Lummer. Zapfen allein die lichtempfindlichen Gebilde unserer Netzhaut seien, gelang es auf Grund der neueren physiologischen Forschungen über das Sehen bei geringer Helligkeit etc. die Wirkungsweise beider Netzorgane zu erkennen.') Die Quintessenz aller dieser Fortschritte zog J. V. Kries^). Nach ihm stellen die Zapfen unseren farbentüchtigen „Hellapparat" und die Stäbchen unseren total farbenblinden „Dunkei- apparat" dar. Dieser Kriesscben Theorie ge- mäss vermitteln die Zapfen also das Sehen bei grosser Helligkeit und ihre Erregung durch die Lichtwellen erweckt im Gehirn die Empfindung der Farbe, während die purpurhaltigen Stäb- chen total farbenblind sind, erst bei sehr geringer Helligkeit in Wirksamkeit treten und mit der Fähigkeit ausgestattet sind, ihre Em- pfindlichkeit im Dunkeln ganz bedeutend zu steigern. „Dunkeladaptation" nennt Kries diese Eigenschaften der Stäbchen. Ehe also die Zapfen farbiges Licht empfinden, vermittein die Stäbchen zum Gehirn den Eindruck farb- loser Helligkeit. Aus der Anatomie der Netzhaut') unseres Auges folgt andrerseits, dass auf der Netzhaut- grube oder Fovea centralis nur Zapfen und gar keine Stäbchen vorhanden sind, während die übrige Netzhaut sowohl Stäbchen wie Zapfen enthält, und zwar in der Anordnung, dass nach dem Rande der Netzhaut zu die Stäbchen an Zahl die Zapfen überwiegen. Wie wir wissen, ist nun die Netzhautgrube die bevorzugte Stelle, mit der wir sehen, wenn wir einen Gegenstand fixieren und scharf ins Auge fassen. Beim Fixieren oder beim direkten Sehen (fo- veal) sind daher die Stäbchen ausge- schaltet und nur beim indirekten Sehen (peripher) treten ausserdem noch die Stäbchen in Thätigkeit. Hier treten also bei geringer Helligkeit die beiden Sehapparate in einen scharfen Wettstreit ein, der, wenn nur die Helligkeit gering genug ist, zu Gunsten der farbenblinden Stäbchen ausfällt, so dass dann alles „Grau in Grau", d. h. in farbloser Heilig- keit erscheint. Mit Hilfe dieser Theorie erhielt man eine zwanglose Deutung für vorher unerklärliche Er- scheinungen, wie z. B. das Purkinje sehe Phä- nomen, das Wandern des „neutralen Punktes" im Spektrum der Rotgrün -Ver\vechsler mit ab- nehmender Intensität (E. Brodhun) und die Ab- hängigkeit der Farbengleichungen von der ab.so- i) Vergl. A. König, Über den menschlichen Sehpurpur und seine Bedeutung beim Sehen. Sitzber. d. Berl. Akad. d. Wissensch. S. 577, 1894. 2) J. V. Kries, Über die Funktion der Netzhautstäbchen. Ztschr. i. Psych, u. l'hysiol. d. Sinnesorgane 9, 81 — 123, 1894. 3) R. Greeff, Mikroskopische Anatomie des Seh- nerven und der Net/haut. Aus dem Handbuch der .\ugen- keilkunde von Gräfe u. Sämisch, 2. Aufl., I. Bd., V. Kap. Leipzig 1901. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. 127 luten Intensität. Und in meiner Arbeit „Grauglut und Rotglut" konnte ich zeigen '), dass man die merkwürdige und „gespensterhafte" Erscheinung der Grau- und Rotglut erklären kann, wenn man den beiden lichtempfindlichen Apparaten die Rolle zuschreibt, welche ihnen v. Kries beigelegt hatte. Beobachten wir im Dunkelzimmer die all- mähliche Temperatursteigerung eines Körpers von der Zimmertemperatur bis zur Glühtempe- ratur, so meldet unser Auge meiner Ansicht nach einen zweimaligen Sprung, erst vom Dunkel zum Gespenstergrau (Grauglut) und später von der Grauglut zur farbigen Glut (Rotglut). In beiden Fällen entsteht der „Sprung" durch das Überschreiten der Reiz- schwelle unseres Sehnerven; nur die vermitteln- den Organe sind in beiden Fällen andere: die Graug'lut entspricht der Reizschwelle der Stäb- chen, die Rotglut der Reizschwelle der Zapfen unserer Netzhaut. Demnach haben wir die Grauglut als eine Empfindung der Netz- hautstäbchen und die Rotglut als die Empfindung der Netzhautzapfen aufzu- fassen. Das „Gespenstische" des Stäbchensehens tritt erst ein, wenn man eine genügend kleine Fläche betrachtet, deren Netzhautbild an Aus- dehnung höchstens gleich der Stelle des deut- lichsten Sehens, der Netzhautgrube, ist und deren Helligkeitssteigerung man im Dunkeln von Null an verfolgt. Am besten bedient man sich dazu eines elektrisch geglühten Platin- bleches, welches man durch ein Diaphragma begrenzt und dessen Lichtentwickelung man mit gut ausgeruhtem Auge im Dunkeln ver- folgt. Hat das Platinblech die Temperatur von etwa 400" C. erreicht, so werden zunächst nur die Stäbchen des im Dunkeln umherirren- den Auges erregt und im Gehirn wird die Empfindung farbloser Helligkeit (Grauglut) ausgelöst. Gewöhnt, das zu fixieren, was uns „Licht" zusendet, wenden wir unser Auge in die Richtung, von der wir glauben, dass die Lichtstrahlen gekommen sind. Da aber die Zapfen noch nicht in Erregung geraten, sendet die Netzhautgrube auch keine Lichtmeldung zum Gehirn, also können wir auch die „fixierte" Stelle nicht sehen! Es tritt somit hier der merkwürdige Zustand ein, dass wir etwas sehen, was wir nicht fixieren, während es unsichtbar wird, wenn wir es näher ins Auge fassen wollen. Und da wir beim direkten Sehen nichts sehen können, so bewegen wir unwillkürlich unser Auge weiter, wo- durch die Strahlen wiederum auf extrafoveale Netzhautstellen fallen; wiederum erhalten wir I, 0. Lummer, Über Grauglut und Rotglut. Wied. Ann. 62, 14—29, 1897. Verh. Phys. Cles. Berlin, 16, 121— 127, 1897. den Eindruck von Licht und von neuem be- ginnt die Suche nach dem Orte, von wo das merkwürdige Licht kommt. So entsteht in uns der Eindruck eines Lichtes, welches hin und her huscht, bald vorhanden ist, dann wieder entflieht, und uns gleich einem „Irrlicht" neckt. Erst wenn die Helligkeit so. gross geworden ist, dass auch die Zapfen erregt werden und dem Gehirn ,, Licht" zu melden imstande sind, schwindet dieser ungewohnte Zustand; dann sehen wir das, was wir fixieren, ganz wie wir es gewöhnt sind, und das Gesehene flieht nicht mehr unseren prüfenden Blick. Dies tritt beim Glühen erst ein, sobald der Körper die Tem- peratur etwas über 500* C erreicht hat; erst dann werden die Zapfen erregt und wir emp- finden ausser der Helligkeit auch noch Farbe: Die „Grauglut" geht über in „Rotglut". Aber bei noch viel höherer Temperatur (bis 700" C. und darüber) treten die Stäbchen mit den Zapfen in starke Konkurrenz und die beim Fixieren des Platinbleches gesehene hell- rote Farbe verwandelt sich beim indirekten Sehen in ein eigentümliches, farbloses Weiss, das „Stäbchenweiss", während die Helligkeit des Platinbleches gleichzeitig bedeutend zu- nimmt. Bei einigen Versuchen Blondlots befindet man sich ganz in der Lage wie bei der Beob- achtung des soeben geschilderten „Gespenster- sehens". Man beobachtet im Dunkeln und betrachtet eine sehr kleine, seh wachleuch- tende Fläche, z. B. ein dunkelrot glühendes Platinblech. Ehe man seine ganze Aufmerksam- keit auf dasselbe richtet, wird man es mit extra- fovealen Stellen der Netzhaut betrachten, weil das Auge unwillkürlich das meiste Licht auf- zufangen sucht, so dass also Zapfen und Stäb- chen am Sehen teilnehmen. Sobald man jetzt den Bleischirm oder die Hand zwischen die Strahlungsquelle und die leuchtende Platinfläche einschaltet, um dessen Veränderung zu beobachten, wird man das Platinblech mög- lichst scharf fixieren und damit also die Stäb- chen ausschalten. Die notwendige Folge wird sein, dass das Platinblech weniger hell und rötlich erscheinen wird, da das peripher mit- wirkende Stäbchenweiss fortfällt. Aber diese Fixation kostet Zeit und Anstrengung. Die beobachtete Verdunkelung und Rotfärbung wird also eine gewisse Zeit in Anspruch nehmen und das Auge wird, sobald man die Hand oder den Schirm fortnimmt, baldmöglichst zur extra- fovealen Beobachtung zurückkehren, bei der es mehr Licht empfängt. Nach Fortnahme des Schirmes nimmt also die Helligkeit des Platin- bleches wieder zu. Und falls die Helligkeit der beobachteten Leucbtfläche sehr gering ist, wird mit dem Dunkelwerden beim F'ixieren zu- gleich eine Verun den tlichung der Begrenzung Digitized by Google 128 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. eintreten, ja eventuell das vollkommene Ver- schwinden des Platinbleches, falls die Energie unter die Reizschwelle der Zapfen sinkt und die beobachtete Fläche klein genug ist. Zum Beweise, dass die hier geschilderten und von mir seit einer Reihe von Jahren in meiner Vorlesung einem grösseren Zuhörerkreise vorgeführten Phänomene') den neueren, von Blondlot geschilderten Beobachtungen ausser- ordentlich ähneln, will ich zwei Sätze aus seiner Abhandlung vom 2. Nov. 1903 (C. R. 137, 685, 1903) wörtlich anfuhren. Nachdem er die An- ordnung bei der Beobachtung eines schwach beleuchteten Papierstreifens beschrieben, fährt er fort: „Si maintenant on intercepte^) les rayons en interposant une lame de plomb ou la main, on voit le petit rectangle de papier s'assombrir, et ses contours perdre leurnettete; l'^loignement de l'ecran fait reparaitre l'eclat et la nettet^: la luniiere diffusee par la bände de papier est donc accrue par l'action des rayons n." Und in dem Falle, wo Blondlot das an einer Nähnadel gespiegelte transparent leuch- tende Papier beobachtet und nun die Nähnadel mit den «-Strahlen bestrahlt, schildert er die Wirkung mit folgenden Worten: „II fut alors facile de constater que l'action de ces rayons renforce l'image, car si l'on vient a les inter- cepter^), cette image s'assombrit et devient rougeatre. J'ai r^pete cette exp^rience avec le meme succes en employant, au Heu de l'aiguiUe a tricoter, un miroir plan en bronze." In dieser Abhandlung heisst es auch: „Tou- tes ces actions des rayons n sur la lumiere exigent un temps appreciable pour se produire et pour disparaitre" ; also ganz wie bei den Erscheinungen der Grauglut und Rotglut beim Sehen im Dunkeln. Bei den in dieser Ab- handlung geschilderten Versuchen ist nicht die Rede von dem Verhalten der verschiedenen Substanzen gegenüber den «-Strahlen. Es ver- steht sich von selbst, dass das Sehen im Dunkeln durchaus nicht imstande ist zu er- klären, warum einige Substanzen die «-Strahlung hindurchlassen, andere nicht. Wohl aber lässt sich ohne weiteres aussagen, dass weder eine Aufhellung, noch eine Verdunkelung, noch eine Färbungsänderung eintreten wird, wenn man wäh- rend der Operation bei nur gedachter Strahlungs- quelle die analysierende Leuchtfläche andau- ernd fixiert, so dass ihr Bild immer auf die Netzhautgrube fällt und nur die Zapfen wirk- sam sind. Übrigens ist dieses andauernde i^ Vergl. auch O. Lummer: „Experimentelles über das Sehen im Dunkeln und Hellen" (Hypothese über die Ursache der „Farbenblindheit", Verhdign. der Deutsch, Physik. Gesellsch. Vorgetragen 22. Januar 1904. Abgedruckt Jahrg. 2, 62 ff., 1904. 2) Im Original nicht stark gedruckt. Fixieren im allgemeinen und besonders bei Be- trachtung einer sehr schwach leuchtenden klei- nen Fläche im dunkeln Zimmer mit grosser Anstrengung verbunden. Ist doch, wie man aus den hypnotischen Experimenten kennt, das andauernde Fixieren kleiner heller Objekte das wirksamste Mittel, um eine Person in hypno- tischen Schlaf zu versetzen ! Aber trotzdem man nicht alle Versuche des Herrn Blondlot durch rein subjektive Emp- findungsvorgänge auch ohne Anwendung einer Strahlungsquelle nachahmen kann, glaubte ich doch auf diese neueren physiologischen Er- kenntnisse hinweisen zu sollen, um so mehr als Herr Blondlot in keiner Publikation darauf Bezug nimmt, und weder angiebt, mit welchem Sehapparat man beobachten soll, noch vor den Täuschungen warnt, denen man bei seinen Versuchen verfallen kann. Sobald es gelungen seih sollte, die «-Strahlen einwandsfrei objek- tiv nachzuweisen, ist selbstverständlich dieser Beitrag zur Klärung etc. gegenstandslos ge- worden. (Eingegangen 32. Januar 1904,) Über die Energie der Röntgenstrahlen. Von W. Wien. Von allen Hypothesen über die Natur der Röntgenstrahlen scheint mir die Wiechertsche Annahme, dass sie in elektromagnetischen, kure dauernden Störungen bestehen, die von der schnellen Verzögerung der mit grosser Ge- schwindigkeit ankrallenden negativen Elektronen hervorgerufen werden, die wahrscheinlichste zu sein. Betrachtungen über derartige Störungen sind bereits von Heavisi de angestellt und von J. J. Thomson') auf Röntgenstrahlen ange- wendet. Von ganz andern Gesichtspunkten ausgehend, nämlich von den Differentialgleichungen der Elektrodynamik für bewegte Körper, habe ich in einer demnächst in den Annalen der Physik erscheinenden Arbeit streng das Problem be- handelt, bei dem das Moment nu eines elek- trischen Doppelpunkts, der in der Entfernung / die Ladungen -\- e und —e trägt und sich mit einer Geschwindigkeit v in der Richtung seiner Achse bewegt, entsprechend der Gleichung mx=- arctgnt mit der Zeit sich ändert, wo n eine Konstante bezeichnet. Hierdurch kann mit gewisser Annäherung auch die der Funktion arctgnt proportionale Bewegung eines Elektrons dargestellt werden, i) J. J. Thomson, Phil. Mag. (5), 45, 172, 18 Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. 129 .. „ Ih , , , . . ,. i wenn die Grosse , , sehr klein ist, wo c die . Lichtgeschwindigkeit und k'^ == i V'' ist, und wenn / überhaupt gegen die in Betracht kom- ' menden Längen klein ist. ' Wenn das Elektron sich zunächst mit der \ konstanten Geschwindigkeit v bewegt und er- fährt dazu noch eine durch die Funktion arctgnt dargestellte Änderung seines Weges, so wird die hierdurch herbeigeführte Modi- fikation des Feldes unter den gemachten Vor- aussetzungen durch das veränderliche Feld des Doppelpunkts dargestellt. Für die durch die Störung hervorgerufene Aus- strahlung ist diese Modifikation des Feldes, nicht das Feld selbst, massgebend, da das letz- tere in grosser Entfernung gegen die erstere verschwindet. Für die Ausstrahlung kann man daher die für den Doppelpunkt sich ergebende einsetzen, die ich gefunden habe, wenn in Bezug auf die Zeit zwischen — rsc und + ic integriert wird. Die durch arc/g^ nt dargestellte Bahn , deren Länge / beträgt, wird in der Zeit von — -x bis + 30 durchlaufen. Bei grossen Wer- ten von « wird sie mit endlichen Geschwindig- keiten nur in der Nähe von t=o durchmessen. Die grösste Geschwindigkeit ist bei t = o; sie ist /// n Ttl Mache ich nun = — v, so wird die Ge- schwindigkeit des Elektrons für t = o und steigt nachher wieder auf ihren ursprünglichen Wert. Es ist dies ein Vorgang, wie er mög- licherweise beim Durchgang der Kathoden- strahlen durch ein Lenardsches Fenster ein- tritt. An sich steht zwar nichts im Wege, das Elektron, nachdem es einmal die Geschwindig- keit Null erreicht hat, nun in Ruhe zu lassen, aber für die Berechnung der Ausstrahlung kommt dann die Zeit in Betracht, nachdem die Be- wegung bereits aufgehört hat, weil die Strah- lung durch Integration des Poyntingschen Vektors über eine unendlich entfernte Ober- fläche gewonnen werden muss unji die Strah- lung Zeit braucht, um diese Oberfläche zu er- reichen. Zur exakten Berechnung der Strahlung, die ausgesandt wird, wenn das Elektron von der Zeit i=o an in Ruhe bleibt, muss ich da- her den Poyntingschen Vektor über eine un- endlich entfernte Fläche integrieren, zuvor aber das Zeitintegral von — cc an für jeden Punkt der Fläche bis zu dem Moment nehmen, wenn die vom Elektron in dem Zeitpunkt t=o aus- gesandte Strahlung den Punkt der Fläche er- reicht. Nehme ich für die Fläche ein Rotations- ellipsoid, in dessen Mittelpunkt sich das Elektron befindet und dessen Gleichung lautet, wo r als konstant anzusehen ist, so wird die Zeit, welche verstreicht, bis die im Moment i = o ausgesandte Strahlung die einzelnen Punkte der Fläche erreicht, durch die Gleichung be- stimmt /= ~'kV Führe ich die Integration in dieser Weise aus, so erhalte ich die Strahlung e'^Pn'^ ( v'\ 'lSk^cA^~^ cV d. h. die Hälfte der Strahlung, die ich erhalte, wenn ich die Integration von — >o bis + "c erstrecke. Wenn man dieses Resultat auf Röntgen- strahlen anwenden will, so ist zu berücksich- tigen, dass , j klein gegen i sein soll. Da nun aber - = — v angenommen wer- den muss, wenn ein vollständiges Aufhalten des Elektrons eintreten soll, so ist bei einigermassen V schnellen Kathodenstrahlen ,, - keine kleine Grösse mehr. Die Grösse / ist als die Strecke anzusehen, auf der die Kathodenstrahlen aufgehalten wer- den. Mit Rücksicht darauf, dass ■ - die „Im- pulsbreite" ist, haben wir / etwa von der Ord- nung io~® cm anzunehmen. Da die Grösse doch als recht unsicher anzusehen ist, so wird man auch die obige Formel noch auf Strahlen anwenden dürfen, die '3 Lichtgeschwindigkeit haben, weil es doch nur auf eine ungefähre Schätzung vorläufig ankommen kann. Wir setzen also ='/•), /= lo"" cm. Für e ist das Ele- c mentarquantum der negativen Elektrizität, nach J. J. Thomson') e=y,Z • lo"'* elektrostatische Einheiten ein- zusetzen. Setze ich diese Zahlen in die obige Formel, l) J. J. Thomson, Phil. Mag. (j) 46, S42, 1S98. Digitized by Google I30 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. so ist die von einem Elektron bei seiner Ver- zögerung auf die Geschwindigkeit Null ausge- sandte Strahlung 3,03-10-'» Erg. Wenn in einer Entladungsröhre in den Ka- thodenstrahlen lo"-* Amp. Elektrizität transpor- tiert werden, so sind das in der Sekunde 4, 1 • 10'* Elektronen. Die gesamte, nach der Annahme in Röntgen- strahlen verwandelte Energie beträgt demnach 1250 ^*^^=\2,s-io-^ Watt. NachKurlbaum') ist die Ausstrahlung eines schwarzen Körpers von loo" gegen einen von o" bei I cm'^ Oberfläche 7,3- io~* Watt. Die Energie der Röntgenstrahlen wäre also fast 500 mal so klein. Vielleicht muss die Strecke, auf der die Bremsung der Elektronen erfolgt, kleiner angenommen werden. Dann wird n entsprechend grösser und in demselben Verhältnis wächst die Strahlung. i) Kurlbaum, Wied. Ann. 65, 759, 1898. Würzburg, Physik. Institut, i. Februar 1904. [Eingegangen 2. Februar 1904.) Über die Gültigkeit des Daltonschen resp. Henry sehen Gesetzes bei der Absorption der Emanation des Freiburger Leitungswassers und der Radiumemanation durch verschiedene Flüssigkeiten. Von Heinrich Freiherr Rausch von Traubenberg. Herr Prof. F. Himstedt hat im April 1903 eine Abhandlung in den Berichten der Frei- burger naturforschenden Gesellschaft veröffent- licht'), die über die Ionisierung der Luft durch Wasser handelt. Er zeigt darin, wie Luft, welche durch Wasser geblasen wird, eine Leit- fähigkeit grösser als das 100 fache ihres gewöhn- hchen Betrages anzunehmen vermag; ob diese Ionisierung durch das Vorhandensein radioak- tiver Substanzen (resp. Emanation) im Wasser oder durch die grosse dissoziierende Kraft des- selben bedingt sei, sollten weitere Versuche er- weisen. Herr Prof. Himstedt übergab mir im Juni 1903 unter anderem die aufgäbe. Versuche anzustellen, welche imstande wären, diese Frage zu entscheiden, und überliess mir einen Teil seiner, bei vorerwähnter Untersuchung ver- wandten Apparate, in der liebenswürdigsten Weise. Mittlerweile ist eine zweite Veröffentlichung ') von Prof Himstedt „über die radioaktive Emanation der Wasser- und Ölquellen" er- schienen, welche weitere Versuche von ihm mit- teilt und auf meine inzwischen angestellten Untersuchungen kurz hinweist. In einigen von Prof J.J. Thomson in Cambridge angestellten Versuchen ^) sahen wir eine wertvolle Bestätigung der von uns gefundenen Thatsachen. Die fol- gende Mitteilung soll den Zweck haben, über die von mir angestellten Beobachtungen kurz zu berichten. Zunächst galt es zu untersuchen, ob ein und dasselbe Wasserquantum die Fähigkeit ver- lieren kann oder nicht, eine ionisierende Kraft auszuüben. Zu diesem Zwecke gebrauchte ich einen Zerstreuungsapparat nach Elster und Geitel, der sich, von einem Drahtnetz umgeben, inner- halb eines ca. 20 Liter grossen Glasgefässes befand. Die Entladungsgeschwindigkeit des Elektroskops wurde mittels Fernrohr abgelesen. Die in diesem Zerstreuungsapparate befind- liche Luft wurde durch ein kleines Wasserstrahl- gebläse angesogen und wieder in den Apparat zurückgeblasen, so dass dieselbe Luft fortwährend durch die Wasserstrahlpumpe cirkulierte und so in innige Berührung mit dem Wasser kam. Das aus dem Gebläse unten ausfliessende Wasser wurde oben stets wieder eingefüllt und so eine vollständige Ausnützung desselben Wasserquan- tums erzielt. Für gute Trocknung der Luft wurde durch zwischengeschaltete Röhren mit Chlorcalcium und metallischem Natrium gesorgt. Ein abgemessenes Wasserquantum vermochte, eben der Wasserleitung entnommen, die Leit- fähigkeit der Luft von 19 Min. auf 8 Min. zu erhöhen (Leitfähigkeit 19 resp. 8 Min. bedeutet, dass das Elektroskopblättchen, um von Skalen- teil 13 bis 12 zu fallen, 19 resp. 8 Min. braucht). Lässt man nun dasselbe Wasserquantum zum zweiten Male in derselben Weise auf Zimmerluft von Zerstreuung 20 Min. einwirken, so vermochte es diese Zerstreuung nur auf 19 Min. zu erhöhen; offenbar verliert das Wasser die Fähigkeit zu ionisieren. Diese Eigenschaft des Wassers machte das Vorhandensein von einer ionisierend wirkenden Substanz im Wasser äusserst wahrscheinlich. Ich zog nun aus dieser Überlegung den Schluss: verliert das Wasser die ionisierende Eigenschaft und haben wir es mit etwas Substanzielleni zu thun, so muss man dem Wasser diese Eigenschaft auch wieder künstlich verleihen können. Zu diesem Zweck leitete ich in inaktives Wasser stark aktive Gebläseluft, wodurch das Wasser sofort I) Ber. d. naturforschenden Gesellschaft zu Freiburg i. Hr. I l) Ber. d. naturforschenden Gesellschaft lu Freibuig i. Hr. Band XIII, Seite 101 — 115, April 1903. Zeitschr. 4, 482, 1903. Vergl. auch diese B.-ind XIV, Seite 181 — 189, November 1903. 2) Naturwissenschaftliche Rundschau, Juli 1903. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. 131 wieder seine ionisierende Eigenschaft erlangte und wie frisches Leitungswasser wirkte. (Mit aktivem und inaktivem Wasser wird im folgen- den Wasser bezeichnet werden, das noch die Fähigkeit besitzt zu ionisieren, oder solches, dem diese Fähigkeit auf irgend eine Weise ent- zogen wurde.) Herr Prof. Himstedt riet mir, als ich ihm diese Beobachtung mitteilte, verschiedene andere Flüssigkeiten künstlich zu aktivieren, die sich bei seiner ersten Untersuchung (siehe daselbst Seite 107) als inaktiv erwiesen hatten. Ich fand nun die Thatsache, dass Petroleum, Alkohol und Benzol, während sie im gewöhn- lichen Zustande vollkommen inaktiv sind, künst- lich mittels Wasserstrahlgebläseluft aktiviert, eine ca. 20 mal grössere Aktivität erlangen als Wasser, ferner zeigten die Vorversuche eine starke Abhängigkeit der aufgenommenen Menge aktiver Bestandteile der Gebläseluft durch inaktive Flüssigkeiten mit der Temperatur.') Weiter zeigte sich die Erscheinung, dass in- aktives Benzol mit aktivem Wasser geschüttelt diesem den ionisierenden Bestandteil nach Mass- gabe seines offenbar grösseren Absorptions- koefifizienten für denselben fast vollständig entzog. Alle diese Vorversuche machten das Vor- handensein einer radioaktiven Emanation im Wasser sehr plausibel, die sich hinsichtlich ihrer Absorption durch Flüssigkeiten einem Gase vollkommen analog verhält. Zunächst galt es, die Untersuchungsmethode zu verbessern und eine zahlenmässige Verfolgung und Ver- gleichung der Versuche anzustreben. Zu diesem Zweck konstruierte ich eine (elektromotorisch angetriebene) Saug- und Druckpumpe, welche die Luft des Zerstreuungsapparates ansog und durch die zu untersuchende Flüssigkeit hindurch wieder in den Zerstreuungsapparat hineintrieb. Auf diese Weise war es möglich die Luft des Zerstreuungsapparates beliebig oft durch die Flüssigkeiten cirkulieren zu lassen. Ein Touren- zähler gestattete die Anzahl der Pumpenstösse abzulesen. Entaktivieren wir nun z. B. einen Liter Wasserleitungswasser, d. h. lassen wir die im Zerstreuungsapparate befindliche Zimmerluft durch denselben cirkulieren, so zeigt es sich, dass die Luft nicht gleich beim einmaligen Durchblasen den vollen Wert ihrer Leitfähigkeit erreicht, sondern ein Gleichgewichtszustand erst nach mehrmaligem Cirkulieren der Luft durch die Flüssigkeit eintritt. Nachstehende Tabelle möge das erläutern. Da ich im folgenden auf die Resultate dieser Versuche noch zu sprechen komme, so mögen die einzelnen Versuche numeriert werden. Versuch I. i Liter aktives Wasser. Wasserleitungs- Anzahl d. Touren Zerstreuung Bemerkungen 0 14,3 Zimmerluft 75 68,4 150 103 300 '59 450 161 750 174 1350 178 0 16,0 Zimmerluft Die Zerstreuungen sind bei vorstehender Tabelle wie auch im folgenden in Volts pro Stunde zu verstehen. Verbinden wir diese hier angeführten Zahlen durch einen Kurvenzug, indem wir die Anzahl der von der Pumpe gemachten Touren als Abszissen die zugehörigen Zerstreuungszahlen in Volt pro Stunde als Ordinaten auftragen, so erhalten wir eine bis ca. 300 Touren steil, dann aber schwach und immer schwächer an- steigende Kurve, die sich offenbar asymptotisch einem Grenzwerte nähert. Dieser Grenzwert müsste einem gewissen Gleichgewichtszustande zwischen der im Wasser zurückgebliebenen und der von der Luft aufgenommenen leitfähig machenden Substanz entsprechen. Wir werden später sehen, dass dieser Gleich- gewichtszustand eine völlige Analogie hat mit der Absorption eines Gases durch eine Flüssig- keit. Unter dieser Voraussetzung muss das Wasser unseres eben angestellten Versuches, welches, wie wir durch Vorversuche sahen, die Leit- fähigkeit der im Zerstreuungsapparate befind- lichen Luft nicht mehr erheblich zu steigern vermochte, imstande sein, auf frische Zimmer- luft wieder ionisierend einzuwirken, natürlich in weit schwächerem Masse wie beim ersten Versuch. Versuch la. Dasselbe Wasser wie bei I. .Anzahl d. 'l'ouren o 150 750 Zerstreuung 15.7 17.8 19.« HemerkungcQ Zimmerluft li Ein abgegrenztes Quantum Petroleum liess sich bei —16» C. ca. 6 mal stärker aktivieren als bei -I-70» C. Um nun festzustellen, in welcher Weise die im Zerstreuungsapparate erreichte Ionisierung von der verwandten aktiven Wassermenge ab- hängig ist, wurden die beiden eben angeführten Versuche mit 2 und 4 Litern Wasserleitungs- wasser wiederholt. Digitized by Google »32 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. Versuch II. 2 Liter aktives Wasserleitungs- wasser. Auzahl d. Touren Zerstreuung o 750 '35° 14.5 30* 3«4 BemerkuDgen Zimroerluft Dieselben 2 Liter Wasser wirken zum zweiten- mal auf frische Zimmerluft ein: Versuch IIa. Dasselbe Wasser wie bei II. Anzahl d. Touren Zerstreuung I o 750 «5.4 22,7 Bemerkungen Zimmerluft Die Versuche werden mit 4 Litern aktivem Wasser angestellt: Versuch III. 4 Liter aktives Wasserleitungs- wasser. Anzahl d. Touren o 750 "35° Zerstreuung 16,4 500 600 Bemerkungen Zimmerluft Dieselben 4 Liter Wasser wirken zum zweiten- mal auf Zimmerluft ein: Versuch Illa. Dasselbe Wasser wie bei III. Anzahl d. Touren | Zerstreuung o 750 •35° 1950 17.4 55.0 69,2 69,7 Bemerkungen Zimmerluft Es war nun von Interesse, festzustellen, bis zu welchem Sättigungsgrade sich ein ab- gegrenztes Luftquantum mittels Freiburger Wasserleitungswasser überhaupt aktivieren lässt. Zu diesem Zwecke wurde ein grosses Wasserstrahlgebläse an die Wasserleitung an- geschlossen und die im Zerstreuungsapparate befindliche Luft nun fortwährend durch das Gebläse angesogen und wieder in den Apparat zurückgeblasen, wodurch eine sehr innige Mischung der Luft mit dem Wasser erreicht werden musste. Es ergaben sich folgende Zerstreuungen: Versuch IV. Anzahl d. Minuten, während welcher <1. GebLäse arbeitet o 15 30 60 Zerstreuung 15.6 4S20 8040 9270 Bemerkungen Zimmerluft Die mit einem, zwei und vier Litern an- gestellten Versuche sind unmittelbar mitein- ander vergleichbar, da ein und dasselbe Wasser- quantum, an verschiedenen Tagen der Leitung entnommen, stets Zerstreuungen bewirkte, die mit genügender Genauigkeit übereinstimmten! Man kann die bis jetzt angestellten Ver- suche, wie schon erwähnt, unter dem Gesichts- punkte auffassen, dass wir es mit einer radio- aktiven Emanation zu thun haben, welche wie ein Gas dem Henry- oder Daltonschen Ge- setze folgt; denn bringt man aktives Wasser mit Zimmerluft in innige Berührung, wie dies bei beiden eben geschilderten Versuchen aus- geführt wurde, so nimmt die Luft offenbar so lange Emanation aus dem Wasser auf, bis Gleich- gewicht zwischen dem Partialdruck resp. Konzen- tration an Emanation in Luft und Wasser im Sinne des Henry-Daltonschen Gesetzes eingetreten ist. Bringt man nun von neuem das Wasser, das einen Teil seiner Emanation an die Luft im ersten Versuch abgegeben hat, wieder mit frischer Zimmerluft in innige Berührung, so wird die Luft wieder einen Teil der im Wasser nach dem ersten Versuch noch übrig gebliebenen Emanation aufnehmen, bis wieder Gleichgewicht eingetreten ist. Beim zweiten Versuch steigt die Leitfähigkeit der Luft durch Einwirkung der im Wasser enthaltenen Emanation weniger als im ersten Fall und der Absorptionskoeffizient lässt sich aus dem Unterschied der Steigerung der Leitfähigkeit im ersten und zweiten Versuch, wenn die angewandte Wasser- und Luftmenge bekannt ist, berechnen. Da wir die betreffenden Konzentrationen in Luft und Wasser nicht direkt bestimmen können, sondern nur die jeweiligen erzielten Zerstreu- ungen, so müssen wir folgende Annahmen machen, um unsere Versuche einer Berechnung zu Grunde legen zu können: 1. Die in Luft gemessene Zerstreuung ist pro- portional der in ihr enthaltenen Gesamt- menge von Emanation. 2. Die natürliche der Luft zukommende Leit- fähigkeit ist zum grössten Teil durch die (auch im Wasser, in der Bodenluft u. s. \v.) enthaltenen radioaktiven Emanation hervor- gerufen.') Die Ionisierung durch Tempe- ratur, ultraviolettes Licht u. s. w. ist ver- nachlässigt. Wir fuhren nun folgende Bezeichnungen ein: X Konzentration in Luft vor eingetretenem Gleichgewicht (d. h. bevor die Luft durch das Wasser cirkulierte; sie ist proportional dtr Zimmerluftzerstreuung). y Konzentration in Flüssigkeit vor eingetretenem Gleichgewicht. X Konzentration in Luft nach eingetretenem Gleichgewicht. y Konzentration in Flüssigkeit nach eingetretenem Gleichgewicht. i) Siehe J. Elster und H. Geitel, diese Zeitschr. 5. li bis 20, 1904. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. 133 a == Konzentrationsverhältnis = dem Absorp- tionskoeffizienten von Flüssigkeit für radio- aktive Wasserstrahlemanation, Wir erhalten: ^ = « (I) Innig miteinander gemischt mögen werden H^Liter aktives Wasser und L Liter Zimmerluft (Versuch I). Wir erhalten für den Fall, dass Gleichgewicht eingetreten ist, die Gleichung: Wy = Wy-^L[^ — ^) . . . (H) Denn die am Anfang des Versuches im Wasser enthaltene Menge von Emanationen ist gleich der im Wasser zurückgebliebenen + der in die Luft übergegangenen Menge. lin II eingesetzt liefert: /. a = -^ — --Xi . (III) z_ X W\ X. In dieser Gleichung lässt sich y nicht be- stimmen; aktivieren wir jedoch die Luft bis zur höchstmöglichen Sättigung (Versuch IV), indem wir die Luft des Zerstreuungsapparates durch ein an die Wasserleitung angeschlossenes Wasserstrahlgebläse cirkulieren lassen, können wir W = "^ setzen und erhalten dies in (III) eingesetzt: (IV) a= - , wenn wir mit x, die grösst- mögliche Konzentration in Luft bezeichnen. Setzen wir y^=a-x' in III ein, so bekommen wir: .L[i-- W\ i'i- (V) Statt der Konzentrationen fuhren wir gemäss unserer Annahme I die jeweiligen Zerstreuungen ein, indem wir setzen: Vs . V' V ""'■ KV KL' "" KV und erhalten sortit als definitive Gleichung für a: «=-W ^ ... (VI) w{ '(-^') hier ausfinden wir a, wenn wir z. B. die Resul- tate unseres Versuches I, bei welchen wir einen Liter aktiven Leitungswassers auf 20 Liter Zimmerluft einwirken Hessen, unserer Be- rechnung zu Grunde legen. Wir haben dabei fol- gende Zahlen einzusetzen: Z = 20 Liter; 11'= I Liter; 1^^ = 9270, F= 178, F' = 14,3 Volt pro Stunde, a aus diesen Daten berechnet, ergiebt sich nach Versuch I zu 0,36, nach Ver- such II und III analog zu 0,33 resp. 0,34. Lassen wir das Wasser unseres Versuches I zum zweiten Male auf frische Zimmerluft ein- wirken (Versuch la), so haben wir genau die- selben Bedingungen wie bei Versuch I, nur dass die erhaltene Zerstreuung, wie schon ge- sagt, entsprechend geringer ausfallen wird. Die bei den Versuchen la, IIa und Illa geltenden Gleichungen sind analog den bei I, II und III geltenden Gleichungen. Die Schlusskonzentration im Wasser des Versuches I ist nun die Anfangs- konzentratJon des Versuches la. Wir setzen in diesem zweiten Fall: x\ Konzentration in Luft vor eingetretenem Gleichgewicht y „ in Flüssigkeit vor eingetrete- nem Gleichgewicht xi „ in Luft nach eingetretenem Gleichgewicht j/i „ in Flüssigkeit nach eingetrete- nem Gleichgewicht dann gilt ebenfalls Gleichung (I), welche im zweiten Fall lautet: yx=ax, (VII) Führen wir wieder statt der Konzentrationen die entsprechenden Zerstreuungen ein, indem wir setzen: "^ KL' '^'~KL' ' KL' so erhalten wir die der Gleichung (III) analoge Gleichung, wenn wir wieder TF Liter Wasser und Z Liter Luft verwenden: «-f-i(-^') • • <^"" Aus dieser Gleichung wollen wir nun unter Benutzung des Wertes von et, den wir aus den Versuchen I, II, III und IV bestimmt haben, die Höhe der Zerstreuung Fi im voraus be- rechnen, zu der das in den Versuchen I bis III benutzte Wasser frische Zimmerluft zu ionisieren vermag, wenn man es, wie in den Ver- suchen la, IIa, Illa, zum zweitenmal aktivierend einwirken lässt. Aus VIII finden wir V V,' 1 + aW Als Zahlenwerte haben wir hierbei einzusetzen (Versuch la): a = o,34; y> 1 Volt pro Stunde; L = 2o\ Liter. W=i\ Setzen wir analog die Zahlenwerte aus IIa und Illa ein, so ergeben sich folgende beobachtete und berechnete Werte für F, . Versuch la I Versuch IIa Versuch Illa beob. '8.5 ber. I beob. '9,< 22,7 ber. 25,2 beob. ber. 69,7 I 55.2 ' Wie wir sehen, stimmen die erhaltenen Werte innerhalb der Grö.ssenordnung miteinander überein. Digitized by Google 134 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. Bereits die Vorversuche hatten gezeigt, dass sich einige Kohlenwasserstoffe durch Einleiten von aktiver Wasserstrahlgebläseluft erheblich stärker künstlich aktivieren lassen als Wasser. Diese Versuche wurden nun wieder aufgenommen und quantitativ verfolgt. Es kamen von den zu untersuchenden Flüssigkeiten je ein Liter zur Verwendung und wurden die Flüssigkeiten bis zur Sättigung aktiviert; dieser Zustand wurde, wie Versuche nach dieser Richtung hin erwiesen, in einer Stunde erreicht. Die fglgende Tabelle enthält nun in Volts pro Stunde die Zerstreuungen, die ein Liter der untersuchten Flüssigkeit, eine Stunde lang künstlich aktiviert, mit Ausnahme von Nr. 3 nach Abzug der vorhandenen jeweiligen Zimmerluftzer- streuung im Zerstreuungsapparate hervorrief. Flüssigkeit Zerstreuung in Volt Stunde I. Kupfersulfat 81,4 2. Wasser, destilliertes . . . •39 3. Nichtaktiviertes Leitungsw. 152 4. Paraffinöl 2010 5. Alkohol 2240 6. Petroläther 22$0 7. Nitrobenzol 2510 8. Kaiseröl 2860 Aus dieser Tabelle ersehen wir, dass dieKohlen- wasserstoffe offenbar ein selektives Absorptions- vermögen für die im Leitungswasser enthaltene Emanation besitzen; so lässt sich Kaiseröl 20, 5 mal stärker künstlich aktivieren als Wasser. Auf Ver- anlassung von Herrn Prof. Himstedt versuchte ich auch, in welchem Verhältni.sse gleiche Quan- ten Wasser und Petroleum Radiumemanation zu absorbieren imstande sind. Obgleich es mir leider eben nicht möglich war, den Versuch zu wiederholen und eventuelle Fehlerquellen aus- zuschalten, so möchte ich ihn doch hier an- fuhren, weil das Resultat innerhalb der Grössen- ordnung mit den früher gefundenen Resultaten übereinstimmt und auch die Untersuchungs- methode gewisse Vorteile bietet. /i ist eine Wulffsche Flasche, gefüllt mit 2^1-2 Litern künstlich mittels Radiumemanation aktivierten Petroleums'), I)' ein Liter inaktives Wasser, J^ 100 ccm inaktives Petroleum. Ver- mittels der Saug- und Druckpumpe S lässt man die Luft durch die 3 Gefässe cirkulieren, bis Gleichgewicht eingetreten ist, d. h. bis das Petroleum in B^ ebenso stark aktiv geworden ist, wie das Petroleum in Pf . Der grosse Über- schuss an aktivem Petroleum in Pi war erforder- lich, um die Flüssigkeiten in IT und /\ bis zur Sättigung aktivieren zu können. Um nicht zu starke Zerstreuungen zu erhalten, wurden vom l) Die künstliche Aktivierung ge=;chah in der Weise, d.iss die von c.i. 2 mgr Radiumbroinid ausgehende Emana- tion durch eine Wasserstrahl|)umi>e durch das Petroleum hin- durchges.'vugt wurde. Auf diese Weise ist es möglich, sich ein gewisses Quantum Km.tnation abzugrenzen. ö ^ kJ^ Petroleum nur je lOO ccm im Zerstreuungs- apparat entaktiviert und die so erhaltene Zer- streuung auf einen Liter umgerechnet, während beim Wasser dank seinem kleineren Absorptions- koeffizienten für Radiumemanation i Liter zur Verwendung kam. Nachdem in den 3 Gefässen P,, T, R durch Cirkulieren der Luft (Pumpe machte 1000 Stösse) Gleichgewicht eingetreten war, er- gaben sich folgende Zerstreuungen. Ein Liter des Petroleums des Gefässes /*, vermehrte die Zerstreuung um 8980 Volt, der Liter Wasser in W um 325 und ein Liter des Petroleums in P-i um 82CX) Volt. Ein Liter Petroleum vermag somit eine =25,2 mal grössere Menge Radiumemana- 325 tion aufzunehmen wie ein Liter Wasser, während wir bei der dem Wasser' entstammenden Ema- nation diesen Quotienten = 20, 5 fanden. Die Resultate der Arbeit sind kurz folgende: 1. Leitungswasser verliert seine ionisierende Eigenschaft. 2. Dieselbe lässt sich ihm wieder durch Ein- leiten von Wasserstrahlgebläseluft künstlich erteilen. 3. Alle bis jetzt untersuchten Flüssigkeiten lassen sich künstlich aktivieren, die Kohlen- wasserstoffe in hervorragendem Masse. 4. Die ionisierende Eigenschaft des Wassers ist offenbar bedingt in einer in ihm gelösten radioaktiven Emanation, die wie ein Gas dem Daltonschen resp. Henryschen Ge- setze folgt. 5. Der Absorptionskoeffizient verschiedener Flüssigkeiten für diese radioaktive Emana- tion lässt sich an der Hand der bei tler Gasabsorption gültigen Gleichungen be- rechnen. 6. Radiumemanation scheint hinsichtlich ihrer Absorption durch verschiedene Flüssigkeiten dasselbe Verhalten zu zeigen wie Emanation aus Leitungswasser. Die Versuche wurden am Physikalischen Institut der Freiburger Universität ausgeführt. (Kingeg.ingen 1 8. Januar 1904 1 Digitized by Google^ Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. 135 Ober die Ursache des normalen atmosphä- rischen Potentialgefälles und der negativen Erdladung. Von H. Ebert. I. Mit Recht ist es immer als eine besonders wichtige Aufgabe der herrschenden elektrischen Theorien angesehen worden, die eigentümliche Thatsache zu erklären, dass, abgesehen von ge- legentlichen aber vorübergehenden Störungen, die Atmosphäre gegenüber der Erdoberfläche im allgemeinen immer einen positiven Potential- unterschied aufweist, und sich das dadurch be- dingte „normale" elektrische Kraftfeld der Erde mit wesentlich derselben Vorzeichenverteilung, wenn auch mit sehr wechselnden Werten seines Gefälles, dauernd erhält. Dies musste um so wunderbarer erscheinen, als sich zeigte, dass der Atmosphäre an allen Orten und zu jeder Zeit eine gewisse Leitfähigkeit infolge der in ihr stets vorhandenen, frei beweglichen „Gasionen" zukomme. Diese natürliche Leit- fähigkeit muss den Spannungsunterschied zwi- schen Erdboden und den darüber lagernden Luftschichten in kürzester Zeit ausgleichen, wenn nicht eine andere, ebenfalls dauernd wirksame Ursache denselben immer wieder herstellt. Nun schien gerade die lonentheorie eine sehr einfache und plausible Erklärung hier- für an die Hand zu geben: J. Elster und H. Geitel') zogen die zuerst von J. Zeleny"'') genauer studierte Thatsache heran, dass die negativen Ionen eine grössere Wanderungs- geschwindigkeit unter der Wirkung der gleichen elektrischen Kraft annehmen wie die positiven. Daher geben mehr negative als positive Ionen ihre Ladungen an einen Körper ab, an dem ein Luftstrom mit gleichviel -f und — Ionen pro cbcm vorüberstreicht. So sollte durch „lonenabsorption" ein solcher mit ionisierter Luft in Berührung stehender Körper sich spontan negativ bis zu einer bestimmten Spannung laden, deren Höhe dadurch bedingt ist, dass schliesslich die vom — elektrischen Körper ausgeübte elektrostatische Zurückstossung der — Ionen deren grössere Wanderungsgeschwindig- keit kompensiert. Nun fand aber E. Villari*), dass in einem Strome ionisierter Luft sowohl negative wie auch positive Ladungen auftreten können, was mit der Strömungs- geschwindigkeitzusammen zu hängen schien. .Auch war es schwer zu verstehen, dass sich II J. Elster u. H. Geitel, Terrestrial Magnetism. ^'d Atmospher. Electr. 4, 231, 1899; vergl. auch den von H. Geitel anf der Hamburger Naturforscherversammlung 1901 gchalteaen Vortrag: „Ober die Anwendung der Lehre voD den Casionen auf die Eischeinuogen der atmosphärischen Elektriiität", Braunschweig 1901; s. S. 13 flgd. 2) ]. Zeleny, Phil. Mag. [5], 46, 120, 189S. 3) E. Villari, Rendic della R. Accad. dei Lincei [5], 10, 61, 1900 und Phil. Mag. [6], 1, J35, 1901. das elektrische Feld bis in grössere Entfernungen erstrecken sollte; würden z. B. aus den, dem Erdboden unmittelbar anliegenden Luftschichten die — Ionen durch Adsorption in grösserer Zahl herausgenommen, so blieben doch die entsprechenden + Ionen in unmittelbarer Nähe zurück; es könnte sich nur eine Art elektrischer Doppelschicht bilden, die lediglich in den untersten Schichten der Atmosphäre zur Aus- bildung elektrischer Spannungsdifferenzen führen würde. Nur wenn etwa der Wind die über- schüssigen + Ionen entführte, könnte die Span- nung „frei" werden und ein eigentliches ,,Feld" entstehen.') Endlichfand aberG. C. Simpson''^), dass isolierte Metallkörper überhaupt nicht in ionisierter Luft elektrisiert werden, weder in ruhender noch in bewegter. Damit stimmen seither nicht veröffentlichte Versuche von P. Ewers und mir überein; auch gelang es nicht in der freien Atmosphäre oder in ionen- reicher Kellerluft unzweifelhafte negative spon- tane Ladungen an isoliert aufgestellten Körpern nachzuweisen; jedenfalls konnten immer Stör- ungen vermutet werden, wenn solche auftraten. Simpson kommt in seiner höchst beachtens- werten Untersuchung zu dem folgenden Er- gebnisse: „Wenden wir unsere Resultate nun auf die atmosphärische Elektrizität und die negative Erdladung an, so wäre es voreilig, wenn man sagen wollte, dieselben widerlegten die Theorie, welche die permanente Erdladung auf lonen- absorption zurückführt; aber diese Versuche zeigen, dass der Prozess, von dem Elster und Geitel annehmen, dass er in der Atmosphäre sich abspiele, nicht durch das Experiment ge- stützt wird. Wir sind vielmehr auf die That- sache hingewiesen worden, dass bis jetzt noch nie ein Leiter durch lonenabsorption aus der natürlich ionisierten Luft der Atmosphäre heraus geladen worden ist, und bis dies getan worden ist, können wir das Problem der nega- tiven Erdladung nicht als durch die „Absorption von Ionen aus der Atmosphäre" gelöst be- trachten." 2. Dies klingt sehr wenig ermutigend; es entsteht die Frage: Sollte wirklich die sonst in ihren Konsequenzen so überaus fruchtbringende lonentheorie gerade dem Hauptproblem der atmosphärischen Elektrizität gegenüber gänz- lich ratlos dastehen? Ich glaube, dass man den Elster-Geitelschen Grundgedanken nur wenig zu modifizieren braucht, um eine mit den Ex- perimenten durchaus im Einklang stehende, einfache Erklärung der genannten Phänomene zu erhalten ; dieser neue Erklärungsversuch so- wie ihn stützende Versuche sollen im folgenden kurz erläutert werden. i) C. T. R. Wilson, Nature 68, 104, 1903. 2) G. C. Simpson, Phil. Mag. [6], 6, 589, «903- Digitized by Google 136 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. Sowohl aus den Untersuchungen von Zeleny, wie den diesen nahestehenden von Townsend') über die lonendiffusion und ebenso aus den Versuchen von Villari und Simpson selbst geht hervor, dass elektrische Ladungen von einem ionisierten Gase abgegeben werden, wenn dieses aus Gebieten mit höherer lonenkonzentration durch enge Kanäle oder Röhren in solche niederer lonen- konzentration überströmt. Ist die Ioni- sierung normal, d. h. sind gleichviel + Ionen wie — Ionen in der Volumeneinheit enthalten, was z. B. immer in der Nähe des ionisierenden Agens, — zunächst wenigstens — statthat, so wird negative Elektrizität abgegeben. Ist dadurch ein Überschuss an + Ionen eingetreten, so kann die ionisierte Luft aber auch positiv elektrisierend wirken, namentlich wenn durch Wiedervereinigung der Ionen die relative Zahl dieser übrigbleibenden + Ionen immer grösser wird. Nun haben die neuesten Untersuchungen von Elster und Geitel"^) unzweifelhaft erwiesen, dass in dem Erdboden auch an Orten, wo dies früher nicht vermutet werden konnte, radioaktive Substanzen, namentlich Radium in Spuren enthalten ist. Die von diesem dau- ernd ausgehende „Emanation" ist es, welche der Bodenluft die auffallend erhöhte Ionisierung erteilt, welche besonders in Kellern und Höhlen der Luft ein abnorm gesteigertes Leit- vermögen verleiht. Dringt nun diese stark ionisierte Luft aus dem Erdboden heraus in die freie Atmosphäre, so muss sie bei ihrer Wanderung durch die Erdkapillaren an die Wände derselben vorwiegend negative La- dungen abgeben; Luft mit einem Über- schusse an positiven Ionen tritt aus dem Erdboden heraus und wird von hier aus durch Winde und aufsteigende Luftströme auch den höheren Schichten der Atmosphäre mit- geteilt. Hierdurch erklärt sich die negative Eigenladung der Erde, sowie der Über- schuss an freien + Ionen in der Atmo- sphäre, namentlich in den unteren Schichten derselben, welcher durch direkte lonenzählungen in der natürlichen Luft nachgewiesen werden konnte. Damit erklärt sich aber auch die Er- scheinung des permanenten Erdfeldes mit nach oben hin positivem Gefälle. Dieses wird nur gestört, wenn Niederschläge oder abnorme elek- trische Verteilungen den geschilderten Verlauf vorübergehend überdecken. Hiernach wird sich das normale Erdfeld namentlich dann und dort regenerieren, wann und wo starke Bodenerwärmungen oder baro- 1) Townsend, Proc. Roy. Soc. 46, 192, 1899 und 47, 122, 1900, sowie Phil. Trans. A. 193, 129, I900 und A, 195, 259, 1900. 2) J.Elster u. H. Geitel, diese Zeitschr. 5, n, 1904. ' metrische Minima grössere Mengen von Boden- luft den Erdkapillaren, Spalten, Hohlräumen im Gerolle oder Gestein entsteigen lassen. Bei wachsendem Luftdrucke wird zwar ein Teil der äusseren Luft wieder in den Erdboden hineingetrieben; diese ist aber sehr viel ionen- ärmer als die Bodenluft. Schon in massig grossen mit Bodenluft, die nicht einmal aus grossen Tiefen genommen ist, erfüllten Räumen erhält man leicht lonenmengen, welche die in den über dem Boden befindlichen Luftschichten enthaltenen um das Sechzigfache übertreffen.') Die rück.strömende Luft vermag also die Wirkung der aufsteigenden, viel ionenreicheren Luft nur um geringe Beträge zu schwächen, wiewohl sie reicher an -|- Ionen ist; das Ver- hältnis von -f- Ladungen zu — Ladungen in der Atmosphäre übersteigt aber nur selten den Wert 1,2 — 1,6. In dem Umstände, dass das ionisierende Agens unter dem Erdboden liegt, in der freien Atmosphäre über demselben aber bei weitem der Ionen verbrauch durch Wieder- vereinigung den der lonenerzeugung (soweit wenigstens die uns zugänglichen Luftschiebten in Betracht kommen) überwiegt, Hegt es be- gründet, dass der Elektrisierungsprozess nicht umkehrbar ist bei wechselndem Luftdrucke. In dem dauernd strahlenden Radiumvorrate der Erdkruste liegt hiernach deren negative Ladung gegenüber der positiven Lufthülle von Anfang an begründet; der zur Trennung der Elektrizitäten und damit zur Herstellung des Erdfeldes dauernd benötigte Arbeitsaufwand wird aus dem ungeheuren Energievorrate der atmosphärischen Cirkulationen mit gedeckt, stammt also in letzter Instanz von der Sonne her. 3.' Bei diesem Erklärungsversuche werden in natürlichster Weise die Erscheinungen des atmosphärischen Potentialgefälles in innigste Be- ziehungen zu denjenigen meteorologischen Fak- toren gebracht, mit denen schon längst die Beobachtungen einen inneren Zusammenhang ahnen Hessen. Soviel ich sehe, ist dieser Zu- sammenhang thatsächlich ein solcher, dass er durch das hier vorgeschlagene Erklärungsprinzip unmittelbar verständlich wird. Freilich sind zur völligen Klärung der Verhältnisse noch weitere Studien nötig. Das eine möge schon jetzt her- vorgehoben werden: Mehrfach ist bereits auf den eigentümlichen Parallelismus hingewiesen worden, der zwischen dertäglichenPeriode des Luftdruckes und derjenigen der Luft- elektrizität an demselben Beobachtungsorte besteht und zwar sowohl für die einfache wie für die doppelte tägliche Periode. Dieser Zu- sammenhang musste bei allen bisherigen Er- l) Vergl. z. B. H. Ebert u. P. Ewers, diese Zeilschr. 4, 166, 1902. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. 137 klärungsversuchen unverständlich bleiben; jetzt werden beide Erscheinungen einfach als Ursache und Wirkung miteinander verknüpft. Freilich darf man nicht auf eine vollkommene zeitliche Koinzidenz der Maxima und Minima der beiden Wellen bezw. Doppelwellen rechnen. Es ist nicht zu vergessen, dass die Luft, wenn sie durch grösseren barometrischen Druck in die Erdkapiliaren in reichlicherer Menge hineingfe- presst wird, hier einen grossen Widerstand zu überwinden hat. Ebenso wird beim Nachlassen des äusseren Druckes das Zurückströmen der Luft namentlich aus den tieferen, emanations- reicheren Schichten sich um mehrere Stunden verspäten können. Da es aber nach der hier ver- tretenen Auffassung auf die Strömungsge- schwindigkeit der ionisierten Luft durch die oberen Schichten des Bodenmateriales ankommt, so müssen sich Phasendifferenzen zwischen Ursache und Wirkung, d. h. zwischen Luft- druckkurve und Potentialkurve, ergeben, die je nach den örtlichen Verhältnissen und der Jahres- zeit verschiedene Beträge annehmen können. In der Literatur finden sich bereits zahlreiche Beispiele hierfür.') Ein Körper, der wegen seines lockeren Ge- fdges und wegen seiner von Wilson und Allen entdeckten andauernden, wenn auch schwachen Radioaktivität das geschilderte Phänomen in besonderem Masse unterstützen muss, ist der Schnee; er kann auch bei gefrorenem Boden selbst als wirksamer Ionisator auftreten; viel- leicht erklären sich hieraus die verhältnismässig hohen winterlichen Potentialwerte unserer Breiten. Natürlich werden andere meteorologische Fak- toren modifizierend eingreifen, namentlich der Wasserdampfgehalt der Luft. Aber gerade die kondensierende Wirkung freier Ionen und zwar das grössere Kondensationsvermögen der negativen Gasionen giebt hier neue Gesichts- punkte an die Hand mit Rücksicht auf die durch ein reiches Beobachtungsmaterial gestützte Be- ziehung zum Dampfdruck. . 4. Ks fragt sich nur, ob denn die Bodenlufl, der doch eine im Vergleich mit künstlich etwa durch Röntgen- oderBecquerelstrahlen ionisierten Luft nur viel geringere lonendichte zukommt, wirklich imstande ist, die hier geforderten nega- tiven Elektrisierungen hervorzurufen. Um dies zu entscheiden, wurde im Innern eines 13 cm langen, 1,3 cm weften Messing- rohres ein Metallpfropfen mit vielen engen Ka- nälen befestigt, der aus einem Packet feiner Näh- nadeln bestand, das im Rohre festgeklemmt I) Vcrgl. u. a. J. HaDD, Meteorolog, Zeitschr. 6, io6, 1SS9 und 7, 29, 1890, woselb-t der Verf. die Tageskurven für beide Elemente einerseits fttr K.ap Thordsen (auf Grund der Ergebnisse der schwedischen Tolarexpcdition 1882/83) und andererseits fSr Kap Hörn (französische Expedition) "in Sinusreihen darstellt. wurde. Das Rohrstück wurde von einem gut isolierenden Glasrohre getragen, in welchem konaxial ein Zuleitungsrohr zum Innern des Messingrohres führte. Das Ganze war von einer metallischen Schutzhülse umschlossen, innerhalb deren auch die Zuleitung zu einem empfindlichen Quadrantenelektrometer mit Bern- steinisolierung führte. Eine grössere Menge Bodenluft wird nun den Erdkapillaren entnommen und das dieselbe enthaltende Gefäss durch kurze und weite Schlauchverbindungen und Glasrohre (von denen eines etwas Chlorcalcium zum Trocknen ent- hielt) an das Rohr mit den Nadeln angeschlossen. Da die Luft zunächst hauptsächlich Emanation und nur wenige Ionen enthält'), lässt man sie einige Zeit lang stehen, ehe man sie durch die Rohrkapillaren strömen lässt; nach etwa 4 Stdn. ist das Maximum an lonenzahl pro Kubikcenti- meter erreicht. Unterdessen hat das mit einem Quadrantenpaar dauernd verbundene Nadelrohr längere Zeit geerdet gestanden. Bei Aufhebung der Erdung erhält man regelmässig einen Aus- schlag, der allmählich einen ganz bestimmten Betrag annimmt. Derselbe ist auf eine Kontakt- potentialdifferenz der aneinandergefügten metal- lischen Leiter zunickzufuhren. (Vergl. S. 138 die Anmerkung.) Hat die Nadel ihre Endstellung erreicht und lässt man nun die ionenreiche Bodenluft mit geringem Überdrucke langsam durch die Metall- kapillaren des Nadelrobres strömen, so be- obachtet man regelmässig einen sehr deut- lichen Ausschlag im Sinne negativerLadung, dieauf die Wände der Kapillaren und damit auf das ganze sie enthaltende leitende System übertragen wird. Wiederholt man den Versuch unter voll- ständig identischen Bedingungen mit gewöhn- licher ionenarmer Luft, z. B. mit Zimmerluft, so erhält man diesen Ausschlag nicht oder nur Andeutungen desselben (meist nur im Anfange, wo der negative Ausschlag besonders gross zu sein pflegt). Daher kann die Erscheinung nicht in reibungselektrischen Vorgängen ihre Ursache haben. Treibt man die Bodenluft mit sehr grossen Über- drucken stossweise durch das Kapillarensystem, so erhält man mitunter positive Ausschläge von sehr wechselndem Betrage. Diese haben vielleicht in reibungselektrischen Vorgängen ihren Grund, denn sie treten auch bei gewöhn- licher (feuchter) Luft auf. 5. Durch einen direkten Versuch, der ge- wissermassen im kleinen die Verhältnisse nach- ahmt, die wir dem Ausgeführten zufolge in der i) Vergl. H. Ebert und P. Ewers, diese Zeitschr. 4, 162, 1902; hier ist auch darauf hingewiesen, dass man bei allen diesen Versuchen vermeiden muss, zu enge und zu lange und namentlich gebogene Rohrverbindungen, enge Hahndurch- bohrungen u. s. w. anzuwenden. Digitized by Google >38 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. Natur vor sich gehend zu denken haben, suchte ich festzustellen, ob durch einen solchen Dif- fusionsprozess der Ionen durch enge Kapillaren der Träger der radioaktiven Wirkung, in un- serem Falle also der Erdkörper selbst, wirklich negativ geladen werden könne. Im Inneren eines grösseren porösen Thon- cylinders (19,0 cm hoch, 7,0 cm weit im Lichten, also 0,73 Liter Inhalt bei 2,5 mm Wandstärke) wurde in einem Glaseimerchen eine kleine Menge radioaktiver Substanz (Gieselsches Präparat) aufgehängt. Der Cylinder wurde dann oben durch einen eingesiegelten Metalldeckel luft- dicht verschlossen; von diesem gingen Stanniol- streifen aussen an dem Cylinder bis unter den Boden desselben hinunter, um die Elektrizitäts- mengen, die sich etwa an den einzelnen Teilen der Cylinderfläche zeigten, rasch und sicher dem Deckel zuzuführen. Dieser war an einem vertikalen Messingstabe angelötet, der in einen gut isolierenden Hartgummistopfen eingekittet war. Derselbe bildete den luftdichten Abschluss eines kurzen Rohransatzes, der auf dem nach oben gewölbten Deckel eines grösseren kupfer- nen, dickwandigen Kessels (25 cm mittlere lichte Weite, 31 cm Tiefe, 15,2 Liter Inhalt) aufgelötet war. So war der Thoncylinder voll- kommen vor störenden äusseren Influenzwir- kungen geschützt; auch die Zuleitung zu den Quadranten des Elektrometers war vollkommen von einer geerdeten metallischen Hülle um- schlossen; damit auch Erschütteningen oder eventuelle Durchbiegungen des Deckels sich nicht mechanisch auf das Messinstrument über- tragen konnten, bestand ein Teil der Zuleitung aus einem dazwischen gelöteten Stücke locker gespannten dünnen Metallbandes (Lametta). An dem Deckel des Kupferkessels war noch eine Düse angebracht, die durch dickwandigen Gummi- schlauch an die Wasserstrahlpumpe unter Pa- rallelschaltung eines Manometers angeschlossen war. Nun wurde immer in folgender Weise be- obachtet: Der Aussenraum des Thoncylinders, d. h. der Kupferkessel wurde mit ionenarmer Frischluft gefiillt Dann blieb das Ganze, gut zur Erde abgeleitet, längere Zeit stehen. Da- bei verloren sich alle etwa durch Reibung her- vorgerufenen störenden Ladungen und im Innern des Thoncylinders bildete die radioaktive Sub- stanz reichliche Ionen. Dann wurde die Nadel des Quadrantenelektrometers geladen und die Erdung des Cylinders mit seiner Zuleitung und dem einen Quadrantenpaare aufgehoben, wäh- rend der Kessel und die Schutzrohre dauernd an Erde blieben. Wiewohl das Instrument sehr sorgfältig aufgestellt war und alles gut isolierte, zeigte die Nadel doch immer einen Ausschlag entsprechend einer Potentialdifferenz von einigen Zehnteln Volt. War, wie hier, der Thoncylinder von einer Kupferwandung umschlossen, so entsprach die Richtung des Nadelausschlages einer Verschiebung des Spannungsniveaus im negativen Sinne; bei den Vorversuchen war der Cylinder von einem Gefäss aus Weissblech, also verzinntem Eisen, umgeben; dann erwies sich der Cylinder positiv elektrisch. Es ist wohl keinem Zweifel unterworfen, dass wir es hier mit der Wirkung von Kontaktpotentialen zu thun haben in der Leiterkette, deren äusserste Glieder auf der einen Seite durch die Wände des umhüllenden Schutzgefässes, auf der an- deren durch die Elektrometernadel (aus Silber- papier an einem dünnen Wollaston-Platindrahte hängend) gebildet wurden. Der Umstand, ob die Luft in dem Zwischenräume zwischen Cy- linder und Kessel nur schwach leitend oder durch die Gegenwart vieler " Ionen relativ gut leitend war, änderte an der Höhe dieser Kon- taktpotentialdifferenz nichts und hatte nur den Effekt, dass die Nadel im ersten Falle ihre Endlage nur sehr langsam, im anderen Falle aber mehr oder weniger rasch erreichte. ') Erst nachdem die Nadel ihre Endlage voll- kommen erreicht hatte, was oft erst nach einer Stunde eintrat, wurde ein in die Saugleitung der Pumpe eingefugter Dreiweghahn umgestellt, so dass nun die Luft im Kessel verdünnt wurde; l) Die beschriebene Anordnung ähnelt augenscheinlich derjenigen, welche J. C. McLennan und E. F. Burton in einer jüngst erschienenen Arbeit angewendet haben. (Phys. Sciences series. University of Toronto studies S, 27, 1903; Phys. Review 16, 184, 1903; diese Zeitschrift 4, 553, 1905) Auch dort werden Cylinder verschiedener Metalle ineinauder angeordnet; der äussere wird geerdet, der davon isolierte Innencylinder wird mit einem Quadrantenpaare eines empfind- lichen Elektrometers verbunden; nach Aufhebung der Erdung ergeben sich negative Potentiale von verschiedener Höhe, je nach der Natur des Metalles, aus dem Innen- und Aussen- cylinder gefertigt sind. Der grössere oder geringere lonengehalt der dazwischen befindlichen Luft ändert die Grenzpotentiale nicht in einem bestimmten Sinne; nur die Zeit, bis die End- stellung der Elektrometernadel erreicht ist, wird beeinflußt. Ob man aber hieraus mit den Verfassern auf „die Radioakti- vität der Metalle im allgemeinen" und auf eine „fortwährende Aussendung eines Überschusses an positiv geladenen Teilchen" schliessen darf, dürfte doch dahin zu stellen sein. Schon A. Voller h.it darauf hingewiesen (diese Zeitschrift 4, 666, 1903), dass sich die Versuche der Genannten vollkommen durch Kontaktpotentialdiflerenzen in der verwendeten Leiter- kette erklären lassen, deren Endglied die Elektrometernadel ist (wohl diese, und nicht die Quadranten, da McLennan und Burton an die Quadranten anschalten und die Nadel laden). Besteht diese aus Aluminium, so können für MetaK- kontaktpotentiale verhältnismässig sehr hohe Differenzen auch dann auftreten, wenn dieses selbe Metall das andere Endglied der Kette bildet; denn es ist bekannt, wie stark geride die Stellung dieses Metalles in der Spannungsreihe wechseln kann, je n.ich der Beschaffenheit seiner Oberfläche (verijl. z. B. W. Hallwachs [Wied. Ann. 29, 12, 1886', der zwischen älterem und frisch geputztem Aluminium eine Vo- tentialdiffercnz von 0,8 Volt fand). Auch Simpson kommt in der obengenannten Arbeit /u einem analopen Ergebnisse. Ein solcher Doppclcylinder, I dessen Umhüllung an Erde liegt, dessen isolierter Innenteil ' .an ein Elektrometer angeschlossen ist, verhält sich, mit ioni- sierter Luft gefüllt, vollkommen wie ein galvanisches Element, bei dem der Elektrolyt eben durch die ionisierte Luft seihst vertreten wird. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. 139 dadurch wurde die durch das radioaktive Prä- parat ionisierte Luft im Inneren des Thon- cylinders veranlasst, durch die Poren desselben herauszudringen: Sofort erwies sich der ganze Cylinder deutlich negativ geladen gegenüber seinem Potentialniveau ohne Ionen d if f u s i o n. Diese negative Elektrisierung wurde gesteigert, solange durch Wegnehmen der äusseren Luft ein Strom ionisierter Luft durch die Kapillaren der Thonsubstanz hin- durchging. Einer Druckverminderung von etwa 100 mm entsprachen Ladungen des ganzen Systems bis zu Vi Volt. Durch das Heraussaugen der ionisierten Luft wird auch der Zwischenraum zwischen Kessel und Cylinder allmählich stärker leitend, daher verschwindet die Ladung langsam, wenn nicht weiter gepumpt wird; jede neue Druckvermin- derung wird aber sofort wieder mit einem deut- lichen Elektrometerausschlage im Sinne erneuter negativer Ladung beantwortet. Lässt man von aussen her Zimmerluft wieder langsam eintreten, so bleibt der Ausschlag bestehen. Selbst wenn man den Unterdruck ganz aufhebt und den Ausgangsdruck wiederherstellt, bleibt die nega- tive Ladung zum grössten Teile erhalten, bis sie sich durch die ionisierte Luft hindurch allmäh- lich verliert, wobei die Nadel wieder langsam zu ihrer Ausgangslage zurückkehrt. Die Druck- erhöhung treibt dabei offenbar ebenso viele Luft wieder in den Cylinder hinein, als vorher durch seine Poren herausgedrungen war. Aber diese Rückströmung vermag das Phänomen der negativen Elektrisierung nicht umzukehren, nicht einmal aufzuheben. Nur wenn man etwa die Luft ganz plötzlich wieder zuströmen lässt, können Störungen eintreten. Hat man den Versuch einmal gemacht, so muss man natürlich den Aussenraum zunächst erst wieder mit Frischluft füllen und unter all- seitiger Erdung warten, bis sich wieder völliges elektrisches Gleichgewicht hergestellt und in der im Inneren des Cylinders stagnierenden Luft eine grössere Anzahl von Ionen neu ge- bildet hat. Hängt man in den Kessel einen dem be- schriebenen völlig gleichbeschaffenen Thon- cylinder, aber ohne radioaktive Substanz, auf, so bleibt die negative Elektrisierung vollkommen aus, selbst wenn man mit der Evakuation viel weiter schreitet, als bei den vorher geschilder- ten Versuchen. Dem Thoncylinder entspricht in der Wirklichkeit die Erde mit ihrem Gehalte an radioaktivierenden Substanzen, seinem Innen- raume entspricht die Summe aller Hohlräume im Erdboden, Gerolle und Gestein; der Aussen- raum des Modelies vertritt die freie Atmosphäre; die Wirkung der Pumpe ähnelt einem baro- metrischen Minimum oder einer Erhöhung der Bodentemperatur, welche Luftmassen aus dem Boden durch die Erdkapillaren nach aussen treten lässt. 6. Auch in quantitativer Hinsicht scheint mir die hier versuchte Erklärung der fortge- setzten Regenerierung der negativen Erdelek- trizität auf keine ernstlichen Schwierigkeiten zu stossen. Freilich lassen die in Betracht kom- menden Faktoren zunächst nur ungefähre Schätz- ungen zu, die noch durch genauere Messungen zu ersetzen sein werden; aber es ist immerhin von Wert, einmal zu überschlagen, welche Mengen ionisierter Bodenluft bereits ausreichen würden, um den durch die natürliche Leitfähig- keit der Luft bedingten Verlust fortdauernd zu decken. Bei uns beträgt im Sommer die Flächendichte der normalen negativen Erdladung auf ebenem Terrain etwa 2,7. io~"* elektrostatische Einheiten pro cm^ oder 2,7 Einheiten pro m^, entsprechend einem Potentialgefälle von 100 Volt pro m Er- hebung. In dieser Jahreszeit findet man für die Zerstreuung negativer Ladungen auf freiem (ebenem) Felde rund a = i Proz. pro Minute. Die das elektrische Kraftfeld aufrecht erhaltende Ursache muss also pro m- und Minute etwa 2,7/100 elektrostatische Einheiten oder im Tage 60 -24 -2,7/ 100 = 39 Einheiten jedem Quadrat- meter zu liefern imstande sein. Nehmen wir zunächst einmal an, dass diese Elektrizität an der betreffenden Stelle selbst erzeugt würde und zwar dadurch, dass Bodenluft durch den betrachteten Quadratmeter der Erdoberfläche nach aussen hindurchträte. Bodenluft, die im Sommer aus der verhältnissmässig geringen Tiefe von 1,4 m unter Rasen entnommen worden war, zeigte nach nur zweitägigem Stag- nieren in einem Räume von 58 Litern einen lonengehalt, der über 60 elektrostatische Ein- heiten Elektrizität für jedes Vorzeichen im Kubik- meter repräsentierte.') Villari^) hat schon früher darauf hingewiesen, dass ionisierte Luft sehr rasch ihre Ladung abgiebt, wenn sie durch lange und enge Röhren strömt, und namentlich dann, wenn die Röhren nicht gerade sind, sondern gewunden, so dass die Luft oft an die Wände stösst. Darauf ist die zunächst überraschende Thatsache zurückzuführen, dass die Luft, wenn sie direkt aus den Erdkapil- laren herausgesaugt wird, fast keine Ionen, sondern nur die elektrisch neutrale „Emana- tion" enthält, welche erst allmählich wieder zu hohen Ionisierungen der entnommenen Luft führt. Bei dem Passieren der engen Kapillar- wege sowie des Saugrohres und seiner Schlauch- verbindungen geben die bereits gebildeten Ionen ihre Ladungen fast vollständig an die Wandungen ab. Aus diesem Grunde lässt 1) H. Ebert und P. Ewers, diese Zeitschrift 4, l66, 1903. 2) E. Villari, Phil. Mag. (6) 1, 535, 1901. Digitized by Google I40 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. sich aber auch nur schwer ein Urteil darüber gewinnen, wie viele Ionen ein Kubikmeter Bodenluft im Erdboden selbst enthält. Noch viel weniger lässt sich, zur Zeit ab- schätzen, welche Elektrizitätsmenge von den- selben bei ihrer Wanderung durch die Erd- kapillaren an die Wände derselben abgegeben wird; dies hängt offenbar sehr von der Be- schaffenheit der Bodenmaterialien selbst ab. Für die normale Erdelektrizität kommt nur der Überschuss an Elektrizität in Betracht, den die negativen Ionen gegenüber den positiven ab- geben, welch' letztere ja in der Überzahl in die freie Atmosphäre entweichen. Ziehen wir einmal zum Vergleich die in dieser, während des Sommers bei uns in der Nähe der Erd- oberfläche angetroffenen Elektrizitätsmengen selbst in Betracht. Mit Hilfe des vom Verf. früher beschriebenen Aspirationsapparates ') lassen sich diese Mengen mit hinreichender Genauigkeit bestimmen; es ergeben sich im Mittel etwa 0,37 elektrostatische Einheiten nega- tiver Elektrizität und 0,55 Einheiten positiver Ladung im cbm, d. h. ein Verhältnis beider von rund 1,5 und ein Überschuss an positiver Ladung von 0,18 Einheiten pro cbm. Eine grosse Zahl von Messungen weist darauf hin, dass aller Orten die Bodenluft ausserordentlich viel ionenreicher als die Luft der freien Atmo- sphäre darüber ist. Dies hängt damit zu- sammen, dass nach den neuesten, bereits ein- gangs erwähnten schönen Untersuchungen von Elster und Geitel die selbststrahlende Materie überall im Erdboden verteilt ist und gerade im verwitternden Gestein besonders gut aufge- schlossen zu sein scheint. Hier wird die Luft, die dauernd der Becquerelstrahlung der aktiven Substanzen ausgesetzt ist, enorm hohe lonen- beträge annehmen können, deren Ladungen freilich auf dem Wege bis zur Oberfläche, — wenigstens was die negativen anbetrifft — zum allergrössten Teile an die Erde selbst wieder abgegeben werden. So kann man im Gebirge auf alten Schutthalden sehr hohe Beträge an Emanation (also hohe Aktivierungszahlen A) erhalten und doch nur normale lonenfiihrung in der Atmosphäre antreffen. Solche Ober- flächenpartien müssen daher besonders viel zur i) H. Ebert, diese Zeitschr. 2, 662, 1901. negativen Erdelektrisierung beitragen. Die 39 elektrostatischen Einheiten, die wir pro Tag und Quadratmeter zur Aufrechterhaltung des normalen Erdfeldes, wie oben berechnet, benötigen, können in diesen Gegenden von Bruchteilen eines Kubikmeters Bodenluft ge- liefert werden, wie sie aus dem Boden leicht heraustreten können, auch wenn der Barometer- stand während eines Tages nur um einen Millimeter schwankt. Freilich wird nicht jedes Bodenmaterial für diesen Regenerierungspro- zess geeignet sein; wir werden auf der Erd- oberfläche zwischen konsumierenden und zwi- schen produzierenden Partien zu unterschei- den haben. An den Berggipfeln und Graten wird infolge des hohen Potentialgefälles, welches viele -}- Ionen sammelt, die" negative Erdelek- trizität besonders intensiv neutralisiert werden; in den Thälern, Klüften, Spalten und Höhlen des Felsgesteins, in den Trümmerfeldern und Schutthalden mit ihren zahlreichen Hohlräumen haben wir die Stätten zu erblicken, von denen aus die negative Ladung besonders reichlich nachgeliefert wird und + Elektrizität in die Atmosphäre übertritt. Es ergiebt sich also ein Cirkulationsprozess, bei dem positive Ladungen in den Thai- partien in das Luftmeer austreten, auf den Höhengebieten wieder in den Erdkörper ein- treten. Es scheint, dass dieser Prozess unter Umständen im Erdstrome seinen Ausdruck findet, wenn er als Zweigstrom zu dieser Cir- kulation auftritt. In der That fliesst der (positive) Erdstrom ja im allgemeinen vorwiegend von unten nach oben; daher auch der so häufig konstatierte Parallelismus zwischen Erdstrom und luftelektrischen Vorgängen. Auch die Vegetation wird einen spezifischen Einfluss ausüben können. Hier bieten sich viele neue Fragen. Indessen zeigt schon dieser erste einfache Überschlag, dass auch in quantitativer Beziehung der genannte Diffusionsprozess das Erdfeld dauernd aufrecht zu erhalten vermag. Herr cand. L. Endrös, der mich bei An- stellung der oben erwähnten Versuche unter- stützt hat, ist damit beschäftigt, einige der hier angeregten Fragen quantitativ weiter zu verfolgen. — München, Physikal. Institut der techn. Hochschule, Januar 1904. (Eingegangen 29. Januar 1904.) BESPRECHUNGEN. H. von Helmholtz, Einleitung zu den Vor- lesungen über theoretische Physik. Heraus- gegeben von Arthur König undCarl Runge, gr. 8. VII. u. 50S. mit4Fig. im Text und einem Porträt. Leipzig,Joh.Ambr. Barth, 1903, M. 3. — . Unaufhaltsam drängt in unseren Tagen die Entwicklung der Physik vorwärts; eine Reihe höchst überraschender Entdeckungen hat in der allerjüngsten Zeit zur Aufstellung neuer Hypo- thesen von erstaunlicher Kühnheit, zur Eröff- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. 141 nung ungeahnter Perspektiven gefuhrt. Grenzen, die man stets respektiert hatte, werden unsicher, scheinbar feststehende Begriffe fliessend, und eine völlige Umschmelzung unserer wissenschaft- lichen Anschauungen scheint bevorzustehen. Diesem reissenden Entwicklungsgang gegen- über halten die Vorlesungen von Helmholtz, deren Veröffentlichung ihrer Vollendung ent- gegengeht, das Gesamtbild der Wissenschaft fest, wie es sich als Ergebnis einer hervorragen- den, in die Entwicklung der physikalischen Denkweise selbst bedeutungsvoll eingreifenden Lebensarbeit in dem Geiste des grossen For- schers gestaltet hatte; sie zeichnen dieses Bild in der treuesten und lebensvollsten Weise und liefern somit nicht nur ein Lehrbuch ersten Ranges, sondern zugleich ein historisches Do- kument von bleibender Bedeutung. Nicht mit gleicher Vollkommenheit spiegelt sich in der uns vorliegenden Einleitung die Stellung Helm ho Itzens zu den philosophischen Fragen, zu deren Klärung er — obgleich immer vom Standpunkte des Naturforschers aus — vieles beigetragen hat. An Bedeutung wie an Umfang den früher erschienenen Teilen des Gesamtwerkes nachstehend, enthält die erste Abteilung des ersten Bandes zwar eine Reihe interessanter Erörterungen, ohne jedoch in grössere Tiefen einzudringen oder eine vollstän- dige Darstellung des philosophischen Grenzge- bietes anzustreben. Die kleine Schrift zerfällt in zwei Abschnitte; der erste ist den „methodologischen Prinzipien" gewidmet und beschäftigt sich mit der Art und Weise, in welcher wir zu wissenschaftlichen Begriffen gelangen. Die ganze auf wissen- schaftliche Erkenntnis gerichtete Thätigkeit ist im Grunde nichts anderes als Begrififsbildung; die Operationen des Urteilens und Schliessens, welche die alte Logik als Quelle alles Wissens ansah, wobei die Existenz von Begriffen ohne weiteres vorausgesetzt wurde, gehen vollkommen in jener einen Thätigkeit auf. Es zeigt sich nämlich, dass die Merkmale, durch welche wir gewisse Klassen von Objekten abgrenzen und zu Begriffen zusammenfassen, keineswegs unab- hängig voneinander gewählt werden dürfen, wenn wir uns auf dem Boden der Wirklichkeit bewegen wollen, wenn unseren Begriffen Reali- 1 tat zukommen soll ; vielmehr sind mit der Setzung l gewisser Merkmale gewöhnlich noch andere ' Eigenschaften gesetzt, und es darf also zu jenen ' ersten Merkmalen kein weiteres hinzugefügt ! werden, welches diesen Eigenschaften wider- spricht, ohne dass dadurch der Begriff, welcher [ durch die Gesamtheit der gesetzten Merkmale \ charakterisiert werden soll, ein Scheinbegriff, ein reines Gedankending wird. Wenn nun die Gesamtheit der Merkmale, welche sich in sol- cher Weise zu einem gewissermassen natürlichen Komplex zusammenschliessen, grösser ist als die Anzahl der zur Abgrenzung des Begriffs ursprünglich.notwendigen Merkmale, so bezeich- nen wir den Überschuss der Merkmale als Konnotationen des Begriffs. Feststellung der Konnotationen eines Begriffs sind die allgemeinen Urteile im Sinne der alten Logik; was in dieser Wissenschaft als Schluss bezeichnet wird, ist nichts anderes als der Ausdruck der Thatsache, dass ein Ding, welchem die charakterisierenden Merkmale eines Begriffs zukommen, auch die oben als Konnotationen bezeichneten Merkmale aufweisen muss. Das Verhältnis des Begriffs zu seinen Konno- tationen umfasst nun auch das Verhältnis der Umstände zu dem notwendig eintretenden Er- eignis, also den Ausdruck des Naturgesetzes. Oft ist es ja nur eine sprachliche Veränderung, welche die eine Form des Verhältnisses (Begriff und Konnotation, allgemeines Urteil) in die andere Form (Naturgesetz) überführt. Das Ur- teil: „Das Licht ist brechbar" lässt sich als Gesetz aussprechen in der Form: „Ein Licht- strahl wird beim Durchgang aus einem Medium in ein anderes aus seiner Richtung abgelenkt." Für das Naturgesetz haben wir nun noch eine weitere Form des Ausdrucks, indem wir die Konnotation nicht wie soeben durch ein Verbum, sondern durch ein Substantivum be- zeichnen. Mit der Vorstellung zweier schweren Körper, welche sich in endlicher Entfernung voneinander im Räume befinden, ist als Konno- tation zugleich die Vorstellung der notwendig eintretenden Beschleunigung gesetzt; diese Kon- notation bezeichnen wir substantivisch durch das Wort Anziehungskraft. Mit der Einfuhrung derartiger Abstrakta ist aber doch etwas mehr als eine bloss sprachliche Nuance bewirkt. Dieses Mehr ist nun insofern vollkommen gerechtfertigt, als das von unserem Wollen und Wünschen unabhängige Walten des Naturgesetzes am deut- lichsten zum Ausdruck kommt, wenn es als etwas Existierendes, als stets wirkungsbereites Agens gefasst wird. Zugleich aber ist hierbei Gefahr vorhanden, dass die wahre Bedeutung der so eingeführten Abstrakta vergessen und diese als unabhängig existierende Realitäten aufgefasst werden. Daher die Dunkelheiten und Widersprüche des Kraftbegriffes und die an Faraday anknüpfenden Bestrebungen, diesen Begriff als ein hypothetisches Element gänzlich aus der Wissenschaft zu beseitigen. In diese Gedankenreihe gehört nun auch der Begriff der Ursache, die Erörterung des Kausalitätssatzes. Helmholtz wiederholt hier, was er in der be- rühmten Einleitung zu seiner Abhandlung über die Erhaltung der Kraft gesagt hat, mit den beim Abdruck dieser Arbeit in den wissen- schaftlichen Abhandlungen gegebenen Modifi- kationen. Das Kausalitätsgesetz erscheint als Digitized by Google 142 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. Postulat der Begreiflichkeit des Naturganzen. Die Bedeutung, in welcher Helmholtz das Wort „Ursache" anwendet, umfasst übrigens keineswegs alle Beziehungen, in welchen das Wort im Sprachgebrauch auftritt, und die auf jene spezielle Bedeutung zugeschnittene etymo- logische Ableitung wird sich schwerlich aufrecht erhalten lassen. Mit zwei wenig originellen Paragraphen über die Hypothese als Vorstufe des Gesetzes, über die Vollständigkeit der wissenschaftlichen Erfahrung und ihre praktische Bedeutung schliesst der erste Abschnitt. Der zweite behandelt die Grundlagen der mathematischen Darstellung. Jedes Gesetz um- fasst eine Mehrheit von Fällen; Momente, welche den einzelnen Fall charakterisieren, sind im Hin- blick auf das Gesetz unwesentlich; solche un- wesentlichen Momente sind nun in erster Linie die räumlichen und zeitlichen Grössenunter- schiede; von ihnen werden wir bei der Formu- lierung des Gesetzes zu abstrahieren haben; dies geschieht, indem wir auf unendlich kleine Elemente der ausgedehnten Materie, auf unend- lich kleine Intervalle des zeitlichen Verlaufes zurückgehen; und zwar kann diese Zurückfüh- rung unter der Annahme stetiger oder unstetiger Zusammensetzung erfolgen. Die Anwendung des Gesetzes auf den einzelnen Fall wird eine Addition der Elementarwirkungen, also im all- gemeinen eine Integration, die Ableitung des Gesetzes aus den einzelnen Fällen eine Diflfe- rentiation erfordern. In diesen Verhältnissen erblickt daher Helmholtz die Wurzel der ma- thematischen Darstellbarkeit physikalischer Ge- setze. Über die nun folgenden Auseinander- setzungen dürfen wir uns hier kurz fassen, denn es ist im wesentlichen dieselbe Gedankenreihe, welche in der fundamentalen Arbeit „Zählen und Messen" entwickelt ist. Gleichartige Grössen sind solche, die nach derselben Beobachtungs- methode verglichen werden. Zur Definition der Gleichheit zweier Dinge, deren Gleichartigkeit vorausgesetzt werden muss, dient alsdann der Satz, welcher gewöhnlich als erstes Axiom der Arithmetik angegeben wird und besagt: Wenn zwei Grössen einer dritten gleich sind, so sind sie unter sich gleich. Ungleiche, aber gleich- artige Dinge können in der Weise verglichen werden, dass zwei oder mehrere zu einem Aggregat vereinigt, „verknüpft" und einem an- deren gleich gesetzt werden. Damit eine der- artige Vergleichung einen zahlenmässigen Aus- druck erhalten kann, ist notwendig, dass die in Betracht kommende Verknüpfung denselben Gesetzen unterliege, durch welche auch die arithmetischen Operationen geregelt werden. Diese Gesetze des Zählens, die Axiome der Arithmetik, leitet nun Helmholtz in bekannter Weise aus dem zur Definition der Addition dienenden Grassmannschen Axiom her. — Nicht alle Vorgänge, deren Verknüpfung diesen Gesetzen folgt, lassen sich aber durch ganze Zahlen ausdrücken; hier ist die Stelle, wo die Einführung irrationaler Zahlen und der aufs engste mit ihnen verknüpften Betrachtungen über Stetigkeit notwendig wird. In der vor- liegenden Darstellung werden diese Dinge nur flüchtig berührt. Aber auch Aggregate ungleichartiger Grössen können ein Mass für andere Grössenarten ab- geben, wenn die Zahlen, welche den Grössen durch Vergleichung mit gleichartigen Grössen zugeordnet worden sind, auch hierbei sieb nach den arithmetischen Gesetzen verbinden ; dies ist z. B. der Fall, wenn eine Fläche durch ein Produkt zweier Linien gemessen wird. Aus dieser Art der Verknüpfung entspringt die für die Physik so ungeheuer wichtige Lehre von den physikalischen Einheiten und ihren Be- ziehungen zu den absoluten Einheiten. Den Schluss des Abschnittes bildet die Ausdehnung der Addition auf Komplexe von ungleichartigen Grössen, also z. B. das Rechnen mit geometri- schen Grössen, wie es Grassmann begründet hat. Als Gegensatz zu den Zusammensetzungen dieser Art, welche den Gesetzen der Addition folgen, und deren wichtigste die Strecken- rechnung ist, wird die Zusammensetzung von Drehungen eines Körpers um irgend welche Achsen besprochen, deren Reihenfolge nur dann als gleichgültig angesehen werden darf, wenn die Drehungswinkel unendlich klein sind. Dies ist in grossen Zügen der Inhalt der einleitenden Vorlesungen; zu bedauern ist, dass die Redaktion — wenigstens des ersten Teiles — unter den im Vorwort erwähnten beklagens- werten Umständen offenbar gelitten hat. Da die Drucklegung einer stenographischen Nach- schrift folgt, so wird man annehmen müssen, dass Helmholtz, als er die ersten Vorlesungen hielt, nicht wohl disponiert gewesen ist, oder dass er Grund zu haben glaubte, bei seinen Zuhörern ein sehr langsames Auffassungsver- mögen vorauszusetzen. Nur so ist die er- müdende Breite der Darstellung, sind die end- losen, manchmal wörtlichen Wiederholungen der einfachsten Dinge zu erklären. In solchem Falle aber ist es eine falsche Pietät, den wört- lichen Ausdruck unbedingt festhalten zu wollen. Durch energische Streichungen wäre der geringe Umfang des Heftes allerdings noch bescheidener geworden, aber die Darstellung hätte ohne Zweifel an Frische und an Interesse gewonnen. Zur Begründung dieses Urteils mögen hier einige Beispiele folgen. Auf Seite 2 findet man den Satz: „. . . für gewöhnlich verliert man bei dem Vortrage einzelner Zweige der Wissen- schaften auf den Universitäten nicht viel Worte über die logischen Grundsätze, die den Unter- suchungen, an die man herantritt, zu Grunde Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5. 143 hegen." Fast mit denselben Worten heisst es auf Seite 4: „Man pflegt bei der systematischen Darstellung der verschiedenen Wissenschaften gewöhnlich nicht viel Worte und Betrachtungen über die logischen Grundsätze zu verlieren, die den Untersuchungen, an die man herantritt, zu Grunde liegen; aber gerade bei der Physik ist dies doch bis zu einem gewissen Grade notwendig." Und als ob der Leser hierdurch noch nicht genügend vorbereitet sei, wird ihm auf Seite 6 noch einmal versichert: „Es ist daher notwendig, zunächst einige kurze Aus- einandersetzungen über das logische Geschäft zu machen, welches wir in den naturwissen- schaftlichen, physikalischen Untersuchungen aus- zuführen haben." — Auf Seite 11 findet man die Stelle: „Wir haben nämlich die Aufgabe, solche Fälle von Veränderungen und Vorgängen als Klassen zu- sammenzugreifen, bei denen ausser den be- obachteten gleichartigen* Umständen, welche der Definition des Begriffes entsprechen, noch regelmässig andere Vorgänge stattfinden, welche also dpcIstern auf. Typisch ist für den Verf. übrigens auch die Behandlung solarer Vorgänge ganz im Anschluss an irdische, weswegen er denn auch von einer solaren Meteorologie spricht. Derart behandelt er die Änderung des Luftdruckes und der Tem- peratur mit der Höhe für beide Himmelskörper gemeinsam, setzt die Cirkulation und Konden- sation in Sonnenflecken in Analogie zu den tro- pischen Regenfällen und sieht in den oberen Schichten der Sonnenfackeln die Cirruswolken der Sonne. Einen breiten Raum nehmen die Betracht- ungen ein über die Übertragung der Energie der Sonne auf die Erde, ein Kapitel wo natur- gemäss die neueren Vorstellungen vom Wesen der elektrischen Entladung eine grosse Rolle spielen. Hier ist, namentlich durch die Ver- suche von Ebert und — die übrigens nicht erwähnten — von Birkeland der Boden be- deutend sicherer, ja es ist füglich ausser Zweifel, dass wir der Wahrheitr hier näher sind, als früher; allein eigentlich ist uns nur der Weg zum Zie! eröffnet und wir müssen ihn Schritt für Schritt gehen. Ja, gerade weil wir nun befähigt sind, durch Beobachtung und das Experiment vor- wärts zu kommen, können wir der Hypothese mehr entbehren, als früher. Die Beobachtungen haben aber schon ein so solides Fundament zur Erklärung des Zusammenhangs zwischen Sonnen- thätigkeit und Erdmagnetismus geliefert, dass ein überhasteter Aufbau des ganzen Gebäudes nur zu beklagen wäre. Potsdam. A. Nippoldt. (Eingegaogen 29. Januar 1904.^ Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen , der Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald Mitteilung zu machen.) Der Privatdozent Dr. Robert Luther an der Unircrsi- tät Leipzig wurde zum etatsmässigen ausserordentlichen Pro- fessor für physikalische Chemie an derselben Universität fr- nannt. An der Universität Wien habilitierte sich Dr. Xorbert Herz .ils Privatdozent für Astronomie und Geodäsie, an der Technischen Hochschule Rerlin Dr. Iwan Koppel als Privjt- dozcnt fiir Chemie. Ernannt wurden der Professor der Mathematik an iler Techni'^chen Hochschule zu Berlin Rektor Hettner und der Professor des Schiffsbaus an der gleichen Hochschule Klai""' zu Ceh. Keg.-Käten, der o. Professor der Mathem.itik an der Universität Würzburg Prym zum Geh. Hofrat. Die goldene Medaille der Londoner Astronomischen Ge- sellschaft ist für dieses Jahr dem Leiter der amerikanisi-lita Verkes-Sternwarte, Professor Haie, verliehen worden. In Karlsruhe ist im Alter von 77 Jahren Geheimrat Df- Wilhelm Schell, Professor für Mechanik und synthetische (Jeonietrie an der Technischen Hochschule, gestorben, in Gor/ der erste Assistent am Physikalischen Institut und Leiter der Meteorologischen Station an der Universität Graz, Dr. phi'- von Pallich, im 35. Lebensjahre. Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in Oöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig. Druck von August Pries in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 6. 15. März 1904. RedaktioiiucUast (3r No, 7 am aa. Harz 1904, 5. Jahrgang. INHALT. (R. — Referat, B. = Besprechung.) Seite ' Seite AbsorptioDsspektra: Die ultravioletten — der Ortho-, , Meta- und Para-Isomeren, v. R. Magini .... 145 1 — Einfluss der doppelten chemischen Bindung auf die | ultravioletten — , v. R. Magini 147 IJerichtigungen 168 | Briefkasten 168 Chemische Bindung: Einfluss der doppelten — auf die ultravioletten Absorptionsspektra, v. R. Magini 147 | Coblenta, W. W. und E. I,. Nichola, Über Methoden { zur Messung strahlender Energie 149 , Dielektrikum: Die ponderomotorischen KrSfte, welchen ein homogenes — in einem elektromagnetischen Felde unterworfen ist, T. R. Gans 162 Elektri sehe Leitfähigkeit: Die Beziehung zwischenLeuchten und — in Flammen, v. F. L. Tufts 157 Erwiderung anf die Bemerkungen von E. van Aubel zu meinen Untersuchungen über die — gepresster Pulver, V. F. Streintz 159 Elektromagnetisch: Die ponderomotorischen Kräfte, welchen ein homogenes Dielektrikum in einem — Felde unterworfen ist, v. R, (>ans 162 Elektroskop: Divergenz von — -blättchen im Vakuum infolge von Belichtung, v. F. Paschen 161 Energie : Ober Methoden zur Messung strahlender — , v. E. I„ Nichols und W. W. Coblentz .... 149 Ferniibertragung: Eraptangsapparate fUr Telautographie u. — von HalbtoDgravUren, v. A. Korn . . . . 164 Flammen: Die Beziehung zwischen Leuchten und elek- trischer Leitfähigkeit in — , v. F. L. Tufts . . . 157 — Bemerkung über den Einfluss glühender Körper in — auf die Ionisation, v. F. L. Tufts 158 Qans, S., Die ponderomotorischen Kräfte, welchen ein homogenes Dielektrikum in einem elektromagnetischen Felde unterworfen ist 162 Gesuche 168 Halbtoogravüren: Empfangsapparate für Telautographie u. Femübertragung von — , v. A. Korn . . . . 164 | Ionisation : Bemerkung über den Einfluss glühender Körper ' in Flammen auf die — , v. F. L. Tufts . . . . 158 ■ Isomeren : Die ultravioletten Absorptionsspektra der Ortho-, i Met»- und Para- — , v. R. Magini 145 ' Korn, A-, Empfangsapparate für Telautographie u. Fern- | Übertragung von Halbtongravüren 164 Leitfähigkeit: Die Beziehung zwischen Leuchten und elek- trischer — in Flammen, v. F. L. Tufts .... 157 — Erwiderung auf die Bemerkungen von E. van Aubel zu meinen Untersuchungen über die elektrische — gepresster Pulver, v. F. Streintz 159 Leuchten: Die Beziehung zwischen — und elektrischer Leitfähigkeit in Flammen, v. F. L. Tufts. ... 157 Hagini, R., Die ultravioletten Absorptionsspektra der Ortho-, Meta- u. Para-Isomeren 145 '59 160 Ifagini, R., Einfluss der doppelten chemischen Bindung auf die ultravioletten Absorptionsspektra .... 147 Nichols, E. Ii. und W. W. Coblentz, Über Methoden zur Messung strahlender Energie 149 Optische Resonanz: Zur Frage der — fein zerteilter Metalle, v. F. Pockels 152 Paschen, F., Apparat zum gleichzeitigen Nachweis der Absorption der a- und i9-Strahlung des Radiums , . 1 60 — Divergenz von Elektroskopblättchen im Vakuum in- folge von Belichtung 161 Personalien t6S Fiotet, Xt,, Die Theorie der Apparate zur Herstellung flüssiger Luft mit Entspannung (Brieflc) .... 168 Pisa: Mitteilungen aus dem physikal. Institute der Uni- versität — . No. 19 145 Nr. 20 147 Fookels, F., Zur Frage der „optischen Resonanz" fein zerteilter Metalle 152 Pulver: Erwiderung auf die Bemerkungen von E. van Aubel zu meinen Untersuchungen über die elektrische Leitfähigkeit gepresster — , v. F. Streintz . . . Radium: Apparat zum gleichzeitigen Nachweis der Ab- sorption der «- und ^-Strahlung des — , v. F. P a s c h e n Resonanz: Zur Frage der optischen — fein zerteilter Metalle, v. F. Pockels 152 Röntgen, W. C, Erklärung zu einer Mitteilung von S. Guggenheimer und A. Kom. (Briefk.) .... 168 Spektralphotoroetriscn : Bemerkung zu Herrn E. Hertz- sprungs „Vergleich einiger — Resultate", v. O. Tum- lirz 156 Strahlende Energie: Über Methoden zur Messung — , v. E. L. Nichols und W. W. Coblentz .... 149 Strahlung: Apparat zum gleichzeitigen Nachweis der Ab- sorption der a- und ß — des Radiums, v.F.Paschen 160 StreintB, F., Erwiderung auf die Bemerkungen von E. van Aubel zu meinen Untersuchungen über die elek- trische Leitfähigkeit gepresster Pulver 159 Telautographie: Empfangsapparate fllr — und Fernüber- tragung von Halbtongravüren, v. A. Korn . . . 164 Tufta, F. I<., Die Beziehung zwischen Leuchten und elektrischer Leitfähigkeit in Flammen 157 — Bemerkung über den Einfluss glühender Körper in Flammen auf die Ionisation 158 Tumlirs, O., Bemerkung zu Herrn E. Hertzsprungs „Vergleich einiger spektralphotometrischen Resultate" 156 Ultraviolett: Die — Absorptionsspektra der Otho-, Meta- und Para-Isomeren, v. R. Magini 145 — Einfluss der doppelten chemischen Bindung auf die — Absorptionsspektra, v. R. Magini 147 Vakuum : Divergenz von Elektroskopblättchen im — in- folge von Belichtung, v. F. Paschen 161 ORIGINALMITTEILUNGEN. Mitteilungen aus dem physikalischen Institute der Universität Pisa. (Direktor: A. Battelli.) No. 19'): R. Hagini, Die ultravioletten Abaorp- tionsspektra der Ortho-, Heta- und Para-Isomeren. Zur Fortsetzung meiner Untersuchung der stereochemischen Isomerie beabsichtige ich in gegenwärtiger Arbeit das Verhalten der Ortho-, Meta- und Para-Isomeren zur Absorption der l) Nr. i8: Diese Zeitschr. 5, 69, 1904. ultravioletten Strahlen zu prüfen; ich will hier- bei sehen, ob die Lagerung von gleichen Gruppen mit gleichen Bindungen einen direkten und charakteristischen Einfluss auf die Ab- sorptionsspektra der Isomeren ausübt, und, — im Bejahungsfalle, — welcher Natur dieser Ein- fluss ist. Die geprüften Isomeren sind 12, nämlich: Brenzkatechin, Resorzin, Hydrochinon; die Ortho-, Meta- und Para-Oxybenzoe- Digitized by Google 146 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6. säuren; die Phtal-Isophtal- und Tere- phtalsäuren. Die Schichtdicke der Lösungen in destillier- tem Wasser betrug i cm; die Methode war die bereits in zwei Arbeiten beschriebene. I. Zweiwertige Phenole. Das Brenzkatechin zeigt bei einer Lösung von ' 2.-,o « einen Absorptionsstreifen von 2 = 2912 bis /l = 250i und liefert das Spektrum bis 2 = 2483. Bei der nämlichen Verdünnung zeigen das Resorzin und da.s Hydrochinon keinen Absorptionsstreifen und bringen das Spektrum bis zu 2 = 2890 und 2 = 3057. Ich gebe einige bei höherer Verdünnung erreichte Resultate; in sämtlichen Tabellen bedeutet /.' ein Absorptionsband, T ein Transmissions- band; s bedeutet ein plötzlich unterbrochenes, d ein schwach unterbrochenes, i ein kräftiges Spektrum. Verdünnung Brenzkatechin 1; I B. 2875—2598 ■■'"" l T. 2598—2395 ,. (1 B. 2859— 266o( «las Ortho bei '/sooo. die Paraverbin- Meta B 3021 — 2635 T 2635-2575 (<)\. 2) J. J. 'l'h Ullis Oll, Rccent Rcsearches, §§ 30S — 312. 2 X an den Wert I könnten, das Verhältnis !^3- . " I ' =0,866 .. hätte (in Wirklichkeit sogar einen I noch grösseren, da das Maximum der Resonanz i für eine kleinere Wellenlänge als ^1 eintritt, I wie weiter unten gezeigt wird). Dieses Ver- I hältnis muss aber, wenn zugleich auf die l'u- I larisation des diffus reflektierten Lichtes die Thomsonsche Rechnung anwendbar sein soll, so klein sein, dass sein Quadrat gegen t ver- nachlässigt werden kann. Das ist aber bei obigem Werte nicht der Fall; also ist es nicht zulässig, wie Ehrenhaft es thut, gleichzeitig die selektive Absorption der kolloidalen Lösungen durch Resonanz zu erklären und die Thomsonsche Theorie der diffusen Reflexion auf sie anzuwenden. Abgesehen von diesem Bedenken, — wei- ches vielleicht eine Abschwächung erfahren könnte, wenn sich etwa aus den strengen, sehr komplizierten Thomsonschen Formeln auch noch für die oben angegebene, von Ehrenhaft berechnete Teilchengrösse ein Maximum der Po- larisation in einer unter annähernd 60 " gegen die einfallenden Strahlen geneigten Richtung ableiten liesse^) — unterliegt die Anwendung der Thomsonschen Formel für die Eigen- schwingungsdauer demselben Einwand, welcher oben schon gegen die Heranziehung seiner Theorie der Zerstreuung an sehr kleinen Kugeln geltend gemacht wurde, dass man nämlich für die Leitfähigkeit der Metallteilchen hier nicht mehr den grossen für stationären Strom gültigen Wert annehmen darf, und dass demzufolge die auch bei der Berechnung der Eigenschwin- gungen vorausgesetzte Bedingung 2 nicht mehr erfüllt ist. Aber selbst wenn man letzteres noch zugeben wollte, oder wenn die vermin- derte I^eitfähigkeit nur eine Änderung von 1\ zur Folge haben sollte'), so erscheint die Er- 1) Kossonogoff nimmt, ohne sich auf die Theorie lu beziehen, an, dass in den farbigen Metallniederschlägen der Kugeldurchmesser etwa gleich der halben Wellenlänge de^ ein&llenden Lichtes sei, welche Grössenoidnung auch sein« mikroskopischen Beobachtungen ergeben haben sollen. 2) J. J. Thomson hat gezeigt, dass bei wachsendem Durchmesser der das T.icht zerstreuenden Kugeln die Richtungen maximaler Polarisation gegen die zum einfallenden Licht senkrechte Ebene hinriicken; jedenfalls müsste also d« betreffende Winkel grösser als 60 " gefunden werden , nur i<' nicht leicht zu übersehen, um wieviel. 3) Jene Bedingung kommt darauf hinaus, dass die elek- trischen Kraftlinien (Ics Aiisseiiraums die Kugeloberfläche senkrecht treffen. Dies ist aber auch bei einer nichtleitendeo Kugel von sehr grosser Dielektrizitätskonstante der FiH, und in der That findet man für eine solche die gleiche Schwingungsdauer und D.Hmpfung; für eine Wasserkugel?''- würde T\ von obigem Werte nur wenig verschieden (et»»' Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6. 155 klärung der beobachteten selektiven Absorption als Resonanz wirkung kugelförmiger Metallteilchen auch an und für sich deshalb unmöglich, weil die durch die Ausstrahlung bedingte Dämpfung der elektrischen Eigen- schwingungen leitender Kugeln viel zu gross ist, um noch eine deutliche Reso- nanz zustande kommen zu lassen.') Die J. J. Thomsonsche Theorie (1. c. p. 370) er- giebt nämlich für das Dämpfungsverhältnis f, d. h. das Verhältnis der Abnahme der Am- plitude der elektrischen oder magnetischen Kraft an einer bestimmten Stelle des Raumes während einer ganzen Schwingung, bei der (von Ehrenhaft allein in Betracht gezogenen) ersten Eigenschwingung (bei welcher das Feld in grösserer Entfernung von der Kugel mit dem eines schwingenden elektrischen Dipols über- einstimmt, und für welche die Scbwingungs- dauer durch (i) gegeben ist) den Wert (3) - e = ^- ''fZ =etwa — V' 35 länge der einfallenden Welle weder sehr gross noch sehr klein gegen den Kugeldurchmesser ist, überaus kompliziert. Berücksichtigt man aber nur denjenigen Anteil der erzwungenen Schwingung, welcher vom Typus der ersten Eigenschwingung ist, d. h. bei welchem die magnetischen Kraftlinien konzentrische Kreise in den zur elektrischen Feldrichtung Z der er- regenden Wellen senkrechten Ebenen sind und die magnetische Feldstärke in grosser Ent- fernung r vom Kugelmittelpunkt mit proportional ist, so ergiebt sich aus den Thomsonschen Formeln (1. c. § 376), dass die Intensität der von der Kugel ausgesandten Welle in ihrer Abhängigkeit von der Wellen- länge / der erregenden Welle und dem Kugel- radius a gegeben wird durch die Funktion Berechnet man nun vergleichsweise die er- zwungene Schwingung eines linearen Resonators, welcher nur die eine, durch obiges 7i und £ charakterisierte Eigenschwingung besässe, so findet man nur eine geringe Abhängigkeit ihrer Intensität von der Schwingungsdauer der er- regenden Welle, derart, dass dieselbe z. B. für Schwingungsdauern gleich *,3 und ^,3 von derjenigen maximaler Resonanz noch etwa 0,75 bezw. 0,6 ihres Maximalwertes betrüge.'') Für den von uns betrachteten kugelförmigen Reso- nator ist das Resonanzproblem allerdings we- niger einfach, da, wenn er in das Feld einer ebenen elektromagnetischen Welle gebracht wird, ausser der oben charakterisierten Schwingungsart noch unendlich viele andere erregt werden. Demgemäss sind die Formeln, welche J. J. Thomson für die dann von der Kugel ausgehenden Wellen gegeben hat, und aus denen man eigentlich die Gesamtenergie jener Wellen zu berechnen hätte, in dem hier vorliegenden allgemeinen Falle, wo die Wellen- grösser) seio, solange die Dielektrizitätskonstante etwa 80 beträft. \) Um so mehr wird dies (Ür die analogen Schwingungen einer nichtleitenden Kugel gelten. In der That lässt sich zeigen, dass die Dämpfung bei Annäherung der Dielek- trizitätskonstante der Kugel an die des umgebenden Mediums unendlich gross wird. Die Annahme „optischer Resonanz" dielektrischer Teilchen, wie sie von Kosso- nogoff (diese Zeitschr. 4, 209, 519, 1903) zur Erklärung der Farben der Schmetterlingsflügel und von A. Bock (diese Zeitschr. 4, 339 und 404, 1903) für die Wassemöpfchen farbiger Dampfstrahlen gemacht wird, ist also noch weniger berechtigt, als die ataloge Annahme für metallische Teilchen. 2) Die betreflendeu Formeln findet man z. B. in Voigts „Kompendium der thcoret. Physik", Bd. II, S. 406, ent- wickelt. Dieselben gelten (abgesehen von dem oben willk'Jr- lich angenommenen Wert von t) annähernd auch noch für einen geradlinigen Draht in einem periodischenelektrischen Felde, da dessen nächste Oberschwingung von der Grundschwingung weit entfernt liegt (/'j — 3 7*1). (4) 7=d 2na .... wo g = -y- gesetzt ist. Hieraus folgt, dass maximale Resonanz ein- träte für § = ca. 1,1 oder für die Wellenlänge (im umgebenden Medium) ^ = 5,7«, die beträchtlich kleiner ist, als die der Eigen- Schwingung entsprechende') ^i = 7r--a = 7,2Sa; und ferner, dass an den Grenzen des Intervalls von X' = k' bis ^' die Intensität noch o,'; 3 3 ^ bezw. 0,68 ihres Maximalwertes betrüge, also, wenn die maximale Resonanz etwa in der Mitte des sichtbaren Spektrums läge, bis zu dessen Grenzen nur ein geringer Abfall der relativen (auf die Intensität des einfallenden Lichtes bezogenen) Intensität der von der Kugel zerstreuten Wellen stattfände. Diese letztere In- tensität ist aber auch massgebend fiir die Ab- sorption der ursprünglichen Welle. Eine scharfe selektive Reflexion und Ab- sorption, so wie sie von Wood beschrieben ist, ist also durch die angenommene Re- sonanz nicht zu erklären. An diesem Re- sultat kann auch dadurch, dass in Wirklichkeit ausser dem hier betrachteten Schwingungstypus noch eine Reihe anderer — übrigens wahr- scheinlich wesentlich schwächer — erregt wer- den, kaum etwas geändert werden; im Gegen- teil wird, da deren Resonanzmaxima an anderen Stellen liegen, hierdurch vermutlich noch ein Ausgleich der Resonanzkurve bedingt werden. i) Es ist also auch nicht richtig, wenn Ehrenhaft bei seiner Berechnung des Kugelradius annimmt, dass die stärkst: Resonanz für die Wellenlänge der Eigenschwingung eintritt. Digitized by Google .56 Physikalische Zeitschrift. S Jahrgang. No. 6. Wenn bei den Versuchen von Garbasso, Aschkinass und Schäfer*), aufweiche sich Wood und Kirchner berufen, mittels künst- lich hergestellter Resonatorensysteme selektive Reflexion und Absorption elektrischer (Hertz- scher) Wellen nachgewiesen werden konnte, und wenn Analoges anscheinend auch noch für Wärme.stralilen von der Wellenlänge 23,7 // gelungen ist '^), so kann dies nichts für die Re- sonanz der durch Zerstäubung etc. fein ver- teilten oder kolloidal gelösten Metalle auf Licht- wellen beweisen. Denn bei jenen Versuchen handelte es sich um Schwingimgsperioden, für welche den Metallen noch ihre normale hohe Leitfähigkeit zukommt, und um Resonatoren von gegen ihre Länge kleinen Querdimensionen (Drähte oder schmale Stanniolstreifen), welche sehr viel geringere Strahlungsdämpfung besitzen, als die Kugel. ^) Man könnte daran denken, dass bei den von Wood und Kos sonogoff untersuch- ten, durch Zerstäubung erhaltenen Metallschichten die Metallteilchen solche gestreckte Gestalt mit Längsdimensionen von der Grössenordnung einer halben Licht- Wellenlänge hätten und da- her eher als optische Resonatoren wirken ' könnten. Indessen fand Wood die durch Re- sonanz zu erklärenden Erscheinungen gerade am ausgeprägtesten bei den durch Konden- sation im Vakuum gebildeten Beschlägen der Alkalimetalle, bei denen eine solche gestreckte I Gestalt der Teilchen nicht gut denkbar ist; und ' andererseits trifft die von Wood und Kossono- . goff als Hauptargument für die Resonanz- hypothese angeführte Farbenänderung der 1 Beschläge beim Befeuchten mit einer Flüssigkeit in dem Sinne, welcher nach der 1 Resonanz-Theorie aus der Formel (i) für TJ ' folgen würde, gerade bei den durch Kathoden- zerstäubung hergestellten Beschlägen nach Wood keineswegs immer zu. Auch dürfte jene Farbenänderung sehr wohl in anderer Weise zu erklären sein, z. B. unter der An- nahme, dass Interferenz mit im Spiele ist, durch den Einfluss des umgebenden Mediums auf die Phasenänderung bei der Metallreflexion. In der That spricht manches, wie z. B. die Änderung der reflektierten Farben mit dem Ein- 1) Garbasso, Atti Torino S8, 816, 1893. Garbasso und Aschkinass, Wiecl Ann. 68,534, 1894. Aschkinass und Schäfer, Ann. o1are Achse die lo fache Länge der ä(|ua- torialen besit/.t, da% Dänipfungsverhältnis der Grundschwingung e ' 0,444, und daraus findet man für die erzwungenen Schwingungen eines solchen „linearen" Resonators einen Intensitätsabfall bis auf 0,161 bezw. 0,086 des Maximalwertes in den Schwingung.sintcrv.illen von 7\ bis Ti bezw. /j , also eine viel deutlicher ausgeprägte Resonan?, .ils bei der Kugel. fallswinkel und die Wahrnehmung Woods, dass für die auftretende Farbe mehr der Abstand, als die Grös.se der mikroskopisch sichtbaren Teilchen massgebend ist, daftir, dass bei der Entstehung der P'arben der fraglichen Metall- beschläge Interferenz und Beugung die Hauptrolle spielen. Zu einer befriedigenden Erklärung der Erscheinungen bedarf es jedoch wohl noch weiterer Beobachtungen. Wenn ich also aus den im vorstehenden dargelegten Gründen die Erklärung der in Rede stehenden Erscheinungen an fein verteilten Me- talien durch „optische Resonanz" für sehr un- wahrscheinlich und eine darauf gegründete Be- rechnung der Teilchengrösse für unzulässig halte, so meine ich dabei, wie ich noch beson- ders hervorheben möchte, nur diejenige Reso- nanz, wobei die ganzen Metallteilchen als Resonatoren wirken würden. Dagegen will ich natürlich in keiner Weise die Zulässigkeit der Annahme intramolekularer Resonanz') be- streiten, wie sie in der modernen Weiter- bildung der elektromagnetischen Lichttheorie zur Erklärung der anomalen Dispersion und selektiven Absorption herangezogen wird. 1) Diesen Unterschied Übersieht Kirchner, wenn er a. a. O. auf die von ihm aagenommene Resonanz der Silber- teilchea in Lippmannschen PLitten die Theorie der selek- tiven Absorption von Planck (Berliner Sitzungsber. 1903, S. 480) anwenden will. Planck setzt ausdrücklich Reso- natoren voraus, die sehr geringe Dämpfung haben, und deren Dimensionen sehr klein gegen die Wellenltnge ihrer (einzigeal Eigenschwingung sind. Heidelberg, Anfang Februar 1904. (Eingegaogen 10. Febraar 1904.] Bemerkung zuHerrnE.Hertz8prungs„Vergleich einiger spektralphotometrischen Resultate". ' ' Von O. Tumlirz. Herrn Hertzsprung ist es entgangen, dass ich schon vor fünfzehn Jahren diejenigen Ener- gien, welche den einzelnen Spektralbezirken der Hefnerlampe zukommen, auf indirektem Wege bestimmt habe •*), indem ich von den Werten ausging, welche Langley (Energie and Vision, S. 3, 1888) aus einigen Tausend Be- obachtungen bei hohem Sonnenstande und zwar bei einer mittleren Zenithdistanz von 30" für die Verteilung der Energie im Normalspektruni der Sonne erhalten hatte, und bei derselben tnittleren Zenithdistanz und bei möglichst hei- terem Himmel in dreissig Versuchsreihen die einzelnen Spektralbezirke der Hefnerlampe mit den entsprechenden Spektralbezirken der Sonne verglich. Auf diese Weise erhielt ich die folgenden relativen Intensitäten: i) Diese Zeitschr. 6, 34, 1904. 21 O. Tumlirz, Sitzber. der k. Akad. d.Wiss. zu Wien, math.-naturw. Kl. 98, .Vbth. IIa, Juli 1889. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6. >57 i.(u) --' o.rM, 0,656, 0,617, 0,589, 0,560, 0.536, 0,518, 63.4. 5».*. 4'.0' 3'.o, 32,4, 15-5. ".6, ;.!ui -- 0,500, 0.486, 0,473, 0,462, 0,452, 0,441. 8.3. 5.9. 4.4, 3.3. 2.9. S.3- Aus diesen Kelativzahlen und aus dem me- chanischen Lichtäquivalent habe ich dann die Energien berechnet, welche die einzelnen Spektralbezirke der Hefnerlampe wirklich be- sitzen. Ich habe diese Messungen im Juni und in der ersten Hälfte des Monats Juli 1889 aus- geführt. Herr Hertzsprung benutzt zwei Versuchs- reihen, welche Fr. Else Köttgen in der ersten Hälfte des Monats August 1 893 durchgefiihrthat. ') Bei diesen Versuchen war aber der Himmel nicht ganz heiter. Fr. Else Köttgen schreibt darüber selbst a. a. O. S. 808: „An dem ersten Beobachtungstag musste die Beobachtung ab- ijebrochen werden, ehe in der Region von 450.«//« beobachtet worden war, weil die Sonne hinter den Wolken verschwand. Es wurde des- halb die Beobachtung an dem anderen Tage wieder aufgenommen. Die Abweichungen unter diesen beiden Beobachtungsreihen sind dadurch zu erklären, dass die Bewölkung des Himmels, deren Einwirkung bei Benutzung des Mattglases nicht ganz zu vermeiden war, sowohl während der Beobachtungszeit sich änderte, als auch von einem Tage zum andern etwas ver- schieden war." Berechnet man für die oben ange- gebenen Wellenlängen (in cm) mittels der Formel = CX^[ f-F -0- • in welcher t die .Strahlungsintensität bedeutet und die absolute Temperatur t mit H. Hertzsprung gleich 1825* gesetzt wird, die relativen Intensitäten und wählt man für X = 0,441 (« wieder die Zahl 2,3, so erhält man die folgenden Relativ- zahlen: i»^ 0,702, 0,656, 0,617, 0,589, 0,560, 0,536, 0,51s, 191,3, 120,6, 75.8. 51.6, 32.9. 2«.6, 15,3, 1 ,u' -- 0,500, 0,486, 0,473, 0462, 0,452, 0,441. 10,4, 7,6, 5,5, 4.*. 3.». 2.3- Wie man .sieht, besteht zwischen diesen Relativzahlen und den obigen gar keine Über- ij Wied. Ann. 58, 809, 1894. (Eingegangen 7. Febru.ir 1904.) Die Beziehung zwischen Leuchten und elektrischer Leitfähigkeit in Flammen. Von F. L. Tufts. In einer früheren Mitteilung ) wurde eine neue Methode beschrieben, zur Untersuchung der elektrischen Leitung in Flammen ; die hier- bei benutzten Elektroden waren Platinorähte, il F. L. Tufts, Diese Zcitschr. 5, 76, 1903. <%M die mit Calciumoxyd behandelt waren. Die Anordnung der Flammen und Elektroden zeigt Fig. I . Die Elektrodenflammen sind gut gesättigt mit Dampf von Chlornatrium, welches durch einen an die Flamme gesetzten Zerstäuber zu- geführt wird In einem zweiten Zerstäuber, der die Mittelflammen C, C, C speist, befindet sich die zu untersuchende Salzlösung. Die mit dieser Methode erhaltenen Resultate sind, soweit .sie sich auf die elektrische Leitung in Flammen beziehen, in der früheren Abhandlung mitgeteilt worden. Unterdessen ist die Methode auf eine vorläufige Untersuchung der Beziehung zwischen Leuchten und Leitfähigkeit angewandt worden. Es ist seit längerer Zeit') bekannt, dass die Einftihnmg von Chloroformdampf in eine Flamme, die durch Lithium, Kalium oder einige andere Metalle gefärbt ist, eine ausgeprägte Ab- nahme der Leuchtintensität zur Folge hat. Nach einer ausgedehnten Reihe von Beobach- tungen über die Leitfähigkeit von chloroform- haltigen Flammen kamen A. Smithells, H. W. Dawson und H. A. Wilson'^) zu dem Schluss, dass die Einführung von Chloroform- dampf in eine Flamme, die eines der oben genannten Metalle enthält, die elektrische Leit- fähigkeit der Flamme nicht in merkbarer Weise erniedrigt, und sie schliessen darum, dass zwischen dem Leuchten und der elektrischen Leitfähigkeit von Salzdämpfen in der Bunsen- flamme kein Zusammenhang bestehe. S. Ar- rhenius') hatte schon vorher den Gedanken ausgesprochen, dass Leuchten und elektrische Leitfähigkeit in verdünnten Gasen, die unter dem Einfluss von Kathodenstrahlen „phosphores- zieren", fest miteinander verknüpft seien. Die von mir beschriebene Methode zur Unter- suchung der Leitfähigkeit von Salzdämpfen ist empfindlicher als die gewöhnliche Methode mit 1) Mitscherlich, Pogg. Ann. 116, 499, 1862; 181, 472, 1864; A. Gouy, Compt. rend. 85, 439, 1877; A. Smithells, Phil. Mag. 38, 122, 1895. 2) A. Smithells, H. W. Dawson u. H. A.Wilson, Phil. Trans. 198. 89, 1899. 3) S. Arrhenius, Wied. Ann. 39, 545, 1887. Digitized by Google 158 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6. Platinelektoden ; darum erschien es ratsam, sie 1 auf das Problem des Leuchtens anzuwenden. 1 Die Salzlösung, deren Dampf untersucht werden sollte, wurde in den Zerstäuber gebracht, welcher die Mittelflammen .speiste; die Luft | fiir diesen konnte entweder durch Chloroform geleitet oder direkt aus dem Zimmer genommen werden. Die Messung der Helligkeit wurde mittels eines Glan sehen Spektrophotometers ausgeführt ; dessen Kollimator wurde gegen eine der flachen Mittelflammen gerichtet. Mit Hilfe eines rechtwinkligen Prismas wurde zum Ver- gleich die eine Hälfte des Spaltes mit dem Lichte eines Auerbrenners beleuchtet. Der Strom durch die Flamme mit Hilfe von 4 Volt elektro- motorischer Kraft wurde mit einem empfind- lichen Galvanometer gemessen. Vorläufig wurden nur drei Salze untersucht, nämlich die Chloride von Lithium, Natrium und Calcium. Die Messungen der Helligkeit wurden ausgeführt an der roten Lithiumlinie, der gelben Natriumlinie und der roten und grünen Bande des Calciums. Das benutzte Spektroskop war nicht stark genug, die zwei Calciumbanden in ihre Linien aufzulösen. Die Stromstärke wurde gleichzeitig mit der Helligkeit gemessen und die unten mitgeteilten Resultate sind die Mittel aus etwa 20 Messungen an jeder Linie. Bei Lithiumchlorid in der Flamme reduzierte die Einleitung von Chloroformdampf in die Flamme die Intensität der roten Linie auf 64 Proz. der Intensität ohne Chloroformdampf Die Stromstärke wurde auf 62 Proz. ihres Wertes ohne Chloroform reduziert. Bei Natriumchlorid in der Flamme reduzierte die Einleitung von Chloroform die Intensität der gelben Linie auf 78 Proz. und die Strom- stärke auf "ji Proz. ihrer Werte ohne Chloro- form. Diese Resultate zeigen, dass die Einleitung von Chloroformdampf in Flammen, die durch Dämpfe von Lithium- oder Natriumsalzen gefärbt sind, unter den angewendeten Versuchsbe- ! dingungen elektrische Leiträhigkeit und Leucht- intensität nahezu in dem gleichen Verhältnis er- | niedrigt. I Die Resultate mit Calciumchlorid zeigen ! einen etwas abweichenden Charakter. Die Ein- ! fiihrung von Chloroform in die Calciumchlorid i enthaltende Flamme reduzierte nämlich die \ Intensität der roten Linie auf 71 Proz., diejenige der grünen auf 51 Proz. ihrer Werte ohne ' Chloroform; gleichzeitig wurde die Stromstärke I auf 43 Proz. reduziert. Die Zersetzung des [ Chloroformdampfes in der Bunsenflamme liefert | eine grosse Menge von Chlorwasserstoff und | dieser sucht sich mit dem reduzierten Metall zu | verbinden, so dass mehr Calciumchlorid zugegen | ist. PvS war darum zu erwarten, dass die Be- ziehung zwischen Leuchten und Leitfähigkeit I fiir Calciumchlorid nicht so einfach sein werde wie für Natrium und Lithium; es ist nämlich in der Bunsenflamme auch ein Spektrum des Calciumchlorides möglich nicht bloss des Cal- ciums oder seines Oxydes, während ein Chlorid- spektrum des Natriums und Lithiums nicht möglich ist. Göttingen, i. Februar 1904. (Aus dem Englischen fiberseUt von J. Stark.) (Eingegangen 13. Februar 1904.I Bemerkung über den Einfluss glühender Körper in Flammen auf die Ionisation. Von F. L. Tufts. In einer Abhandlung von H. A. Wilson',' über die elektrische Leitfähigkeit salzhaltiger Flammen ist der nachstehende Versuch (1. c. S. 5 11 1 beschrieben, um zu zeigen, dass die Ionisierung in Flammen in der Hauptsache an der Ober- fläche glühender Körper in der Flamme statt hat. „Wenn ein Stück Platinblech in die Flamme gebracht wird, mitten zwischen die zwei Elek- troden, die beide gerade ausserhalb der Flamme und nicht sichtbar heiss sind, dann nimmt die Stromstärke beträchtlich zu, woraus hervorgeht, dass die Gegenwart von glühendem Platin Ionisierung ermöglicht. Die folgenden Strom- stärken wurden beobachtet mit einer elektro- motorischen Kraft von 45 Volt und '50 Rb-i Ci\. 1 . Beide Elektroden nicht sichtbar heiss, Strom 12 Skalenteile. 2. Mit einem Stück Platinblech in der Flamme zwischen den Elektroden und isoliert, Strom 40 Skalenteile. 3. Blech zur Erde abgeleitet, Strom 400 Skalen- teile". Wenn die Annahme einer Volumenionisation in der Flamme und eines grossen kathodischen Widerstandes für eine reine Platinkathode richtig ist, dann sollte die Einfuhrung von reinem Platinblech in die Flamme die Stromstärke nicht erhöhen, sondern erniedrigen für den Fa 1, dass eine Calciumoxydkathode mit kleinem Wider- stand benutzt wird. Denn auf derjenigen Seite des Bleches, wo der Strom eintritt in das Blech, werden wir einen grossen kathodischen Wider- stand erhalten, und wenn der übrige Wider- stand an den Elektroden und in der Flamme klein ist, so wird durch die Einführung des Bleches der gesamte Widerstand zunehmen und so die Stromstärke abnehmen. Der Versuch wurde mit der Anordnung aus- geführt, die oben in der vorausgehenden Mit- teilung (Fig. 1) beschrieben ist; die Elektroden o und 6 waren mit CnO behandelt. Das Platin- I) U. A. Wilson, l'hil. Trans. 192, 499, 1899. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6. 159 blech, dessen Fläche viel grösser als der Quer- schnitt der Flamme war, wurde zwischen zwei der Flammen C, C, C gebracht, so dass beide Flammen die Oberfläche des Bleches bestrichen und seine Mitte auf Weissglut erhitzten. Die Stromstärke wurde mit und ohne das Platin- blech gemessen; es wurden folgende Resultate erhalten. Wasser in dem Zerstäuber für die Mittel- flammen, elektromotorische Kraft vier Volt: Strom ohne Blech 6,5, Strom mit Blech o 3 Skalenteile. Wasser in dem Zerstäuber, elektromotorische Kraft 114 Volt: Strom ohne Blech 185, mit Blech I Teil. Natriumchlorid in dem Zerstäuber für die Mittelflammen, elektromotorische Kraft 120 Volt: Strom ohne Blech "1000, Strom mit Blech 10 Teile. Der Kreis des -Stromes durch die Flamme war gut isoliert; die obigen Stromstärken waren unabhängig davon, ob das Platinblech geerdet oder isoliert war. Die vorstehenden Resultate zeigen, dass die Einschaltung eines PJatinbleches in die Flamme einen grossen kathodischen Widerstand in den Stromkreis einführt. Und zwar wächst dieser Widerstand mit der elektromotorischen Kraft; denn bei 1 14 Volt Elektrodenspannung und ohne Blech ist die Stromstärke etwa 28,5 grösser als bei 4 Volt, mit Blech dagegen ist sie nur etwas mehr als 3 grösser. In dem Versuche Wilsons mit kalten Platinelektroden muss der Widerstand an der Oberfläche seiner Elektroden mehrere hundert- tausend Male grösser gewesen sein als diejenige der Flamme, und es dürfte ihm daher nicht mög- lich gewesen sein, eine eigentliche Änderung des Flammenwiderstandes zu entdecken. Der von ihm beobachtete Effekt muss von anderen Ursachen als von einer Änderung in der Ioni- sation in der Flamme hergerührt haben. Wenn sein Versuch mit Elektroden von kleinem Ober- flächenwiderstand im Vergleich zum Flammen- widerstand angestellt wird, so bewirkt die Ein- fuhrung des PlatJnbleches in die Flamme zwischen sie eine Abnahme, nicht eine Zunahme in der Stromstärke. Diese Abnahme rührt her von der Entwicklung eines grossen kathodischen Widerstandes auf der einen Seite des Bleches. Göttingen, i. Februar 1904. (.\us dem Englischen Übersetzt von J. Stark.) (Eingegangen 13. Februar 1904.) Erwiderung auf die Bemerkungen von E. van Aubel zu meinen Untersuchungen über die elektrische Leitfähigkeit gepresster Pulver. ') Von Franz Streintz. In einer Untersuchung über den elektrischen Widerstand von Bleiglanz bei sehr niedrigen Temperaturen findet Herr van Aubel '^j, dass der geschmolzene Bleiglanz bei Zimmer- temperatur einen spezifischen Widerstand 10 '0 = 2.90 besitzt, wenn man mit ö den Widerstand eines Würfels von i cm Seite in Ohm aus- drückt. Das Leitvermögen des gegossenen Produktes beträgt somit ein Drittel von dem des Quecksilbers. Der Widerstand eines Stäb- chens betrug bei + 23. "3 . . . 474 . lo"'' Ohm, bei -fSi-'s dagegen 588.10"* Ohm, woraus sich der Temperaturkoeffizient zu +0.0041 ergiebt. Nach den Messungen von W. Jäger und H. Diesselhorst^) besitzt reines Blei zwischen + 18° und 100" einen Temperaturkoeffizienten von -I- 0.00428. Herr van Aubel ist also vollständig berechtigt zu behaupten, dass sich der gegossene Bleiglanz wie ein reines Metall verhält, freilich unter der Voraussetzung, dass die von ihm untersuchte Verbindung kein freies Blei enthielt. Herr van Aubel macht nun aufmerksam, dass seine Ergebnisse gänzlich von den meinen verschieden seien. Das ist nicht richtig. Im Gegenteil: In meinen Untersuchungen über die Leitfähigkeit gepresster Pulver habe ich mich zwar mit geschmolzenem Bleiglanz nicht näher befasst, allein ich habe festgestellt, dass, „wenn man Bleiglanz unter Luftabschluss schmilzt, sich dann die aus der krystallinischen und bla- sigen Masse gesägten Stücke schon bei gewöhn- licher Temperatur als sehr gute Leiter der Elektrizität verhalten." *) Die von Herrn van Aubel gefundenen numerischen Werte bestätigen also meine Behauptung. Ferner geht aus ihnen hervor, dass der von mir aus dem Verhalten verschiedener gepresster Metalloxyde und -sulfide abgeleitete (zweite) Satz:- „Die Verbindungen, welche schon bei gewöhnlicher Temperatur gut leiten, und zwar innerhalb der Grenzen.von 2.3 bis 7000 für lO'' 0 besitzen positiven Temperaturkoefti- zienten" '") , auch auf gegossenen Bleiglanz An- wendung findet. Ich habe eingehend auseinandergesetzt, dass die Verbindung PhS in einer Reihe von Modi- fikationen auftritt, die in ihrem elektrischen Leitvermögen gänzlich verschieden sind. Es i) E. van Aubel, diese Zcitschr. 4, 551, 1903. 2) E. Vau Aubel, Comptes rendus, 3. Nov. 1902. 3) W. Jäger und H. Diesselhorst, Wiss. Abb. d. Phjrs. techn. Reichsanstalt 8, 270, 1900. 4) F. Streintz, .'Knn. d. Physik 9, 876, 1902. 5) F. Streintz, a. a. (). S. 884. Digitized by Google i6o rhysikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6. bleibt mir daher ein Rätsel, was Herrn van Aubel veranlasst hat, einen Vergleich zu ziehen zwischen seinen an geschmolzenem Bleiglanz angestellten Versuchen und den von mir an gepresstem Bleiglanzpulver gemachten Be- obachtungen. In der eben erschienenen Festschrift zur Feier des 60. Geburtstages von Ludwig Boltz- mann habe ich gezeigt, dass nicht nur das elektrische Verhalten verschiedener Schwefel- metalle, sondern auch ihr Energieinhalt ein wechselnder ist, je nach der Phase, in der sich die Verbindung befindet. Zwischen 15" und loo* betragen die spezifischen Wärmen von gegossenem Bleiglanz 0.0528, von aus dem Pulver gepressten Stiften 0.0648, und endlich von amorphem Bleisulfid 0.117. Herr van Aubel hat auch das Leitvermögen von Schwefelkies (FeSi) untersucht. ') Der spe- zifische Widerstand 10' 0 wurde bei Zimmer- temperatur zu 1 5 1 30 Ohm ermittelt, der Tem- peraturkoeffizient war gross und negativ. Ich sehe in diesem Ergebnis eine Bestätigung des von mir gefiindenen (dritten) Satzes, dem ich folgende Fassung gegeben habe: „Die Ver- bindungen, deren Leitvermögen bei gewöhnlicher Temperatur verhältnismässig gering ist, etwa IG* ö ]> 50000, werden von der Temperatur in hohem Grade beeinflusst." Da sich unter den von mir untersuchten Metallverbindungen keine vorfand, deren spezifischer Widerstand zwischen 7000 (I^O^ ■ 4 3fn02) und 50000 (gepresster Bleiglanz) gelegen war, so konnte ich die Grenze des Widerstandes zwischen den Verbindungen, die den zweiten Satz und jenen, die den dritten Satz befolgen, nicht genau feststellen. Herr van Aubel führt zum Schlüsse seiner Bemerkungen auch die bekannten Versuche von W. Spring gegen mich ins Treflfen. Die chemische Analyse des auf sein Leitver- mögen untersuchten amorphen Bleisulfides er- gab 85,8 Proz. Blei, während die Formel 86,6 Proz. verlangt. Möglicherweise enthielt die Verbindung Spuren von Bleisulfat, die ver- hinderten, dass die aus diesem Pulver gepressten Formen einen entsprechend lebhaften Metall- glanz annehmen und damit auch in den Kreis der Elektrizitätsleiter traten. Das Innere des Stiftes war nämlich vollständig im amorphen Zustande erhalten geblieben. Der aus dem- selben Material gepresste Springsche Block hatte an der Oberfläche vollkommenen Metall- glanz, bestand aber im Inneren der Masse aus einer Mischung von Krystallen und amorphem Schwefelblei. Nach meiner Regel hätte er an der Oberfläche zum Leiter werden müssen. Ein Versuch, der die Frage entscheiden könnte, liegt wohl nicht vor. Zum Schlüsse sei mir noch 1) E. van Aubel, Cumptcs reudus, 15. Supt. 1902. die Bemerkung gestattet, dass mir die Versuche von Spring, durch Pressen von Salzpulvern Blöcke zu gewinnen, die sogar manchmal durchsichtig werden (Kupfervitriol!), nicht unbekannt geblieben sind. Ich bin aber über- rascht, dass Herr van Aubel den von mir aus- gesprochenen und auf die Erfahrungen mit Metall- oxyden und -Sulfiden gestützten (ersten) Satz: „Leiter bei gewöhnlicher Temperatur sind nur jene dunkelfarbigen Verbindungen, die sich unter hohem Druck ohne Anwendung eines Binde- mittels in bestimmte Formen von metallischem Glanz und metallischer Härte bringen lassen," als für Salze nicht gültig bezeichnet. Durch ein geeignetes Bindemittel kann man bekanntlich auch hellfarbige Oxyde, z. B. den Glühstift in der Nernstlampe, in bestimmte P'ormen pressen. Möglicherweise enthält ein Salz in seinem Kry- stallwasser ein solches Bindemittel. Allein da- von abgesehen, habe ich nicht erwartet, das.< die Fassung des ersten Satzes verleiten könnte, seinen Gültigkeitsbereich auf Salze auszudehnen. (Eiogegangeu 13. Februar 1904.) Apparat zum gleichzeitigen Nachweis der Absorption der a- und jS-Strahlung des Radiums. Von F. Paschen. Der von Herrn R. J. Strutt (Phil. Mag. [VI] 6, 588, 1903) beschriebene Apparat zur Denion- station der positiven Ladung des in einem Glase eingeschlossenen Radiums lässt sich leicht so abändern, dass auch die negative Ladung der das Glas durchdringenden |3-Strahlung zu- gleich sichtbar wird. Eine zum Evakuieren eingerichtete Glasflasche (Fig. i) mit 5 cm weitem Schliffe 6" enthält an einem Quarzstabe a das Glasfläschchen d mit eingeschmolzenem Radium-Baryum-Präparat, in welchem ca. i mg reines Radiumbromid ent- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6. 161 halten ist. (Es erzeugte dieselbe Leitfähigkeit der Luft, wie i mg Radiumbromid von Buchler & Co.) Zwei gabelförmig an a angeschmolzene Quarzstäbe a, a., tragen ein Blei-Hohlgefäss c von 2 mm Wandstärke, welches völlig von 6 isoliert hängt. In 6 ist der spiralförmige, das Radtumsalz durchsetzende Platindraht / einge- schmolzen, welcher mit dem Elektroskope d in leitender Verbindung steht. Das zweite Elektro- skop e ist am Bleigefäss befestigt. Sobald ein gutes Vakuum erreicht ist, beginnen beide Elektroskope zu divergieren und zwar d mit positiver, e mit negativer Elektrizität. Nähert man von oben Harzelektrizität, so dass durch Influenz an der Stelle der Beinchen negative Elektrizität auftritt, so wird die Divergenz von e vermehrt, diejenige von d vermindert, umge- kehrt bei Näherung von Glaselektrizität. An einem Apparate waren durch zwei Schliffe noch zwei Plätindrähte eingeführt, welche sich durch Drehen der Schliffe mit den Elektroskopen zur Berührung bringen liessen. Leitete ich damit eines der Elektroskope nach aussen, so diver- gierte nur das andere. Auch kann man mit Hilfe dieser Drähte den elektrischen Strom nachweisen, der vom Innern des Glasgefässes zum Bleimantel fliesst, wenn man diese Körper leitend verbindet. Dieser Strom wurde zuerst von Herrn W. Wien gemessen (diese Zeit- schrift 4, 624, 1903). Die Divergenz von e ist stets kleiner als die von ä, hauptsächlich wegen unvollkommener Absorption der /3-Strahl- ung in 2 mm Blei. Innerhalb einer Stunde trafen die Blättchen einander und neutralisierten die Ladungen ihrer Leiter. Die Neutralisation war aber keine vollkommene. Vielmehr hatten nach dem Zusammenstosse beide Elektroskope eine geringe positive Ladung. Auch hieraus folgt, dass 6 mehr positive Elektrizität zurück- behält, als c negative Ladung der /9-Elektronen absorbiert. Leider lässt sich der Apparat einem grösseren Auditorium durch Projektion nicht vorfuhren, wegen der in nachstehender Notiz beschriebenen Radiometerwirkung, welche ich hierbei be- merkte. (Eingegangen 20. Februar 1904 ) Divergenz von Elektroskopblättchen im Vakuum infolge von Belichtung. Von F. Paschen. Die Herren S. Guggenheimer und A.Korn beschreiben (diese Zeitschr. 5, 95, 1904) die durch die Überschrift bezeichnete Erschein- ung, welche auch mir vor einigen Wochen auf- fiel und mich zu einem näheren Studium ver- anlasste. Ich bestätige das Resultat der Verf , dass zwei Aluminiumblättchen nach Art der Eletro- skopblätter im Vakuym bei einer Belichtung divergieren. Dagegen habe ich eine positive Ladung der Blättchen , welche sich nach ' den Verf „leicht demonstrieren lässt, indem man geriebene Hartgummi- oder Glasstäbe nähert", nicht mit Sicherheit nachweisen können. Es ist jedenfalls ausgeschlossen, dass positive Poten- tiale von einigen Hundert Volt als Hallwachs- Effiekt auftreten. Vielmehr erscheint es mir wahrscheinlich, dass die Divergenz der Blätt- chen nicht durch irgendwelche elektrische Phänomene zu deuten ist, wie solche von den Verf herangezogen wurden, sondern zum weit- aus grössten Teile eine Radiometerwirkung ist. Zu dieser Ansicht bin ich auf Grund folgender von mir gefundener Thatsachen gelangt: Es ist nicht nötig, die Blättchen isoliert im Vakuum aufzuhängen. Die Divergenz besteht in gleichem Masse, wenn das Metall der Blättchen durch einen Platindraht nach aussen geleitet und mit der Erde oder einer metalli- schen die Blättchen umgebenden Hülle ver- bunden wird. Ich benutzte eine innen ver- silberte Glaskugel, deren Silberbelag die metalli- sche Hülle bildete. Ohne Metallhülle treten bei Annäherung elektrisch geladener Körper (zum Nachweis eventueller Ladungen der Bein- chen) dadurch Störungen auf, dass die Ober- flächen der Glaswand Ladungen annehmen, welche auf die Blättchen Kräfte ausüben können, durch welche die Verf sich vielleicht täuschen liessen. Auch der von den Verf beschriebene Versuch, dass die durch eine elektrische Ladung der Blätter verursachte Divergenz unabhängig vom Vorzeichen der Ladung bei dazukommender Belichtung stets vermehrt wird, den ich durch- aus bestätigen kann, zeigt, dass die Licht- wirkung nicht elektrischer Natur sein kann. Taucht man ein Radiometer in warmes Wasser, so rotieren die Flügel so lange, bis der ganze Inhalt die Temperatur der Hülle ange- nommen hat. Verfährt man mit dem evakuierten Gefäss ebenso, so divergieren die Blättchen, solange noch eine Temperaturdifferenz im Innern gegenüber der Hülle vorhanden ist. Als ich den Boden meines Apparates in siedendes Wasser tauchte, spreizten sich die Blätter unter einem Winkel von fast 180 Graden. Ersetzt man das eine der Blättchen durch einen Streifen Aluminium oder Zink von 0,5 mm Dicke, an dem das zweite Streifchen aus Alu- miniumfolie herunterhängt (wie bei neueren Elektroskopen), so erfolgt die Divergenz momen- tan und schnell, wenn man die Aluminiumfolie belichtet, dagegen erst einige Zeit nach dem Zutritt des Lichtes und in langsamer Zunahme, Digitized by Google l62 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6. wenn man die Rückseite des dickeren Metalls belichtet, wobei die Folie beschattet bleibt. Im letzten Falle muss die auftreffende Wärme- menge erst durch Leitung die Metallschicht des dicken Streifens durchdringen, wozu eine bemerkbare Zeit erforderlich ist, ehe die Diver- 1 genz- beginnt. ' Betrachtet man als Ursache der Radiometer- { Wirkung die von den aufprallenden und wieder | reflektiertenGasmolekeln abgegebeneBewegungs- i grosse, so Hesse sich die Erscheinung etwa | folgendermassen verstehen: ' Solange die zwei Metallstreifen infolge^ | absorbierter Strahlung wärmer sind, als das sie umgebende Gas, wird doch das Gas zwischen den nahen Blättchen eine Temperatur haben, welche derjenigen der Blättchen nahekommt, also erhöht ist. Sei v die mittlere Geschwindig- keit der Gasmolekeln ausserhalb der Blättchen und 7^1 diejenige der von den warmen Blätt- chen reflektierten Gasmolekeln, so wäre die der Aussenseite eines Blättchens mitgeteilte Be- wegungsgrösse m{^-^v\). Die von innen wirkende Bewegungsgrösse ist 2/«^/,, da alle Gasteilchen in der Zwischenschicht sehr bald die mittlere Geschwindigkeit V\ besitzen werden, sodass also die Differenz m{v\ — %>) als Be- wegungsgrösse zur Erzeugung der Divergenz übrig bleibt. Bei stärkeren Divergenzen kann dies nicht mehr richtig sein. Es treten dann aber auch kompliziertere Erscheinungen auf. Belichtet man z. B. das eine von zwei dünnen Blättchen allein, so wird bei grösserer Licht- intensität das belichtete Streifchen vom Lichte scheinbar abgestossen und nimmt solche Lage an, wie wenn zwei geladene Elektroskop- blätter durch einen Luftstrom zur Seite geblasen würden. Nur wenn von unten ein breites in- tensives Lichtbündel auflfallt, spreizen sich die Blätter etwa in der Art elektrisch ge- ladener Blättchen bei grösserer Divergenz. Dann aber wirkt in der Gleichgewichtslage die ge- wöhnliche Radiometerkraft. (Eingegangen io. Februar 1904.) Die ponderomotorischen Kräfte, welchen ein homogenes Dielektrikum in einem elekto- magnetischen Felde unterworfen ist (Bemerkung zu einer Arbeit des Herrn I Kola(Jek.) | Von R. Gans. ] Herr Koläcek') wies vor kurzem darauf > hin, dass die negativen Versuchsergebnisse des Herrn Whitehead jr.^) „über die magnetische 1 Wirkung elektrischer Verschiebung" in Über- | 1} F. Koldöek, diese Zeitschr. 6, 45, 1904- i 2) J. B. Whitehead, diese Zeitschr. 4, 229, 1903. | einstimmung mit der Maxwell-Hertzschen Theorie seien. Es handelte sich um die Kräfte auf einen dielektrischen Körper, wenn in einer Richtung ein periodisches elektrisches Feld den Körper durchsetzte und senkrecht dazu ein magnetisches Feld von gleicher Periode und Phase vorhan- den war. Ist ein elektrischer Verschiebungsstrom, wie die Maxwellsche Theorie es behauptet, äqui- valent einem Leitungsstrom, so musste infolge dieser Wirkung eine Kraft auf die Volumeinheit des Dielektrikums wirken, dessen jr-Komponente wäre Hier bedeutet £ die Dielektrizitätskonstante, (« die Permeabilität, V die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, E resp. M die elektrische resp. magnetische Feldstärke. Hierzu kommt aber — und das hat Herr Whitehead vergessen — noch die elektrische Wirkung magnetischer Verschiebungsströme. Die ;r.Komponente dieser ist zusammen giebt das Wie Herr Koläcek bemerkte, ist der Mittel- wert dieses Ausdrucks über eine Periode Null, und diese Mittelwerte waren es, die Herr White- head hätte beobachten können, sein negatives Resultat ist im Sinne der Maxwellschen Theorie erklärt. Am Schlüsse seiner Arbeit weist Herr Ko- läcek nun daraufhin, dass nach der Lorentz- schen Theorie der Leitungsstrom durch Be- wegung elektrisch geladener Teilchen, d. h. durch Konvektionsstrom, erklärt wird. Aller- dings sind die Verschiebungsströme im Äther Konvektionsströmen äquivalent in ihren mag- netischen Wirkungen, ponderomotorischen Kräften aber unterliegt ein Volumteil nur, wenn er Träger von Ladungen oder Konvektions- strömen ist. Deshalb schlägt Herr Kolä<5ek vor, einen dielektrischen Körper einem konstanten elek- trischen Felde und einem dazu senkrecht ver- laufenden konstanten magnetischen Felde aus- zusetzen und dann plötzlich das magnetische Feld umzukehren. Nach der Maxwellschen Theorie müsste ein ballistischer Ausschlag er- folgen, nach der Lorentzschen Theorie sollte kein Ausschlag erfolgen, meint Herr Koläcek, da das Dielektrikum ungeladen sei. Da aber letztere Überlegung falsch ist, so möchte ich mir erlauben, kurz auf die that- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6. 163 /r = 5/. ■xx , ^Pxy ^pxt Ix Hier ist 'hz \3t Vit sächlichen Folgerungen der Lorentzschen Theorie hinzuweisen. Nach Lorentz^) ist die Dielektrizitätskon- stante kein Grundbegriff, sondern das dielek- trische Verhalten der Körper wird bedingt durch das Vorhandensein elektrisch geladener ' Teilchen, die an Gleichgewichtslagen gebunden sind. Herr Lorentz zeigt (1. c. S. 61 ff. und 1 S. 76), dass unter dieser Annahme seine Gleich- ungen auf die Form der Maxwellschen ge- bracht werden können, wie dieselben in Körpern gelten, in denen e nicht gleich eins ist. Die Dielektrizitätskonstante ist also auch bei Lorentz definiert. Die ponderomotorischen Kräfte müssen nach Lorentz jedoch anders ausfallen, als nach Maxwell-Hertz, da nur auf geladene Teil- I eben Kräfte wirken. Die Folgerung der Max- wellschen Theorie, dass auch Kräfte wirken müssen, wo das Substrat für dieselben ver- schwindet (nämlich im Äther), fallt nach Lo- rentz fort, und schon dadurch ist die Lorentz- sche Theorie der Maxwellschen überlegen. Diesen Mangel der Maxwell-Hertzschen Theorie giebt Hertz*) selbst zu mit den Wor- ten: „Dies Resultat scheint wenig innere Wahr- scheinlichkeit zu besitzen." Lorentz berechnet auf Grund seiner Theorie ;1. c. S. 26) die jr-Komponente der auf die Volumeinheit wirkenden Kraft: {£,Mz-E.My). P.x= ^ {Ex^-£,^-£.^) + g^ {Mx-'-M,^ -M^) /«= - - Ex E: -{ Mx Mü u. s. w, \x 4.x Handelt es sich, wie im vorliegenden Falle, nur um die Kräfte auf starre Körper, sieht man also ab von den Deformationen in den Körpern, so sind alle Kräfte einander äquivalent, für die folgende Ausdrücke gleich werden: Fx=/fxäT u. s. w. ^x=/ij'fz — zfy)dT u. s. w., man darf zu obiger Kraft ^ also jede Kraft f x Kniufugen für die F'x^J fxdx = o u. s. w. ^x=f{yfz — zf^dx = o u. s. w. Nun sei ix iij/ iz . ') H. A. Lorentz, Versuch einer Theorie der elek- fnsdien und optischen Erscheinungen in bewegten Körpern, "-aaen 1895. . 2) H. Hertz, Ausbreitung der elektrischen Kraft. Leipzig •89». S. »84. Dann ist F'x=fp'xNdS Gf X =S{yP zN Zp yN) dS, wo ^ die Oberfläche des Raumes r mit der äusseren Normalen N bedeutet. Wenn die Spannungen p an der Oberfläche verschwinden, ist F' = €( = 0, d. h. wir dürfen zu den / die p hinzufügen. Das so entstehende Kräftesystem /"' ist äquivalent dem Kräftesystem f bei der Behandlung starrer Körper. Solches /'-System ist aber z. B. p'xx^-^^iEx-^-E^-Ez^) pxy= - -bx-tL, 4JI P xz'= - ExEz , 4^ denn an der Oberfläche ist £=i geworden. Dieselben Kraftwerte für den starren Körper ergiebt also /■ I ==^^ j_ ^^^ j_ ^-^^ _ ' ^ '' %x öj 'i>z j^nVlt [EyMz—EzMy), wo Pxx=pxx-\-p'xx U. S. W. Das System der Spannungen P ist nun aber gerade das Maxwellsche, nämlich Pxx^l (Ex^—Ey'^-Ez'') ' ^-{Mx^-My-'-Am Pxy= -- ExEy + - M.My 4^ 4^ Pxz " ExEz + - - MrM. . 4M 4x (Die Permeabilität sei durchweg die des Äthers; wir behandeln also nur nicht magneti- sierbare Körper, da nach der Lorentzschen Theorie das magnetische Verhalten noch nicht hinreichend definiert ist.) Wir brauchen also von den Maxwellschen Kräften nur ^y -; - fEy Alz — Ez My) zu sub- trahieren, um die Lorentzschen zu erhalten. Es ergiebt sich also in einem ungeladenen, homogenen Dielektrikum Genau derselbe Ausdruck folgt aus der auf ganz anderen Grundlagen aufgebauten Cohn- schen Theorie.') Die Lorentzsche und die Cohnsche Theorie leiden also nicht an dem Mangel der Max- well-Hertzschen Theorie, Kräfte im Vakuum zu geben, da hier £ = i ist. i) E. Cobn, Über die Gleichungen des elektromagne- tischen Feldes fdr bewegte Körper. Ann. d. Phys. 7, 29, 1902. Digitized by Google 164 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6, Die Ausfuhrung des von Koläcek vorge- schlagenen Experiments würde also theoretisch nachLorentz und Cohn auch einen ballistischen Ausschlag geben, der aber mal so gross ist, als nach Hertz; jedoch glaube ich, dass . die hier in Betracht kommenden Kräfte so klein sind, dass sie der Beobachtung mit unseren Mitteln nicht zugänglich sind, selbst wenn man den Ausschlag mit Hilfe der beim Weberschen Erdinduktor angewandten Multiplikationsme- thode vergrössern würde. Tübingen, den 30. Januar 1904. Physi- kalisches Institut. (Eingegangen l. Februar 1904.) Empfangsapparate für Telautographie und Fernübertragung von Halbtongravüren. Von A. Korn. Der fernphotographische Empfänger, den ich kürzlich beschrieben habe '), kann mit einigen Abänderungen auch als Empfänger für Tel- autographie (telegraphische Übertragung von Handschriften und Strichzeichnungen) und für die Fernübertragung von Halbtongravüren ^) verwandt werden, unter Benützung von Gebern, j wie sie für Kopiertelegraphen nach dem Bake- 1 well sehen Prinzip bereits mehrfach in Ausführ- ung gekommen sind. Da die Gebeapparate in ihren wesentlichen Teilen als bekannt voraus- gesetzt werden können, kann ich mich in ihrer Beschreibung kurz fassen, und ich will nur die für uns in Betracht kommende Schaltung näher erläutern. Die zu übertragende Schrift oder Zeichnung wird auf einer MetallfoHe mit nicht- leitender Tinte aufgetragen, Halbtongravüren werden für diese Zwecke derart auf Me- tallfolien präpariert, dass die das Bild zu- sammensetzenden Punkte bezw. Striche nicht- leitend sind, und die Metallfolien werden um den Hartgummicylinder <2i gelegt, welcher mit Hilfe eines Elektromotors und der Schnecken- radtransmission BRi in gleichmässige Rotation j versetzt wird.'') Mit Hilfe der Übersetzung I, 2, 3 und der Schraube j wird der Träger a, I mit der Feder F^ und dem metallischen Stifte | l) Diese Zeitschr. 5, 113, 1904. | 2^ Ich gebrauche dieses Wort als Kollektivbegriff für Lichtdrucke, bei denen tiefere bezw, hellere Töne dadurch . zum Ausdruck kommen, dass Striche oder Punkte von grösserer 1 bezw. geringerer Ausdehuung oder mehr oder weniger ge- drängt aneinander gereiht werden. 3) Meine Versuche wurden mit einem Cylinder von 5 cm ' Umfang oder mit einem Cylinder von 10 cm L'mfang ge- ' macht; im erstereii Falle wählte ich die L'mdrehungsge- | schwindigkeit so, dass eine Umdrehung in i Sekunde, im , zweiten Falle so, dass sie in 5 Sekunden vollendet wurde; , Genauigkeit bis auf ' 4 I'roz. wurde durch die früher be- , schiiebene Methode ^diese Zeitschr. 5, 25, 1904) erzielt. r--* t i tu* Fig. I. P längs der Führung ^ so bewegt, dass nach jeder Umdrehung der auf der MetaJlfolie schlei- fende Stift P um ','4 mm längs der Achse ver- schoben ist; die Spitze des Stiftes P gleitet also auf der Metallfolie genau wie der Stichel eines Phonographen auf der Phonographenwalze, nur mit viel geringerem Druck. Von dem einen Pole einer Batterie £ geht nun die Leitung über den Umschalthebel /, , den Kontakt i zu dem Kontakt ci, von hier durch die Feder Ff, welche auf einem die Metallfolie zusammen- haltenden metallischen Ringe schleift, über die Metallfolie zu dem Stifte P, der Feder f., und dem Kontakte C2, der von dem Träger Of durch eine isolierende Schicht getrennt ist, von dem Kontakte c^ durch die Linie L zum Empfänger; die Leitung wird jedesmal unterbrochen, sobald die Spitze des Stiftes P auf eine nichtleitende Stelle der Metallfolie kommt; von dem anderen Pole geht die Leitung durch den Umschalthebel tj und den Kontakt 2 zur Erde. Nach jeder Umdrehung wird das Synchronismuszeichen zum Empfänger gesandt, indem die Nocken /i/j die Umschalthebel t^ t^ ^" "^'^ Kontakte 3 und 4 drücken und den Strom kommutieren iman vgl. meine Abhandlung, diese Zeitschrift 6, 25, 1904). Wir kommen nun zu unserem eigentlichen Thema der Beschreibung der Methode, mit Hilfe deren die rasch aufeinander folgenden Strora- stösse im Empfänger die Handschriften, Zeich- nungen bezw. Halbtongravüren reproduzieren. Allgemeine Beschreibung des Empfangs- apparates. Der Hauptteil des Empfangsapparates ist genau derselbe, wie bei der Fernphotographie (diese Zeitschrift 5, 113, 1904): Eine der Geber- walze Q^ gleiche Walze Q2 wird durch einen Elektromotor und die Schneckentransmission BH-i in gleichmässige Rotation versetzt, die Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6. 165 5 , A : ;s«.£t.9Uu»t Sm^mv^f ^tväv Fig. 2. um I Proz. grösser gewählt wird als im Geber '); nach jeder Umdrenutig wird die mit leichter Reibung auf ihrer Achse gleitende Walze Q^ ßs durch das in die Nase p^ greifende Häkchen ^j festgehalten, bis das Synchronismuszeichen vom Geber kommt und das Häkchen q^ abhebt. Mit Hilfe der Übersetzung i, 2, 3 und der Schraube s wird der Träger a^ mit einer eva- kuierten Röhre von der Form, wie ich sie in meiner letzten Abhandlung beschrieben habe (diese Zeitschrift 5, 113, 1904), längs der Füh- rung g so bewegt, dass wieder nach jeder Um- drehung das Fenster der Röhre um '/4 mm längs der Walzenachse verschoben ist. Um die Walze Q^ wird ein sensibler Film gewickelt, und das Fenster der Röhre beschreibt über demselben die gleiche Bahn, wie die Spitze des Stiftes P in dem Geber über der Metallfolie; man lässt die Röhre zweckmässig nicht auf dem Film schleifen, sondern man lässt eine — wenn auch möglichst geringe — Entfernung zwischen Film und Röhre. Es handelt sich nun nur noch darum, die Röhre jedesmal strahlen zu lassen, wenn die Spitze des Stiftes im Geber auf eine nicht lei- tende Stelle trifft, und die Strahlung zu unter- brechen, wenn jene Spitze auf eine leitende Stelle kommt.») In der obigen Figur ist vorausgesetzt, dass 1) Die Genauigkeit der Rotationsgeschwindigkeit bis auf '4 Proz. wird wieder durch die friiher beschriebene Methode diese Zeitschr. 6, 25. 1904) erzielt. 2) Mao erhält dann die Schrift bezw. Zeichnung schwarz auf weiss; man kann natürlich auch die nmgekehrte Einrich- luog treffen, in analoger Weise aach ftir Halbtongravilren. die Strahlungen durch Teslaströme erzeugt werden, genau wie bei dem früher beschriebenen femphotographischen Empfanger; während aber für diesen die Verwendung von Teslaströmen wohl bei der bisherigen Anordnung kaum um- gangen werden kann '), sind für den vorliegen- den Zweck beliebige hochgespannte Ströme, z. B. auch Gleichströme, unter Benutzung von Hochspannungsakkumulatoren verwendbar; ja, die letzteren werden sich, wenn man einmal zu noch grösseren Rotationsgeschwindigkeiten der Walzen übergeht, als vorteilhafter erweisen, aus folgendem Grunde: Die Strahlungen der Röhre haben Maxima zu den Zeiten, in .denen die Funken des Sekundärkreises des Induktoriums ausgelöst werden, d. h. zu den Zeiten der Pol- wechsel bezw. Unterbrechungen im Primärkreise des Induktoriums. Hat man nun z. B. 300 Unterbrechungen in der Sekunde ■'), so zeichnet die Röhre, wenn sie fortdauernd mit der Tesla- spule verbunden bleibt, in jeder Sekunde 300 Punkte auf, und wenn man bei der grössten von mir gebrauchten Rotationsgeschwindigkeit der Walzen (eine Umdrehung in einer Sekunde) die grössere Walze (10 cm Umfang) auf die Achse bringt, so sieht man bereits pro mm drei Ein- drücke in kleinen Abständen aneinander ge- reiht, während sich bei hochgespanntem Gleich- strom eine zusammenhängende Linie ergiebt; die Gleichströme sind somit bei grösseren Ro- tationsgeschwindigkeiten bezw. grösseren Walzen vorzuziehen.^) Ein besonders konstruiertes polarisiertes Re- lais für Teslaströme (bezw. hochgespannte Ströme im allgemeinen), Aj in der Figur, das wir weiter unten ausführlich beschreiben, lässt zwei Stel- lungen zu; bei der einen in der Figur ange- deuteten Stellung ist die auf dem nichtleitenden Querstück i angebrachte metallische Verbindung b-i an die Kontakte k;, k^ angedrückt, und die Leitung von dem einen zu dem anderen Pole der Teslaspule ist kurzgeschlossen, die Röhre strahlt nicht; in der anderen Stellung wird das leitende Stück 6i an die Kontakte k^ it ange- drückt, die Verbindung von /&.-, nach k^ unter- brochen, die Teslaströme gehen jetzt von dem oberen Teslapole durch die Röhre, durch ^4 6t k% zu dem unteren Pole, die Röhre strahlt. Man könnte nun, indem man den Linienstrom direkt i) Mit Rücksicht auf den empfindlichen Galranometer- zeiger. ! 2) Ich benutze in der That ftir die telautographischen I Versuche einen Unterbrecher bezw. Stiomwender, der in sehr I gleichmässiger Weise 300 Funken im SeknndSrkreise des In- duktoriums erzeugt. ' 3) Wenn man allerdings Wechselstrommaschinen von ! z. B. 1200 Polwechseln zur Verfügung hat (man vergl. W. Wien, diese Zeitschr. 4, $86, 1903), wird man auch mit I Teslaströmen noch bis zu'einer vierfachen Rotationsgeschwin- digkeit bezw. viermal grösseren Walze fortschreiten können, I vorausgesetzt, dass die Übrigen mit der grösseren Geschwin- ! digkeit verbundenen Schwierigkeiten äberwunden sind. Digitized by Google i66 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6. die Magnete m^ und m^ umfliessen Hesse, die eine oder andere Stellung des Relais erzielen, je nachdem die Spitze des Stiftes P im Geber auf eine leitende oder nichtleitende Stelle ge- langt, indessen verlangt die bisherige Konstruk- tion des Teslarelais für die die Magneten w/j /A/4 umfliessenden Ströme grössere Intensitäten, als sie durch die gewöhnlichen Telegraphenströme geliefert werden. Aus diesem Grunde werden bei der bisherigen, in der Figur dargestellten Anordnung die Magnete w/j m^ durch einen von der Batterie e, gespeisten Lokalstrom erregt, der je nach der Stellung des polarisierten Schwachstromrelais Ai ') den Magneten m^ oder den Magneten m^ zur Wirkung bringt; die eine oder andere Stellung des Relais Ai wird nun schliesslich durch das Auftreten bezw. Aus- bleiben des Linienstromes bewirkt, dessen Lei- tung vom Geber durch die Linie, die Magnete W2 und /«, und schliesslich durch den Mag- neten A', zur Erde geht. Befindet sich die Spitze des Stiftes P im Geber auf einer leitenden Stelle, so tritt der Linienstrom in Wirksamkeit, der Hebel des Releiis A, wird mit dem Südpol S nach w/, hin- gezogen, der Lokalstrom fliesst von dem einen Pole der Batterie ^, über ki, den Magneten /«3 zum anderen Pole der Batterie ei ; der Hebel des Relais A^ wird mit dem Südpol nach W;i gezogen, d^ verbindet A^ und A^, die Röhre leuchtet nicht. Befindet sich die Spitze des Stiftes P im Geber auf einer nichtleitenden Stelle, so ist der Linienstrom unterbrochen, die Magnete w, m.^ sind ausser Wirksamkeit, der Relaishebel Ä, nimmt seine natürliche Stellung ein, die man mit Hilfe der Stellschrauben //' von vornherein so regulieren kann, dass in derselben der Hebel Kontakt mit A^ macht; der Lokalstrom fliesst nun von dem einen Pole der Batterie ^, über ^2 , den Maigneten m^ zum anderen Pole der Batterie e, ; der Hebel des Relais A2 wird mit dem Südpol nach w, gezogen, ^, verbindet A3 und ^4, die Röhre leuchtet. Die Aufnahme des Synchronismuszeichens ist hier gegenüber der Anordnung bei der Fern- photographie insofern einfacher, als eine beson- dere Ausschaltung der Relais kurz vor dem Zeichen nicht notwendig ist. Sobald das Syn- chronismuszeichen vom Geber kommt, also der Linienstrom kommutiert wird, zieht der Magnet l) Das von mir benutzte polarisierte Relais ist von der Firma Siemens & Halske, Berlin bezogen (65 M.) und spricht noch auf Stromstösse (15 bis 20 M A) von '/jnn Sekunde sicher an. Die wirkliche Form ist eine etwas andere, wie die zur besseren übersieht durch die schematische Zeichnung dar- gestellte Form. Die Kontakte *i X'j mit den Stellschrauben / s" gehen isoliert durch die Magnetspulen wi »»2 hindurch, so dass sie in Wirklichkeit links und rechts von 5 liegen, eine aus mehreren hier nicht weiter zu erörternden Gründen ausserordentlich praktische Anordnung. Kl den Südpol des polarisierten Relaishebels z/, an, der den Magnet A'j speisende Lokal- strom der Batterie e wird unterbrochen, die Feder F2 reist das Häkchen q^ ^^• Das Relais für hochgespannte Ströme. Das Relais für hochgespannte Ströme (/<, in Fig. 2), welches die Aufgabe hat, hochge- spannte Ströme entweder durch die Röhre zu leiten oder kurz zu schliessen, bezw. durch an- dere Widerstände zu schliessen oder zur Erde zu leiten, bedarf einer besonderen Beschreibung. Dieses Relais') hat die folgenden wesentlichen Teile: 1. Den in den Spitzen AT, und Äj um die Achse Z> drehbaren Anker A; dieser Anker besteht aus einem weichen Eisenstück von I-förmiger Gestalt und wird durch die von einem Lokalstrome durchflossene feste Spule As, welche das Mittelstück derart umschliesst, dass sich der Anker frei drehen kann, dauernd so mag- netisiert, dass der obere Balken A^' Nordpol, der untere A^" Südpol wird. 2. Vier feststehende ]-förmige Elektromag- nete aus weichstem Eisen, von denen in der Figur der Übersichtlichkeit wegen nur einer, Mi, eingezeichnet ist; die Spule umschliesst den cylindrischen Teil, die wagerechten Pol- schuhe haben rechteckigen Querschnitt und sind den Enden der Balken A^' und /12' derart I gegenübergestellt, dass der magnetische Zug I in die Drehrichtung fällt. ' 3. Zehn parallel zur Achse angeordnete I Kupferstäbchen <^, bezw. d-^; dieselben sind am i i) Dasselbe wird von der Firma Goergen, mechanische Werkstätte, München, zum Preise von 65 M. geliefert. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6. 167 Umfange einer horizontalen, auf der Achse D befestigten Hartgummischeibe in zwei Gruppen von je fünf Stäbchen angebracht; in der Figur ist die Gruppe b^ links, die Gruppe b-i rechts sichtbar. 4. Zwei Gruppen von je vier i_iförmigen Metallbügeln r^ bezw. r-i', dieselben sind an feststehenden, isolierenden Trägern derart angebracht, dass z. B. bei einer geringen Dre- hung der Hartgummischeibe im Sinne des Uhr- zeigers (von oben gesehen) die 4 Metailbügel r\ gleichzeitig die Kupferstäbchen « Min. 10 cm Länge )*°^'=^- Für Fernübertragung von Halbtongravüren kommt vorläufig nur die letztere, langsamere Transmissionsgeschwindigkeit in Betracht. (Eingegangeu 12. Februar 1904) Briefkasten. Aq die Redaktion der Physikalischen Zeitschrift. In der Physikalischen Zeitschrift (5, 120, 1904) lese ich eine kleine Besprechung meiner Arbeit: „Die Theorie dci Apparate zur Herstellung flüssiger Luft mit Entspannung", von Prof. Dr. H Loren?.. Bei seinem absprechenden Urteil be- rücksichtigt Lorenz folgende Thatsachen gar nicht: Wenn ein ideales Gas, das sich auf einer höheren als seiner kritischen Temperatur befindet, komprimiert wird, so verwandelt sich die ganze Kompression'^arbeit in Wärme, und diese Wärme geht zu dem Kondenswasser, wohin sie durch die Schlange geleitet wird, und dieses Wasser erhält die der Kompressionsarbeit äquivalente Wärmemenge vollständig. Wenn das nach der Kompression abgekühlte komprimierte Gas sich ausdehnt, so treten fast gleichzeitig zwei Erschei- nungen ein: erstens eine Abkühlung in der Zeit, in der die Molekttle des Gases eine kolossale Geschwindigkeit gegen das Drosselventil erhalten, und zweitens eine Temperatur- erhöhung derselben Masse, deren Moleküle gegen die Wände stossen und ihre Geschwindigkeit vei Heren. Beide Erschei- nungen sind gleich, aber dem Sinne nach entgegengesetzt, die eine positiv, die andere negativ, sie heben sich daher vollständig auf, indem nur durch ein fast unmerkliches Zittern des Apparates ein wenig Energie, die jedoch vollständig zu Teroachlässigen ist, verloren geht. Es bleibt aber zum Schluss lediglich die Volumsteigerung beim Drängen gegen die atmosphärische Luft, und diese ent- spricht einer äusseren Arbeit, die die Hauptsache bei der ganzen Erscheinung leistet Wenn man Gase auf sehr hoher Temperatur über dem kritischen Funkt auf eine sehr hohe Spannung komprimiert, so erhalten sie ein negatives Potential, das immer der Ab- kühlung entgegenwirkt, also einen Grund für eine Erwär- mung abgiebt. Alle bezüglich dieses Gegenstandes bis heute bekannten That- sachen stehen also in vollkommenem Widerspruch zu dem, was Herr Lorenz darüber sagt. Steglitz, 29. Februar 1904. Prof. Raoul Pictet. In der vorstehenden Zuschrift bezeichnet Herr Pictet selbst die äussere Arbeit bei der Volumvergrösserung als einzige Ursache der von Thomson und Joule entdeckten und von Linde praktisch verwendeten Temperatursenkung abge- drosselter Gase, während aus dem thermischen Verhalten der- selben unzweifelhaft hervorgeht, dass diese Erscheinung auf eine innere Arbeitsleistung zurückzuführen ist Mit seiner Auffassung steht demnach Herr Pictet im Widerspruch zu einer der Grundlagen der Thermodynamik, wie ich schon in der von ihm beanstandeten Besprechung bemerkt habe und hier nur nochmals feststellen kann. Göttingen, den 23. Februar 1904. H. Lorenz. An die Redaktion der Physikalischen Zeitschrift Die in dieser Zeitschrift 6. 95, 1904 von Herren S.Gngges- heimer und A. Kom veröffentlichte, mit „Physikalisches Institut der Universität München" unterschriebene Mitteilung lag mir vor ihrer Veröffentlichung nicht vor und zu der er- wähnten Unterschrift habe ich meine Zustimmung nicht gegeben. Der Vorstand des Physikal. Instituts der Universität Mfincbca W. C. Röntgen. Berichtigungen. Zur Mitteilung Chabot, „Neue Strahlen oder eine neue Emanation": Die zwei Figuren, S. 103, deren er- klärender Text im Anschluss an den letzten Teil der Afit- teilung, S. 104, versehentlich aus6el, bedeuten in natürlicher Grösse die Silhouetten von Abschnitten starken, zur Ver- packung lichtempfindlicher Schichte gebräuchlichen matt- schwarzen Papiers, die trapezfäruiige gewonnen an der selen- tragenden Vorderseite, die rautenförmige an der Rückseite der drahtumwickelten Plakette, beide gleichzeitig während 192 Stunden exponiert; die lichtempfindlichen Schichte wueo leicht gekrümmt und lagen, namentlich in der Mitte, nicht unmittelbar an. Das Ergebnis veranlasst eine Ausdehnang der Untersuchung auch auf die Frage, inwiefern das Material der Plakette, Schiefer, die Ursache zur Erscheiunng ent- halten kann. In der Arbrit des Herrn O. W. Richardson, 6, 6—11, ist zu setzen: Seite 8, Spalte i, Zeile 9 v. u. statt -» 5«" d4> Zeile 2 V. u. statt '"« Seite 8, Spalte 2, Zeile 16 v. o. sUtt Zeile 4 V. n. statt äx """' äx Zeile 17 V. o. statt I Zeile 29 V. o. statt I i/j m {u + V + v/) „>/j m («* + vi + w^/' Seite 9, Spalte l, Zeile 13 v. o. statt I co';,6— «','Äe „CöVte "/Äö" Personalien. I (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, d« I Redaktion von eintretenden Änderungen mfiglichst bald I Mitteilung zu machen.) I Ernannt wurden der a. o. Professor Dr. K. Zindler im I o. Professor der Mathematik an der UniversisSt Innsbruck, a- ' a. o. Professor Dr. J. A. Gmeiner zum o. Professor der Mathematik an der deutschen Universität in Prag. I Habilitiert haben sich an der Universität Leipzig »1« I -Privatdozent für Chemie der Assistent am chemischen Labo- ratorium Dr. Ley, an der UniversiUit Halle als Privatdozent I für Physik der Assistent am physikalischen Institut Dr. Sieg- fried Valentiner. Gesuche. Promovierter Physiker ' sucht Stellung in einem Physikal. Institute oder sonsUtfein I Physikalischen Laboratorium. Gefl. Anträge unter „EW befördert diese Zeitschrift. Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon In Oöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig. Druck von August Pries in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 7. I. April 1904. Redaktioosschluss für No. S am 6. April 1904. INHAI.T. {R. = Referat, B. «= Besprechang.] 5. Jahrgang. Seite 174 180 Igo 192 »74 192 Abraham, M., Zur drahtlosen Telegraphie .... Astronomie: Poincar^s PreUarbeit von 1889/90 und G7I- dios Forschung über das Problem der drei Körper in ihren Ergebnissen filr die — , v. H. Buchholz . Buchliolz, H., Poincares Preisarbeit von 1889*90 und Gyld^ns Forschung über das Problem der drei KBrper in ihren Ergebnissen für die Astronomie . Dielektrikum: Die ponderomotorischen Kräfte, welchen ein homogenes — in einem elektromagnetischen Felde unterworfen ist (Nachtrag), v. R, Gans . . Drahtlose Telegraphie: Zur — , v. M. Abraham . . Elektrische Leitfähigkeit; Über die wichtige Rolle der — auf dem Gebiete der Elektrostatik, v. W. v. Nicolajew 169 Elektrodenloser Ringstroni: über den — , v, E, Lecher 179 Elektromagnetisches Feld: Die ponderomotorischen Kr&fte, welchen ein homogenes Dielektrikum in einem — unterworfen ist (Nachtrag), v. R. Gans . Elektrostatik: Ober die wichtige Rolle der elektrischen LeitfShigkeit auf dem Gebiete der — , v. W. v. Nicolajew 169 OauB, H., Nachtrag zu meiner Arbeit: Die pondero- motorischen Kräfte, welchen ein homogenes Dielek- trikum in einem elektromagnetischen Felde unter- worfen ist 192 Uyldens Forschung: Poincares Preisarbeit von 188990 und — aber das Problem der drei Körper in ihren Er- gebnissen i^r die Astronomie, v. H. Uuchholz. . Haapt, E., W. Stark u. F. Heosler, Über die ferromagnetischen Eigenschaften von Legierungen unmagnetischer Metalle. (R.) 190 Hausier, F., W. Stark u. S>. Haupt, Ober die ferromagnetischen Eigenschaften von Legierungen unmagnetischer Metalle. (R.) I90 Klein, F., Über die Aufgaben und die Zukunft der philosophischen Fakultät 186 KoBSOnogoff, J., Antwort auf eine Berichtigung des Herrn N. J. Knsnezow zu dem Artikel: Optische Resonanz (Briefk.) 192 180 Seite KuBnezow, N. J., Antwort auf seine Berichtigung zu dem Artikel: Optische Resonanz, v. J. Kossono- go ff (Briefk.) 192 Iiecher, S., Über den elektrodenlosen Ringslrom . . 179 Legierungen: Über die ferromagnetischen Eigenschaften von — unmagnetischcr Metalle, v. F. Heusler, W. Stark u. E. Haupt (R.) 190 Lichtwellen und ihre Anwendungen, v. A. A. Michel- son. (B.) 191 Magnetisch: Über die ferro — Eigenschaften von Le- gierungen un — Metalle, v. F. Heusler, W. Stark u. E. Haupt (R.) 190 MiohelBon, A. A., Lichtwellen und ihre Anwendungen. (B.) Nicolajew, W. v.. Über die wichtige Rolle der elek- trischen Leitfähigkeit auf dem Gebiete der Elektro- statik 191 169 Optische Resonanz: Antwort auf eine Berichtigung des Herrn X. J. Kusnezow zu dem Artikel — , v. J. Kossonogoff (Briefk.) 192 Personalien 192 Philosophische Fakultät: Über die Aufgaben und die Zukunft der — , v. K. Klein 186 Poincares Preisarbeit von 1889/90 und Gyldens For- schung Über das Problem der drei Körper in ihren Ergebnissen ffir die Astronomie, v. H. Buchholz Ponderomotorische Kräfte: Die — , welchen ein homo- genes Dielektrikum in einem elektromagnetischen Felde unterworfen ist (Nachtrag), v. R. Gans . . Resonanz: Antwort auf eine Berichtigung zu dem Ar- tikel: Optische — V. N. J. Knsnezow, v. J. Kosso- nogoff (Briefk.) 192 Ringstrom: über den elektrodenlosen — , v. E. Lecher 179 Stark, W., F. Heualer u. E. Haupt, Ober die ferromagaetischen Eigenschaften von Legierungen unmagnetischer Metalle. (R.) 190 Telegraphie: Zur drahtlosen — , v. M. .Abraham . . 174 iSo 192 ORIGINALMITTEILUNGEN. über die wichtige Rolle der elektrischen Leit- fähigkeit auf dem Gebiete der Elektrostatik. Von Wladimir v. Nicolajew. Nach Faraday, welcher die wichtige Rolle des umgebenden Mediums bei elektrostatischen Erscheinungen dargethan hat, kann man sagen, dass die Elektrostatik in ihrem lehrreictisten Teile sich mit der Untersuchung des dielek- trischen Feldes befasst und dass die elektrische Permeabilität die einzige Charakteristik ist, welche sich in allen Formeln vorfindet. Absolute Nicht- leiter giebt es nicht; d. h. wenn man annimmt, dass der Raum zwischen zwei Platten eines kugelförmigen Kondensators von dem besten Isoliermaterial erfüllt ist, so beobachtet man, dass die Spannungen und Drucke derFaraday- schen Röhren, die durch ihn hindurchgehen, mit der Zeit schwächer werden; als Mass dieser Abschwächung oder, wie man sich ausdrückt, Relaxation, dient der Zeitraum, der bis zur Abschwächung auf den ijeten Teil des Anfangs- wertes der Längsspannungen oder Seitendrucke verstreicht; je grösser dieses Zeitintervall 7o ist, welches man mit Relaxationszeit bezeichnet, um so grösser ist die Isolationsfähigkeit der Sub- stanz; bei Metallen ist es ausserordentlich klein. Die im weiteren beschriebenen Versuche zeigen, dass man, so klein auch die Leitfähig- keit der besten Isolatoren sein mag, dieselbe doch in der Elektrostatik in Rechnung ziehen muss; wie man sich überzeugen wird, stellt sie einen wirksameren Faktor dar, als die Permea- bilität und spielt wohl bei allen in der Elektro- statik beobachteten Reaktionen eine Rolle. Bekannte Elementarthatsachen: Ein be- weglicher dielektrischer Körper A (Fig. i), der Digitized by Google I/o Physikalische Zeitschrift. $• Jahrgang. No. 7. sich in der Luft neben einem elektrischen Pole befindet, wird von demselben angezogen. Diese Anziehung lässt sich folgendermassen erklären: Fig. I. es sei D^ die Permeabilität des umgebenden Mittels, in dem sich der elektrische Pol befindet, und Z>2 die Permeabilität des daneben liegen- den Körpers A; es sei ferner ab eine Fara- daysche Röhre, welche durch das Dielektrikum D-i hindurchgeht und im Punkte a ein- und in /> austritt; die senkrechten Komponenten der elektrischen Kräfte /^i und F^ auf den beiden Seiten des Elementes [a) sind [P\ cos 6^) und (•^2 cos (J2); die Normalspannungen der Röhren 75 (A-) und T^(!f) sind Dx (/'i cos 61) - X und Z>2 (/"i cos dj) „ jt. 8 Nun ist aber {F^cos6^)-^={^^{p, cos6x)\ so dass T^N) = Z>, [Fl cos öiY ■ X, TiiN) = A Q) [Fl cos 6Y ^ ^, rz?2 — z>, 1 I Wie man sieht, ist, wenn A > -^i, die Normal- spannung im umgebenden Mittel grösser als die im Körper A; der Spannungsüberschuss (Ti^x) — Tnx,,)ds wirkt auf das Körperelement A und zieht dasselbe nach aussen. Ausser den angegebenen ponderomotorischen Kräften kom- men noch Kräfte von den Tangentialkompo- nenten /j(r) und /^2(7") hinzu, welche die Quer- drucke Pi^AT) und PjC-V) erzeugen; du Fi(r) und F2(r) auf beiden Seiten des Elementes t/s gleich sind, so erhalten wir J] {N) = yJi [Fl sin Si)^- g Jt ; Pntr)= A (^1 sin (J,)^ g^< wenn A>-^^i. so ist der Druck /2(rj grösser; der Überschuss drückt auf das Medium und ver- ringert die Druckwirkung desselben auf da.« Körperelement A. Diese Verringerung des von dem Medium auf den Körper A ausgeübten Druckes ist gleich einer Kraft (i^{r) — PtOi ds, welche auf das Körperelement ds in der Richtung der äusseren Normale einwirkt; da diese Kraft mit der Kraft ( 7] (A) — ^^(A')) zusammen wirkt, so ist die Resultante {R) nach aussen gerichtet und ihrer Summe gleich; sie wird durch die Formel + [A — A] {Fi • sin dy)- 8 8 ausgedrückt; diese Formel, die auf elementarem Wege abgeleitet ist, ist dieselbe wie die in der Theorie der Elektrostriktion gegebene.') Der Überschuss f^ der Normalspannungen im Element b zieht dasselbe gleichfalls nach aussen; die auf die entsprechenden Elementen einwirkenden Kräfte streben danach, den Körper I dem Pole zu nähern, während die in den Punkten /- I wirkenden Kräfte bestrebt sind, ihn vom Pol zu entfernen. Da aber die erstgenannten Kräfte weniger divergent sind als die zweiten, so ge- winnt ihre Resultante das Übergewicht und wird der Körper angezogen. Im anderen Falle, wenn A > -^2 . haben die Normalspannungen der ' inneren Röhren das Übergewicht; der Über- I schuss (7'2(A-) — 71 (A)) wirkt auf die anstossen- den Elemente des umgebenden Mittels, und der Körper A erfährt Auftriebkräfte nach dem um- gebenden Medium. Ebenso ist der Querdruck, der durch die Tangentialkomponente {Fi sin 6\) erzeugt wird, grösser und es entsteht als Resul- tante ein auf ds wirkender Trieb von aussen nach innen; die Resultante der Triebkräfte, die auf die ganze Oberfläche einwirken, strebt da- nach, den Körper vom Pole zu entfernen. Wenn der Pol beweglich ist, so wird er im ersten Falle, d. h. wenn A < A . nach dem Körper A hin angezogen; die von dem Pole aus- gehenden Röhren konvergieren nämlich nach dem Körper A hin und die Resultante der Span- nungen ist nach diesem hingerichtet; im anderen I'alle divergieren die Röhren nach A mehr als in den anderen Richtungen und entfernt sich der Körper. Ausser diesen beiden Thatsachen darf man l) Emil Cohn, Das elektroinagnerische Feld. Lei|ijit;. S. Hir/.c1. 1900, S. 93, Gl. 59. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 7. 171 nicht ausser acht lassen, dass elektrische Kräfte keine kontinuierlichen Rotationsbewegungen er- zeugen können. Mechanische Kräfte, die durch die elektrische Leitfähigkeit der Isolatoren hervorgerufen werden. Wir wollen uns denken, dass das umgebende Mittel eine spezi- fische Leitfähigkeit ^j besitzt und dass ebenso die Leitfähigkeit des Isolators A gleich ^2 ist; die Linie a6 (Fig. i) stellt die Stromröhre (Fara- daysche Röhre) dar, welche bei dem Element a eintritt und bei fi heraustritt. Wenn man im folgenden annimmt, dass der Strom stationär ist und dass sich auf die Isolatoren die Konti- nuitätsgleichung i-i ^KN) = ^i fii.v) anwenden lässt, so sehen wir, dass die Differenz der Nor- malspannungen 7i(.v), 7i(.v), welche in den Röhren auf beiden Seiten des Elementes a herrschen, gleich werden müsste, während er in Wirklichkeit unter der Einwirkung der verschiedenen Leitfähig- keiten des Körpers und des Mediums abge- stossen wird. Die Bedingrungen ftir die Ab- stossung sind erstens , und femer, dass die Wirkung der Normalkom- ponenten diejenige der Tangentialkomponenten |. übertrifft; die geometrische Form des Körpers und die relative Lage des Körpers A und des Poles haben auf die Verwirklichung letzterer I Bedingung Einfluss. I Die erstgenannte Bedingung verlangt, dass I die Leitfähigkeit i, des umgebenden Mittels mehr *Kf^ mal grös-ser als die der Sub- ■r T — \^^ /l(.V)— /20V)= |^^2 I 1) wenn ist T-nN) > Ti(tr) und der Isolator A strebt danach, sich vom Pole zu entfernen; im anderen Falle besteht ein Be- streben nach Anziehung. Ausser der Reaktion ( T\(N) — TjcA)), die von der Normalkomponente des Stromes abhängt, muss man die Reaktion in Rechnung ziehen, die von der Tangential- komponente herrührt; die Tangentialkompo- nenten der elektrischen Kräfte I'\{r) und F-^cr) sind gleich und die Tangentialströme sind ^1 Fi(T) und Xi FiiT). Die Transversalspannungen betragen: und r,(7-)=A(^Kr)P-J^ Tnr)=I),{F(T)V-^x. Ihre Differenz ( TuT) - T^(T)) = (A - A) {^\ {T)Y -J ^ hängt nicht von den Leitfähigkeiten ab und kann bald zur Wirkung der Leitfähigkeiten mit beitragen, bald auch sich dieser widersetzen; wenn A ^ Ai so ist Tjct-) > T\^t)\ der Über- schuss drückt auf das Mittel A. vermindert den Druck desselben auf dem Körper A und hat das Bestreben einer Annäherung an den Pol zur Folge. Der interessanteste Fall ist der, wenn Dj > A und wenn der Körper infolge der rein elektro- statischen Wirkung von dem Pole angezogen i) Diese Zeitschr. 4, 711, 1903. . stanz ist; wenn es sich z. B. um Paraffin in ' Luft handelt, so sehen wir, wenn wir Z>, = i, j A = 2 setzen, dass die Leitfähigkeit der Luft der Bedingung unterliegt i > 0,714 A2; damit '. das Paraffin vom Pole abgestossen wird, muss man noch die Wirkung der Tangentialkompo- nenten der Ströme bekämpfen, so dass die Leit- fähigkeit der Luft bedeutend grösser als die des Paraffins sein muss. Der zweite interessante Fall ist der Fall zweier Isolatoren, deren Permeabilitäten ein- ander sehr nahe kommen, z. 6. Paraffin in i Naphta oder in Vaselinöl; dann ist der rein elektrostatische Effekt fast gleich Null, so dass nur noch die Leitfähigkeiten von Naphta und ■ Vaselinöl grösser als die des Paraffins sein müssen, wenn eine Abstossung vom Pole aus I stattfinden soll. I Die auf den Pol einwirkenden Kräfte. Wenn das den Pol umgebende Mittel besser j leitend ist als der entgegen gehaltene Körper A, so divergieren die Stromlinien in dem Mittel ! mehr nach dem Körper hin und entfernt sich ' der Pol. Paraffin und Stearin in Naphta und Vaselinöl. Die Naphta war nicht gereinigt; ' ich habe kaukasisches Beleuchtungskerosinöl an- gewandt, in dem sich Kolophoniumstücke be- enden; dann wurde seine Leitfähigkeit grösser als die der Gefässwände, des Paraffins und des Stearins. Wenn Vaselinöl frisch ist, so ist es ein ausgezeichneter Isolator; solches war daher für meine Versuche nicht geeignet und das von mir benutzte Öl hatte zwei Jahre lang offen dagestanden und war ziemlich gut leitend ge- worden, so dass die Versuche damit gelangen. Erster Versuch. Der cylindrische Paraf- finblock P (Fig. 2) hängt an einem Faden C und taucht in Kerosin; neben der Wand KL Digitized by Google 1/2 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7. und neben dem Block C befindet sich der Pol, welcher durch eine elektrische Maschine s ge- laden wird; um den Draht vor der Influenz- wirkung des Poles zu schützen, ist er von einem elektrischen Stromes erklären; die Elementar- thatsache der Divergenz der Blätter eines Elek- troskopes muss nun durch die Reaktionen der Stromlinien erklärt werden; ich habe dieselbe B) K ■■ J — — -'/ a — — = : --^ / =^ (i>- Fig. 2. mit der Erde in Verbindung stehenden Metall- cylinder AB umgeben. Wenn der Pol geladen wird, so entfernt sich der Block vom Pole mehr und mehr, wird bis auf 3 — 4 cm abgestossen und gerät in Rotation, wie dies bei den Prof. Quinckeschen Versuchen der Fall war, bei denen der Rotationskörper zwischen die Platten eines Kondensators, d. h. in ein gleichförmiges Feld, gebracht wurde. Derselbe Versuch glückt sehr gut mit einer Stearinkerze; dieselbe ist am besten 15 — 20 cm lang und wird vermittels eines Korkens in das Kerosin getaucht; während des Ladens bewegt sie sich vom Pole fort. Zweiter Versuch. Eine Metallröhre A/ (Fig. 2), welche oben zugekorkt ist, um ein ge- ringeres Gewicht zu haben, taucht an einem feinen Metalldraht in das Kerosin; durch den Metalldraht und vermittels einer Elektrisier- maschine lässt er sich laden; man hangt die Röhre neben der Wand oder neben einem Paraffinblock auf, welcher in das Kerosin taucht; in beiden Fällen entfernt er sich von den Wän- den resp. von dem Blocke und wird nach der freien Flüssigkeitsmasse bingetrieben. Wenn man an Stelle des Cylinders 3f zwei elektro- skopische Blätter A und B (Fig. 3) neben der Wand QR aufhängt, so nehmen diese die in der Figur dargestellten unsymmetrischen Stell- ungen ein; Blatt A wird von der Wand abge- stossen und stösst seinerseits Blatt B ab, so dass die angegebenen Lagen erzwungen werden. Bei diesen Versuchen ist die Permeabilität der Wände 2 — 3 mal grösser als die der Flüssig- keit, so dass die beobachteten Erscheinungen sich entgegengesetzt verhalten, wie diejenigen, die man in einem elektrostatischen Felde er- halten würde; sie lassen sich nur aus dem Vor- handensein des vorherrschenden Feldes des / F5g- 3- Divergenz in einem elektrolytischen Felde her- vorgerufen (diese Zeitschr. 4, 546, 1903). Dritter Versuch. Die kontinuierliche Translation und Rotation geladener Kör- pler in einem Dielektrikum, Ein Stück der Stearinkerze oder ein Pariffincylinder AB (Fig. 4' war mit den Stopfen A versehen und schwamm im Dielektrikum. Längs der Cylinder sind die Stanniolblätter AB aufgeklebt, welche vermittels der feinen Drähte AT mit den Leydener Flaschen in Verbindung stehen; wenn man letztere lädt, so sieht man, dass die Cylinder in Translation geraten und dabei die Blätter nach vorn ge- richtet sind. Da Stearin und Paraffin weniger leitfähig sind als die Flüssigkeit, so divergieren Fig. 4. die Stromlinien nach den Cylindern hin und er- geben nach den Banden AB hin eine Resultante. Vierter Versuch. Zwei Paraffin- oder Stearincylinder (Fig. 5) schwimmen senkrecht im Dielektrikum; sie tragen an ihrer Oberfläche Metallstreifen AB und CD, deren Ebenen zur Ebene ihrer Achsen parallel liegen ; die Banden stehen mit einer Leydener Flasche durch den Querstab AC und den Draht Ä' in Verbindung; wenn mau die Flasche lädt, so föngt das Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7. U3 Cylindersysteni um den Draht A' herum zu rotieren an; die Winkelgeschwindigkeit nimmt mit dem Potential zu. Die Translations- und Rotationsbewegungen erfolgen auf Kosten der cylinder F {Fig. 6) hingen an einem geladenen Pole und wurden von dem Pole abgestossen, wenn der dazwischen liegende Raum durch Radiumstrahlen ionisiert war; zu gleicher Zeit drehen sich die Cylinder um den Draht, wie bei den Prof. Graetzschen Versuchen, bei denen dadurch, dass das Dielektrikum zwischen die Kondensatorplatten gebracht und die Luft da- F'K- 5- Stromenergie; man sieht aber den Mechanismus der Umwandlungen der Stromenergie in mecha- nische Arbeit nicht recht ein. Fünfter Versuch. Stücke von Kolopho- nium, Glas, Hartgummi oder Paraffin (Fig, 2) hängen an einem Faden und tauchen einem geladenen Leiter gegenüber in VaselinÖl; wenn die Leitfähigkeit des Vaselins kleiner ist als die- jenige der eingetauchten Körper, so werden alle an den Pol angezogen; wenn auch die Permea- bilität des Paraffins sich sehr wenig von der des Vaselins unterscheidet, so ist doch die An- ziehung energisch und erklärt sich aus der Diffe- renz der I^eitföhigkeiten. Paraffin, Stearin und geladene Leiter in durch Radium ionisierter Luft. Ge- wöhnlich werden die elektrostatischen Reak- tionen in Luft beobachtet, d. h. in einem Me- dium, welches gleichzeitig zwei hervorragende Eigenschaften besitzt, welche es von allen anderen gebräuchlichen Körpern unterscheiden; es besitzt nämlich die geringste Leitfähigkeit und die geringste elektrische Permeabilität. Diese Eigenschaften mussten auf die theore- tischen Anschauungen ihren Einfiuss ausüben und hierin liegt wohl der Grund daftir, dass man in der Elektrostatik nur die Permeabili- täten in Rechnung zieht, und die Leit&hig- keiten beiseite lässt. Nach den Prof Quincke- schen Versuchen haben Egon Schweidler, Heydweiller und Graetz auf Grund einer Hertzschen Arbeit die beobachteten Rotationen mit der Differenz der Leitfähigkeiten der an- einander stossenden Körper erklärt und die Leitfähigkeit zum ersten Male in Rechnung ge- zogen. Sechster Versuch. Stearin- oder Paraffin- & Fig. 6. zwischen mit Röntgenstrahlen beleuchtet wurde, eine Rotation zustande kam. SiebenterVersuch. Eine leichte Messing- kugel A (Fig. 7) hing an einem Metalldraht und stand mit einer Leydener Flasche neben dem Paraffinblock P in Verbindung. Während der Ladung entfernt sich die Kugel mehr und mehr (bis auf 3 —4 cm) vom Blocke und gerät zugleich, was zum ersten Male beobachtet wird, in Rotation. Heinrich Hertz hat die ver- langsamende Wirkung beobachtet, die eine Glas- platte auf eine oszillierende Metallplatte ausübt, während wir hier eine beschleunigende Wirkung und daher eine Triebkraft haben. Der Ver- such ist auch mit einem Stanniolblatt geglückt. Die Glasplatte wirkte ganz anders; sie zog die Kugel so an, dass die ionisierte Luft eine kleinere Leitfähigkeit als das Glas und eine grössere Leitfähigkeit als Paraffin besass. Zusammenfassung. Es scheint, dass die Elektrostatik als solche eine Fiktion ist; sie muss umgearbeitet werden, und um sich den Digitized by Google 174 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7. beschriebenen Erscheinungen anzupassen, muss sie in ihre Formeln ausser den Permeabilitäten auch noch die Leitfähigkeiten aufnehmen; die Formeln der Elektrostriktion, nach denen die auf ein isotropes Dielektrikum einwirkenden Kräfte berechnet werden, versagen, wenn man sie für unsere Versuche benutzen will. Anmerkung i. Um den Versuch 6 in- struktiver zu gestalten, benutzt man als ge- ladenen Leiter den Knopf einer kleinen Ley- dener Flasche; wenn man sie an das Radium heranbringt, so beobachtet man eine Abstoss- ung des hängenden Isolators. Bei der An- njüierung an die entgegengesetzte Seite findet eine Anziehung statt. Ich habe als Isolatoren Cylinder aus Paraffin, Stearin und Hartgummi angewandt; am besten verhielt sich letzterer, der am stärksten abgestossen wurde. Anmerkung 2. Ich habe mit zwei Radium- stücken experimentiert, von denen das erste 25 mg und das andere 75 mg wog; nun hat gerade ersteres die Luft besser ionisiert und positivere Resultate ergeben, während das andere nur eine für den Versuch ungenügende Aktivität zeigte; vielleicht war der das Salz bedeckende Glimmer zu dick. Physikal. Lab. d. Akademie d. Wissenschaften zu St. Petersburg. (Aus dem Französischen Übersetzt von A. Gradenwitz.) (Eingegangen 8. Januar I904.) als Systeme von je einem Freiheitsgrade, und legt speziell den Fall der induktiven Koppelung der Diskussion zu Grunde. Im folgenden soll die Theorie des direkt an einen Flaschenkreis angeschlossenen Sende- drahts entwickelt werden, unter Berück- sichtigung der besonderen Eigenschaften, welche den Sendedrähten eigentümlich sind. Indem ich meine früher entwickelten Methoden auf ge- koppelte Antennen ausdehne, komme ich einer Aufforderung der Gesellschaft für drahtlose Telegraphie nach. Der geschlossene Primärkreis enthalte die Kapazität Co und die Selbstinduktion Z«; beide Grössen mögen zunächst in Centimetern, d. h. Q in absoluten elektrostatischen, Lq in abso- luten elektromagnetischen Einheiten gemessen werden. Wir nehmen an, dass die Kapazität ausschliesslich in den Flaschen, die Selbstinduk- tion in dem ihre Belegungen verbindenden Drahte ihren Sitz hat, so dass man den Pri- märkreis nach den Gesetzen der quasistationären Strömung behandeln kann. Die eine Flaschen- belegung sei geerdet, an die andere sei direk-t der geradlinige, vertikale Sendedraht ange- schlossen. Derselbe sei auf den Primärkreis abgestimmt, d. h. seine Länge / sei gleich einem Viertel der Wellenlänge des ungekoppel- ten Primärkreises: 4 / = ^ = 2* Y^o Lo (1 Zur drahtlosen Telegraphie. Von Max Abraham. § I. Das direkt gekoppelte Geber- system. Die Theorie des einfachen Mar conischen Sendedrahtes habe ich in einer früheren Mit- teilung ') entwickelt. Seitdem haben die Herren F. Braun und A. Slaby Senderanordnungen angegeben, bei denen die in einem Flaschen- kreise aufgespeicherte Energie einem abge- stimmten, direkt oder induktiv gekoppelten Sendedraht zugeführt wird. Über die in einem derartigen gekoppelten Gebersystem stattfin- denden Schwingungsvorgänge hat, soweit mir bekannt ist, zuerst Herr M. Wien klare Vor- stellungen entwickelt.^) Er behandelt dabei den primären Flaschenkreis, .sowie die Antenne I) M. Abraham, diese Zeitschrift 8, 329, 1901. 2j M. Wien, Anu. nx^6o-( j- -^^^J <" Es folgt durch Division der beiden Gleich- ungen (2xCn X ^ cos [n't) + A>" cos {n"t) (24 dargestellt wird; sie ist identisch mit der Spannungsdifferenz der beiden Flaschenbeleg- ungen. Der Ausdruck für die Spannung der Antennen- spitze (23) erscheint multipliziert mit f -< ^^'' Grösse, deren reziproker Wert nach (20) für die Schwingungsdifferenz massgebend war. Je ge- ringer die Schwingungsdifferenz, desto grösser wird demnach die Spannungs- multiplikation in der Antenne sein. Für die Zwecke der drahtlosen Tele- graphie kommt es nicht sowohl darauf an, möglichst grosse Endspannungen V/ zu erzielen, als möglichst grosse Stromamplituden (22) am unteren Anten- nenende, d. h. im Strombauche, Denn, i) CfTAf Arco, E.T.Z. 84, 6, 1903. f//: Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7. 177 wie ich früher gezeigt habe*), sind die Ampli- tuden der vom Sender ausgehenden Wellen einfach jener Stromamplitude proportional. Die Antennenlänge geht nicht in den Aus- druck der Wellenamplituden ein. Die Verlängerung der wirksamen Länge des strom- führenden Drahtes wird nämlich kompensiert durch die Vergrösserung der Wellenlänge, da die elektrische Feldstärke der Wellen der zeitlichen Änderung der Stromstärke propor- tional ist. Bei einer und derselben Antenne geht nun allerdings die Stromamplitude im Strombauche der Spannungsamplitude im Spannungsbauche parallel, wenigstens bei der hier diskutierten Anordnung. Zieht man aber verschiedene An- tennen in Betracht, so ist das nicht mehr der Fall, doch kann man allgemein sagen: Ks muss, um möglichst grosse Strom- amplituden zu erzielen, die durch (21) definierte Zahl rj möglichst gross ge- macht werden. Vermehrung der An- tennenkapazität, Verringerung der pri- mären Selbstinduktion (bei konstant ge- haltenem Xu = 2Jr V/oCii) verstärkt den Strom in der Antenne, und wirkt — mit den im nächsten Paragraphen zu be- sprechenden Einschränkungen — günstig. Ein ungedämpfter Resonator zerlegt die vom Sender ausgehende Strahlung in die beiden Partialwellen («', //'), wenn die Schwingungs- differenz p nicht zu klein ist. Indessen wird die Dämpfung der Senderschwingungen die Re- sonanzkurven, der beiden Partialwellen abflachen, bezw. zum Verschmelzen bringen, um so eher, je kleiner v ist. Den gleichen Einfluss wird eine Dämpfung des Resonators ausüben; die in praxi verwandten Empfänger dürften, bei hin- reichend geringer Schwingungsdifferenz, die beiden Partialwellen wie eine einzige auf- nehmen. Alsdann ist eine Umformung der Formeln (22) bis (24) angemessen, welche die beiden Partialschwingungen zu einer einzigen, von der Schwingungszahl «0 nnd von schwebender Am- plitude verschmilzt. Dabei sind die Anfangs- bedingungen zu berücksichtigen. Beim Beginn des Schwingungsvorgangs (/ = o) ist die Spannungsdifferenz der Flaschen- belegungeii Vn gleich dem Funkenpotential B^. Die Endspannung V, ist gleichfalls Bq, und der ganze Geber ist stromlos. Letzterer Bedingung haben wir bereits Rechnung getragen. Erstere ergeben A." i- a; = B,„ A." - a; == B, Y". An Stelle der genauen Werte l) M. Abraham, 1. c, diese Zeitschr. 8, 33t, 1901, insbcs. Formel (6). * welche dem angenommenen Anfangszustande entsprechen, wollen wir h' do — Bo setzen, mit einer approximativen, für geringe Schwingungsdifferenzen gültigen Rechnung uns begnügend. Dann wird y{::==o)= Bor/ • sin {vt) ■ cos (not) (25 '—j^Vl sin (vt) ■ sin (ftot) (26 Vo = />o cos (vt) cos (not). (27 Die Schwingungszahl («0 i" ^^ Sekun- den) ist diejenige des Primärkreises vor der Koppelung, bezw. diejenige des Sendedrahts bei einfacherMarconi-Schal- tung. Die Schwebungszahl (2v in 2X Sekun- den) bestimmt sich aus (19, 20): 2V «0 ir ' 1 (28 Zu Beginn des Vorganges befindet sich die Energie im Primärkreise; im Verlaufe der Schwebung geht sie in den Sendedraht über; nach einer halben Schwebung, zur Zeit 2V «o4'a "8'« (29 hat die ganze Energie den Primärkreis verlassen. Dann würde sie wieder zurück pendeln, wenn nicht durch Ausstrahlung ein gewisser Betrag verloren gegangen wäre. Dieser soll jetzt be- rechnet werden. § 3. Berücksichtigung der Strahlungs- dämpfung. Für die Bestimmung der vom Sender aus- gestrahlten Energie ist die Vereinigung der beiden Partialwellen in eine einzige, mit zeitlich wechselnder Amplitude, am Platze. Denn es superponieren sich zwar die Feldstärken der beiden Partialwellen, aber nicht die ausge- strahlten Energien. Vielmehr ist die Strahlung dem Quadrate der resultierenden Feldstärke proportional. Die Stromamplitude im Strombauche ist, nach (25) A = B^rj ■ sin (vt). (30 Die mittlere sekundliche Strahlung ergiebt sich aus meiner früheren Mitteilung ') zu 1) 1. c. S. 332. Formel (8a) und (9). Dort wurde die Strahlung berechnet, die von der Antenne und ihrem elektro- magnetischem Spiegelbilde zusammen in den leeren Raum hinausgesaodt wird; hier reden wir nur von der im Halbraum über der Erdoberfläche stattfindenden Strahlung, und haben d.iher zu Formel (9) den Faktor '/s gesetzt. Digitized by Google 178 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7. 6 = - - • 2,44. 4 Das logarithmische Dekrement der Strahlungsdämpfung habe ich für die Eigen- schwingungen des Sendedrahtes durch exakte Integration der Maxwellschen Gleichungen berechnet. ') Das Dekrement der Grundschwingung ist zurechnenden Feldenergie, die zusammen mit (31 I dem Ausdrucke (31) der Strahlung den richtigen Wert (32) des Dämpfungsdekrementes ergeben (auch für die Oberschwingungen ist die P'ormel (33) für die Kapazität in diesem Sinne gültig); hierin allein ist ihre Begründung zu suchen. Die Schwingungsamplitude eines einfachen Marconi-Senders würde infolge der Strahlungs- 2,44 /« © (32 (p = Radius des Antennenquerschnitts). Diese Formeln dürfen wir auch auf die An- tennen des gekoppelten Systems anwenden, da die Stromverteilung, wenigstens für geringe Schwingungsdifferenzen (21») nicht wesentlich von der bei einfacher Marc oni -Schaltung statt- findenden abweicht. Wir können die letzte Formel mit der Antennenkapazität (C) in Ver- bindung bringen. Wie nämlich in der früheren Mitteilung ge- zeigt wurdet, hat man, um zu dem richtigen Werte (32) des Dämpfungsdekrementes zu ge- langen, für die Selbstinduktion L der Antenne an Stelle des bei quasistationärem Strom gültigen Wertes hier ZU setzen. Die auf die Längeneinheit berechnete Selbst- induktion ( j ist gleich der reziproken Kapa- zität pro Längeneinheit, da die Geschwindigkeit der längs des Drahtes forteilenden Wellen der Lichtgeschwindigkeit gleich ist; man hat: C_ l _ I l ^ L~ 'lil\ (33 und kann daher (32) schreiben 0 = 2,44- ^- (34 Wenngleich die Formel (33) mit der aus der Elektrostatik für einen Draht von der Länge 2 / (Antenne + Spiegelbild) abzuleitenden Kapa- zität pro Längeneinheit übereinstimmt, so ist es doch kaum angängig, sie durch elektrosta- tische Betrachtungen zu stützen'); die Verteilung der Ladung und die Beschaffenheit des Feldes ist bei schnellen Schwingungen eine andere, als bei statischer Ladung. Die Formel (33) führt indessen zu Werten der dem Sendedrahte zu- i) M. Abraham, Ann. d. Phys. 66, 457, 1898. 2) l c. S. 333. Dort wird mit L die Selbstinduktion von Antenne -j- Spiegelbild bezeichnet. 3) Vergl. hierzu P. Drude, Ann. d. Phys. (4) U, 961, 1903. Die elektrostatische Kapazität ist grösser als C°, doch ist der Unterschied fUr dünne Svndedrihtc nicht erheblich. ' dämpfung zur Zeit / auf den Bruchteil e * re- I duziert werden. Beim gekoppelten Geber ist der ' Vorgang insofern ein anderer, als die Energie ; anfangs im Primärkreise steckt, und erst all- j mählich dem Sendedraht zugeflihrt wird. Die maximale, zur Zeit 7"= stattfindende \ 2V I Stromamplitude im Sendedrahte, die I ohne Berücksichtigung der Dämpfung nach (30) gleich 7)'o»/ wäre, wird durch die Ausstrah- I -'S. I lung auf den Bruchteil e *'* reduziert; I denn es gelangt beim gekoppelten Geber, wo die Energie im Mittel nur während der Hälfte der Dauer T einer halben Schwebung in der Antenne sich befindet, auch nur die halbe Energie zur Ausstrahlung, so dass im Dämpf- ungsfaktor - statt des bei einfacher Marconi- Schaltung gültigen Wertes von ö zu setzen ist. Es wird, nach (29), die maximale Strom- amplitude {Am) . 16 r ^, A„, = B^t] • e Führt man hier den Wert (34) von 0 ein, so findet man, mit Rücksicht auf (21) An.=BoTj-e ,/=g-2,44. (35 Dieser maximalen Stromamplitude ist die maximale Wellenamplitude proportional. Man erreicht daher, bei gegebenem Funkenpotential, die grösste mit direkter Koppelung zu erzielende Wellenamplitude, wenn man tj so wählt, dass — /'i t] -e em Maximum wird. Dieses Maximum liegt, gemäss dfj {1 „.-■"wr'- (,-/„) bei I _ 8 /~ Jt- 2,44; der entsprechende Wert von Am ist A -^'» fe Nach (21) entspricht dem Optimum folgen- des Verhältnis von primärer Selbstinduktion und Antennenkapazität (36 (3; Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7. 179 C 8 ^ (2.44)^ oder, wenn Z,o nach wie vor in cm, C aber in Mikrofarad gemessen wird, Zo = 6, 7 • lo» (T. (38 Wünscht man, mit einer gegebenen Antenne von der Kapazität C (in Mikro- farad), durch direkte Koppelung mit einem Flaschenkreise die maximale Amplitude | der auf den Empfänger fallenden Wellen möglichst zu steigern, so hat man die pri- märe Selbstinduktion der Gl. (38) ent- sprechend zu wählen. Das gefundene Optimum ist kein sehr scharf ausgeprägtes; man findet eine Amplitudenver- ringerung um höchstens 10 "0 gegen das Opti- mum, wenn man Zo in den Grenzen annimmt 3- lo*- C'+ß~,^P ^ + rä + (^, + ^1 + ß, H)' {h + ßx + ß^ HP Die Funktion H ist ihrer Natur nach eine endliche und stets positive Grösse, vorausgesetzt jedoch, dass die Reihen, durch die sie ursprüng- lich gegeben wurde, konvergieren. Aus der zuletzt abgeleiteten Gleichung findet man in- dessen immer einen endlichen, reellen und po- sitiven Wert und demzufolge schliesst man um- gekehrt auf die Konvergenz der zuerst ange führten Reihen. Dass es immer eine reelle und positive Wurzel der betreffenden Gleichung giebt, habe ich an verschiedenen Stellen dar- gethan (N. R. § 7, 2; O. A. 34); man übersieht übrigens unmittelbar, dass es sich so verhalten muss, wenn man die unendlichen Reihen, aus denen die Gleichung zusammengesetzt ist, an beliebigen, aber hinlänglich entfernten .Stellen abbricht. Es entsteht nämlich alsdann eine Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7. I8S endliche algebraische Gleichung ungraden Grades, aus welcher immer ein reeller und positiver Wert der Grösse /T hervorgehen muss. Zugleich ist aber ersichtlich, dass die Maximalwerte der Koeffizienten x,- und ki durch die Ausdrücke: gegeben sind. Da wir nun vorausgesetzt haben, dass sowohl die v,- als auch die Bi wie Glieder von Potenzreihen abnehmen, so folgt aus den angesetzten Ausdrücken, dass auch die Folgen der Xi und der ki wie solche Glieder abnehmen*. Es folgt hieraus, dass die Xj^ und die kp- früher oder später so klein werden, dass man sie bei der Ermittelung des Wertes der Funktion H vernachlässigen darf. Man schliesst übrigens aus dem Gesag^ten, dass die unendlichen Reihen der X,- und ki konvergent sind*." „*Diese Schlussfolgerung, die, wie man be- merkt, nicht ganz allgemein gültig ist, beschränkt sich wie folgt: Fassen wir nochmals die Gleichung fiir den Radiusvektor (O. A. S. 33) ins Auge und sei: Setzen wir ferner voraus, dass die Reihe: 70 + 7i + 72 + • • • konvergent sei für alle Werte von « zwischen € = o und einer oberen Grenze e = «0 und neh- men an, dass Bf> kleiner sei als die Einheit; dann kann man annehmen, dass die Koeffizienten Ph immer wachsen, derart dass: /» 21^^ ist. pa -^ ^ p. Man schliesst daraus, dass die Reihe: konvergent ist, vorausgesetzt nur, dass: ist, eine Bedingung, die indes in der Theorie der grossen Planeten erfüllt ist. In der That ist der Modul e eine Grösse der zweiten Ordnung bezüglich der diastematischen und anastematischen Koeffizienten, unddeshalb hat man in der Theorie derHauptplaneten immer einen Wert von«'/j, der klein genug ist, um die Konvergenz der kritischen Glieder zu verbürgen, die im zweiten Glied der Gleichung für den Radius- vektor auftreten." — Diese kurzen Litteraturnachweise werden an dieser Stelle genügen, um zu bekräftigen, dass Gyld^n die Differentialgleichung für den Radius- vektor in der That in einer Weise behandelt, die auf konvergente Näherungen führt, dass es eine sachlich nicht begründete Behaup- tung ist: Poincare habe durch .seine Preis- arbeit vom Jahre 1890 das „Verdikt" der Divergenz auch über Gyld^ns Forschung ausgesprochen. Was die Integration der Differential- gleichung für die Zeitreduktion betrifft, so habe ich die fundamentalen Unter- suchungen des § 6 der Gyld^nschen Nouvelles recherches, (die zuerst nach- geprüft zu haben, wie schon früher von mir erwähnt, das Verdienst Herrn Back- lunds ist), in vollem Zusammenhang unter genauer Rekonstruktion aller von Gylden fortgelassenen komplizierten Zwischenrechnungen aus der Theorie der elliptischen Funktionen in Band 83 der Nova Acta veröffentlicht. Dieselben er- wiesen sich als vollständig richtig. Gylden beschliesst seine Untersuchung mit den Worten (vgl. N. R. S. 199): „Die vorstehend ausgeführten Transforma- tionen haben in der Schlussgleichung zu einigen Gliedern besonderer Art geführt, nämlich zu Gliedern, die weder mit einer trigonome- trischen Funktion der unabhängigen Variabein multipliziert sind, noch mit irgend einer ' anderen Funktion dieser Variabein, sondern I die sich vielmehr aus zwei Faktoren zusam- ! mensetzen, von denen der eine eine Funk* i tion der konstanten Koeffizienten ist, die im I Ausdruck von y enthalten sind, der andere eine ' Funktion von y und der ersten Derivierten. , Diese Glieder — ich nenne sie Glieder mit horistischem Faktor, oder kurz horisti- I sehe Glieder (op/örixo« beg^renzend) — sind in der Theorie der Bewegung der Himmels- körper, wie leicht ersichtlich ist, von allergrösster Wichtigkeit. Denn das Vor- handensein dieser Glieder macht die Lösung der Differentialgleichung konver- gent und bezüglich der numerischen Re- sultate begrenzt, während der Integra- tionsprozess ohne Rücksicht auf diese Glieder auf ein divergentes Resultat führen könnte." — Somit glaube ich bewiesen zu haben, dass die von Herrn Schwarzschild vertretene Mei- nung, Poincare habe mit jener zweiten „Preis- arbeit" — vom Jahre 1890 — das „Verdikt" der Divergenz auch über die Gyld^nsche Theorie gesprochen, einer Revision dringend bedürftig ist. Jedenfalls scheint es mir fiir Herrn Schwarz- schild eine Pflicht zu sein, dass er, falls er seine in Kassel ausgesprochene Ansicht aufrecht halten wollte, den mathematischen Nachweis von der Unrichtigkeit oder Unzulänglichkeit der I Gyldenschen Nouvelles recherches in strikter I Form erbringt. So allgemein gehaltene Er- I widerungen, wie er sie auf der Naturforscher- I Versammlung in Kassel Herrn Charlier gab: ' „dass diese Reiben aber auch ohne JEntwicke- Digitized by Google 186 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7. lung der Koeffizienten nach der Masse allgemein konvergieren sollten, halte ich für aus- geschlossen, da sie unmöglich alle beim Dreikörperproblem wirklich auftretenden Bahn- formen darstellen können", scheinen mir nicht ausreichend, dem von ihm vertretenen harten Urteil als Stütze zu dienen. — Inwieweit man Gyld^ns Methode als eine „Lösung" des Störungsproblems zu betrachten hat, fiir welches ausser den schon bekannten weitere Integrale algebraischer Form nicht existieren, darüber mögen die Mathematiker auf Grund eingehenden Studiums von Gyldens Theorie sich selbst ihr Urteil bilden. — Halle a. S., im Februar 1904. (Eingegangen so. Februar 1904.) VORTRAGE UND REDEN. über die Aufgaben und die Zukunft der philosophischen Fakultät Von F. Kl ein.') Jahrzehnte hindurch durften wir uns an der Universität auf dem Boden gesicherter Tradition der Freude stiller Einzelarbeit hingeben. Aber die fortschreitende Zeit hat die Bedingungen, auf denen diese Thätigkeit ruhte, nachgerade vielfach geändert und Fragen der Neuordnung sind in den Vordergrund getreten. Es geschah dies zunächst allmählich, und es ist bei der abstrakten Art unserer gewohnten Thätigkeit Tiur natürlich, dass die immer stärker ein- setzende Bewegung in Universitätskreisen zu- nächst nur teilweise Beachtung fand. Da kam die Wende des Jahrhunderts und brachte zwei Ereignisse, so durchgreifend und vielfach über- raschend, dass auch der sonst Gleichgültige aufmerkte. Das eine Ereignis ist die Erteilung des Promotionsrechtes und anderer früher den Universitäten ausschliesslich vorbehaltener Ehren an die Technischen Hochschulen, das andere die weitgehende Durchbrechung des Monopols der humanistischen Gymnasien bei der Immatriku- lation unserer Studenten. Die lateinlosen Ober- realschüler sind jetzt nicht nur bei allen Dis- ziplinen der philosophischen Fakultät, sondern auch bei der juristischen Fakultät als vollimma- trikulierte Studierende zugelassen; den Real- gymnasiasten aber sind darüber hinaus die lang umstrittenen Pforten der medizinischen Fakul- tät geöffnet! In Universitätskreisen empfindet man diese Änderungen der Zulassungsbe- dingungen, weil sie uns täglich entgegentreten und allerlei Schwierigkeiten zur Folge haben, besonders lebhaft. Trotzdem meine ich nicht zu irren, wenn ich die Gleichstellung der Tech- nischen Hochschulen mit den Universitäten als die für unsere Korporation noch wesentlichere Massregel bezeichne. Denn das Ende der hier- mit eingeleiteten Entwickelung ist gar nicht ab- : zusehen. Einerseits treten an die Seite der Technischen Hochschulen immer neue höhere Bildungsanstalten, welche auf ihrem Gebiete ] dieselbe Selbständigkeit beanspruchen oder bald I beanspruchen werden, wie jene, — ich erinnere I nur an die Handelshochschulen — , anderer- j seits aber bilden sich Organisationen, welche I ausserhalb der Universität eine Weiterführung I der auf der Universität etworbenen Fachbil- 1 düng bezwecken; es genüge, an die Akade- ! demien für praktische Medizin zu erinnern, I deren Gründung und Organisation eben die I Öffentlichkeit beschäftigt. j Die Frage, wie sich die Universität zu all I diesen Neuordnungen innerlich stellen soll, tritt I unausweichlich in den Vordergrund und wird j alle ihre Glieder in den nächsten Jahren viel- fach beschäftigen. Ich werde hier dies Thema nicht in seiner Allgemeinheit behandeln, weil es zu weit führen würde und manches, was ich dann auszusprechen hätte, von anderer Seite neuerdings ohnehin vortrefflich gesagt ist') Vielmehr bitte ich Sie, hier die besonderen Fragen darlegen und erläutern zu dürfen, . 64 Seiten mit 13 Figuren und 3 Kurventafeln. Marburg, 1904. N. G. Elwertsche Verlags- buchhandlung. In einer Einleitung zu vorliegender Arbeit von E. Haupt finden wir eine Zusammenstell- ung der bisherigen Erfahrungen über die magneti- schen Eigenschaften der Elemente und Legier- ungen, interessant ist im Hinblick auf die Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7. 191 Heuslerschen Entdeckungen das Verhalten von AI, Mn und Cu. AI und Mn sind schwach paramagnetisch, Cu diamagnetisch. Die Magnetisierung von Fe nimmt mit wachsendem C-Gehalt ab, ähnlich wirken W, Mo, Mn, AI und Ni. Fe -\- 12 Froz. Mn + i Proz. C ist unmagnetisierbar, ebenso Stahl mit 25 Proz. Ni, obgleich Ni stark magnetisierbar ist. Auch Ai — £<7-Legierungen sind unmagnetisierbar. Im allgemeinen sind aber Legierungen schwächer magnetisierbar als ihre Komponenten. Die Koerzitivkraft des Fe wird durch andere Metalle, speziell W und Mo, erhöht. Temperaturen sind von grossem Einfluss auf Magnetisierung und Hysteresis. Beide ver- schwinden bei genügender Temperaturerhöhung um erst bei niederer Temperatur wieder aufzu- treten. Der erste Teil der eigentlichen Arbeit ist von Heusler. Er fand bei Bearbeitung einer Mn — .S«-Legierung, dass diese an dem zufallig magnetischen Werkzeug hängen blieb. Die Auflösung der Legierung in Cu zeigte eben- falls magnetische Eigenschaften. Das Sn wurde dann vorteilhaft durch AI ersetzt. Das gleiche Verhalten zeigen die Metalle der As- Gruppe sowie B, Ein unmagnetisches Ge- menge von gepulvertem Sb mit 4 Teilen Mn lässt sich schon durch Glühen im Reagenzglase in eine magnetisierbare Form überfuhren. Dieses lässt sich als hübscher Vorlesungsversuch aus- fuhren. Auch kann das erhaltene magnetische Pulver zur Demonstration von Kraftlinien vor- teilhaft verwendet werden. Merkwürdigerweise zeigen die Metalloide P, C und Si keine Analogie mit diesen ihnen nahestehenden Metallen. Ein selbst bis zu 1,2 Proz. Fe enthaltendes Mn — Cu erwies sich als unmagnetisch. An kupferreichen Mn — ^/-Bronzen Wurde ein grosser Einfluss der Temperatur erkannt. Ein Anlassen auf etwa 1 50" erhöhte die Magnetisier- barkeit, während ein weiteres Erhitzen auf 200" sie wieder verschlechtern konnte. Es existiert also ein Temperaturoptimum für den magne- tischen Zustand der Bronzen. Die Legienmg, die auf ein Atom AI ein Atom Mn enthält, erwies sich als am vorteilhaftesten. Bei Cu- freien Mn — ^/-Legierungen scheint die Magne- tisierbarkeit von zufälligen Verunreinigungen stark abzuhängen. Sie wurde schon früher von Hogg bemerkt, der eine /4/-Ferromangan- Legierung als stark magnetisch erkannte. Durch einen Zusatz von Pb verlor eine l6Proz. Mn und 8 Proz. ^/enthaltende Bronze schon bei 70" ihre magnetischen Eigenschaften, die beim Erkalten zurückkehrten. Der zweite Teil der Arbeit von W. Stark und E. Haupt giebt eine tabellarische Zu- sammenstellung der Messresultate. Die Mess- ungen wurden an Mn — Cu, Mn — AI — Cu, Mn — AI — Cu-\-Pb und Mn — Sn — Cu ausgeführt. Es wurde der Prozentgehalt stark variiert, und der Einfluss der Temperatur ausftihrlich be- stimmt. Der dritte Teil von den gleichen Ver- fassern enthält die physikalischen Methoden der Untersuchung. Die Messungen werden teils mit dem Magnetometer, teils mit der du-Bois- schen Wage ausgeftihrt. Es wird eine ziemlich ausführliche Theorie des Magnetometers gegeben. Die Bedeutung der vorliegenden Arbeit für die Theorie ist unverkennbar. Das Fe verliert neben dieser Fülle magnetischer Legierungen die Sonderstellung, die es bisher mit seinen zwei Verwandten, dem Ni und Co, einnahm. Die Variationsfähigkeit des Experimentes wird es vielleicht erlauben, weitere Schlüsse über die Bedingungen der Magnetisierbarkeit zu ziehen, und uns der Erkennung des Zusammenhanges von Magnetismus und molekularer Struktur näher fuhren. Auch in praktischer Beziehung können diese Legierungen wertvoll werden, indem es viel- leicht gelingen wird, eine für die Praxis höchst bedeutungsvolle hysteresisfreie magnetische Legierung herzustellen. Auch , können diese Legierungen bei ihrer Abhängigkeit von der Temperatur etwa zur Konstruktion von Fern- feuermeldern Verwendung finden. E. Madelung. (Eingegangen 20. Jumar 1904.) BESPRECHUNGEN. A. A. Michelson, Light waves and their uses. Chicago 1903. 8*. 163 p. 108 Fig., 3farbige Tafeln. Wenn ein Mann wie Michelson den Gang und die Ergebnisse seiner Untersuchungen in gemeinverständlicher Weise darlegt, alles ganz natürlich und* fast mühelos erscheinen lässt, dann wird seine Darbietung berechtigtes Aufsehen erregen. Ich bedauere nur, dass mir die Zeit fehlt, das Werk unverzüglich ins Deutsche zu übertragen. Mit Bewunderung erkennt der Leser, wie es dem Menschengeist gegeben ist, auch das scheinbar Unerforschliche klarzulegen. Eine Kritik ist hier natürlich unpassend, jedoch sei mir gestattet, bezüglich eines einzigen Punktes eine Meinungsverschiedenheit festzustellen. Be- züglich der Messung von Planetendurchmessern berücksichtigt der Verfasser nicht den Unter- schied, ob der Planet als beleuchtet oder selbst- leuchtend (natürlich im Sinn der Beugungs- Digitized by Google 192 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7. theorie) aufzufassen sei, d. h. ob die einzelnen Stellen nur kohärentes oder nur interferenz- unfähiges Licht aussenden. M. £., d. h. nach meinen bisherigen Berechnungen zu schliessen, müssten auch hier die Ergebnisse in beiden Fällen verschieden sein und stehen die Planeten zwischen diesen. Das Buch ist ein Gegenstück zu dem unlängst von mir rezensierten ') Manual of advanced optics von Prof. Mann, indem nämlich letzteres die theoretische Durcharbeitung und experimentelle Darbietung des ersteren für Hörsaal- bzw. Seminarzwecke besorgt. Ich kann mich mit einer Inhaltsangabe begnügen und möchte nur dem Leser in seinem eigenen Interesse nahelegen, selbst zuzulangen. Das Buch zerfällt in folgende Kapitel: Wellenbe- wegung und Interferenz; Vei^leichung der Leist- ungsfähigkeit von Mikroskop, Teleskop und In- terferometer; Anwendung von Interferenzmetho- den auf die Messung von Abständen und Win- keln; desgl. aut die Spektroskopie; Lichtwellen und Einheit des Längenmasses; Analyse der Wirkung des Magnetismus auf Lichtwellen mit- tels des Interferometers und des Stufenspek- troskops; Anwendung von Interferenzmethoden auf Astronomie; der Äther. Karl Strehl. i) Diese Zeitschr. 4, 734, 1903. ^EiDgegangeo 5. Januar 1904.) Briefkasten. An die Redalction der Physikalischen Zeitschrift. In Jahrg. 6, 64, 1904, Ihrer gesch&tzten Zeitschrift lenkt Herr N. J. Kusnezow meine Aufmerksamkeit darauf hin, dass die Kömchen der Lepidopteraschuppen keine Chitin-Körnchen sind. Nach den Angaben von Hopkins, Griffiths, v. Linden und anderen milssen wir die Lepidopterafarbstoffe als Derivate der Harnsäure ansehen, sagt Herr Kusnezow. Was die physiologisch-chemische Ursache der Entstehung der Lepidopterafarbung betriflt, so ist diese Frage als solche gewiss von grösster Wichtigkeit und dies will ich anch nicht bestreiten, doch möchte ich erstens die Meinung aus- sprechen, dass, meines Wissens (ich bin freilich kein Spezialist in diesem Fache) die Frage der chemischen Natur von dem Schuppenfarbstofle noch nicht als entschieden angesehen werden kann. Z. B. ünden wir in einer eingehenden Ab- handlung über diesen Gegenstand von M. Gräfin von Linden (Pflügers Archiv fdr die Ges. Phys. B. 98, S. 84) folgendes: „Mit den von Hopkins und Griffiths untersuchten Pieriden- pigmenten ist der Vanessenfarbstoff nicht identisch. Während der von den erwähnten Forschem beschriebene Farbstoff der Harnsäure nahe stehen soll, hat der VanessenfarbstofT den Charakter eines Eiweisspigmentes, dessen färbende Kom- ponente durch ihre Beziehungen zum Bilirubin und Urobilin einerseits, andererseits zum Chlorophyll und den Karotinen ein neues Glied darstellt in der Kette der pflanzlichen und tieri- schen Farbstoffe". Siehe auch S. 59, 60, 61, 66 u. a. Zweitens will ich darauf hinweisen, dass nach der Vor^ Stellung über optische Resonanz die chemische Nator der Farb- stofle nicht von wesentlichster Wichtigkeit (im physika- lischen Sinne) ist Herr R. Wood und ich haben gezeigt, dass man aus demselben Stoffe eine Schicht von beUebiger Farbe anfertigen kann, indem man diesen Stoff (z. B. Metall) fein zerstäubt. Was speziell die farbigen Pigmente betrifft, so haben sie vielleicht von selbst, ihrer chemischen Natur wegen, die Neigung, eine bestimmte Mikrostruktur, welche ihre Farbe bedingt,' anzunehmen. Im physikalischen Sime sind in erster Linie, fUr die Vorstellung Ober optische Resonaoz, nur die geometrischen Verhältnisse der Körnchen und du äs umgebende Mittel wesentlich. Hier erlaube ich mir m'- meiner Arbeit (Cber optUche Resonanz, als Ursache der selektiven Reflexioa .... Kiew, 1903, 3. 99) folgendes n eitleren: „Zum Schluss könnte man noch fragen, ob die Kömchen auf den Lepidopteraschuppen von einem spezicIlcB farbigen Pigmente oder von demselben Chitin gebildet siod . . . dies ist aber im physikalischen Sinne ganz gleich ; wcim die Sache (die Farbe) ihren Gmnd in der optischen Resonanz findet, wenn die Resonatoren „einer b^timmten Farbe" aus einem beliebigen. Material gebildet werden können, weim selbst die Farbe der Pigmente durch ihre Mikro^nktir bedingt ist und wenn diese Stoffe aus Resonatoren von ein« bestimmten Dimension bestehen, so ist es fitr die ErklSning der physikalischen Ursache der Färbung der Lepidopten unwesentlich, von welchem Material die SchnppenkörDcheo gebildet sind; von Wichtigkeit ist es, dass wir mit KöraclieD, mit Resonatoren zu thun haben." Zum Schluss möchte ich dem geehrten Herrn Kusneto* f&r seine freondliche Bemerkung meinen Dank sprechen. Kiew, Physik. Laborat. d. K. Universität, 31. Januar 1904. J. Kossonogoff. Berichtigung^en. Kachtrag zu meiner Arbeit'): Die ponderomotoriscbeii Kräfte, welchen ein homogenes Dielektrikum in einem elektromagnetischen Felde unterworfen ist Herr H. A. Lorentz giebt neuerdings (Versl. K. Akad. van Wet. 11, 305, 1903) eine Definition der Permeabilität dorch das Verhalten rotierender Elektronen; man ist also nicht inf unmagnetisierbare Körper beschränkt, wie in meiner Abhand- lung behauptet wurde, und findet fUr die Kraft auf homogene ungeladene Dielektrika ^' ~ "^ öM^^ ^' -E.A0) in genauer Übereinstimmung mit der von Herrn Cohu (1. c.J berechneten Kraft. R. Gans. i) Diese Zeitschr. 6, 162, 1904. Personalien. (Die Herautgeber bitten die Herren Pacbgenossen, der Redaktion von eintretenden Änderungen mSglichst bald Mitteilung su machen.) Es habilitierten sich: Dr. Alfred Stock und Dr. Ott« Diels in Berlin fttr Chemie, Ingenieur J. L. la Conr in Karlsrahe fllr Elektrotechnik, Dr. Wilhelm Strecker in Greifswald und Dr. Johannes Schroeder in Giessen für Chemie. Es wurden berafen: Prof. Dr. Paul Behrend, orn. Chemie, von Hohenheim an die technische Hochschale m Danzig, Privatdozent der Chemie Dr. Erwin Rupp ^0° Freiburg i. B. nach Marburg, Privatdozent der Physik Dr. Kann von BrOnn als Lehrer an die Staatsgewerbeschnle in Pilsen. Es wurden ernannt: Dr. Friedrich Engel, ordentlicher Honorarprofessor der Mathematik in Leipzig als OrdinsriiB nach Greifswald, Privatdozent für Mathematik und Physik Prot. Dr. Joh. Schubert in Eberswalde zum Professor für Physik, Meteorologie und Geodäsie daselbst, Privatdocent Dr. K. Hop fg artner in Innsbmck zum Ordinarius fttr Chemie da- selbst, Frivatdozent Prof. Dr. K. Schaum in Marburg «m Extraordinarius für physikalische Chemie daselbst. Gesuche. Promovierter Physiker sucht Stellung in einem Physikal. Institute oder soastiKeni Physikalischen I^boratorium. Gefl. Anträge unter „EW' befördert diese Zeitschrift. r&r die Redaktion verantwortlich Privafdozent Dr. Emil Böse In Oöttingen. Druck von Angost Pries in Leipzig. Verlag von S. Hirzel in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 8. 15. April 1904. RolaktioimebliMt für No. 9 am 90. April 1904. IITHAIiT. [R. -= Referat, B. -= BespTcchang.) 5. Jahrgang. Seite .A-braham, B., Sammlung einfacher physikalischer Demonstrationen. (B.) 216 Absorption: Die — von Quarz, Kalkspat, Steinsalz, Fluss- spat, Glyzerin und Alkohol im äussersten Ultraviolett, V. A. Pflüger 215 Augenspiegel: Die Theorie des — und die Photo- graphie des AugenhintergTundes, v. W. Thorner. (B.) 217 Braun, F., Methoden zur Vergrösserung der Sender- energie für drahtlose Telegraphie (sogenannte Energie- schaltung) 193 — Herstellung doppelt brechender Körper aus isotropen Bestandteilen 199 Christianseit, C. u. J. J. C. Müller, Elemente der theoretischen Physik. (B.) -. . 217 Csudnochowski, W. B. v., Das Verhalten beweglicher cylindrischer Eisenkerne in Doppelspulen; ein Bei- trag zur Theorie der Differentialbogenlampe . . 205 DifTerentialbogenlampe : Das Verhalten beweglicher cy- lindrischer Eisenkerne in Doppelspülen; ein Beitrag zur Theorie der — , v. W. B. v. Czndnochowski 205 Doppelt brechend: Herstellung — Körper aas isotropen Bestandteilen, v. F. Braun I99 Drahtlose Telegraphie: Methoden zur Vergrösserung der Senderenergie fUr — (sogenannte Energieschaltung), V. F. Braun 193 Eisenkerne : Das Verhalten beweglicher cylindrischer — in Doppelspulen; ein Beitrag zur Theorie der Differentialbogenlampe, V. W.B.v. Czudnochowski 3oj Elektrisches Feld: Der experimentelle Nachweis des — im Innern von in Elektrolyte tauchenden Isolatoren; kontinuierliche Rotation des Isolators in vorgeschrie- benem Sinne, v. W. v. Nicolajew 203 Emanation: Über die radioaktive — der Wasser- und Öl- quellen, V. F. Himstedt - . . . 210 — Ober das Spektrum der — , v. Th. Indrikson . . 214 Energieschaltung: Methoden zur Vergrösserungder Sender- energie für drahtlose Telegraphie (sogenannte — ), V. F. Braun 193 Simetedt, F., Über die radioaktive Emanation der Wasser- und Ölquellen 210 Seite 214 203 217 IndrUcaon, Th., Über das Spektrum der Emanation . Isolator: Der experimentelle Nachweis des elektrischen Feldes im Innern von in Elektrolyte tauchenden — ; kontinuierliche Rotation des — in vorgeschrie- benem Sinne, v. W. v. Nicolajew 203 Isotrop: Herstellung doppelt brechender Körper aus — I Bestandteilen, v. F. Braun «99 Marx, E., Über wahre und scheinbare Abweichungen vom Ohmschen Gesetz. (B.) 217 Kuller, J. J. C. u. G. Christiansen, Elemente der theoretischen Physik. (B.) 217 Nicolajew, "W. v., Der experimentelle Nachweis des elektrischen Feldes im Innern von in Elektroljrte tauchenden Isolatoren; kontinuierliche Rotation des Isolators in vorgeschriebenem Sinne Ohmsches Gesetz: Über wahre und scheinbare Ab- weichungen vom — , V. E. Marx. (B.) .... Personalien 218 Pflüger, A., Die Absorption von Quarz, Kalkspat, Steinsalz, Flnssspat, Glyzerin und Alkohol im äussersten Ultraviolett 215 Photographie: Die Theorie des Augenspiegels und die — des Augenhintergrundes, v. W. Thorner. (B.) . _. 217 Physik: Elemente der theoretischen — , v. C. Christi- ansen u. J. J. C. Müller. (B.) . 217 Pbjrsikalische Demonstrationen: Sammlung einfacher — , V. H. Abraham. (B.) *J6 Radioaktiv: Ober die — Emanation der Wasser- und Öl- quellen, V. F. Himstedt 210 Spektrum: Über das — der Emanation, v. Th. Indrik- son Telegraphie: Methoden znr Vergrösserung der Sender- enerrie fllr drahtlose — (sogenannte Energieschal- tung), V. F. Braun Thorner, W., Die Theorie des Augenspiegels und die , Photographie des Augenhintergrundes. (B.) . . . Ultraviolett: Die Absorption von Quarz, Kalkspat, Stein- salz, Flussspat, Glyzerin und Alkohol im äussersten — , V. A. Pflüger Vorlesungsverzeichnis für das Sommersemester 1904 . 214 193 217 215 218 ORIGINALMITTEILUNGEN. Methoden zur Vergrösserung der Senderenergie für drahtlose Telegraphie (sogen. Energie- schaltung). Von Ferdinand Braun. Im Jahre 1898') habe ich Anordnungen für den Sender der drahtlosen Telegraphie an- gegeben, welche man heute als gekoppelte Systeme bezeichnet. Die offene Strombahn des Senders wird nicht direkt, wie bei der damals üblichen Marconischaltung erregt, sondern steht in Verbindung mit einem als Energiereservoir dienenden „Schwingungskreis", der aus Kon- densatoren mit eingeschalteter Selbstinduktion besteht Ich habe för die Art, die Energie auf l) D. R.-P. H1578 vom 14. Oktober 1898; Engl. Patent No. 1862 vom 26. Jan. 1899, veröffentlicht den 27. Jan. 1900. den Sender zu übertragen, die „Koppelung mit der Antenne" drei verschiedene Formen an- gegeben: I. die als induktive Erregung be- zeichnete (Fig. i), 2. die sogen, direkte Schaltung Fig. I. Digitized by Google 194 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. VXfijJ Fig. 2. Öl Fig. 3a. Fi«. 3 In- nungen') kommen prinzipiell auf das gleiche hinaus.^) Sie unterscheiden sich nur durch die Beweglichkeit, welche sie in der Wahl des Koppelungsgrades lassen. I. Durch die praktischen Verhältnisse ist man 1) Die erste Schaltung hat Marconi übernommen mit dem engl. Patent No. 7777, angemeldet 26. April 1900; die zweite mit dem engl. Patent No. 410, angemeldet 7. Januar 1901 ; die dritte ist noch frei. 2) J. Zenncck, diese Zeitschr. 4, 6j6, 1903. (Fig. 2) und 3. die Kombination beider {etwa wie in Fig. 3a, 3b und 4); alle drei Anord- an gewisse Zahlen für die Eigenschwingung des „Schwingungskreises" gebunden. Angenommen, diese solle (etwa bei gegebenem Sender) wesent- lich konstant bleiben, so muss also das Produkt aus der Kapazität C der Kondensatoren in die Selbstinduktion />i des Schwingungskreises dieser Bedingung genügen. , , Die für Ausstrahlung zur Verfügung stehende Energie ist - CV^, wenn y das Potential be- deutet, auf welches die Flaschen geladen werden. Diese Energie zu vergrössern, giebt es also theoretisch zwei Möglichkeiten : i . Vergrösserung der Kapazität, 2. Vermehrung der Ladespan- nung (sofern von einem dauernden Nachschub von Energie auf prinzipiell anderen Wegen hier abgesehen wird). Beide Möglichkeiten sollen diskutiert werden: I. Die Vergrösserung der Kapazität zwingt der Annahme gemäss zur gleichzeitigen Ver- kleinerung der Selbstinduktion />) . Nun ist aber der Koppelungsgrad t von Schwingungskreis und Sender bestimmt aus wo /, , wie angegeben, die Selbstinduktion des Schwingungskreises, pi diejenige der Antenne, p\i . den gegenseitigen Induktionskoeffizienten beider bedeutet. Diese für unseren Fall nicht präzise Formel kann annähernd benutzt werden. Der Koppelungskoeffizient r soll nicht unter einen gewissen Wert heruntergehen, da von ihm die Amplitudenvergrösserung des Potentiales (die nach M. Wien') etwa bis auf das l'/i'/i fache getrieben werden kann) abhängt. Angenommen es sei, wie bei günstigster direkter Schaltung, p\'i =/i. so wird /i =t'^-pi und da /j im wesentlichen durch die ganze Senderlänge ge- geben ist, so folgt, dass die Koppelung des ganzen Systemes abnimmt mit abnehmender Selbstinduktion des Schwingungskreises, d. h. man darf die Kapazität derKondensatoren nicht beliebig vergrössern. Dies ist aber nicht der einzige Grund. Zum theoretischen kommt ein praktischer hinzu, welcher darin besteht, dass man die Kapazi- täten nicht vergrössern kann, ohne nicht auch gleichzeitig durch die Belegungen der Flaschen, vorzugsweise aber durch • unvermeidliche Verbindungsleitungen Selbstinduktion in die Kondensatoren selber hineinzubringen. Diese zerstreute Selbstinduktion, welche fiir die Energie- übertragung auf den Sender nicht ausgenutzt werden kann, wirkt hier wie der innere Wider- stand eines galvanischen Elementes für dessen Stromausnutzung. Man erreicht hier wie dort bald eine Grenze, wo z. B. das Parallelschalten vieler kleiner Elemente nicht weiter fuhrt. i^ M. Wien, Ann. d. Phys. (4), 8, 686, 1902. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. 195 2. Eä bleibt also nur noch die Vergrösserung der Ladespannnung zur Verfugung. Wir wollen annehmen, dass technische Schwierigkeiten in der Erzeugung hinreichender Elektrizitätsmengen von beliebiger Spannung nicht vorlägen, so bleiben doch Schwierigkeiten, bedingt durch die elektrische Festigkeit der Isolatoren, sowohl des Inneren derselben wie deren Oberfläche. Das Dielektrikum wird entweder am Rande von den Funken überschlagen oder, wenn man die Ober- flächenisolation durch Einbetten in flüssige Iso- latoren möglichst vollkommen macht, sehr leicht durchgeschlagen. Und will man dies vermeiden, so kommt man wieder auf die grosse „innere Selbstinduktion" der Kondensatoren zurück. Es liegt aber noch eine zweite Schwierig- keit vor. Die Erfahrung hat schon lange ge- lehrt, dass man die mit vergrösserter Lade- spannung notwendig geforderte Funkenlänge nicht in nützlicher Weise beliebig vergrössern kann. Bei kleineren Kapazitäten erreicht der Energiekonsum im Funken bald einen hohen Wert; bei grösseren macht sich dies weniger schnell geltend, aber allgemein scheinen von einer gewissen Grenze ab mit zunehmenden Schlagweiten die Spannungen nicht mehr ent- sprechend stark zu wachsen.') Und so kommt man auch hier wieder zu praktischen Grenzen. 2. Wesentlich diese Erwägungen waren es, welche mich schon im Jahre 1898 veranlassten nach Methoden zu suchen, die es gestatten sollten ohne Änderung der Schwingungs- zahl die für Ausstrahlung zur Verfügung stehende Energie zu steigern in der Art, dass ich die Ökonomie eines einzelnen Flaschen- kreises beibehalten konnte. Aus dieser Erwägung entstand damals die Schaltung'^ Fig. 5 und 6. Hier sind eine An- satoren wurden in Serie geladen, wie die bei- gesetzten + angeben. Die Energie der n Ka- pazitäten C ist: ■-(^)(,F).-!„CF- jeder einzelne Funke hat aber nur die der TeilpotentialdiflTerenz ^^entsprechende Dämpfung. Die induktive Verwendung zeigt Fig. 7. Eine Schaltung für weniger intensive aber dafür länger anhaltende Schwingungen des Senders ist Fig. 8. Die Funkenstrecken brauchen nicht genau gleich lang zu sein. J BA, Ä F'g- 5- Fig. 6. zahl Kondensatorkreise von genau gleicher Schwingungszahl hintereinander verbunden. Der Sender läuft durch alle hindurch. Die Konden- 1) Versuche darüber sind im hiesigen Institut angestellt, sullcn aber noch in anderer Richtung fortgesetzt werden. 2) D. R.-P. No. 109378 vom 26. Januar 1899. Eine wesentlich gleiche Anordnung nimmt mit Anspruch No. 2 eines engl, Patentes aus dem Jahre 1901 (vgl. Electrician 6. November 1903, S. 85) die Marconi-Gesellschaft für sich in * vAA/V yVA> Vl/V % Fig. 7- Fig. 8. Schaltet man in einen der Konden- satorkreise einen grossen Ohm sehen Wider- stand (feuchten Bindfaden), so wird der Funke des betreffenden Kreises matt, während alle übrigen hell und schlagend bleiben. Die An- ordnung verhält sich also so, als wenn jeder Kreis in sich ausschwingt. Ein ähnlicher Ver- such zeigt aber, dass auch starke Ausgleich- strömungen in den Verbindungsdrähten Ali, A, Bi (Fig. 5) vor sich gehen. Mit dieser Schaltung sind wiederholt Ver- suche auf den Strassburger Forts gemacht worden; mit induktiver Koppelung z. B. in Ge- meinschaft mit Hauptmann v. Sigsfeld im Sommer 1901, fernere mit direkter und induk- Anspruch. Meine englische . Anmeldung (Xo. 1862 vom 26. Januar 1899) ist dabei wohl übersehen worden. Digitized by Google 196 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. tiver von meinen Assistenten Herren Brandes und Mandelstam im Sommer 1902. 3. Auf diese Anordnungen bin ich zurück- gekommen im Herbst 1902, nachdem ich mir Methoden ausgebildet hatte, welche gestatten, Phasendifferenzen zwischen schnellen Schwing- ungen nachzuweisen und zu messen, ohne das zu prüfende System störend zu beeinflussen (vgl. § 6). Diese Versuche führten dazu, die Schwingungskreise fester unter sich zu koppeln ; eine solche Koppelung, welche das gleich- phasige Einsetzen der Funken unterstützt, liegt schon vor in der isochronen, das System Fig. 5 — 8 durchsetzenden Senderschwingung. Einige andere Koppelungsarten zeigen Fig. 9 und Fig. 10. In Fig. 9 stellt der aus passend di- Fig. 9. Fig. 10. mensionierter Kapazität 7 und Selbstinduk- tion/, in Fig. 10 der Kreis /A^i-^j/^ einen .Koppelungskreis' vor. Die in ihm auftretende Schwingung bewirkt mit Einsetzen von /j auch das zwangsweise von f^. Eine andere Form ist Fig. II. Die Kondensatoren liegen durch Fig. II. die grossen Ohm sehen oder induktiven Wider- stände tt'i und Wi hindurch für Ladung in Parallelschaltung; wird aber z. B. die Funken- strecke A^B\ überschlagen, so setzt, durch die „Koppelungsbögen" Äj und K veranlasst, zwangsweise auch der Funke A-^B-i ein; es lässt sich zeigen, dass dies phasengleich er- folgt, wenn Ä", und K-i möglichst frei von Selbst- induktion sind (vgl. § 6). Durch Einfügen von Selbstinduktion in einen derselben lässt sich auch eine regulierbare Phasendifferenz erzeugen. Ich komme auf diese und ähnliche Anordnungen bei einer anderen Gelegenheit zurück und wende mich nun zu einer Reihe weiterer Di.spositionen. 4. Einen Typus zeigt Fig. 12. Die Kon- densatoren werden parallel geladen; dazu dienen wieder die Ohmschen oder induktiven Widerstände wi, wi, und w-i. Sobald einer der Funken einsetzt, setzen auch die anderen ein, und es schliesst sich der ganze Kreis; die grossen Ladewiderstände werden, wie bekannt, dann praktisch ausser Thätigkeit gesetzt. Fig. 12. Die Überlegung, aus der die Anordnung entstanden ist, lieget hier sehr einfach und klar. Seien Einfachheit halber alle Kapazitäten C und alle Selbstinduktionen/ gleich angenommen; n Kapazitäten geben bei der Ladespannung V offenbar die Gesamtenergie V2 « C V^. Die Schwingungsdauer dagegen ist aus Cp bestimmt, da beim Entladen die Kapazitäten als hinter- einander geschaltet nur - C, die Selbstinduk- tionen aber aus demselben Grunde np reprä- sentieren. Die Schwingungsdauer ist also eben- so gross, als wenn wir eiaen Kondensator C durch eine Selbstinduktion / schlössen. Es ist aber auch die Funkendämpfung offenbar dieselbe. Wir können (Fig. 13) „Belegung -|- A, Funkenstrecke fi, Selbstinduktion/, Be- legung — B" als ein System für sich heraus- greifen. Nennen wir dies ein Partialsystem. In ihm entlädt sich eine gewisse Elektrizitäts- menge von einer gewissen Potentialdifferenz V mit einer gewissen Schwingungszahl N durch eine Selbstinduktion / genau unter denselben Bedingungen wie in einem System (Einzel- system), das wir erhalten, wenn wir die Be- legungen +A und — B zu einem Kondensator der Kapazität C zusammenstellen. Wenn nicht noch ganz unvorhergesehene Eigentümlichkeiten des Funkens existierten, so musste auch der Funke sich verhalten wie im Einzelsysteni — und der Versuch bestätigte es. Ich habe mich davon in der verschieden- sten Weise überzeugt; ich will nur eine an- führen. Man kann z. B. wie Fig. 14 anjfiebt, auf drei in Resonanz gebrachten, künsdichen Sendern, in jedem einzelnen derselben gleich- zeitig dieselben Wirkungen (Endspannungen. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. ;. Jahrgang. No. 8. 197 Kig. 14. Wärmewirkungen etc.) erhalten, wie aus dem einzelnen. Man arbeitet also mit derselben Ökonomie mit n Schwingungskreisen wie sie der einzelne besitzt; und dass keine nachweisbare Phasendifferenz vorhanden ist, lässt sich leicht in verschiedenen Arten zeigen. Es ist klar, dass man induktiv in allen möglichen Schaltungen die Energie ausnutzen kann; für Serienschaltung zeigt es Fig. 15; man kann aber auch in direkter Schaltung n getrennte Senderdrähte erregen. c, n Cs .t^^< Kig. 15. Fig. 16. Eine für letzteren Zweck bequemere An- ordnung giebt Fig. 16. Der grosse Vorteil dieser Anordnungen liegt darin, dass man die Energie vermehrt, indem man in Parallelschaltung mit kleinen Spannungen ladet, und erst bei der Ent- ladung die Einzelteile sich hintereinander schalten. Es kommen auf die Weise keine benachbarte Partien auf Spannuogsdifferenzen, welche über die praktisch leicht zu erreichenden Isolationsansprüche hinausgehen. Es ist ferner klar, dass man, wenn aus Gründen, welcher Art auch immer, die Grenzen der Leistungsfähigkeit des Einzelsystems erreicht sind, man nun ohne Änderung der Schwingungszahl die Energie vergrössern kann. I 5. Ich wende mich zu einem anderen Punkte. Die bisherigen Erfahrungen sprechen dafür, dass es für jedes System (z. B. eine gegebene Kapazität) einen günstigsten (vielleicht noch von Scbwingungszahl und Dämpfung abhängigen) Wert der Funkenlänge giebt, d. h. einen sol- chen, für den der von der Gesamtenergie im Funken absorbierte Prozentsatz ein Minimum ist, derart also, dass sowohl oberhalb als unterhalb dieser Funkenlänge der prozentische Energieverbrauch zunimmt. Die Aufgabe ist nun die folgende: Man sei gezwungen mit grösseren Entladespannungen zu arbeiten, als der günstigen Funkenlänge entspricht, soll aber trotzdem den Energiekonsum im Funken auf diesem besprochenen Minimalwert halten. Die hierfür benutzten Schaltungen gehen von folgender Erwägung aus: Wir kennen von der Natur des Funkens noch recht wenig. Aber trotzdem dürfen wir die Annahme machen, dass sein Verhalten bei sonst gleichen 1 Um- ständen (wie Material der Elektroden, Belich- tung etc.) eindeutig bestimmt ist aus dem elek- trischen Feld vor der Entladung und demselben während der Entladung. Sofern nun das Feld vor der Entladung in erster Linie be- stimmt ist durch die Potential differenzen') (und nur in sehr untergeordnetem Masse von deren sogenannten Absolutwerten, d. h. den gegen die Umgebung verlaufenden Kraftlinien) und während der Entladung durch die Strömung, sollten Funken von gleichem Verhalten (also gleichem Energiekonsum) entstehen, wenn man beide Bedingungen erfüllt. Die Anordnung Fig. 17 genügt diesen Be- 3000 3000 V Fig. 17. dingungen: den gestellten Anfangsbedingungen unmittelbar, den Strömungsbedingungen nach i) In aller Strenge wird dies erreicht, wenn eine Elek- trode die andere vollständig umscliliesst, wie ich dies sche- matisch in dem D. R.-P. vom 26. Januar 1899 angedeutet habe. Digitized by Google 198 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. den vorherigen Erfahrungen aller Voraussicht nach. Es bedeuten w, und w^ wieder grosse Widerstände; die Zahlen 3000, 2000, 1000, o bezeichnen beispielsweise angenommene An- fangspotentiale. Der Versuch bestätigte die Voraussicht. Dieser Versuch wurde dann von Herrn Ren- dahl in meinem Institut umgeändert, wie Fig. 18 zeigt. Hier bewirken die kleinen Fig. 18. Hilfskondensätoren 7,, 72 und 73 eine zweck- mässige, den Funkenstrecken entsprechende Potentialverteilung, eine Anordnung, ähnlich der früher als „Kaskadenschaltung" bezeich- neten, wie sie in der Technik für statische Voltmeter benutzt wird und wie ich sie ge- legentlich für Eichung solcher Instrumente schon früher verwendet habe.') Die Kapazität der kleinen „Spannungsverteiler" kommt für die Energie des ganzen Systems nicht in Betracht Um ihre Schwingungen ganz vom System abzuschalten, können noch grosse Ohmsche oder induktive Widerstände in die Zuleitungen von den Hilfskondensatoren zu den Funken- strecken eingeschaltet werden. Der Unterschied dieser Anordnung von Funkenstrecken gegenüber der Unterteilung einer grösseren Funkenstrecke durch, eingeschobene isolierte Kugeln — die auch thatsächlich wertlos ist — braucht nicht hervorgehoben zu werden. Man kann durch die hier gegebene rationelle Teilung der Funkenstrecken grosse Spannungen ökono- misch ausnutzen. Die günstigste Partialspannungs- differenz wird nach den Ergebnissen von Mes- sungen, die im hiesigen Institut ausgeführt wur- den, fiir Funkenkugeln üblicher Grösse bei etwa 15000 Volt (0,5 cm Funkenlänge) liegen. 6. Die Methode, Phasenverschiebungen zu messen, beruht darauf, dass man in zwei Sekundärspulen j, und ^2 bei möglichst loser Koppelung durch Induktion elektro- motorische Kräfte erregt und eine Grösse misst, welche der aus beiden Einzelkräften resultierenden elektromotorischen Kraft proportional ist, wenn die Spulen jj und s^ das eine Mal „hinterein- ander" und das andere Mal „gegeneinander" i) F. Braun, Wied. Ann. 44, 771, 1891. geschaltet sind.') Beide Komponenten sind vorher genau gleich zu machen. Man kann entweder mit Funkenlängen oder mit Wärme- wirkungen messen. Sind die Funkenlängen fiir die beiden Fälle resp. /| und fj, die Thermo- meterangaben Ti und 7j, so ist (sofern die Thermometerangaben den Quadraten der Strom- stärken proportional gesetzt werden dürfen)|die Phasendifferenz. 9) gegeben aus ^?-==^-resp.f/^ fi Tx Die Figuren 19 und 20 erläutern zwei Fälle (die Schwingungskreise sind zur Abwechslung in Hintereinanderladeschaltung verbunden). Fig. 19. Fig. 20. In Figur 19 wird j, von /i, ^2 von /j aus erregt. Der Messkreis ist durch den Konden- sator 7 und die Selbstinduktionen /, und l^, die gleichzeitig zur Schwächung der Koppelung dienen, auf Resonanz gebracht. Man misst entweder mit dem Thermometer Th oder einer Funkenstrecke F, die dem Kondensator 7 pa- rallel gelegt ist. Die Zuleitungen zu ihr werden am besten nicht zu klein gewählt, um die Funken- längen etwas zu vergrössem. Da man nicht auf l) Vgl. einen Spezialfall davon: F. Braun, Ann. d. Phys. (4), 8, 207, 1902. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. 199 streng quasistationäre Strömung (was man durch die Angaben des Thermometers Th an ver- schiedenen Stellen kontrollieren kann) wird rechnen dürfen, so ist auf möglichste Sym- metrie in Bezug auf das Messinstrument zu achten. Die Induktionswirkungen von Teilen der Strombahn, welche man nicht wünscht, sind unangenehm und sehr zu beachten. Ebenso pflegen Umschalter, wenn auch von kleinen Dimensionen und aus Paraffin hergestellt, Stör- ungen zu geben. Man berücksichtige bei der Prüfung der Gleichheit der Wirkungen auf resp. 5, und ^2 diese Umstände, desgleichen, ob die Resonanzstellen in allen drei Fällen (ß\ resp. j-, allein, S\ + jj) unverändert sind. Das Ther- mometer ist besser durch ein empfindlicheres Instrument zu ersetzen. Die gleichen Bemerkungen gelten in noch erhöhtem Masse für die Anordnung nach Fig. 20. Hier ist im Sekundärkreis nahezu eine halbe Wellenlänge hergestellt. Man kann ganz ohne Kondensator in demselben arbeiten. Ein kleiner Kondensator 7 ist aber zweckmässig; das Ganze wird nicht so empfindlich gegen Undefinierte Kapazitätsänderungen. Die Methoden geben trotz der besprochenen Schwierigkeiten immerhin Anhalte, und wenn man sich auf die Beantwortung passend gestellter Fragen beschränken kann, sogar gute Resultate. Ich habe wenigstens eine ganze Reihe von Er- gebnissen, die mit schnellen Schwingungen (über 10') gewonnen waren, obschon dje Messungen offenbar noch nicht ganz einwandfrei waren, mit Schwingungen geringerer Frequenz (etwa 10*) unter Anwendung der Kathodenstrahlröhre verifizieft gefunden. Bei den Schaltungen nach Fig. 12 und 15, wo es sich freilich um die einfachere Frage der Phasengleichheit handelte, gab z. B. die Prüfung eines Systems von vier Kondensatoren das Folgende. Zwei Spulen des zu prüfenden Systems wurden zur Induktion auf zwei Spulen S\ und s-i herangezogen. Es gab ^1 +Jj : Funke = 3,6 mm; starke, helle Funken; Thermometer = \jo Sc h—s-i: Funke : schwaches Fünkchen, von etwa 0,1 mm; Thermometer kaum i Sc Ebenso ausgesprochen zeigt sich, wenn die Koppelungsbogen K^ und K^ möglichst frei von Selbstinduktion sind, die Phasengleichheit für die Schaltung Fig. 19. Bei Hintereinander- schaltung von jj und s^ ein lebhafter, knallen- der Funke von etwa 2 mm; bei Gegeneinander- schaltung ein kaum sichtbares mattes Fünkchen. Es kommt aber niemals vor, dass dazwischen 3uch nur ein einziges Mal ein lebhafter Funke erscheinen würde — ein Beweis, in welcher absolut sicheren Weise die sonst so launischen Funken voneinander abhängig gemacht sind Dieses schwankende unbestimmte Verhalten der Funken tritt sofort auf nach Entfernung eines Koppelungsbogens. Strassburg i. Eis., April 1904. (Eingegangen 3. April 1904.) Herstellung doppelt brechender Körper aus isotropen Bestandteilen. Von Ferdinand Braun. I. Die Erklärung der Doppelbrechung fuhrt auf die Hypothese, dass nach drei zu einander senkrechten Richtungen entweder die Dichte oder die Elastizität oder endlich die Dielektri- zitätskonstante verschiedene Werte hat. Wir reden nur von der letzteren Annahme. Man kann sich mit der prinzipiellen, experimentell verifizierten Forderung begnügen, oder aber man kann nach einer Anschauung für diese An- nahme suchen. In der Auffassung des Dielek- trikums als eines Gemenges von leitenden Par- tikelchen, die in ein nichtleitendes Medium ein- gebettet sind, hat Lampa rechnerisch zwei Hy- pothesen verfolgt; entweder •) er betrachtet die leitenden Partikelchen als Ellipsoide oder er denkt sich kugelförmige leitende Teilchen ein- geordnet derart, dass die Zahl derselben pro Längeneinheit nach den drei verschiedenen Richtungen eine verschiedene ist.^) Es giebt noch eine andere Möglichkeit. Denkt man sich in einem isotropen Dielektrikum Teilchen eines anderen mit anderer, sagen wir, grösserer Di- elektrizitätskonstante verteilt, welche isotrop, aber nach verschiedenen Richtungen .verschieden ausgedehnt sind und, welche, Einfachheit halber, gleichmässig verteilt und parallel zu einander orientiert sein sollen, so entsteht gleichfalls ein Körper, welcher die Eigenschaften der Doppel- brechung unter gewissen Bedingungen zeigen muss. Diese Bedingung besteht darin, dass das Gemisch beider Dielektrika den in Betracht kommenden Wellen gegenüber sich wie ein ho- mogener Körper verhält. Ist diese Bedingung erfüllt, so können wir von drei verschiedenen Dielektrizitätskonstanten reden und werden, solange wir im Gebiete die- ser Wellenlängen bleiben, auch experimentell nichts anderes nachweisen können. Dieser Schluss ergibt sich ohne weiteres. Wir wollen Einfachheit halber annehmen, die Teilchen des zweiten Dielektrikums seien recht- winklige Parallelepipeda. Denkt man sich ein einzelnes frei drehbar in einem homogenen elek- trischen Feld (das im übrigen im Dielektrikum mit der Dielektrizitätskonstante i verlaufen soll). 1) A. Lampa, Wien. Ber. 104, 2a, 68i, 1179, 1895. 2) A. I^ampa, Wien. Ber. 111, 2.1, 982, 1902. Digitized by Google 200 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. so werden drei bevorzugte Einstellungsrich- tungen des Parallelepipedons existieren: eine, wo die kleinste Kante desselben den Kraftlinien des ungestörten Feldes parallel liegt, eine zweite, wenn die längere Kante, eine dritte, wenn die längste Kante diese Lage hat. Die letzte ist die stabilste. Rührt das Feld von zwei Kon- densatorplatten her, welche mit unveränderlichen Elektrizitätsmengen geladen sind, so hat, da die potentielle Energie des Systems dann ihren kleinsten Wert besitzt, die Kapazität des Kon- densators oder die Dielektrizitätskonstante des Zwischenraumes ihren Maximalwert. Diese Veranschaulichung der theoretischen Forderung einer Verschiedenheit des dielek- trischen Verhaltens eines Stoffes nach verschie- denen Richtungen ist so nahegelegen, dass ich nicht annehmen kann, sie sei nicht schon aus- gesprochen, obschon ich sie in der Litteratur nicht habe finden können. Sie ist aber, wie das Folgende zeigen soll, auch nützlich; und in diesem Nachweis sehe ich ihren Wert. 2. Man sollte — jedenfalls bis zu einem gewissen Grade — doppeltbrechende Körper aus einem Gemenge isotroper Stoffe in der an- gegebenen Weise nachahmen können, wenn man sich etwa den Luftraum in lauter Würfel zerlegt dächte und in jedem Mittelpunkt eines solchen ein Parallelepipedon anbrächte, alle pa- rallel zu einander orientiert. So ist der Ver- such nicht ausfiihrbar; ich habe ihn daher in etwas anderer Weise angestellt — zunächst mit elektrischen Wellen. Ks wurde ein Gitter aus Backsteinen (feuer- feste, lufttrockene Steine, wie sie zur Ausfiit- terung von Kesselanlagen dienen) aufgebaut. Die Dimensionen des einzelnen Steines waren 6x12x24 cm. Das Gitter war 1,1 Meter hoch und ebenso breit. Es bestand aus 1 1 „Gitterstäben" von 6 cm Breite, getrennt durch ebenso breite Luftschlitze. Seine Dicke war 24 cm. Die Wellen wurden wesentlich nach Righi- scher Art in der Brennlinie eines cylindrischen Hohlspiegels (Polarisator) von 70 cm Achsen- länge (und 70 x: 96 cm Öffnung) erzeugt und in einem ebensolchen Hohlspiegel (Analysator), in dessen Brennlinie ein Righischer Resonator lag, aufgefangen. Die Spiegel waren jeder um eine horizontale Achse drehbar. Ihre gegenseitige Entfernung variierte bis zu mehreren Metern. Die benutzten halben Wellenlängen waren etwa 17, 24 und 34 cm; zur Kontrolle wurde noch eine solche von nahezu 70 cm gebraucht. 3. Ich war von vornherein darauf gefasst, dass man Erscheinungen beobachten müsste, welche sich aus der folgenden Erwägung er- geben: Eine ebene Welle falle senkrecht auf ein unendlich ausgedehntes Gitter. Die elek- trischen Schwingungen seien parallel den Gitter- stäben, also vertikal. Es gehen dann Wellen hindurch durch die Luftschlitze mit einer Ge- schwindigkeit Vi, durch die Gittersubstanz mit der Geschwindigkeit fj. In einer Brennebene zur Interferenz gebracht, würden sie eine lineare Schwingung mit einer Amplitude Ai und einer Phase 9)| geben; A^ und g>, bestimmen sich aus der Energieverteilung zwischen den durch die beiden Gitterbestandteilen wandernden Energieanteilen und den Gangunterschieden. Ändert sich diese Energieverteilung dadurch, dass man die ankommende Schwingung gegen die Gitterstäbe um 90" verdreht hat, so wird aus ihnen in der Brennlinie eine horizontale Schwingung mit einer anderen Amplitude A, und einer anderen Phase , dar, welcher in einen Elektrolyten taucht, dessen elektrische Permeabilität den Wert D^ besitzt; die Linie abfde ist das Bild der Stromlinie — der Fara- dayschen Röhre. Auf dem Boden der Kirch- hoff-Ohm sehen') Theorie werden die elektro- motorischen Kräfte im Innern der Leiter her- vorgerufen durch Oberflächenladungen, deren Potentiale von einem Querschnitt zum andern sich verändern; in jedem Punkt der Linie bfd, welche den Isolator durchschneidet, müssen sich auch die elektrischen Kräfte befinden, welche von Oberflächenfadungen hervorgerufen werden; mit einem Worte, die Linie bfd muss der Sitz einer Farad ay sehen Röhre sein. In meiner Arbeit „Über das elektro-statio- näre Feld in Leitern und Elektrolyten" (diese Zeitschrift 4, 709 — 713, 1903) zeige ich, dass die äussersten Ladungen von Faraday sehen Röh- ren, ähnlieh wie die Röhre bfd, einen Wirbel- strom hervorrufen können, und da ein der- artiger Strom in Wirklichkeit nicht vorhanden ist, so habe ich den Schluss gezogen, dass Ober- flächenladungen im Innern eines Isolators ein elek- i) August Beer, Elektrostatik, S. 310 — 312. trisches Feld nicht hervorrufen können ; ich habe sogar einen Versuch vorgeschlagen, der eine Lösung der Frage gestatten würde. In meiner ersten Arbeit (diese Zeitschrift 4, 549, 1903) behaupte ich, dass, wenn selbst der Isolator für elektrolytische Röhren durchlässig wäre, die Versuche glücken mUssten in Anbetracht der erheblichen Permeabilität, die das Wasser im Vergleich zum Glimmer und zum Glase besitzt. Nunmehr bin ich auch davon überzeugt, dass die Oberflächenladungen und ihr Potentialabfall durchaus nicht dieUrsachen des elektrischen Stro- mes darstellen, dass vielmehr dieser Abfall eine Folge des inneren Vorganges ist und die Rolle eines Indikators spielt, um so mehr, als Induktions- ströme ohne irgendwelche Verteilung der Ober- flächenladungen bestehen können. Wenn auch äussere Ladungen weder im Innern der Leiter, noch in darin angebrachten Isolatoren ein Feld erzeugen, so könnte doch sehr wohl der Strom selbst dieses Feld erregen; die Frage müsste (+) (+) Fig. 2. durch den Versuch entschieden werden, und der Versuch hat mir ganz entschieden gezeigt, dass das Feld im Inneren eines in einen Leiter (Elektrolyt) gesenkten Isolators wirklich besteht, und recht eigentümliche Eigenschaften besitzt. Herr Professor Emil Cohn hat aus Anlass meiner Untersuchungen (diese Zeitschrift 4, 546 bis 549, 1903) eine Arbeit „Über die Bewegungen von Isolatoren in elektrisch durchströmten Leitern" (diese Zeitschrift 4, 549—551, 1903) ver- öffentlicht, in welcher eine vollständige theo- retische Erklärung aller meiner Versuche dar- gelegt ist. Wenn Verfasser auch das Vorhan- densein eines Feldes im Inneren des Isolators behauptet, so sind doch die Ergebnisse unserer Darlegungen die gleichen; Prof. Cohn, nach dem obiges Feld an der Bewegung des Isola- tors keinen Anteil nimmt, und ich, der ich das Vorhandensein dieses Feldes in Abrede stelle, gelangen beide zu demselben Resultat; alle Bewegungen von Isolatoren werden ausschliess- lich durch die Seitendrucke der Faradayschen Röhren verursacht; die Triebkräfte 'hängen nur von der elektrischen Permeabilität des Elektro- lyten und den relativen geometrischen Verhält- Digitized by Google 204 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. nissen und keineswegs von der Permeabilität des Isolators ab. Professor Cohn kennzeichnet das dielek- trische Feld folgendermassen : i. es wird durch das Volumen des Isolators lokalisiert; 2. es steht in keiner Beziehung zu den elektroly- tischen Röhren; 3. die Feldkräfte verhalten sich wie ein System innerer Kräfte und ergeben weder eine resultierende Kraft, noch ein Dreh- ungsmoment. Leider hatte ich keine Gelegenheit, mir den Artikel zur Zeit zu verschaffen; sonst wären meine weiteren Versuche, deren Beschreibung in vorliegender Nummer folgt, schon längst aus- geführt worden. Erster Versuch. Man senkt ein kleines plattes GefcLss A B (Fig. 2) zwischen zwei Elek- troden vollständig in Wasser; das Gefass ist mit einem Deckel verschlossen, und die einge- schlossene Luftmasse und das Glas der Wände spielen die Rolle eines im Inneren eines Leiters angebrachten und vom Strome durchflossenen Isolators; wenn im Isolator ein elektrisches Feld besteht, so müssen seine Kräfte auf jeden imCylin- der angebrachten beweglichen Leiter einwirken. Wenn man in das Gefass eine Magnetnadel {NS) einschliesst, welche sich um einen senk- rechten Zapfen dreht und den Strom eines Trans- formators zu 14000 Volt hineinschickt, so be- obachtet man, dass die Nadel sich sehr ener- gisch in die Ebene der Elektroden, d. h. senk- recht zu den Linien des Magnetfeldes einstellt, welches im übrigen sehr schwach ist. An Stelle eines Magneten kann man eine Kupfer- oder Aluminiumplatte benutzen, welche an einem am Deckel eines cylindrjschen Gefässes (das höher ist als das vorher erwähnte) befestigten Kokonfaden hängt; die Platten schwingen an dem Kokonfaden und stellen sich axial zwischen den Elektroden ein. Der besondere Apparat. Zum endgül- tigen Nachweis des Vorhandenseins eines Feldes im Inneren von eingetauchten Isolatoren habe ich den vorhergehenden Apparat benutzt und auch einen besonderen Apparat konstruiert, mit dem man den inneren Raum des Isolators in der Hand haben kann. Ein Cylindergefäss {A C) (Fig. 3 und 4), welches in eine zugestöpselte Röhre endigt, ist nicht mit Wasser, sondern nach Professor Nernsts Vorschlag mitNitroben- zol angefüllt; die Permeabilität des letzteren (25) ist kleiner als die von Wasser (79 — 81); da die Flüssigkeit aber andererseits unvergleich- lich weniger leitfähig ist, konzentriert sie die Pütentialdifferenzen besser; da ferner der Trans- formator Potentialdifferenzen bis zu 1 5 000 Volt gibt, so wurde Wasser zu schnell warm, als dass es sich hätte als Elektrolyt benutzen assen. An einem Seidenfaden, der an dem Stöpsel B befestigt ist, ist ein zweites bewegliches Glasgefäss I)£ aufgehängt, welches in dem Ni- trobenzol schwimmt und den Faden mit sich zieht; das Gefass D£ mit der eingeschlossenen Luft spielt die Rolle des in den Elektrolyten gesenkten Isolators; die in das Nitrobenzol ein- tauchenden Streifen /*, ö, sind die mit den Klemmen des Transformators zu 15000 Volt verbundenen Elektroden; die Kurven ä ^ geben zwei Stromlinien an; F, und F2 sind die Po- tentiale am Isolator; schliesslich ist Af eine an einem Kokonfaden hängende Metallplatte, welche sich ganz unten am Gefass befindet, damit die ) y P^ — . c ^ i-l D ""'' ■il 1 A ." ^ ^ ? 1 Fig. 4. elektrolytische Schicht dasselbe vor der direk- ten Einwirkung der Elektroden schützen kann. Zweiter Versuch. Um letzteren Versuch zu kontrollieren, bringt man die Elektroden ausserhalb des Gefässes (A C) (Fig. 3 und 4) an und bemerkt dann an der Platte keinerlei Bestreben, sich einzustellen; daraus schliesst man, dass das Nitrobenzol wirklich die Rolle eines elektrischen Schirmes spielt, und dass die Einstellung nicht von der direkten Einwirkung der Elektroden durch die Flüssigkeit hindurch, sondern von einem besonderen inneren Felde herrührt, welches durch den elektrolytischen Strom hervorgerufen wird. Dritter Versuch. Wenn das dielektrische Feld durch das Volumen des Gefässes begrenzt wird, und wenn die Kräfte dieses Feldes sich wie die inneren Kräfte verhalten, so ist zu er- warten, dass das Gefass sich selbst drehen muss, wenn die Platte schräg zur Elektroden- linie befestigt wird. Und wirklich wird das Ge- fass in kontinuierliche Rotation versetzt, wie durch die Pfeile angegeben. Wir wollen die Platte auf der anderen Seite der Elektroden Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. 205 befestigen; dann bemerkt man, dass das Gefäss i seine Winkelgeschwindigkeit verlangsamt, um schliesslich seine Rotationsrichtung umzukehren. Wenn die Abmessungen des festen und des beweglichen Gefässes nicht bedeutend sind, dann ist die Rotation recht energisch; sonst ist sie mit zunehmendem Trägheitsmoment und zunehmender Reibung und Dicke des Fadens nur langsam, obwohl das Gefäss verschiedene Rotationen ausfuhrt. Das Nitrobenzol erfährt durch den Strom eine Erwärmung; nach einigen Minuten Arbeiten, mit dem kleinen Modell fing die Flüssigkeit zu verdunsten an, und da eine derartige Erwärmung auch nur durch Joule- sche Wärme verursacht werden könnte, so sieht man, dass das Nitrobenzol sich wirklich wie ein Leiter verhielt. Vierter Versuch. Wenn man im inneren Gefäss eine Metallplatte in exzentrischer Stel- lung AB (Fig. 5) anbringt, so bemerkt man Fig. 5- t(-) eine leichte Verschiebung des Gefässes in der Richtung des Pfeiles; wenn man den Strom in geeigneten Zwischenräumen durchgehen lässt, so erhält man sehr merkliche Schwankungen. Zusammenfassung, i. Alle angestellten Versuche beweisen das Vorhandensein eines elektrischen Feldes im Innern von Isolatoren, welche man in die Stromleiter versenkt. 2. Der Behauptung von Professor Cohn gemäss ist dasselbe durch die Berührungsfläche des Iso- lators mit dem Elektrolyten begrenzt; seine Kräfte besitzen die Eigenschaften von inneren Kräften. Ich möchte meinen verbindlichsten Dank Herrn Professor J. J. Borgmann bezeugen, der mir die Möglichkeit zur Ausführung der Ver- suche verschafft hat, ferner Herrn W. T. Mit- kiewitsch, durch dessen liebenswürdige Be- mühungen ich den 15000 Volt-Transformator erhalten habe, und schliesslich Herrn A. A. Dobiasch, welcher mich im Verlauf der Ver- suche mit grosser Liebenswürdigkeit unter- stützt hat. Physikalisches Institut an der Universität zu St. Petersburg. (Aus dem Französiüchen äbersetzt von A. Gradenwitz.) (Eingegsingen l8. Jaouar 1904.) Das Verhalten beweglicher cylindrischer Eisenkerne in Doppelspulen; ein Beitrag zur -Theorie der DifFerentialbogenlampe. Von W. Biegon von Czudnochowski. § I. Befindet sich konaxial einer strom- durchflossenen Spule in deren Felde ein cy- lindrischer Eisenkern, so zeigt dieser das Be- streben, bis zu vollständig symmetrischer Lage in die Spule hineinzudringen. Die Grösse dieser durch die Spule auf den Eisenstab ausgeübten Anziehungskraft ist: 1. Annähernd proportional dem Qua- drate der Stromstärke und dem Quadrate der Winduhgszahl; 2. annähernd proportional der Qua- dratwurzel aus dem Stabdurchmesser; 3. abhängig vom Verhältnis zwischen Spulen- und Kernlänge und dem Ab- stände zwischen Spulen- und Kernmitte. § 2. Das Auftreten dieser massenbewegen- den Kräfte ist eine Folge der Magnetisierung des Eisenkernes durch die Spule; die magne- tisierenden Kräfte sind aber wegen der ex- zentrischen Lage von Kern und Spule zu ein- ander räumlich veränderlich, dementsprechend auch die freien Magnetismen, und zwar nach der Formel: y = Alogii-ii-', worin A das magnetische Moment des ersten Teilchens, x der Abstand von der Magne- tisierungsspule ist (Rowland 1876).') Die Anziehung einer in der Spulenachse be- findlichen magnetischen Masse ist bestimmbar nach der bekannten Gleichung „ ifi-jt-n, . F= — "-^ (cosq>.i—cos9>\), worin i die Stromstärke, n die Windungszahl, / die Spulenlänge, gp, und 9)2 die Abstands- winkel der Spulenenden fiir das Teilchen sind ; zur Berechnung der Anziehung auf ausserhalb der Spulenachse liegende magnetische Teilchen sind von James Stuart (1873) Formeln angegeben worden.^) Die von Spulen auf Kerne bestimmter Abmessungen ausgeübten Kräfte lassen sich hiernach durch Rechnung, wenn überhaupt, nur überaus schwierig fest- stellen; man kann aber die hierbei obwaltenden Beziehungen versuchsweise bestimmen, wie dies von Hankel (1850), Marianini Sohn (1852), Dub (1853), St. Loup (1870), v. Waltenhofen (1870), Cazin (1872), Böttcher (1884), Fi- schinger (1885), Bruger (1886), Kif-izfk (1881, 1887) geschehen ist.') Man erhält so sehr 1) Vergl. Wiedemann, Die Lehre v. d. Elektrizität, (2. Aufl.) 3, 589—590, 1895. 2) Phil. Mag. [4], 45, 219, 1879; Wiedemann, 1. c 231 — 232 31 NSheres nebst Literaturangaben siehe Wiedemann, 1. c. 624 — 638. Digitized by Google 206 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. eigentümliche Kurven iiir die Abhängigkeit der Anziehungskraft von der durch den Abstand c zwischen Kern- und Spulenmitte bestimmten Kernlage: '=gW und zwar wird in jedem Falle für ein ganz bestimmtes c die Kraft P ein Maximum. In Fig. I ist eine solche Kurve nach Versuchen von Fischinger gezeichnet.') Weise dadurch geschehen, dass man eine vom Bogenstrom durchflossene Spule auf einen die eine Kohle tragenden Eisenkern wirken lässt; derartige, zweckmässig als solche „mit langer Spule" zu bezeichnende Lampen sind z. B. die von Archereau (1848), Jaspar (1855), Marcus (1877), Thomas (1882), Stöhrer,') besitzen aber infolge der in Fig. i dargestellten all- gemeinen Gesetzmässigkeit den Nachteil: wäh- rend einer Brennperiode zu verschie- denen Zeiten verschiedene Empfindlich- keit gegenStromsch wankungen zu haben.-) Diese Thatsache hat den Anlass zu zahllosen neuen Erfindungen gegeben und in stets bcs- Fig. I. § 3. Die genaue Untersuchung dieser zu- nächst rein wissenschaftlich interessanten Ver- hältnisse^) hat aber auch eine hervorragende praktische Bedeutung; es hatte sich nach den ersten Versuchen grösseren Massstabes als not- wendig erwiesen, für die längere Erhaltung des Lichtbogens besondere Vorrichtungen, „Bpgen- lampen," herzustellen, und weiter dann das Wirken dieser von den elektrischen Grössen des Bogens selbst unmittelbar abhängig zu machen.^) Letzteres kann nun in einfachster 1) Elektrotechn. Ztschr. 6, 494, 1885. 2) Die besprochene Anordoung liegt einer grossen Zahl von Messinstrumenten zu Grunde, z. B. den von Böttcher (1883), Siemens & Halske (18S3), F. Kohlrausch (1884), V. Miller (1885), Dittmar (1885), de la Lande (18S5); näheres Wiedemann, 1. c. S5J fT. 3) Die ersten Lampen waren „rein mechanische Regnlatoren", bei denen durch Uhrwerke die Elektroden fortdauernd in gleichem Abstände voneinander gehalten — werden sollten; Wright(l84$), Staite(i846), Le Molt (1849). Fig. 2. seren Konstruktionen schliesslich zu der als „Differentiallampe mit schwingendem Werk" einen wohldefinierbaren physikalischen Apparat darstellenden Form geführt. § 4. Eine solche Differentiallampe, deren 1) Eine Abbildung dieser Lampe siehe MüUer-Pouillei [9. Aufl.] 8, 536, Fig. 441 u. 442; bezaglich der anderen und weiterer Konstruktionen, s. ▼. Urbanitzky, Die Elektr. im Dienste der Menschheit, 1884, Ders., Das elektr. Licht, 1892; bezttglich neuer Lampen u. a. Tb. Weil, Xeane Bogenlampen, Leiner, 1900, H. Birrenbsch, Theorie und Anwendung des elektrischen Bogenlichtes , Gebr. Jinicke, 1903. 2) Man hat versucht, nach derartigen Lampen einerseiL« durch Einfuhrung einer sich mit der Spulenkraft ändernden Gegenkraft eine Verbesserung zu erzielen (Pöge & Fisch- inger, D. R.-P. 31 761, Wohlfahrt & Krönig, D. R.-P. 30701), andererseits durch besondere Spulenkombination die Anziehungskraft auf einer Ifingeren Strecke gleichbleibend ru machen (Th. Bruger, D. R.-P. 36554 und 39869 [1887). Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. 207 allgemeines Schema Fig. 2 zeigt, beruht darauf, dass ein durch das Eigengewicht des oberen Kohlenhalters ® angetriebenes Räderwerk ©, mittels eines Hebels um die Achse seines Hauptrades b drehbar — oder auch gradlinig senkrecht verschiebbar*) — und dabei in seiner Stellung abhängig von der Wirkung zweier Spulen auf einen am freien Ende des Hebels befestigten Eisenkern, bei bestimmter Stellung durch eine verstellbare Nase g festgehalten wird; diese Stellung des Werkes, der auch eine ganz bestimmte Lage des Kernes zu den Spulen entspricht, heisst „Regulier- stellung". Die eine Spule wird vom Bogen- strom selbst, die andere von einem abge- zweigten und der Bogenspannung propor- tionalen Strom durchflössen, und beide werden, von Besonderheiten abgesehen, wenn y und Ei die Normalwerte haben, gleiche Amp^re- windungszahl besitzen und auch zweckmässig in gleichen Abmessungen auszuführen sein. Diese Anordnung: cylindrischer Eisenkern und zu ihm symmetrisch zwei gleiche Spu- len, wobei aber vom ganzen System nur die eine Spule beweglich und die auf diese aus- geübte Anziehungskraft Gegenstand der Messung, war, ist bereits vor langer Zeit (1850) von Hankel untersucht worden, der folgendes fand: Bei zwei gleichen Spulen ist die auf die eine derselbenausgeübteAnziehungs- kraft ein Maximum, wenn die äusseren Ränder der Spulen in gleichen Ebenen liegen mit den Kernenden; beim Zu- sammenschieben der Spulen gegen die Stabmitte nimmt die Anziehungskraft erst ab, dann wieder bis zu einem Maxi- mum zu.^) Wenn aber zwei Spulen auf einen gemein- samen Eisenkern in gleichem Sinne magne- tisierend wirken, d. h. sich entgegengesetzte Pole zukehren, so werden ihre magnetisierenden Wirkungen sich addieren.^) Die dabei sich er- gebenden Verhältnisse kann man veranschau- lichen, wenn man für die gegebene gegen- seitige Lage beider Spulen die Anziehungs- kurven für beide Spulen zeichnet; die auf den Eisenkern bei beliebiger Lage gegen das Spulensystem ausgeübte Gesamtkraft ist dann allgemein gleich der algebraischen Sum- me der Einzelkräfte*), denn jede Spule l] Dieses ist z. B. der Fall bei der DifferentiaUampe von T. Hefner-AIteneck, and der allerdings ein anderes Difierentialsystem (Anker zwischen zwei Elektromagneten) be- sitzende Tjunpe von Gebr. Naglo 1886. 2) Wiedemann, 1. c. 628; die Dimensionen waren: Spnlenl£n|;e = 9 1 ,2 mm, Kemlänge^ 815 mm, Spulendurch- messer aussen =" 91,3 mm, innen ^^ 55,8 mm, Kemdurch- messer == 29,7 mm. 3) Jamin 1874, Gaugain 1877; vergl. Wiedem ann 1- c. 592. 4) Löscher 1834; vergl. Wiedemann, I.e. 593, Bei- blätter 0, 537. wird den Kern in sich hinein und damit aus der anderen herauszuziehen suchen. Zu dem erwähnten Zweck müsste man nun in jedem Falle die betr. Kurve für eine Spule, wenn beide gleich, für beide Spulen, wenn sie verschieden, erst durch den Versuch feststellen. § 5. Man kann nun aber den Abstand zwischen Kern und Spulenmitte setzen: worin /* die Kemlänge, /, die Spulenlänge und u der Abstand des eintauchenden Kernendes von dem der Kemmitte abgekehrten Spulen- ende ist; bei /»1> 2 /, sind nun nach den ein- gehenden Untersuchungen von Bruger (1886) unabhängig von der Stromstärke und der WindungszahP), die Anziehungskräfte 'erst merklich ~ beim Eintritt — bezw. kurz vor- her — des Kernes in die erste Spulenwindung, am grössten bei Eintritt desselben Kernendes in die letzte — der Kernmitte abgekehrte — Spulenwindung, und Null, wenn Kern- und Spulenmitte zusammenfallen, so dass man setzen kann: -%(u'). Aus dem Gesagten ergiebt sich dann, dass bei cylindrischen Kernen, deren Länge grösser ist als das Doppelte der Spulen- länge, der Abschnitt des Anziehungs- weges zwischen Anziehungsmaximum und -minimum proportional /* — /*, für den anderen Abschnitt des Anziehungs- weges dagegen die Spulenlänge /, maass- gebend ist.^) Hiernach lassen sich dann die Ergebnisse der Bruger sehen Versuche als reine Verhältniswerte unter Beachtung des eben Ge- sagten recht gut und, wie mir scheint, ohne erheblichen Fehler zur Darstellung der all- gemeinen Verhältnisse in beliebigen Spulen- systemen der beschriebenen Art benutzen; dies ist in Fig. 3 und 4 für dasselbe System, aber ver- schiedenen Abstand der beiden Spulen von- einander geschehen. Man gelangt so zu fol- genden allgemeinen Sätzen: a) Überschneiden sich die beiden Kurven nur mit den ansteigenden Zwei- gen, so ist die Mittellage des Kernes labil, da schon bei geringer Verschiebung nach oben oder unten die beiden wirkenden Kräfte sehr verschieden werden. b) Fallen die Maxima zusammen, so decken sich auch die Kurvenzweige in der Nähe fast vollkommen und die Mittel- lage des Kernes ist praktisch indifferent, 1) Elektrotechn. Ztechr. 7, 199—202, 245—248, 1886]; Beiblätter 10, 516—517. Vergl. auch Dubois, Magnetische Kreise, 267, § 103fr., 1894. 2) Bruger, E. T. Z 7, 200—201 und Fig. S. 200, 1886 Digitized by Google 208 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. da schon sehr erhebliche Verschiebungen nötig | sind, um den Kern in eine Lage zu bringen, 1 für welche die beiden entgegengesetzten Kräfte ' sehr verschieden sind. I c) Sind sich die beiden Spulen so nahe, | dass die abfallenden Zweige der Kurve \ I — I — r-"\ ;i\ A /l / \ 1 1 / \ \ \ \ ■< yf^ A V V »• 1,1 '^ " ! N. *^J' s, i i i 1 ps>i>m>}ijamm ! ^ t-vvvv^viv:;J^./'>, r;j>;:^wSS^^^ Fig. 3. sich schneiden, so ist die Mittellage stabil, d. h. bei Verschiebung des Kernes wächst die Einwirkung derjenigen Spule, von der sich seine Mitte entfernt Mit dem Vor- ! "" t\ • \ \ 1 \ ', .1 1 \ 1 \ \ i i \ } f ! / ! 1 \ \ 4 .^ / I 1 . --1- - ^ f. "v^ \ ^ i , j &^.:vs>;,.>;,/,.,,'-; .^^. J ■ x.„..>..:..::x..>ss,::;J Fig- 4- getragenen stimmen auch die an der oben beschriebenen Anordnung von Hankel er- haltenen Ergebnisse gut überein. § 6. Derartige „elektromagnetische Dif- ferentialsysteme') sind nun, ausser bei der be- kannten ersten Differentiallampe von v. Hefner- I) Die Anurdnung: „EUenstab mit den zwei ihn differential in sich hineinziehenden Sputen" ist vom ver- storbenen V. Hefner-Alteneck s. Z. selbst als besonders wichtige Verbesserung seiner Lampe gegenüber den früheren bezeichnet worden; Elektrot. Ztschc. 3, 443, 1682. Alteneck (1878)'), noch in vielen anderen zur Anwendung gebracht, z. B. den von Krizlk & Piette (1880)^, Schwerd & Scharnweber (1882), Crompton & Crabb (1889), Körting & Mathiesen (Modell y], Schuckert & Co. (Modell B), K. Weinert- Berlin, Siemens & Halske („Seillampe" 1899!, Ges. „Sirius", vorm. Hansen- Leipzig, „Volt- ohm" München, Stralsunder Bogenlampen- fabrik. Die beiden Spulen eines solchen Systems seien (wie das auch vielfach thatsäcblich der Fall) gleichgross und mögen bei normalen Werten von ^ und £i gleiche Amp^rewindungs- zahl haben; soll nun Regulieren eintreten, so muss die Differenz der beiden einander ent- gegenwirkenden Kräfte Py und P^ erst einen je nach der Konstruktion verschiedenen end- lichen Wert / erreichen, um die Reibungs- widerstände und die Trägheit der zu bewegen- den Teile überwinden zu können, d. h. es muss, wenn P^ und P^ gleichzeitig in entgegengesetztem Sinne sich ändern, sein: worin x+y = s ist. Sind die Änderungen von Pe und P7 pro- zentisch gleich, so folgt: Nun ist, wie schon gesagt, p in jedem Falle fegeben*), es wird demnach die prozentuale .nderung von J und Eb um so grösser sein müssen, je kleiner die Werte von i*j und ?/; für die Regulierstellung sind. Daraus ergeben sich nach dem Vorigen folgende Sätze: I. Um bei gegebener Konstruktion 1) Die, soweit mir bekannt, noch bis vor 00 2 Jahren auf Bestellung in grösserer Anzahl angefertigt worden ist, uod auch noch nach heutigen Begriffen ak „gute" Lampe gelten darf. 2) Bei der ältesten Form nach einem mir von Herrn Prof. Hagenbach-Bischoff in Basel freundlichst zur Ver- fügung gestellten Prospekt, allerdings mit doppelt konischem Eisenkern. 3) / ist bei guten Lampen ziemlich klein, d. h. die Regelung recht empfindlich, wie folgendes Beispiel zeigen möge. Die Brenndauer einer I^mpe betrage bei 400 mm Gesamtkohlenlänge entsprechend bei je 50 mm Rest rend 37 mm stUudlichem Gesamtabbrand, das sind in der Minute 0,6166 und pro Elektrode 0,3083 mm. Die Übersetzung im Laufwerk sei '/4> Vsi V51 "'so im ganzen t : 200 und l Um- drehung des letzten Rades (/) sei statt in 4 wie in Fig. 2 in 10 Stufen geteilt, dann entspricht eine Stufe oder ein Regelungsschritt bei idealem Funktionieren '/jono einer Um- drehung der Seilscheibe, oder wenn deren wirksamer Um- fang = 126 mm ist, einer Stufe eine Bewegung jeder Elelitrode um 0,063 i'^'"- Jedesmal, wenn um diesen Hetrag jede Eleli- trode durch den Abbrand verkQrzt ist, kann Kegulieren ein- treten, d. h. bei dem oben angegebenen stündlichen Abbrand rund S lu-il i" d" Minute oder alle 12 Sekunden. Derartig exaktes Arbeiten lässt sich für Versuchszwecke Ihatsächlich erreichen, während ein Abstand von 2 Minuten zwischen jwei Regulierungen (Hartmann-Kempf, Elektroakustische Unter- suchungen, S. 244) ungebtthrlicb gross- erscheint. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 8. 209 die grösstmögliche Regulierempfindlich- keit zu erhalten, ist die „ReguHer- stellung" so zu wählen, dass für sie die Anziehungskräfte beider Spulen mög- lichst hohe Werte haben. 2. Um dies zu erreichen, ist den ge- gebenen Verhältnissen entsprechend der Abstand derRegulierspulen sozuwählen, dass die Maxima der Anziehungskurven zusam menfallen. 3. Soll dieselbe Lampe für andere Elektroden verwendet werden, welche einen längeren oder kürzeren Bogen von j 1 1 • ^E u grosserem oder kleinerem .y ergeben, als die ursprünglich für sie bestimm- ten'), so darf die Vergrösserung oder Verkleinerung des-zum Ausgleichen plötz- licher Stromstösse beim Einschalten so- wie infolge von Inhomogenität der Elek- troden notwendigen Hubes nicht durch Verschieben der Spulen gegeneinander bewirkt werden. (Vgl. oben Satz a — c.) § 7. Bisher war die Kernlage bei Regulier- stellung als zu beiden Spulen symmetrisch an- genommen; das Vorgetragene gestattet aber auch weiter die Untersuchung der Frage: ob und welchen Einfluss eine Veränderung der Regulierstellung auf das Arbeiten einer sol- chen Differentiallampe hat. Für den oben unter b) besprochenen Fall ist ein solcher nicht zu erwarten, da die beiden Kräfte auf weite Strecken hin einander das Gleichgewicht halten, dieser Fall scheidet also aus. Für den Fall a (Fig. 3) dagegen sind die Schaulinien an ihrer Schnittstelle sehr steil, eine geringe Veränderung der Regulierstellung und damit der Kernlage bewirkt bereits eine sehr erhebliche Verschieden- heit von Pj gegen P^ für die vorgeschriebenen Normalwerte von 7 und Ei, und es wird der Kern nur dann in Ruhe bleiben, d. h. die Lampe nur dann stetig brennen, wenn entsprechend der Verschiebung des Kernes nach oben oder unten entweder Ei oder y so weit erhöht wird, dass wieder Pß=Py ist. Im Falle c fände das gleiche im umgekehrten Sinne statt, es würde aber, wenn dieser Fall überhaupt vor- kommt, sich nur um geringes Übereinander- greifen der Maxima handeln können; dagegen dürfte Fall« ziemlich häufig sein.*) DieRegulier- d E 1) ry ist relativ gross beim Wechselstromelektrolyt- l>ogeD und dem Gleichstrombogen zwischen HomogenkohleD, sehr klein beim normalen Wechselstrombogen (iwischen Docht- kohlen) und noch kleiner beim „Flammen"bogen zwischen Elektroden zweiter Art (vergl. „Flammen oder Effektbogen- licht", Verh. d. Dtsch. Phys. Ges. 6, 156—176, 1903). 2) Der Grenzfall iiir c ist vollständiges Zusammentreten der beiden Spulen zu einer «inzigen, und hierfür ist ja that- sächlich die Mittellage stabil, da nur für diese jede An- ziehungskraft der Doppelspule auf den Kern verschwindet. Stellung lässt sich bei Lampen mit einem nach den Grundzügen der Fig. 2 eingerichteten Werke festlegen, indem man nach Einschieben eines Metallstückes bekannter Dicke zwischen die untere Spule und den den Kern tragenden Hebel g verstellt, bis das Werk eben nicht mehr glatt durchläuft; eine Verringerung der Dicke dieses ,,Reguliermasses" bedeutet dann eine Tieferlegung der Kernlage bei Regulierstellung. Bei einer Einrichtung nach Fig. 2 würde die obere Spule des DifTerential- systems die Hauptstromspule, die untere die Nebenschlussspule sein (wie sich sehr einfach aus der Figur ergiebt); im Falle a würde dann eine Tieferlegung des Kernes eine Ver- grösserung der Stromstärke bei normaler Spannung zur Folge haben müssen. Ich lasse hier einige Beobachtungen an einer, ein DifTerentialsystem solcher Art besitzenden Lampe folgen : Tabelle L Reguliermass Spannung Stromstärke 10 mm 9 » 8 „ 40 Volt 40 „ i 40 „ Tabelle II. 11,5 Amp. 14.0 „ '5.5 .. Reguliermass > Spannung Stromstärke 10 mm 9 .- 8 „ 40 Volt 40 „ 40 .. 12,2 Amp. 14,8 „ "6,2 ,. Wie ersichtlich bestätigen diese Beobachtungen das Obengesagte vollkommen'), und zwar sind die Änderungen der Stromstärke sehr erheblich; man kann aber auch bei einer selchen Ver- änderung der Regulierstellung, ^ei es nach oben oder unten, sowohl Ei als auch y unverändert lassen, wenn man die bezügl. Spule, von der sich die Kemmitte entfernt, durch Federn oder Gewichte unterstützt in ihrer Wirkung. Be- zeichnen wir diese Hilfskraft mit P', so ist die Gleichgewichtsbedingung für den schon oben behandelten Fall der Tieferlegung des Kernes 7^=/'y-i-P' und die Regulierbedingung: Dies besagt, da / gegeben, P^ aber seinem 1) Nach Fig. 3 lassen sich ftlr das dort gezeichnete Differentialsystem mit 'Hilfe der eingangs angeführten all- gemeinen Sätze für bestimmte Kemverschiebungen die zu er- wartenden Änderungen von y bezw. E der Grössenordnung nach bestimmen. Ebenso kann man nach dem Vorgetragenen auch bei verschiedenen Spulen mit verschiedenen Ampirewindungs- zahlen, wenn nur diese und die Dimensionen bekannt .sind, graphisch die obwaltenden Verhältnisse ermitteln. Digitized by Google 2IO Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. absoluten Betrage nach gemäss Fig. 3 grösser geworden, ferner P' unveränderlich ist, nichts anderes, als dass jetzt gleichen prozentualen Änderungen der einander entgegenwirkenden Kräfte ungleiche prozentuale Änderungen der Spulenkräfte entsprechen und bei gleicher Regulierempfindlichkeit die kleinste prozentuale Kraftänderung der begünstigten Spule gegen früher verkleinert ist, oder allgemeiner aus- gedrückt: Durch asymmetrischeLage desKernes bei Regulierstellung lässt sich, wenn man durch mechanische Mittel diejenige Spule unterstützt, von welcher die Kern- mitte sich ihrer Mittellage gegenüber entfernt hat, bei gleichen Normalwerten von Strom und Spannung je nach Bedarf eine besondere Empfindlichkeit der Lampe für Strom- oder für Spannungs- schwankungen erzielen. Auch hierfür sei ein Beispiel gegeben. Regulienings- mass 8,0 mm 7,0 .. Spannung Stromstärke ^7 45 Volt 4S n 8,5 Amp. 8,5 „ 0,3 Amp. 0,505 „ AEb war beide Male gleich ( — 1,15 Proz.); die Strom- und Spannungszahlen sind Mittel- werte aus mehreren sich unmittelbar folgenden und nur wenig von einander abweichenden Ab- lesungen. § 8. Die im vorstehenden (m. W. zum ersten Male) näher besprochenen und durch das in denselben zur Verwendung gelangende Differentialsystem bedingten Eigenschaften sol- cher Lampen, bei denen die Veränderungen der elektrischen Grössen einen beweglichen Eisenkern beeinflussen, dürften sich als wert- voll erweisen bei Untersuchungen am Licht- bogen, zu denen leider bisher fast allgemein Handregulatoren verwandt worden sind. Diese müssen als, selbst bei grösster Sorgfalt, in ihrem Gebrauch zu derartigen Untersuchungen wenig geeignet bezeichnet werden, da sich mit ihnen auf die Dauer nicht entfernt ein so gleich- massiger Bogen erzielen lässt wie mit einer gut eingestellten und imWerke vollkommen staub- freien Differentiallampe mit schwingendem Werk. Eine grosse Zahl solcher Lampen besitzt nun statt des beschriebenen ein anderes Diffe- rentialsystem, bestehend aus zwei Elektro- magneten mit gemeinsamem Anker. Wenn auch dieses System in mancher Hinsicht sich ähn- lich verhalten wird, wie das den vorstehenden Betrachtungen zu Grunde liegende, so sind doch im einzelnen die Verhältnisse andere und bleiben besonderer Behandlung ^Vorbehalten. Berlin, Januar 1904. (EingegangeD l8. Januar 1904.) Über die radioaktive Emanation der Wasser- und Ölquellen.') Von F. Himstedt. 1. Das Wasser aller Quellen, welche ich zu untersuchen Gelegenheit hatte, ebenso frisch heraufgeholtes Grundwasser zeigt die Fähigkeit, die durchgepresste Luft leitend zu machen; da- gegen habe ich in keinem offen fliessenden Bache oder Flusse diese Eigenschaft finden können. Ich habe Quellen untersucht, welche aus dem Gneis kommen (Höllental, Kybfelsen etc. bei Freiburg), solche aus Kalkstein (Schönberg, Schnewburg bei Freiburg), aus Buntsandstein (Heidelberg) und solche vulkanischer Natur, Kaiserstuhl, die Quellen von Baden-Baden, von Wildbad, von Fachingen im Lahnthal u. a. Alle kalten Quellen zeigten angenähert gleich- starke Wirkung, die Thermalquellen eine grössere, zum Teil sehr grosse Wirkung; die grösste die Murquelle von Baden-Baden. Bei dem Wasser der oben erwähnten Mur- quelle, das zwei Tage nach dem Auffengen untersucht wurde, ergab sich, dass die 50 Liter Luft des Versuchsgefässes durch die Emanation aus ^/4 Liter Wasser eine ca. 40mal grössere Leitfähigkeit erlangt hatten, ein Skalenteil des Elektroskops brauchte nämlich in Zimmerluft 59 Min. 45 Sek.; nachdem die Emanation in den Apparat ge- bracht war, I Min. 27 Sek. Nur wenig hinter dem Wasser der Murquelle zurückstehend habe ich das des Klytumno ge- funden, von demHerrProf.VicenzaAlessandro in Perugia die grosse Freundlichkeit hatte, mir Proben zu schicken. j Ich unterlasse es, die Zahlenwerte für alle untersuchten Wassersorten anzugeben, da die Resultate, wie sich zeigen wird, wesentlich be- einflusst werden können durch die Art des Auf- fangens des Wassers, sowie durch die Zeit, die zwischen dem Einfüllen und der Untersuchung verstrichen ist. 2. Leitet man Wasserstrahlpumpenluft, also „aktive" Luft, durch irgendeine unwirksame Flüssigkeit, so wird dieselbe dadurch aktiviert, d. h. stellt man mit dieser Flüssigkeit jetzt Ver- suche an, so erhält man dieselben Resultate wie bei frischem Quellwasser. Die beim Durch- streichen von Luft durch aktives Wasser rait- gefiihrte Emanation kann also von anderen Flüssigkeiten aufgenommen, absorbiert werden. ' Herr v. Traubenberg, der diese Versuche ausgeführt hat, hat gefunden, dass die Kohlen- wasserstoffe den grössten Absorptionskoeffi- zienten besitzen. Ein Liter Petroleum z. B. ver- i) Das Folgende enthält einen Anszug aas Ber. d. Natart. Ges. Freiburg i. H., Bd. XIV S. 181, dem die Resultate eiaigtr neuer Versuche eingefügt siud. F. Himstedt Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Nö. 8. 211 mag, wenn durch Durchleiten von Wasserstrahl- luft gesättigt, ca. 20 mal soviel Emanation auf- zunehmen, als ein ebenso behandeltes gleiches Quantum Wasser. 3. Die eben erwähnte Thatsache musste den Gedanken nahelegen, Erdöl, welches direkt am Bohrloche aufgefangen ist, zu untersuchen. Die Elsässische Petroleum - Gesellschaft in Wal- burg i. E. hatte die Freundlichkeit, mir zwei Proben von Petroleum zu schicken, welche direkt an den Bohrlöchern zweier verschiedener Quellen aufgefangen waren. Beide Proben er- wiesen sich als aktiv. Dass das käufliche Pe- troleum nicht aktiv ist, erklärt sich sehr einfach daraus, dass es durch Destillation gewonnen ist. So wie man die von einer Flüssigkeit absor- bierten Gase durch Sieden austreiben kann, so wird auch die gasförmige Emanation durch diesen Prozess ausgetrieben. 4. Nach dem Vorhergehenden ist zu er- warten, dass wenn man aktive Kellerluft durch eine inaktive Flüssigkeit saugt, oder die Flüssig- keit längere Zeit in der Kellerluft stehen lässt, dieselbe dadurch aktiviert werden kann. Der Versuch bestätigt dies, und führt somit zu der Vorstellung, dass zwischen einer Flüssigkeit und einem Gase sich stets ein Gleichgewichtszustand hinsichtlich der Aktivität herzustellen sucht, wobei aber zu berücksichtigen ist, dass die ver- schiedenen Flüssigkeiten verschieden grosse Absorptionskoeflizienten für die Emanation be- sitzen. Am besten wird dies wohl durch fol- gende Beobachtung illustriert. Ein Liter Pe- troleum und ein Liter Wasser wurden entak- tiviert, d. h. es wurde eine Stunde lang Zimmer- luft durch dieselben hindurchgeblasen. Sie sind hierdurch mit der Zimmerluft im Gleichgewicht. Wird mit ihnen ein Versuch angestellt, wie unter No. i beschrieben, so zeigt sich keine Änderung der Leitfähigkeit im Gefässe. Die Flüssigkeiten wurden hierauf in flachen Glas- schalen nebeneinander in dem Keller aufgestellt. Nach drei Wochen wurden sie untersucht. Beide waren aktiv geworden, das Petroleum enthielt aber, dem grösseren Absorptionskoeffizienten entsprechend, bedeutend mehr Emanation als das Wasser. Man kann am einfachsten wohl die Sache so darstellen, dass man sagt: Für diese Ema- nation gilt das Daltonsche resp. Henrysche Gesetz. Aus dieser Vorstellung erklären sich ganz zwanglos die folgenden Beobachtungen. Wasser, das direkt an der Quelle eingefüllt war, erwies sich stark aktiv, ca. 50 m von der Quelle entfernt eingefülltes Wasser war wesent- lich schwächer aktiv, und nachdem das Wasser ca. 200 m über Geröll stark bergab geflossen war, erwies es sich als inaktiv. Ein cementiertes Gartenbassin wurde mit aktivem Leitungswasser gefüllt. Nach 24 Tagen wurde eine Probe untersucht, und es ergab sich das überraschende Resultat, dass die Leitfähigkeit der Luft im Apparate durch das Hindurchstreichen durch dieses Wasser nicht erhöht, sondern ver- mindert wurde. Die Erklärung war leicht zu finden. Die Luft im Freien über dem Wasser besass, wie der Versuch zeigte, eine geringere Leitfähigkeit als die Zimmerluft. Ebenso er- klärt es sich, dass frisch aufgefangenes Regen- wasser einmal eine geringe Abnahme, ein anderes Mal eine geringe Zunahme der Leitfähigkeit der Zimmerluft verursachte; das Regenwasser befindet sich, sozusagen, im Gleichgewicht mit der Aussenluft, und zeigt der Versuch nur den Unterschied dieser gegen die Zimmerluft. Sehr deutlich trat dies Verhalten bei Ver- suchen mit Seewasser hervor. Das Wasser war auf freier See bei Helgoland aufgefangen und kam drei Tage nach dem Auffangen in Freiburg zur Untersuchung. Die Zerstreuung in Zimmer- luft ergab i Sk. in 60 Min. Nachdem die Luft durch das Seewasser gesaugt war, i Sk. in 81 Min. Man kann hieraus geradezu den Schluss ziehen, dass die Zerstreuung in der Seeluft bei Helgoland entschieden geringer ge- wesen sein muss als in der Zimmerluft in Freiburg, denn der Absorptionskoeffizient von Salzwasser ist nach unseren Versuchen nicht so sehr von dem des Wassers verschieden. 5. Es schien mir von Interesse zu sein, wenn möglich, die Temperatur genauer zu be- stimmen, bei der die Emanation in dem Kupfer- rohr ausfriert resp. wieder auftaut.') Eine Kupferspirale wurde zusammen mit einem Pentan-Thermometer in ein Glasgefäss von 5 cm Durchmesser und 30 cm Länge gesteckt, das seinerseits wieder in ein Dewarsches Ge- fäss von 9 cm Durchmesser und 45 cm Länge gehängt werden konnte. Zuerst wurden beide Gefässe mit flüssiger Luft gefüllt und wurde zwei Stunden lang durch die Kupferspirale [ getrocknete und von CO^ und 0 befreite I Wasserstrahlluft geschickt. Dann wurde die I flüssige Luft aus dem inneren Glasgefässe entfernt und dasselbe oben möglichst dicht mit Watte verschlossen, durch die hindurch nach aussen nur die beiden an die Kupfer- spirale gesetzten Gummischläuche ragten. So- lange das Dewarsche Gefäss bis zum Rande mit flüssiger Luft gefüllt, das innere Glasgefäss also nahezu 30 cm in diese eintauchte, zeigte das Thermometer konstant — 182' C. Um andere Temperaturen zu erhalten, wurde die flüssige Luft aus dem De war sehen Gefässe so weit fortgenommen, dass das innere Glas- gefäss nicht mehr eintauchte, und es wurde oben die Oeffnung ebenfalls gut mit Watte ver- schlossen. Durch diese hindurch ging ein Glas- I) Vgl. die Versuche Drudes Ann. d. Phys. IS, 107, 1903 Digitized by Google 212 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. röhr, das je nach Bedarf bis auf den Boden des Dewarschen Gefässes oder nur so weit hineingesteckt wurde, dass sein unteres Ende ober- halb der flüssigen Luft sich befand. Durch verschieden starkes Hindurchblasen von Luft durch dieses Glasrohr liess sich jede gewünschte Temperatur von — 189° bis — 140* C. auf 2 — 3 Grade genau einstellen und beliebig lange konstant halten. Es wurden nun bei ver- schiedenen Temperaturen mit einer Hempel- schen Gasbürette mit QuecksilberfuUung jeweils 100 cbcm Gas aus der Kupferschlange langsam herausgesaugt, in den Versuchsapparat gebracht und untersucht, ob eine Änderung der Leit- fähigkeit eintrat. Wiederholte Versuche, bei denen mit auf- und mit absteigenden Tempe- raturen gearbeitet wurde, haben ergeben, dass unterhalb — 154* C. nie eine nachweisbare Menge der Emanation aus dem Kupferrohre erhalten wurde, und dass umgekehrt oberhalb — 147" C. stets die Wirkung der gasförmigen Emanation nachweisbar war. Ich glaube des- halb, dass der Kondensationspunkt zwischen — 147" und 154° C. liegt. Enger habe ich die Grenzen trotz wiederholter Versuche nicht ziehen können. Rutherford und Soddy ') haben in- zwischen gezeigt, dass die Radiuniemanation ebenfalls in flüssiger Luft kondensiert wird, und haben nach einer ähnlichen Methode den Kondensationspunkt zu — 150" C. bestimmt. Die Übereinstimmung ist eine so augenfällige, dass sich die Vermutung nicht von der Hand weisen lässt, es handle sich in beiden Fällen um dieselbe Emanation. 6. Herr v. Traubenberg hat deshalb auf meine Veranlassung untersucht, ob auch die Radiumemanation ähnlich wie die Emanation des Wassers von verschiedenen Flüssigkeiten verschieden stark absorbiert wird und hat ge- funden, das hier in derThat ein unverkennbarer Parallelismus besteht. 7. Drei Glasgefässe I, II und III standen durch Röhren miteinander in Verbindung. III konnte von I und II durch einen Hahn ab- geschlossen werden. Die Gefässe wurden mit Radiumemanation, die von 50 mgr eines Giesel- schen Präparates stammte, gefüllt, so dass sie im Dunklen hell leuchteten. Wurde I in flüssige Luft gesteckt, so war nach i — 2 Tagen das Leuchten in II so gut wie vollständig ver- schwunden, während III, wenn durch Hahn während dieser Zeit abgeschlossen, weiter leuchtete. Wurde die flüssige Luft wieder ent- fernt, so leuchteten nach ca. 24 Stunden wieder alle 3 Gefässe mit gleicher Helligkeit. Die Versuche wurden mehrfach wiederholt und variiert. Die Radiumemanation verhielt sich genau wie ein überhitzter Dampf, der bei der l) Rutherford und Soddy Philos. Mag. (6), B, 516, 1903- Temperatur der flüssigen Luft kondensiert wird. — Die gleichen Versuche wurden mit Wasser- strahlluft mit dem Elektroskop messend ver- folgt. Zwei vollkommen gleiche Glasröhren 1 wurden mit Wasseremanation gefiillt. No. 1 wurde mit einem mit Zimmerluft gefüllten Ge- fässe No. III verbunden, das in flüssige Luft tauchte, No. II verschlossen aufbewahrt. Nach rwei Tagen wurde der Inhalt der Röhren und des Gefässes in dem Versuchsapparate untersucht. Die Blätter des Elektroskops flelen in 1 2 Minuten um I Sk. zusammen, wenn der Apparat mit Zimmerluft gefüllt war. Nachdem das Rohr I in den Apparat ent- leert war, betrug die Zeit für i Sk. — 10' 50", also nur eine ganz geringe Zunahme der Leit- fähigkeit. Der Apparat wurde mit Zimmeriuft ausgespült, I Sk. — 12', Rohr II eingeleitet, I Sk. — 3' 20" wieder Zimmerluft i Sk. — 12' 10", das Gefäss III i Sk. — 3'35". Also die Ema- nation ist so gut wie vollständig in das in flüssiger Luft gekühlte Gefäss hinüber ge- wandert. 8. Herr Crookes') hat gezeigt, dass Sidot- blende unter dem Einfluss der Radiumema- nation die Erscheinung des Szintillierens zeigt. Die Herren Elster und Geitel haben dann festgestellt, dass ein Sidotblendeschirm auch in Kellerluft die gleiche Erscheinung zeigt, vorausgesetzt, dass man ihn mit dem negativen Pol einer Hochspannung verbindet. Diesen letzteren Versuch habe ich mit bestem Erfolge mit Wasserstrahlluft nachmachen können. Aber auch bei der Crookesschen Anordnung, also ohne den Schirm negativ zu laden, habe icb die Erscheinung mit Wasserstrahlluft gesehen. Ganz sicher und ohne Schwierigkeit habe ich das Szintiliieren mit der in flüssiger Luft kondensierten Emanation nachweisen können, weil dasselbe hier weit stärker auftrat. 9. In der citierten Arbeit habe ich gezeigt, dass wenn man den Versuchsapparat mit gut leitender Wasserstrahlluft füllt und dann ver- schlossen stehen lässt, die Leitfähigkeit lang- sam aber beständig bis auf den normalen Wert der Zimmerluft abnimmt. An dem Apparate waren gefettete Hähne, in demselben waren grössere Metalloberflächen, und es erschien deshalb nicht undenkbar, dass infolge von kleinen Undichtigkeiten etc. das wirksame Agens verloren ging. Um möglichst einfeche Verhältnisse zu haben, habe ich eine Anzahl von gleichgrossen Glasröhren mit Wasserstrahl- luft gefüllt und zugeschmolzen. Die erste wurde noch am gleichen Tage in den Versuchsapparat entleert und die dadurch bewirkte Steigerung 1) EDtnomiDcn aus dicüer Zeitschr. 4, 439i 'W- Ober die durch radioaktive Emanation erregte szintillierendr Phosphoreszenz der Sidotblende Ton Elster und Geitel. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 8. 213 der Leitfähigkeit gemessen. Die zweite am folgenden Tage u. s. w. Es zeigte sich genau das gleiche Abklingen der Wirksamkeit, wie es früher beobachtet war. Die nach 29 Tagen entleerte Röhre brachte keine messbare Steige- rung der Leitfähigkeit mehr hervor. Ebenso wurden eine Anzahl von Flaschen mit aktivem Wasser gefüllt und verschlossen auf- bewahrt. Es ergab sich das gleiche Abklingen der Wirksamkeit. Auch ein dickwandiges Blei- gefäss wurde mit Wasser gefällt, zugelötet, und in ein Wasserreservoir versenkt, vier Wochen lang aufbewahrt. Die Untersuchung ergab, dass das Wasser nach dieser Zeit keine Ema- nation mehr enthielt resp. abgab. 10. Über Versuche, welche ich in Gemein- schaft mit Prof. G. Meyer hier ausgeführt habe, das Spektrum des Emanationsgases zu photographieren, soll in Bälde berichtet werden. Hier möchte ich nur kurz erwähnen, dass ich bei Gelegenheit dieser Versuche festgestellt habe, dass die Emanation nicht zerstört wird, wenn man sie durch beliebige Säuren oder Alkalien gehen lässt, wenn man sie über glühendes Kupfer oder glühendes Magnesium leitet, noch wenn man elektrische Funken oder stille elektrische Entladungen darauf einwirken lässt. 1 1 . In dem Sitzungs-Bericht der Berl. Akad. V.Januar d. Js. hat Herr Sehen ck') die Frage i aufgeworfen: „Sollte diese Emanation (die des | Kadiums) nicht aus Ozon bestehen?" Ich glaube, Herr Sehen ck hat bei der Stellung dieser Frage übersehen, dass die Ra- diumemanation ebenso wie die Wasserema- nation, wie im vorstehenden angegeben ist, durch Säuren und Alkalien, über glühendes Kupfer und über glühendes Magnesium ge- leitet werden kann, ohne verändert zu werden. Dies trifft beim Ozon wohl sicher nicht zu. Es lässt sich übrigens leicht ein Parallel- versuch anstellen, der in sehr drastischer Weise das verschiedene Verhalten von Radiumema- nation und von Ozon darthut. Ein starker Ozonstrom wurde gegen die Sidotblende ge- blasen. Es ist dann eine, nur mit völlig aus- geruhtem Auge wahrnehmbare Zunahme des Leuchtens zu konstatieren, dabei aber starker Ozongeruch zu bemerken. Wird der Ozon- strom durch Jodkaliumlösung geleitet, so ver- schwindet mit dem Geruch auch die Wirkung auf die Sidotblende; die Jodkaliumlösung wird in wenigen Sekunden blau. Wurde über ein Pariser Radiumpräparat von mittlerer Stärke, das in einer Glasröhre ein- geschlossen war, nur r Sek. lang mit dem Munde ein Luftstrom gegen den Sidotschirm l) R. Schenck, Theorie der radioaktiven -Erscheinuogcn Sitz.-Ber. Berl. Akad. 7. Jan. 1904. geblasen, so leuchtete derselbe intensiv, ein Ozongeruch war aber nicht nachweisbar. Wurde bei einem zweiten Versuche zwischen das Radium und den Schirm eine Waschflasche mit Jodkaliumlösung geschaltet, so wurde hier- durch die Wirkung auf den Leuchtschirm nicht beeinflusst, eine beobachtbare Bläuung der Lösung trat bei dem einmaligen Luftstoss nicht ein. 1 2. Aus den vorstehend kurz beschriebenen Versuchen glaube ich den Schluss ziehen zu können, dass sich in unserer Erde weit ver- breitet — vielleicht überall — radioaktive Stoffe finden, von denen eine gasförmige Emanation ausgeht, die vom Wasser (Erdölen) absorbiert wird, mit diesem an die Oberfläche kommt und sich dort dann in die Luft verbreitet. Der Umstand, dass diese Emanation in mehrfacher Beziehung das gleiche Verhalten zeigt wie die Emanation des Radiums, lässt es nicht un- möglich erscheinen, dass beide identisch sind, das würde dann heissen, da.ss entweder die Uranerze, aus denen die Radiumemanation stammt, sehr weit verbreitet sein müssen, oder aber, dass es noch andere Stoffe giebt, die, wenn auch vielleicht in viel geringerem Masse als jene, die Fähigkeit besitzen, eine Emanation abzugeben. Die Thoremanation kann bei meinen Versuchen kaum eine grosse Rolle gespielt haben, da dieselbe, wie bekannt, viel schneller abklingt, womit aber nicht gesagt sein soll, dass nicht auch vielleicht Spuren dieser Ema- nation im Wasser nachweisbar sein werden. Nicht unerwähnt möchte ich lassen, dass die starke „Aktivität" der Thermalwasser vielleicht bei der Erklärung ihrer Heilwirkung mit heran- zuziehen ist. Sollte sich diese Vermutung be- stätigen, so würde es leicht begreiflich er- scheinen, dass diese Wasser, wie, glaube ich, als feststehend angesehen werden darf, durch das Verschicken so schnell und stark an Heil- kraft verlieren können. Bedenkt man, dass der Absorptionskoeffizient des Wassers wie des Petroleums fiir diese Ema- nation, wie wir durch Versuche festgestellt haben, mit steigender Temperatur abnimmt, dass anderseits die Thermalquellen eine be- sonders grosse Aktivität gezeigt haben, so drängt sich die Annahme auf, dass vielleicht in grösseren Tiefen der Erde bedeutendere Mengen radioaktiver Mineralien sich finden als in den oberen Schichten, und nach den Be- obachtungen Curies von der fortgesetzten Wärmeentwicklung des Radiums wäre die Frage aufzuwerfen, ob nicht möglichenfalls die radio- aktiven Bestandteile der Erde bei der Erklärung der Erdtemperatur in Betracht zu ziehen wären. Freiburg i. B., 19. Oktober 1903. (Eingegangen am 24. Februar 1904.) Digitized by Google 214 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. Über das Spektrum der Emanation. Von Th. Indrikson. In seiner Mitteilung über die „Theorie der radioaktiven Erscheinungen" ') hält R. Schenck es für nicht ausgeschlossen, dass das Helium in dem von Ramsay beobachteten Spektrum aus der Luft des Laboratoriums stammt. R. Schenck drückt den Wunsch aus, dass die Experimente von Ramsay in anderen Labo- ratorien baldigst wiederholt würden. Ich habe im Physikalischen Institut der Universität St. Petersburg die Experimente von Ramsay wiederholt und teile hier meine Ergebnisse mit. Mein Zweck war das Spektrum der Ema> nation zu erhalten und das Erscheinen der Heliumlinien zu beobachten, wie es Ramsay^) beschrieben hat. Das Experiment wurde folgendermassen angestellt. Ein Gefäss, welches eine Lösung von 10 mgr Radiumbromid in loccm Wasser enthielt, war durch eine Schlangen- röhre mit einer P lücker sehen Röhre ver- bunden. Ein T-fbrmiger Hahn zwischen dem Gefäss und der Plückerschen Röhre ermög- lichte ein Spülen des Apparates mit Wasserstoff. Nachdem der Apparat mit Wasserstoff aus- gespült war, wurde er im Laufe von 24 Stunden der Wirkung der Emanation ausgesetzt. Nach 24 Stunden wurde das Gefäss mit der Radium- bromidlösung abgetrennt, und die Schlangenröhre auf I Stunde in flüssige Luft gebracht. Zu- gleich wurde der Apparat an eine Luftpumpe angeschlossen und evakuiert. Nachher wurde die Röhre aus der flüssigen Luft herausgenommen und nachdem sie die Temperatur des Zimmers angenommen hatte, wurde der Apparat wieder evakuiert. Dann wurde die Plückersche Röhre abge- schmolzen und ihr Spektrum beobachtet. Ich benutzte ein Spektroskop von Merz mit einem Vergleichsprisma. Die Dispersion war ziemlich stark (die Natriumlinie war doppelt und scharf). Das Spektrum der Emanation erwies sich als sehr kompliziert und bestand aus einer grossen Anzahl von Linien. Der Vergleich mit dem Spektrum des Heliums zeigte keine Spur der Linien des letzteren im Spektrum der Emanation. Ich hatte zwei Röhren angefertigt, eine den 21. Nov. ,. . ^ 27. Nov. ^ i^ — , die andere den - — ,\- - 1903. Den 4. Dez, 10. Dez. ^^ Misserfolg suchte ich dadurch zu erklären, dass ich zu wenig Radiumbromid gelöst hatte (10 mg, bei Ramsay waren es 50 mg). Ich beschloss, das Spektrum jener Gase zu untersuchen, welche bei der Lösung des Radiumbromids frei werden. Die Möglichkeit, dieses Experiment auszuführen \) R. Schenck, SiUber. Berl. Ak. Kränzchen, lg. — Kinkelin: Differential- luid Integralrechnung II, r> Algebraische Analysis, 3; Projektivische Geometrie, 3. — Universität Berlin. ES. Warburg: Experimentalphysik II: Licht und Elek- trizität, 5; Mathematische Ergänzungen zur Experimental- physik, I g.; Praktische Übungen und Arbeiten im Labors, torium, a) filr Geübtere, tägl., b) für Anfänger (mit Blasiusi- 7, c) für Pharmazeuten (mit Starke), 3'/a. — Weinatein Philosophische Grundlagen der Naturwissenschaften, 1 g-- Theorie der Gase, 3. — Fook: Einleitung in die Chemie und Physik, i ; Elemente der Krystallographie, i. — B5m- stein: Experimentalphysik II: Optik und Elektrizitätslehre, 3; Übungen im Gebrauch physikalischer Mess- und l'nter- richtsapparate, 4; Das Wetter und seine Voraussagung, i f. — Krigar-Menzel: Ausgewählte Ks^itel der theoretischen Physik. 4. — Neesen: Elementare Mechanik, i g. — Flanok : Mechanik deformierbarer Körper, 4; Mathematisch- physikalische Übungen, ig. — Starke: Über die elek- trischen Entladungen in Gasen und ihre Begleiterscheinnngeo (Kathoden-, Röntgenstrahlen ttc), 1. — Iiununer: Neuere Fortschritte .luf dem Gebiete der Optik und Einführung i» die moderne Abbildungslehre, l. — F. Härtens: Spektral- analyse und Photometrie (experimentell), '/j. — AachkinaflB; Elektrische und magnetische Messmethoden, mit Demon- stration der Appar.ile, 2. — Blasius: Übungen im Anschluss an das physikalische Praktikum, i g. ; Physikalischer Korsos für Mediziner, j'/i- — Slaby: Funkentelegraphie, 2 g- — V. Diering: Maschinenkunde, mit Übungen, 4, — v. Besold: Theoretiscüe Meteorologie: Statik und Dynamik der Atmo- sphäre, 2; Meteorologisches Kolloquium, l g.\ Meteorolo- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. 219 {.Hsche Übungen, a) für Anfiutger, 3, b) fttr GeObtere, tägl. ausser äoaaabead. — Itess: Praktiscbe Witteruogskunde, 2. — Ijandolt: Anorganische Experimeutalcbemie, 5; Prak- ibcbe Cbungen im zweiten chemischen Universitäts-Labora- toriam, tägL; Physikalisch-chemische Arbeiten (mit Jahn), i;-!;!- — Fischer: Organische J^perimentalchemie, 5; Prak- tische Arbeiten im I. chemischen Institut (mit Gabriel, Harri es, Ruff und Pschorr), tägl. — Tan'tHoff: Aus- gewählte Kapitel der physikalischen Chemie, ig. — Finner : Äaorganische Experimentalchemie, 6; Organische Experimen- lalchemie, 4. — Ziiebermann : Organische Chemie II : Aro- matische Reihe, Farbstoffe, Alkaloide etc., 5; Chemische lA;>erimentaIabangcn im Organischen Laboratorium, tägl. — Biedermsuin: Technische Chemie I: Die anorganischen bt'ifTe, mit Demonstrationen, 4; Über Steinkohlenteer und Teerfarbstoffe, x g. — Gabriel: Qualitative und (|uantitative chemische Analyse, 2. — Will: Geschichte der Chemie, 2; Ausgewählte Kapitel aus der technischen Chemie, 1 g: — Jahn : Theoretische und experimentelle Elektrochemie, 3. — Thoms: Orandzüge der Nahrungsmittelchemie und Harn- analyse, I ; Pharmazeutische Chemie, organischer Teil, mit Experimenten, 4; Praktische Übungen im pharmazeutischen iDbtitut (mit W. Traube), tägl. — Schotten: Ausgewählte Ka|iitel der physiologischen und technischen Chemie, 2. — V. Buohka: Geschichte der Chemie, 2; Chemie der Nahrungsmittel, Genussmittel und Gebrauchsgegenstände, mit Bniicksichtigung der einschlägigen Gesetzgebung, 4. — Koth: Thermochemie, 2; Titriermethoden, l. — Wichel- haas: Technologie für Chemiker I: Anorganische Stoffe, mit Kxperimenten und Exkursionen, 4 ; Übungen im technologischen Institut, tägl. — H. Traube: Mineralchemie, i. — Heyer- hoffer: Die Pbasenlehre in ihrer Anwendung auf die chemische Industrie, I. — Buohner: Einfiihrung in die t'irganische Experimentalchemie, 3; Die Gärungstheorien, mit V'.xperimenten, l ; Anorganisch- und organisch-chemisches Praktikum, tägl. — Roaenheim: Kolloquium Über anorga- nische Chemie, 1V2: Anorganisch-chemisches Praktikum (mit K. J. Meyer), tägl.; Praktische Übungen in der Gas- und Massanaiyse, 3. — Fschorr: Über Alkaloide, i. — Wohl: ("hemie der Kohlehydrate, i. — Emmerling: Bakteriologie liir Chemiker, i ; Chemisches Praktikum für Mediziner, 8. — W. Traube: Qualitative chemische Analyse, i. — Marck- wald: Stereochemie, I. — Spiegel: Chemie der Alkaloide, I. — B. J. Meyer: Chemie der selteneren Elemente, mit Kxperimenten, 2. — Suff: Kolloquium Über anorganische Chemie, l. — Jaoobson: Besprechung chemischer Tages- fragen, I. — Sachs: Die Bestimmung der Konstitution orga- nischer Verbindungen, I. — Harries: Ausgewählte Kapitel VIS der aliphatischen Chemie, l. — ITeuberg: Praktischer Kursus der Chemie fflr Mediziner (mit E. Salkowski), 6; Chemie der Ei Weisskörper, I ; Die chemischen Vorgänge im Tierkönier, 1 g. — Schwarz: Synthetische Geometrie, 4; Über einige aus- gewählte .Aufgaben der konformen Abbildung, 2 g.\ Theorie ia analytischen Funktionen II, 4 ; Mathematische Kolloquien, I4tägig, 2 g. — Knoblauch: Integralrechnung, 4, Übuitgen, I g.: Anwendungen der elliptischen Funktionen, 4. — Leiunann-Fllhös: Analytische Mechanik, 4: Problem der drei Körper, 2 g. — Iiandau: Differentialrechnung, 4, rimngen, 1 g.; Theorie der Irrationalzahlen, t g.\ Übungen ■9 der höheren Funktionentheorie, lg. — Schur: Theorie der algebraischen Gleichungen II: Gruppentheoretischer Teil, 4; Tbungen in der Algebra, i g.; Theorie der linearen Sub- stitutionen, 2 g. — Frobenius: Analytische Geometrie, 4. — Sohottky: Algebraische Analysis, -4. Theorie der krummen Linien und Flächen, 4. — Foerster: Geschichte der neueren Attronomie seit Newton, 2; Fundamentale Winkelmessungen .1111 Himmel, 2; Naturwissenschaftlich-kulturgeschichtliche Er- kcDDtnistheorie, i ^. — Marcuse: Einfiihrung in die astro- nomische Geographie und kosmische Physik, mit Lichtbildern, i'/;: Theorie und Anwendung astronomischer Instrumente, be- !(mders fiir die Zwecke geographischer Ortsbestimmungen, mit Demonstrationen auf der Sternwarte und Exkursionen in mechanische Werkstätten, 2; Seminar und Kolloquium über Aufgaben der mathematischen Geographie und geographischen Ortsbestimmung, i 6, Konstruktionsttbungen, 9; Zeichen- und KonstruktionsUbun- 1 gen in Maschinenelementen, 3. — Bemdt: Allgemeine Maschi- { nenlehre, 3 ; Eisenbahn-Maschinenbau I, 3, II, 2 ; Übungen zu 1 den Elementen des Lokomotivbaues, 3 ; Maschinenbau-Prakti- I kum I, 3. — Qatermuth: Dampfkessel, 2; Pumpmaschinen, | 4; Gebläse und Kompressoren, 2; Konstruktionsttbungen, 6; I Maschinenbau-Praktikum II, Übungen, 3. — Pftirr: Regula- | toren zu Wasserkraftmaschinen, i ; Papierfabrikation und deren 1 Maschinen, 2; Konstruktionsübungen zu Hebemaschinen, Was- | Serkraftmaschinen und Fabrikanlagen, 6: Maschinenbau-Prakti- | kum III, 3; Hydraulik, 2, Übungen, l. — Beck: Gewichts- und Kostenberechnungen der Maschinenfabrikation, 1. — I Staedel: Anorganische Experimentalchemie, 6; Chemi- | sches Praktikum (mit Kolb, Keppelerund Richter), thgl. 1 ausser Sonnabend. — Finger: .Ausgewählte Kapitel aus der I organischen Chemie, 2; Teerfarbstoffe, 4; Praktikum im Labo- ratorium für organische Chemie, tägl. ausser Sonnabend ; Farb- stoflf- und Färberei-Praktikum (mit Schwalbe). — Kolb: Analytische Chemie I, 2; Methoden der organischen Analyse, i; Kolloquium über anorganische Chemie, I. — Keppeler: Thermochemie, ig. — Schwalbe: Chemische Technologie der Gespinstfasern, \ g. — Heyl: Pharmazeutische Chemie: Anorganischer Teil, 2; Ausmittelung der Gifte (f&r Pharma- zeuten), I. — Dieffenbaoh: Elektrochemie, 2; Chemische Technologie, 2; Metallurgie, 2; Elektrochemisches Kollo(|ttiun. (mit Neumann und Winteler), i ^ ; Chemisches PraktiUm fUr Elektrochemiker (mit Neumann, Winteler und Mol- denhauer), tägl. ausser Sonnabend ; Elektrotechnisches Prak- tikum (mit N eumann und Winteler^ tägl. ausser Sonnabecil Chemisch-technisches Praktikum (mit Neumann und Winte- ler], tägl. ausser Sonnabend. — Neumann: HUttenmännl«clie Probierkunst, mit Übungen, 2 g; Elektroanalyse und die neuerea Anschauungen über analytische Vorgänge, \ g. — Vaubel; Theoretische Chemie II, 2, Übungen, 3; Stöchiometrische I«.- rechLungen, Übungen, i; Die maschinellen Hilfsmittel de chemischen Technik, I ' 2 ; Photochemie, i. — Sonne ; Chemisch- technische Untersuchung der Nahrungsmittel, Geunssmittel und Gebrauchsgegenstände, mit Demonstrationen und Exkursioneii, 2. — WeÜer: Untersuchen von XahrangsmUteln, Geoiis.«- mittein und Gebrauchsgegenständen, i, Übungen, 8. — Oraefft: Repetitorium der Elementarmathematik. ;. Übungen, 2; Höhere Mathematik für Architekten, Chemiktt. Elektrochemiker und Geometer, 3, Übungen, 2; Höhere Mathe- matik II, 2, Übungen, I. — Dingeldey: Elemente der höhe- ren Algebra, mit Übungen, 2; Höhere Mathematik I für In- genieure, Maschinenbauer und Elektrotechniker, 5, Übungen 3; Theorie der Fourierschen Reihen und Integrale, 2. - Gundelflnger: Analytische Übungen (für V'orgerücktere., i. — Sobeffere: Darstellende Geometrie I, 4, Übungen, 6. — Wiener: Ebene Kurven und Raumkurven, 2; Arbeiten im mathematischen Institut, 3. — Fenner: Geodäsie, 4; Geod:i- tische Übungen, 12; Ausarbeitung der geodätischen Vermes- sungen, 4. — Henneberg: Technische Mechanik, 3, Übungen (mit Graefe), 2; Mechanik I, 5, Übungen (mit Graefe), i: Reine Kinematik, mit Übungen, 2. — Schlink: Kepetitoriuri der Mechanik, 2; Über Fachwerke, 2; Gleichungen der D>na- mik und ihre Anwendung auf technische Probleme, i g. — Technische Hochschule Dresden. Hallwaohs: Experimentalphysik II, $: Physikalische« Praktikum I (mit Toepler), 6 oder 3, II (mit Toepler", 9: Praktikum für g;rössere physikalische Arbeiten, 20. — Toep- ler: Elektrische Strömung und Strahlung in Gasen (Kathoden- Strahlen, Becqnerelstrahlen etc.), 2. — Krone: Theorie und Praxis der Photographie und Kolloquium über wissenschaft- liche Photographie, 3; Lichtpausen (kürzerer Kursus), 2 ^. — Qörges: Allgemeine Elektrotechnik II, 2: Theorie de^ Wechselstromes, 4; Elektrotechnisches Praktikum fflr .An- langer, 4; Elektrotechnisches Laboratorium (Spezialarbeiteii\ 30; Elektrotechnisches Kolloquium (mit Kubier), 2 ^. — Kubier: Dynamomaschinen II, 2; Elektrische Arbeitsiiber- tragnng, 2; Entwerfen von Dynamos, Starkstromapparaten. elektrischen Fahrzeugen und Anlagen, 8. — Ulbricht: Eisen- bahnsignalwesen und elektrische Eisenbahneinrichtungen, 3^. — Blihle: Maschinenelemente für Maschinen- und Elektro- ingenieure, 5; Abriss der Maschinenelemente für Bau- und Fabrikingenieure, 2; Maschinenkonstruieren (Maschinenele- mente) für Maschinen- und Elektroingenieure, 10, für Bau- und Fabrikingenieure, 4: Hebe- und Transportmaschioen, 2: Maschinenkonstruieren (Hebezeuge) für Maschinen- bez». Elektroingekieure, 10 bezw. 5. — FlBOher: Allgemeine Maschinenlehre (Kraftmaschinen), 4; Technisches Zeichnen für die Chemische Abteilung, 4; Skizzieren für die Mecha- nische Abteilung, 4; Appreturmaschinen, 2. — Ij. Iievicki: Dampfmaschinen (Fortsetzung), 4; Wasserkraftmaschinen, 3: Ausgewählte Kapitel aus dem Maschinenbau (Pumpen), 2: Maschinenkonstruieren für Maschinen- und Elektroingenieure. 10; Arbeiten im Maschinenlaboratorium A mit Kolloquium (m. E. Lewicki), 3; Grössere Arbeiten im Maschinenlabo- ratorium A (mit E. Lewicki), 20. — E. Iiewioki: Grund- zUge der technischen Hydraulik, 2; Skizzieren von Maschinen- teilen nach dem Gedächtnis, 1. — Mollier: Technischr Thermodynamik II: Gas- und Kältemaschinen, 4; Kinematik II, 2, Übungen, 3; Arbeiten im Maschinenlaboratorium B, 4: Grössere Arbeiten im Maschinenlaboratorium B, 24. — £nut Müller: Allgemeine mechanische Technologie I, 3; Pajiicr- fabrikation, 3; Praktikum für Faserstofftechnik, 20. — Sempel: Experimentalchemie (anorganische), 6; Anor- ganisch-chemisches Praktikum (qualitative Analyse), 12; An- organisch-chemisches Praktikum (quantitative Anajyse, tech- nische Titriermethoden, Gasanalyse], ganztägig, tägl. xtssKt Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. 223 Sonnabend. — v. Heyer: Organisch-technische Chemie, Chemische Technologie der Fette nnd öle: Seifen-, Kerzen-, Glyzerinfabrikation, Sprengstoffe, Lederindustrie, 3; Synthe- tische Methoden der organischen Chemie, l ; Organisch- chemisches Praktikum, ganz- und halbUigig, tSgl. ausser Sonn- abend. — F. Foerster: Chemische Technologie des Glases, der Tonwaren, der Bausteine und des Mörtels, sowie des Ze- ments (mit Exkursionen], 2 ; Physikalische Chemie I (zugleich Einfühlung in die Elektrochemie), 3; Praktikum für Elektro- chemie, 12; Praktikum für grössere Arbeiten auf dem Gebiete der Elektrochemie und physikalischen Chemie, ganztägig, tägl. ausser Sonnabend. — Möblau: Chemie des Steinkohlen- teers: Die Rohmaterialien und Zwischenprodukte für die In- dustrie der organischen Farbstoffe, 3 ; Chemie und chemische Technologie der organischen Farbstoffe I, 2; Praktikum für Farbenchemie, 12, für Färbereitechnik, halbt^ig, tägl. ausser Sonnabend, für grössere Arbeiten auf dem Gebiete der Far- lienchemie bezw. Färbereitechnik, ganztägig, tägl. ausser Sonnabend. — Bucherer : Praktische Übungen auf dem Ge- biete des Patentwesens, l g.\ Chemisch-technische Tages- ftagen, erörtert an Hand der neueren Patentliteratur, i. — IiOttermoser: Chemie der Kolloide, i; Ausgewählte Kapitel aus der technischen Analyse mit besonderer Berücksichtigung der organischen Chemie, l. — Erich Hüller: Reduktion und Oxydation durch Elektrolyse, 1. — Schlossmann : Physiologisch-chemisches Praktikum Tür Geübtere, 20. — V. Wsilther: Metallorganische und omanische Phosphor- Arsen- etc. Verbindungen, i ; Moderne Theorien der orga- nischen Chemie, l. — Renk: Gewerbehygiene, 2; Übungen im Untersuchen von Nahrungs- und Genussmitteln, ganztägig; Praktikum für Nahrungsmittelchemiker, halbtägig, tägl. ausser Sonnabend. — Helm: Analytische Geometrie I, 3, Übungen, l ; Ein- leitung in die Elektrodynamik nach ihrer geschichtlichen Ent- wickelung, 2; Versicherungstechnisches Seminar, l, Übungen, 2. — Rohn: Darstellende Geometrie I, 4, Übungen, 6: Projektive Behandlung der Flächen 2. Grades, 2. — Fuhr- mann: Differential- und Integralrechnung, 5; Anwendungen der Elementarmathematik, 2; Geodätisches Praktikum, 4; Geodätisches Zeichnen, 2. — Heger: Raumkurven dritter Ordnung, i. — Krause: Integralrechnung, 5, Übungen, a; Theorie der elliptischen Funktionen, 4; Mathematisches Se- minar, I g. ' — Naetsch: Einleitung in die Theorie der ganzen Zahlen, 3; Sphärische Trigonometrie, 2. — Qrübler: Technische Mechanik 11, 6, Übungen, 2; Graphostatische Lbungen, 2. — Fattenhausen: Methode der kleinsten Quadrate, 2, Übungen, i ; Höhere Geodäsie, 2, Übungen, 1 ; Sphärische Astronomie, 2 ; Vorübungen zum Planzeichnen für Vermessungsingenieure (Schriftieichnen), 2; Planzeichnen II für Bauingenieure, 2, für Vermessungsingenieure, 4 ; Skizzieren i^eodätischer Instrumente, 2; Triangulierengsübungen , 4; Kat.istervermessungsübuDgen, 2; Geodätisches Praktikum I, 4i II, 4; Grössere Terrainaufnahmen, 2 Wochen. — Universität Erlangen. Wiedemann: Experimentalphysik: Wärme, Akustik, Optik, 5; Physikalisches Praktikum für Anfänger (Chemiker, Mediziner etc.), 2; Physikalisches Halbpraktikum, 20; Physi- kalisches VoUpraktiknm, 44; Physikali.sches Kolloquium, ig. — Schmidt: Der Durchgang der Elektrizität durch Flüssig- keiten, Gase und Metalle, 2 g.; Mathematische Chemie, 2; Mathematisch-physikalische Übungen (mit Wehnelt), 2 g. — Wahnelt: Mathematische Physik I: Mechanik, Wärme und kinetische Gastheorie, 4. — Fischer: Organische Experimentalchemie, 5; Praktische Übungen im chemischen Laboratorium (mit Busch), a) Halb- praktikum, 20, b) Vollpraktikum, 40; Praktikum für Mediziner (mit Busch und Gutbier), 4. — Faal: Pharmazeutische t|hemie: Anorganischer Teil, 3; Ausmittelung von Giften, l; l'hemi.sches Praktikum, ganz- und halbtägig, tägl. ; Praktischer Kurs für Studierende der Pharmazie, 20; Arbeiten auf dem IJebiete der Nahrungs- und Genussmittel, ganz und halbtägig, •ägl- — Busch: Qualitative und quantitative chemische Analyse (Metalloide), 2 ; Chemische Technologie (anorganische Grossindnstrie, Metallurgie), mit Exkursionen, 2. — Henrich: Ausgewählte Kapitel aus der «rg.inischen Chemie, z; Stereo- chemie, I. — Jordis: Die Lehre vom chemischen Gleich- gewicht, I ; Lektüre und Besprechung ausgewählter chemischer Arbeiten, l Abend; Elektrochemisches. Praktikum: a) für An- fanger: Elektroanalyse, 3, b) für Fortgeschrittene: Anorga- nische und organische Präparate, 5, c) Halbpraktiknm, 20, Vollpraktikum, 40. — Qutbler: Geschichte der Chemie II, I ; Chemisches Seminar für Chemiker und Pharmazeuten, 2. — Gordan: Differentialgleichungen, 4; Zahlentheorie, 4; Übungen im Seminar, 3 ^. — Noether: Analytische Geo- metrie des Raumes, 4; Synthetische Geometrie mit Übungen, 4; Geometrisch-analytische Übungen, g. — Universität Freiburg i. Br. Himstedt : Experimentalphysik : Magnetismus, Elektrizität, Optik, 5; Übungen aus der theoretischen Physik, i^.; Physi- kalisches Kolloquium, 2 g. ; Anleitung zu selbständigen Arbeiten, tägl.; Physikalisches Praktikum, für Studierende der Naturwissen- schaften an2,fiirMedizinerundPharm.'»zeuten an t Nachmittag. — Königsberger: Theorie der Elektrizität und des Magnetismus, I 2 ; Monozyklische und polyzyklische Systeme, i . — Q. Heyer : I überblick über die physikalische Chemie, 2; Spektralanalyse, ' 2, Praktikum, i; Physikalisch-chemisches Übungspraktikum, ' I Vormittag; Selbständige physikalisch-chemische Arbeiten, I tägl. — Frans Fischer: Chemisches Gleichgewicht und Reaktionsgeschwindigkeit, i ; Theorie und Praxis der elek- trischen Akkumulatoren, I. — Gattennann: Organische Experimentalchemie, 5; Chemische Teerfarbstoffe (theoretischer Teil), i g.; Chemisches Praktikum (mit Willger od t\ tägl. ausser Sonnabend; Übungen im Experimentieren und Vortragen für künftige Lehrer der Chemie, t g. — Willgerodt: Anorganische Ex- perimentalchemie, 5; Organische Technologie, 2; Analyse der N.ihrungs- und Genussmittel, 2. — Edinger: Die synthe- tischen Methoden der organischen Chemie (mit anschliessen- dem Kolloquium), 2. — Fromm: Über (|ualitative Analyse, I ; Repetitorium der organischen Chemie filr Mediziner, 2. — Häller: Qualitative Analyse, 1 ; lonentheorie und Theorie der Lösungen (elementar behandelt), i. — Bupp: Chemie der Teerfarbstoffe, praktisch-koloristischer Teil, 2 ; Kolloquium über das Gesamtgebiet der Chemie, 3. — Heigen: Mass- und Gasanalyse, I; Stöchiometrische Übungen, i; Lötrohr- praktikum (Bestimmung von Mineralien auf chemischem Wege), 2; Praktische Übungen in der Gasanalyse, 2. — Iiüroth: Integralrechnung, 5, Übungen, 2; Ebene und sphärische Trigonometrie, 2. — Stiokelberger : Mechanik, 5; Variationsrechnung, 3; Mathematisches Seminar. — IiOewy: Theorie und .Anwendung der Determinanten, 3; Ge- schichte der Mathematik, 2 ; Einführung in die höhere Mathe- matik mit Anwendungen auf Fragen der Naturwissenschaften, 2. — Seith: Elemente der darstellenden Geometrie, 2, Übungen, i g. — Universität Giessen. Drude: Experimentalphysik I ; Mechanik, Akustik, Wärme, 4'/j; Physikalisches Praktikum, 6; Praktikum fttr Vorgeschrit- tene, tägl.; Elektronenlehre: Optische Dispersion, l; Physika- lisches Kolloquium, I4tägig, 2. — Fromme: Theorie der Elektrizität und des Magnetismus mit einer Einleitung in die Theorie des Potentials, 5; Niedere Geodäsie, 3, Übungen, i Nachmittag. — Schmidt: Elastizitätstheorie und Akustik, 2, — Naumann: Organische Experimentalchemie, 5'/4; Prak- tische Übungen und Untersuchungen im chemischen Labora- torium, tägl.; Untersuchung von Nahrungsmitteln und techni- schen Erzeugnissen (mit Eid mann), tägl.; Chemische Übungen für Mediziner, tägl. — N. TS.: Analytische Chemie I: Quali- tative Analyse, 2. — Eidmann: Pharmazeutisch-chemische Präparate I, l bis 2 ; Ausgewählte Kapitel aus der technischen Chemie (mit Exkursionen), 2. — Elbs: Chemisches Praktikum, tägl.; Elektrochemisches Praktikum, tägl.; Chemische Übungen für Mediziner (mit Brand), 5; Chemisches Kolloquium, l'/s; Synthetische Daistellungsmethodeu der Kohlenstoffverbindun- gen, 2. — Brand: Stereochemie, 2; Gasanalyse, i. — Fasch: .Mgebra, 4; Determinanten, 2; Übungen des mathematischen Seminars, I4tägig, iVj- — Netto: Analytische Geometrie der Ebene, 4; Zahlentheorie, 2; Übungen des mathematischen Seminars, I4tägig, i>/2. — Wellstein: .Aus- gewählte Kapitel der Elementargeometrie, 4; Einleitung in die Funktionentheorie, 2. — Digitized by Google 224 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. Universität Göttingen. Riecke: ExperimeDtalphysik I, 3; Physikalische Übungeo, 8; Ausgewählte Teile der Elektriiitätslehre, i g.; Wissen- schsiftliche Arbeiten Vorgeschrittener, 40 /■. — Voigt: Optik, 4; Physikalisches Praktikam, 4; Theorie der elektrischen Schwingungeo, l g.; Wissenschaftliche Beobachtungen, 45 g. — Simon: Elektrische Messmethoden, 2; Elektrotechnisches Praktikam, 3; Elektrischer Lichtbogen, i g; Selbständige Arbeiten, 48 g: — Abraham: Prinzipien der Mechanik, 3. — Stark: Die Radioaktivität, 1. — Boae: Kinetische Theorie der Gase und Fltlssigkeiten, 2 ; Übungen in der Selbstanferti- gung und Handhabung von Drmonstrationsapparaten, 3. — Wiechert: Vermessungsweseo I, 4; Kreislauf des Wassers auf der Erde, 1 g.\ (jeophysikalisches Praktikum, lg: — liOrenz: Festigkeitslehre und Hydromechanik, 2; Praktikam zur Festigkeitslehre, 2*12; Technisches Zeichnen, l g.; Anlei- tung zu selbständigen Arbeiten, g. — Sfemst: Elektrochemie, 3; Physikochemische Arbeiten und übgn., tägl.; Physikochemi- sches Kolloquium, I g.; Wechselströme in der BrUckenkom- bination, ig, — Coehn: Physikalische Methoden der Chemie, I ; Physiologische Anwendungen der physikalischen Chemie, I. — Wallaoh: Organische Chemie, 5; Chemisches Praktikam, 20 bis 40; Besprechung wissenschaftlicher Arbeiten, g: — Tammann: Über Atomgewichtsbestimmungen und das perio- dische System, i g.; Praktikum der anorganischen Chemie far Vorgeschrittene, 20; Über Metallographie, mit Übungen, I. — Tollens: Agrikulturchemie (Pflanzenernährungslehre), 3; Praktikum im agrikulturchemischen Laboratorium (mitBoet- ticher), 30. — Polstorff: Pharmazeutische Chemie: An- organischer Teil, 4; Gerichtlich- chemische Analyse, 2. — Fischer: Chemische Technologie H, 2; Chemisch-technolo- gische Übungen, 2 g. — Köta: Spezielle anorganische Chemie, 2; Chemische 1'agesfragen, i ^ . — v. Braun: Entwicklung der organischen Chemie in den letzten Jahrzehnten, l ; Stereo- chemie, I. — Borache: Chemie der organischen Farbstoffe mit besonderer Berücksichtigung ihrer Anwendung, 2 ; Färbe- reichemische Übungen, 3. — BiltE: Einführung in die Che- mie, 2. — Klein: Differentialgleichungen, 4; Mathematisch-physika- lisches Seminar, 2 g. — Hilbert: Funktionentheorie, 4; Zahl- begriff und Quadratur des Kreises, 2; Mathematisch-physika- lisches Seminar, 2 g.; Übungen fUr mittlere Semester (mit Minkowski, Zermelo und Blumenthal), i. — Schwara- BChild: Gleichgewicht gravitierender Massen, 3; Populäre Astronomie, i g.; Astronomisches Kolloquium, i g.; Mathe- matisch-physikalisches Seminar, ig. — Minkowski: Mecha- nik der Kontinua, 4; Linien und Kugelgcometrie, 2; Mathe- matisch-physikalisches Seminar, 2 g. — Brendel: Versicher- ungsrechnung, 2, Übungen*, 2 g.; Versicherungsmathematik, 2; Vorträge der Mitglieder über Wahrscheinlichkeitsrechnung (Seminar filr Versicherungswissenschaft), 2 g. — Sohilling: Analytische Geometrie, 4; Projektive Geometrie des Raumes und malerische Perspektive, i, Übungen, 2 g. — Ambronn: Sphärische Astronomie, 3; Übungen im wissenschaftlichen Rechnen, 3; Praktische Übungen an den Instrumenten der Sternwarte, tägl. g; Einführung in das wissenschaftliche Rechnen mit Demonstrationen der mechanischen Hilfsmittel, ig-. — Zermelo: Einleitung in die Theorie der Raumkurven und Flächen, 3. — Blumenthal: Differential- und Iiitegralrech- nung I, 4, Übungen, i ; Mathematische Übungen fUr mittlere Semester, i. — Universität Graz. Pfaundler: Experimentalphysik II: Elektrizität und Optik, 5; Physikalische Übungen, 12^. — Wassmuth: Me- chanik nichtstarrer Körper: Elastizitätstheorie, Hydrodynamik und Akustik, 5: Übungen im mathematisch-physikalischen Seminar, 3 ^. — Skraup : Organische Experimentalchemie {{üt Mediziner, Philosophen und Pharmazeuten), 5; Chemische Übungen fUr Anfanger, tigl. ausser Sonnabend; Chemisches Praktikum fUr Mediziner, 4; Chemische Übungen für Vorgeschrittene, tägl. — Schrötter: Chemie der carbozyklischen Verbindungen (Benzolderivate*, 3. — v. Hemmelmayr: Chemie der Me- talle (Fortsetzung) , i ; Organisch-chemische Analysenmetho- den, I. — Streintz: Elektrochemie, 3. — Frischauf: Höhere Analysis und deren Anwendung auf Geometrie, 5. — Dantsoher v. Kollesberg: Analytische nnd projektivische Geometrie des Raumes (Fortsetzung', 5 Mathematisches Seminar, 2 g; — Streissler: DatsteSeiKlc Geometrie II, 3, — HiUebrand: Sphärische Astronomie II, 2; Praktische Astronomie, 3, — Technische Hochschule Graz. V. üttingshausen : Physik, j; Elektrotechnik, 3; Auv gewählte Kapitel der Elektrotechnik, i; Elektrotechnischt Übungen, 8. — Streints: Wärmelehre II, 2; Der Bleialcko- mulator und das Akknmulatorproblem, !<]. — BartI: Tl.i;»- retische Maschinenlehre I, 2, II, l'/]; Allgemeine Maschinn,- künde II, ii/j; Maschinenbau II, 3. — Bendl: Maschinen- bau I, 4, Übui^en, 8, 11*, 3, Übungen, g^jj, IIb, Übungen. ■5- — Emioh: Organische Chemie I, 5; Anleitung zu vis.erlmenten, i g. — Mi«' ElastizitStslehre und Hydrodynamik, 4, Übungen, I l'- Kleines Praktikum für Mediziner und Pharmazeuten, t. — Schreber: Technische Mechanik, i ; Übungen im DemoD- strieren physikalischer Apparate, l. — Berg: Lektüre und Besprechung der Maxwellschen Abhandlung: „Ober physika- lische Kraftlinien", l g. ; über Vorausbestimmung des \Veltt^. 1 g. — Auwera: Anorganische Experimentalchemie, 6: Che- misches Praktikum, ganz- und halbtägig, tägl., fUr Pharma- zeuten und Nahrungsmittelchemiker (mit Scholtz), ganz nnd halbtägig, tägl., für Mediziner, 3Vj; Demonstrationen und Er- läuterungen zum chemischen Praktikum fUr Mediziner, '1 /< — Scholtz: Pharmazie: Organischer Teil, 3; Chemie der Nahrungs- tmd Genussmittel, 2 ; Pharmazeutisches Kolloquium. 2 g. — Senunler: Über Alkaloide, i ; Ausgewählte Kapild der organischen Chemie, \ g. — Posner; Chemische Tech- nologie I: Anorganische Stoffe, in Verbindung mit Exkur- sionen, 2; Analytische Methoden der organischen Chemie, i. — Thom6: Algebra, 4; Synthetische Geometrie, 2 l-'. Mathematisches Seminar, z g. — JBngel: Differentialgeometrie, Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. 225 4 ; Mathematisches Seminar, 2 g\ IntegralrecbnuDg, 2 g\ Trans- formationsgTuppen und DifTereDtialgleichuDfren, ig. — Ko- wale'WBkl: Mechanik I, 4, Obungen, i g.\ Ober AnwenduDgen der elliptischen Funktionen, i g. — Sb«rt: Wahrscheinlich- keitsrechnnng (Hasardspiele) und Methoden der kleinsten Quadrate, i ; Grundgleichungen der Störungstheorie und Ent- wickelung der Störungsfunktion, l; Geodätische Obungen; Obungen in geographischen Ortsbestimmungen, g. — Universität Halle. Dorn: Experimentalphysik II: Elektrizität, Magnetismus, Licht, 4; Physikalische» Laboratorium: a) Obungspraktikum, 6, b) Arbeiten von Geübten, tägl. ; Über elektrische und magnetische Messungen, zg. — Schmidt: Einleitung in die theoretische Physik, 3 ; Theoretische Behandlung naturwissen- schaftlicher Fragen (für Studierende der Naturwissenschaften], ig. — Volhard: Experimentalchemie II: Organische Chemie, 5; Praktische Obungen im cbrmischen Laboratorium (mit Doebner und Vorländer), tägl. ausser Sonnabend; An- leitung zum Expcrimentalvortrag in Chemie, \ g. — Doebner: Unorganische Chemie, 4; Über neuere Arzneimittel, lg. — Vorländer: Analytische Chemie, 2; Neuere Entwicklung der anorganischen Chemie, i g. — Baumert: Einleitang in das Studium der Chemie, 2; Praktische Übungen in der Unter- suchung und Beurteilung von Nahrungs- und Gennssmitteln, ganz- oder halbtägig, tägl. ausser Sonnabend. — Soloff: Liest nicht — Erdmann : Technische Chemie I, unter be- sonderer Berücksichtigung der chemischen Industrie der Pro- vinz Sachsen und des Herzogtums Anhalt, 2; Elektrochemisches Praktikum, 3; Praktische Übungen im Laboratorium für an- gewandte Chemie, tägl. ausser Sonnabend. — Cantor: Zahlentheorie, 5; Übungen des mathematischen Seminars, I4tägig, ig. — Wangerüi: Diflerentialrechnung mit Übungen, 5 ; Allgemeine Theorie der Raumkurren und krummen Flächen (Differentialgeometrie), 5 ; Ausgewählte Kapitel der Potentialtheorie, l g.\ Übungen des mathema- tischen Seminars, i4tägig, ig. — Eberhard: Analytische Geometrie der Ebene und Elemente derjenigen des Raumes, 4, Übungen, \ g. — Orassmann: Analytische Mechanik III, 3, Übungen, I4tägig, I g\ Elemente der Festigkeitslehre, 3. — Bnohhola : Ober die mechanische Differentiation und Integration und die auf dieser beruhenden Theorie der speziellen Störungen der Himmelskörper, 2 ; Praktische Übungen in geo- graphischer Ortsbestimmung mit 3 Theodoliten und 2 Sex- tanten, 6. — Bematein: Funktionentheorie, 4, Obungen, ' S- — Technische Hochschule Hannover. Dieteriol: Experimentalphysik: Elektrizität und Magne- tismus, 4; Mechanische Wärmetheorie, 2; Arbeiten im Labo- ratorium der Physik (mit Precht), 4. — Preoht: Photo- graphie, mit Obungen, 2. — KohlraUBOh: Grundzüge der Elektrotechnik, 3: Theoretische Elektrotechnik, 4; Entwerfen von Dynamomaschinen lud Transformatoren (mit Winkel- mann und Meyer), Übungen, 2; Elektrotechnisches Labo- ratorium I Cmit Beckmann. Winkclmann, Schüppel und Meyer), Übungen, 8, II, Obnngen, fttr Ma-^chineningenieure, Obungen, 8. — Heim: Elektrische Anlagen II: Centralanlagen, 3, Übungen, 2; Elektrische Bahnen: Elektrotechnischer Teil, 2; Elektrische Kraftübertragung, 2; Grundzüge der technischen Elektrolyse, 2; Elektrolytische Übungen, 4. — Beckmann: Praktische Elektrotechnik für AnOinger I, l ; Elektrotechnische Messkunde I, 2. — Thiermann: Günstigste Anordnung elektrotechnischer Messungen und die Einflüsse der Fehler auf das Resultat, Übungen, i g. — Franke: Elektrotechnisches Kolloquium, Obnngen, l. — Fischer: Allgemeine mecha- nische Technologie (mit v. Roessler), 4; Spezielle Techno- logie I, einschliessl. Werkzeugmaschinenkunde (mit v. Roess- ler), 3, Übungen, 4. — Biehn: Bau und Theorie der Kraftmaschinen (mit Diedrich, Quelle, Mees und Kirch- hoff), 6, Übungen, 8; Übungen im Entwerfen von Kraft- nnd Hebemaschinen (mit Diedrich, Quelle und Mees), 4; Schiffbau, 3, Obnngen, 4. — Frank: Maschinenorgane (mit Ryssel, Wegener und Pilgram), 4, Übungen, 7; Eisenbahnmaschinenbau (mit Ryssel u. Pilgram), 3, Obgn., 3- — Freee: Ingenieurlaboratorium (mit Mestwerdt, Zieg- ler, Schürmann und Schaefer), i, Obnngen, 8, II, Obgn., 8; Theoretische Maschinenlehre (mit Ziegler), 4. — Troske; Grundzüge des Maschinenbaues (mit Burkowitz u. Schmidt), 3, Übungen, 4; Grundzüge des Eisenbahnmascbinenbaues (mit Burkowitz), 2; Übungen im Entwerfen von Fabrikanlagen und Eisenbahnwerkstätten (mit Burkowitz), 3. — Klein: Allgemeine Maschinenlehre II (mit Schmidt), 4: Hebezeuge und Pumpen (mit Burkowitz und Schmidt), Übungen, 4; Wasserhajtungs-, Förder- u. Gebläsemaschinen, 3. — Frandtl: Mechanik I, 4, Übungen, t; Ausgewählte Kapitel der tech- nischen Mechanik, 3 f. — ▼. Boeasler: Maschinenzeichnen (mit Burkowitz, Wegener und Ziegler), 4: Technologie der Kunstgewerbe, 2 ; Spezielle Technologie II, 2 ; Fabrikations- zweige der Textilindustrie, 3; Technologisches Praktikum: Textilindustrie, 3. — Säubert: Grundzüge der Chemie, 6; Arbeiten im Labo- ratorium der anorganischen Chemie (mit Eschweiler, Jänecke und Becker), tägl. ausser Sonnabend. — Esoh- weiler: Massanalyse, 2. — Behrend: Phy-^ikalische Chemie, 4; Arbeiten im Laboratorium der organischen Chemie (mit Keiser), tägl. ausser Sonnabend. — Keiaer: Chemische Tagesfragen, i; Die Chemie der aromatischen Verbindungen, 1. — Ost: Chemische Technologie II, 3; Untersuchungs- methoden, I ; Mineralöle und Fette, 2 ; Übungen in der Elektro- analyse (mit Buchholtz), 6; Arbeiten im Laboratorium der technischen Chemie (mit Buchholtz), tägl. ausser Sonn- abend. — Wehmer: Die Organismen des Gärungsgewerbes, i; Mikroskopierübungen, 2; Übungen im mikroskopischen oder bakteriologischen Arbeiten, 3 oder 6. — Iiavee : Gmnd- zOge der physiologischen Chemie, mit Demonstrationen, ig. — Kiepert: Differential- und Integralrechnung II, 6, Ubgn,, 2, Repetition, i ; Analytische Geometrie der Ebene und des Raumes, 5, Übungen, l. — Konge: Differential- und Integral- rechnung!, 3, Obungen, i, III, 5, Übungen, l; Anwendungen der höheren Mathematik, 4. — Bodenberg: Darstellende Geometrie (mit Peters, Fresenius und Fatken), 3, Obgn., 6; Darstellende Geometrie I (mit Peters, Fresenius und Fatken), 3, Obungen, 6. — Beinherts: Grundzüge der praktischen Geometrie (mit Petzold), Obungen, 3; Plan- zeichnen (mit Petzold), 4; Geodäsie I: Praktische Geometrie, (mit Petzold), 2, Übungen, 6; Grundzüge der astronomischen Ortsbestimmung (mit Petzold), mit Übungen, 2. — Universität Heidelberg. Quincke: Experimentalphysik: Optik, Magnetismus, Elektrizität, j; Physikalisches Praktikum, 4; Praktische Obungen und Anleitung zu wissenschaftlichen Untersuchungen im physikalischen Laboratorium, tägl. ausser Sonnabend; Obungen des physikalischen Seminars, lg. — FookelB: Ein- leitung in die theoretische Physik, 3, Obungen, i g,\ Physikalische Optik, 3. — Weber: Grundlagen der Maxwell- Hertzschen Theorie des Elektromagnetismus, l ; Die Bedeu- tung der neueren elektrischen Forschungen lür Wissenschaft und Technik, l ; Wissenschaftlich-photographische Übungen, 2. — Kalähne: Einführung in das physikalische Praktikum mit besonderer Berücksichtigung derelektrischeu Messmethoden, 2. — Curtiua: Allgemeine Chemie II: Organische Experi- mentalchemie, 5 ; Präktische Obungen und Anleitung zu wissen- schaftlichen Untersuchungen im ^ademischen Laboratorium, tägl.; Chemisches Anleger- Praktikum für Mediziner, 3; Chemisches Praktikum fUr Mediziner, halbtägig, tägl. ausser Sonnabend; Einführung der Mediziner in das praktische Studium der Chemie, l ; Chemischer Referateabend (mit Jannasch, Knoevenagel, Bredig, Stoll£, Klages, Mohr, Darapsky), 14 Ogig, ig. — Brühl: Anorganische Chemie, mit Experimenten, 3 ; Praktische Übungen im chemi- schen I^boratorium, tägl. ausser Sonnabend; Medizinisch- chemische Übungen, tägl. ausser Sonnabend. — Horatmann: Liest nicht. — Jannasch: Titrier- Analyse, 2; Ausmittelung der Gifte, l; Gasanalytisches Praktikum, 3; Chemisches Praktikum zur Untersuchung der Nahrungs- und Genussmittel, 8. — Knoevenagel: Chemische Technologie (organische Prozesse), mit Ausflügen, 2. — Bredig: Angewandte Elek- trochemie, 2; Kontaktchemie, die Lehre von den Kontakt- und Enzymwirkungen, 2; Theoretische Übungen in physika- lischer Chemie, I4tägig, \ g. — Bomträger: Liest nicht. — Krafft: Anoiganische Chemie, 4; Praktisch-chemische Digitized by Google 226 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. Arbeiten und Übungen, tägl. ausser Sonnabeod; Chemisches Praktikum filr Anfänger. — Dittrioh: QuantitatiTe Analyse durch Elektroanalyse mit Übungen, i ; Chemisches Praktikum und Anleitung zu wissenschaftlichen anorganisch-analytischen Untersuchungen, tägl. ausser Sonnabend; Chemisches Prak- tikum, für Anfänger und Mediziner, tSgl. ausser Sonnabend; Ferienkurse: Chemisches Praktikum (auch für Mediziner), ganztägig, vierwöchentlich, in den Oster- und Herbstferien. — 8toU6: Qualitative Analyse, 2; Analytische Methoden der organischen Chemie, l; Pharmazeutische Chemie I: Anorga- nischer Teil, 2. — Klages: Chemie der Kohlehydrate, i. — Mohr: Pyridinderivate und Alkaloide, i. — Sarapsky: Ge- schichte der Chemie bis zum Beginn des 19. Jahrhunderts, i. — Koenigsberger: Differential- und Integralrechnung, 4; Theorie der Linien und Flächen, 4; Mathematisches Unter- und Ober-Seminar, 2. — Valentiner: Sphärische Astronomie, 3; Ausgewählte Kapitel aus der Stellarastronomie, l. — Wolf: Theorie und Geschichte der Spektralanalyse, 2 g. — Cantor: Analytische Geometrie der Ebene, 4; Arithmetik und Algebra (filr Kameralisten), 3. — Eiaenlohr: Wahr- scheinlichkeitsrechnung, 3; Mechanik, 4. — Koehler: Syn- thetische Geometrie der Ebene, 3. — Ijandsberg: Funktionen- tbeorie, 4; Theorie der Determinanten, 2. — Boehm: Ele- mentarmathematik I: Arithmetik, Algebra, Analysis, 3. — Universität Innsbruck. Exner: Mathematische Physik: Akustik und Optik, 5; Seminar für mathematische Physik, lg'. — Caermak: Expe- rimentalphysik: Galvanismus, Akustik, Optik, 5; Praktische Übungen für Mediziner, 2 g., für Vorgerücktere, tägl. g. — BadSLkovii: Galvanometrie (Fortsetzung), 2; Praktische Übun- gen im Laboratorium für Anfänger, 6, — ToUinger: Die Physik des Bodens, 2. — Hammerl: Elektrotechnik I: Über Gleichstromma.*chinen und Motoren, 2. — Trabert: Luft- elektrizität, I ; Schwingungen der Atmosphäre (mit höherer Rechnung), 2; Konvetsatorium über einige Probleme der theoretischeD Meteorologie, 2. — Brunner: Allgemeine Chemie 11: Organische Chemie, 5 ; Praktische Übungen in analytischer und pharmazeutischer Chemie im Laboratorium, tägl. ; Chemische Übungen für Medi- ziner I, 6; Praktische Übungen in analytischer Chemie fUr Hörer der Philosophie, tägl. — Hopfgartner: Ausgewählte Kapitel aus der theoretischen Chemie, l. — Zehenter: Chemische Technologie der organischen Stoffe 11, 2. — Otto Stolz: Reelle Differential- und Integralrechnung (Fortsetzung), mit Übungen, 4; Theorie der Funktionen von komplexen Veränderlichen nach Cauchy und Weierstrass, mit Übungen, 3. — Zindler: Elemente der Zahlentheorie, 3; Anwendung der Differentialrechnung auf Geometrie, mit Übungen, 4. — v. Oppolzer: Methode der kleinsten Quadrate, 2; Übungen am Refraktor, 8. — Universität Jena. Winkelmann : Experimentalphysik I: Allgemeine Physik, Optik, 5 ; Physikalisches Praktikum, a) für Physiker, 6, b) für Chemiker, 4, c) fUr Mediziner, 4; Physikalische Spezialunter- suchungen, tägl. — Abbe: Liest nicht. — Auerbach: Theorie der Elektrizität und des Magnetismus, 4; Das abso- lute Masssystem, l'/j. — Straubel: Physikalische Optik, 2. — Ambronn: Anleitung zur Benutzung des Polarisationsmikro- skops bei histologischen Untersuchungen, l ; Übungen in der Handhabung des Mikroskops und seiner Nebenapparate, ig.; Einleitung in die Theorie der Apparate für Mikrophotographie und Projektion, 2 g. — ; Knorr: Allgemeine Experimentalchemie I: Anorganische . Chemie, 5; Chemisches Praktikum (mit Wolff), a) Voll- , praktikum, 6, b) Halbpraktikum, 3, c) Halbpraktikum für Mediziner, 3; Anleitung zu wissenschaftlichen Arbeiten (mit Duden und Rabe), g. — Wolff: Massanalyse, 2; Elektro- lyse und elektrolytisches Praktikum, 2. — Duden: Chemie ' der hydroaromatischen Verbindungen. — Immendorff: ' GrundzUge der anorganischen und organischen Chemie (Experi- mentalchemie) für Landwirte, 5 ; Über Moor und Moorkultur, ' I ; Grosses und kleines chemisches Praktikum für Landwirte ; Agrikulturchemisches Seminar für Fortgeschrittene, 2. — Vongerichten: Chemische Technologie: Die organische ' Grossindustrie, 2; Chemisch-technisches Praktikum, tägl. — 1 Matthes: Pharmazeutische Chemie 11: Oigutische Chemie 2; Chemie der Nahrungs- und Genussmittel, l; Unteisnchaiig der Nahrungs- und Genussmittel, a) Vollpraktikum, b) Halb- praktikum; Darstellung und Prüfung der Arzneimittel, Am- mittlung der Gifte für Pharmazeuten, Halbpraktikum. — Qänge: Arzneimittellehre für Studierende der Zahnhälkoodc 2 ; Gerichtliche Chemie, i ; Praktische Übungen durch Spek- tralanalyse, Mikroskopie und Polarisation des Lichts nun Zwecke chemischer Untersuchungen, 2 g.; — Habe: Gas- analyse. — Thomae: Elliptische Funktionen, 4; Projektive Geo- metrie, 2. — Outömer: Potentialtheorie, 4; Differential- rechnung mit Übungen, 5 ; Mathematisches Kolloquium, 2. — Frege : ' Analytische Geometrie, 4, Übungen, 2 g. — Knopf: Zeit- und Ortsbestimmung mit praktischen Übungen auf de- Sternwarte, 4; Sphärische Astronomie, 3. — Bau: Dar- stellende Geometrie, 4, Übungen, halbtägig: Ausgewählu Kapitel der technischen Mechanik, 2 g. — Technische Hochschule Karlsruhe. IjOhmann: Experimentalphysik, 4; Physikalisches Seminar (mit Sieveking^, i ; Physikalisches Repetitorium (mit Siere- kingl, l; Physikalisches Laboratorium (mit Sievekio^v, 6; Elektrizität und Licht, I. — Sobultheiss: Sysop- thische Meteorologie, l. — Arnold: Gleichstromtechnik, t. Wechselstromtechnik, 2 ; Übungen im Konstruieren elektrischer Maschinen und Apparate, 4; Elektrotechnisches Laboratorium I (mit Schleiermacher), 12, II, 8. — Heidinger: Altere Anwendungen der Elektrotechnik (Blitzableiter, GalvanopUstÜL, Telegraphie, Telephonie), 2 ; Ventilationsanlagen im einzelDa mit Exkursionen, i. — Schleiermacher : Grundlagen ie Elektrotechnik und Messkunde, 2 ; Theoretische EUektiizitäts- lehre, 4. — Teiohmüller: GrundzBge der Elektrotechnik, 2: Elektrotechnisches Seminar, l ; Theorie der Wechselstronif, 2, Übungen, 2; Elektrische Beleuchtung, 2. — Seltsam: Telegraphie und Femsprechwesen, 2. — 8• — Schiebe! : Allgemeine Maschinenkunde, 3 ; Maschinen- bau (I. Kurs) I, 2, Konstruktive Übungen, 4, (I. Kurs) 11, 2, I Konstruktions-Übungen, 7. — jDoerfel: Maschinenlehre, $, KonstruktionsUbungen, 6; Maschinenlehre (Ausgewählte Kapitel), 2; Maschinenbau (II. Kurs\ 2, KonstruktionsUbungen, 4. — Baudiss: Maschinenbau (II. Kurs), 4, KonstruktionsUbungen, 6; Maschinenbau (Ausgewählte Kapitel), 2. — Fichl: Klima- tologisches Praktikum, l. — Q-intl: Allgemeine Experimentalchemie (MineralstofTe): Spezielle Chemie der Elemente II, 5; Praktische Übungen in der Ausführung chemischer Operationen und Darstellung von Präparaten, 6; Analytische Chemie (qualitative), Repetitorium, 2; Analytische Chemie (quantitative), 3, Praktische Übungen in der quantitativen Analyse, 24; Spezielle Kapitel der orga- nischen Chemie, i; Praktische Photographie und Übungen; Anleitung zur Ausführung wissenschaftlicher chemischer Unter- suchungen für Geübtere, 1 5 ; Chemie der Nahmngs- und Genuss- mittel, 2, Übungen, 6. — Storoh: Anleitung zur Ausführung wissenschaftlicher chemischer Untersuchungen für Geübtere, 15 ; Physikalische Methoden der Untersuchung von Nahrungsmitteln, I, Übungen, 2; Chemie der Metalle und technische Metallge- winnung, 2; Massanalyse und chemische Arithmetik, l; Physi- kalische Chemie: Elektrochemie, 3; Theorie der zyklischen Verbindungen, 2. — Zulkowski: Übungen über praktische Unterweisung in der chemischen Untersuchung von Rohstoffen und Gebrauchsartikeln, 4; .Übungen im chemisch-technischen Laboratorium, tägl. ausser Sonnabend. — Harpf : Technologie des Schwefeldioxydes, 2. — W. Qintl jun.: Enzyklopädie der technischen Chemie, 2; Praktische Übungen in der Aus- führung von Heizgasuntersnchungen, l. — Weiss: Mathematik I, 6, Repetitorium, 2; Elemente der höheren Mathematik, 3, Repetitorinm, i ; Übungen aus der Integralrechnung, i ; Analytisdie Mechanik, 2. — Grünwald: Mathematik II, 3, Repetitorium, 2 ; Differentialgleichungen und deren Anwendung auf Geometrie und Mechanik, 2. - Janiscil: Darstellende Geometrie, 4, Übungen, 8; Ausgewählte Kapitel aus der darstellenden und projektiven Geometrie, 3. — Adler: Darstellende Geometrie, i; Einleitung in Huberts Unter- suchungen über die Grundlagen der Geometrie, 3. — Stark: Materialienlehre, i ; Enzyklopädie der Mechanik I, 2: Graphische Statik, 2, Konstruktive Übungen, 2; Mechanik II, 4, Repeti- torium, I, III, 3 — Buth: Elemente der niederen Geodäsie, Übungen; 2; Niedere Geodäsie II, 4V). Übungen, 4; Grund- züge der sphärischen Astronomie, 3, Übungen, 2; Anwendungen der Geodäsie auf Kulturtechnik, 2. Übungen, 2. — Universität Rostock. Matthieesen: Experimentalphysik I, 5; Populäre Astro- nomie und mathematische Geographie, 2; Kleines physika- lisches Praktikum' für Mathematiker, Mediziner, Chemiker und Pharmazeuten, 12;. Grosses physikalisches Praktikum (An- leitung zu wissenschaftlichen Arbeiten), für Geübtere (mit Wachsmuth), tägl. — Wachsmuth: Elektromagnetische Lichttheorie (mit Experimenten), 3; Physikalisches Kolloquium (mit Kümmell), I4tägig, 2 g. — Kömmell: Elektrochemie, 2 ; Atomtheorie, l ; Elektrochemische Analysen und Präpa- rate, 3. — Michaelis : Anorganische Chemie, 5 ; Chemische Übungen : Grosses Praktikum, tägl. ausser Sonnabend ; Kleines Praktikum, 9; Übungen für Mediziner, 4; Übungen für Nahrungsmittel- chemiker, 4. — Btoermer: Massanalyse, l;' Organische Chemie II: Aromatische Verbindungen II, 4; Synthetische Me- thoden der organischen Chemie, 2; Übungen für Vorge- schrittenere (Besprechung neuerer Arbeiten), I4tägig, 2. — Kunokell: Repetitorium der pharmazeutischen Chemie und massanalytische BeAimmungen des Arzneibuches, 2; Einfüh- rung in die Nahrungsmittelanalyse (für Pharmazeuten), l g.\ Exkursionen zur Besichtigung chemisch-technischer Betriebe. — Staude: Analytische Mechanik, 4; Analytische Geometrie des Raumes, 4; Mathematisches Seminar, 2 g. — Universität Strassburg. Braun: Experimentalphysik I: Mechanik, Molekular- physik, Optik, 5; Physikalische Übungen, 5 oder 10; Über- sichtskursus für Mediziner, 3; Wissenschaftliche physikalische Arbeiten, tägl. ausser Sonnabend; Physikalisches Kolloquium, 2 g. — Cohn: Elektriritätslehre, 4; Seminaristische Übungen zur theoretischen Physik, ig. — Zenneck: Über neuere Er- scheinungen aus dem Gebiete der experimentellen Physik, Digitized by Google 230 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. i4tSgig, 2. — HergMell: Die Lehre toid Potential in ihrer Anwendung auf Probleme der Geophysik (Gestalt der Erde etc.), 2; Meteorologische Arbeiten, tägl. g.; Meteorologisches Kolloquium, I4tägig, 2. — Thiele: Allgemeine Experimentalchemie: Organischer Teil, 5 ; Kolloquium über organische Chemie, l g- ; Chemisches Praktikum im Üniversitätslaboratorium fllr Anfänger und Fort- geschrittene, tägl. ausser Sonnabend. — Kohlschütter: Spe- zielle anorganische Chemie II, 3; Theoretische Grundlagen spezieller Methoden der Analyse, i ; Praktikum (Ar Gasanalyse, 3. — Roae: Chemische Technologie der Metalloide, 5; Ana- lytische Chemie, 5. — Erlezuneyer : Über den Abbau und Aufbau natfirlich vorkommender organischer Verbindungen, l ; Chemisches Praktikum für Anfauger und Gettbtere (mit Kreutz), tägl. ausser Sonnabend. — Kohl: Die polyzykli- schen Verbindungen des Steinkohlenteers, 2. — Kreutz: Praktische Anleitung zur Untersuchung von Nahrungs- und Genussmitteln, tägl. ausser Sonnabend; Chemie der m'ensch- lichen Nahrungsmittel, i ; Ober Weinanalyse, i. — Schär: Pharmazeutische Chemie, $; GrundzUge der physiologischen Chemie (filr Pharmazeuten), 2; Übungen und Untersuchungen im Laboratorium des pharmazeutischen Instituts, tSgl. ausser Sonnabend; Pharmakognostisches Praktikum, 4; Die technisch ▼erwendeten Milchsäfte in pharmakognostisch-chemischer Be- ziehung, \ g. — Both: Differential- und Integralrechnung, 3, Übungen,^.; Analytische Geometrie der Ebene, 3. — Spstein: Invarianten- . theorie, 2. — Siateli: Analytische Geometrie des Raumes, 3 ; Perspektive mit Übungen, 3 ; Übungen des mathematischen Seminars (untere Abteilung), i'/j. — Heye: Einleitung in die synthetische Geometrie, 2; Technische Mechanik, 4; Übungen des mathematischen Seminars, 2 g. — Weber: Bestimmte Integrale und Einleitung in die Funktionentheorie, 4; Die partiellen Differentialgleichungen der mathematischen Physik, 4; Übungen des mathematischen Oberseminars, 1I/2. — Si- mon: Methodik der elementaren Arithmetik in Verbindung mit algebraischer Analysis, 2. — Becker: Geodäsie (nieder^ mit Übungen und Demonstrationen, 4; Die Bewegung der Erdachse im Räume und im Erdkörper (Präzession, Nutation und Variation der Breite), i; Seminaristische Übungen (Kollo- äuium\ g.\ Astronomische Beobachtungen an den Instrumenten er Sternwarte. — Wislicenus : Spektroskopie des Himmels, l; Astronomisch-chronologische Übungen, l; Besprechungen der neuesten litterarischen Erscheinungen auf astronomischem Gebiete, 2 ^. — Wirts: Parallaxenbestimmung der Glieder des Sonnensystems and der Fixsterne, i ; Theorie des Helio- meters, I. — Technische Hochschule Stuttgart Koch : Experimentalphysik : Magnetismus, Elektrodynamik, Optik, 4; Übungen im phvsikalischen Laboratorium (mit Well er): Physikalisches Praktikum I, halbtägig, ausser Sonn- abend, II. tägl.; Theoretische Physik, 2. — Englisch: Photo- chemie, Theorie photographischer Prozesse, l bis 2 ; Anleitung zum Photograi hieren für Anfänger, 2; SielbstSndige wissen- schaftlich-photograpbische Untersuchungen, für Fortgeschrit- tene; Photogrammetrie, i. — Veesenmeyer: Die elektrischen Bahnen, 2; Elektrotechnische Konstruktionsübungen, 2; Pro- jektierung elektrischer Anlagen, 3. — Dietrich: Elektrische Beleuchtung, 2; Elektrotechnische Messkunde, 2; Übungen im elektrotechnischen Laboratorium I, filr Anfanger (mit Herrmann, Heinrich und Brühn), 4 halbe Tage (Herr- mann: 2 Stunden vorbereitender Vortrag), II, für Vorge- rücktere (mit Herrmann, Heinrich und Brühn), tägl. ausser Sonnabend; Elektrotechnisches Seminar (mit Veesen- meyer und Herrmann), i. — Herrmann: Die Elektrizitäts- werke einschliesslich der Leitungen, 2. — Autenrieth: Technische Mechanik, 6, Übungen, 6. — v. Weyrauch: Einleitung in die mathematische Theorie der Elastizität, 2; Aerostatik und Aerodynamik, 2; Analytische Theorie der Ingenienrkonstruktionen, 4, Übungen, 4. — Berg: Maschinen- zeichnen, 12; Pumpen, 2 — Umet: Maschinenelemente (mit MUhlberger), 3; Hebezeuge (mit Mühlberger), Kon- struktionsfibnngen, 6. — Thomann: Wassermotoren, 6; Turbinen-Regulatoren, i, Konstruktionsttbungen, 2; Maschinen- konstruktionen (mit D i e t r i c h), 8; Maschinenkunde, Übungen, 4. — BantUn: Dampfkessel, 3; Maschinenkoustiuktionen (mit KOstlin), 10. — -v.Baoh: Materialprüfnngsaiistalt (mit Banmann und Iltis), i, Übungen, J Tage; Ingeniearlabora- torium (mit Roser), Übungen; Erörterungen fftr Maschinen- ingenieure, I. — Magenau: Verbrennungsmotoren, Obnogeo, Hell: Allgemeine Experimentalchemie, 4: Obungen im Laboratorium rär allgemeine Chemie (mit Kehrer, Kauff- mann und Gansser), tägl, ausser Sonnabend; Organische Chemie, 2; Theoretische Chemie, 2. — Kebrer: Analytische Chemie, 2. — Schmidt: Ausgewählte Kapitel der analy- tischen Chemie, 2; Chemisch-technische Analyse, i. — Eauffimann: Physikalische Chemie, i; KoUoqnium über organische Chemie, 2 ; Repetitorium der anorganischen Chemie, 2. — Seel: Chemisch-pharmazeutisches Prakttkum, 2; Aus- gewählte Kapitel der pharmazeutischen Chemie, 2 ; Gewinntug, Untersuchung und Beurteilung der wichtigsten Nahrungs- und Genussmittel, ig. — Rohland: Die Chemie der Metalle. 2; Die hydraulischen Bindemittel, i. — Philip: Technische und Handels-Analysen organischer Produkte, l . — HÄUBser- mann: Technische Chemie, mit Exkursionen, 2: Chemische Technologie der Baumaterialien, i ; Ü1>ungen im Laboratorium für chemische Technologie (mit Schmidt^ tSgL ausser Sonn- abend; Elektrochemie, i bis 2. — Knater: Pharmaceutiscbe Chemie, 2; Toxikologie, mit Demonstrationen, i. — Wid- maier: Allgemeine mechanische Technologie: Verarbeitnng der Faserstoffe, mit Übungen 5; Werkzeugmaschinen, 3. — Johannaen: Die Maschinen der Appretur und Veredlung, ig- — Hohenner: Trigonometrische Übungen, s: Kataster- messungen II, mit Übungen, 2. — Roth: Mathematische Geographie, mit Übungen, 2; Perspektive, a. — Bret- BOhneider: Repetitorium in niederer Mathematik, l. — ReUBchle:- Analytische Geometrie der Ebene (mit Roth), 3, Übungen, I ; Differential- und Integralrechnung I: Elemente der Differential- und Integralrechnung (mit Roth), 4, Übungen, 2, III (mit Roth), 3, Übungen, i; Mathematisches Seminir, I, — Wölfflng: Funktionentheorie II, 3; Reihen, t g- — Mehmke: Darstellende Geometrie (mit Roth), 4, Übungen, 6; Reine Mechanik (mit Roth\ 3, Übungen, l; Invarianten- theorie nach Grassmannschen Prinzipien, 3; Mathematische Seminar, i. — Hammer: Praktische Geometrie II, 4i Übungen (mit Hohenner, Heer und Eoll), 21, in den Herbstferien geodätische Exkursion, i4tägig; Elemente der Ausgleichungsrechnung, Übungen, 2; Astronomische Zeit- und direkte geographische Ortsbestimmung, Übungen, i. — Universität Tübingen. { Faaoben: Experimentalphysik I: Mechanik und Optik, I 5 ; Physikalische Übungen für Anfänger, 4 ; Selbständige Unter- i suchungen, tägl. — Waita : Theoretische Physik I: Mechanik, I Wärme, 3, Übungen, 2; Populäre Astronomie, 2. — Qana: Theorie der Schwingungen, i ; Vektoranalysis mit Anwendun- gen auf die mathematische Physik, i. — V. Hüfiier: Ausgewählte Kapitel aus der physiologischen Chemie, 2; Praktisch- chemische Übungen fiir Mediziner I: Qualitative Analyse, 6, II: Quantitative Analyse, 6; Physio- logisch-chemische Arbeiten für Geübtere, tägl. — Wialioe- nus: Organische Experimentalchemie, 5; Praktische Übungen im Laboratorium, tägl. ausser Sonnabend; Aualytisch-cbe- misches Praktikum, ganz- oder halbtägig (mit Bülow); Pharmazeutisch-chemisches Praktikum, ganz- oder halbtä^g (mit Weinland); Präparative Arbeiten, ganztägig; Anleitung zu selbständigen Untersuchungen, ganztägig. — Bülow: Ana- lytische Chemie II, 3; Technologie der künstlichen, orga- nischen Farbstoffe, 2. — Weinland: Pharmazeutische Che- mie II: Organischer Teil, 2; Forensische Chemie, l. — Weda- kind: Stereochemie oder die Lehre von der Lagemng der Atome im Räume, i ; Einfuhrung in die Elektrochemie (mit Berücksichtigung ihrer Anwendungen), l: Fhysiko-chemische Übungen (für Chemiker), 4. — Dlmroth: Benzolderivatc, 2. — Mayer: Pharmakognosie, 4; Pharmakognostisch-mikro- skopisches Praktikum mit besonderer Berflcksichtigung von Drogenpulvern, 2. — V. Brill: Mechanik, 5; Raumkurven und Flächen, i\ ' Übungen im mathematischen Seminar, a. — Stahl: Niedere ' Analysis, 3 ; Funktionentheorie, 3, Übungen im mathematischeB I Seminar. — Maurer: Höhere Analysis, 3; Übnngen, i'/r ! Synthetische Geometrie, 2, Übungen, i. — Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^^g. No. 8. 231 Universität Wien. ▼. Iiang: Experimentalphysik (üi Philosophen und Me- diziner II, 4; Mathematische Ergänzungen znr Experimental- physik, I ^. — Boltsmann: Akustik und Optik, 3; Elek- trizitStslehre, 2; Mathematisch-physikalisches Seminar I u. II, I ; AnsgewShlte Kapitel aus Naturphilosophie, 2. — Bxner: Physikalisches Praktikum f&r LehramtskaJididaten, 6, fUr Che- miker nnd Naturhistoriker, j ; Physikalische Übungen fltr Vor- geschrittene, tSgl.; Physik. Konversatorium, lg. — Jäger: Elemente der theoretischen Physik II: Wärme, 3; Prinzipien der Mechanik, 3. — Moser: Experimentalphysik für Hörer der Medizin und der Philosophie (insbesondere Elektrizität und Optik), 3; Einführung in die mathematische Physik, fflr Hörer der Medizin und der Philosophie, 2 ; Demonstrationen und Übungen an und mit physikalischen Apparaten als Er- gänzung der Experimentalvorlesung, 6. — Iiampa: Elemen- tare Mechanik, 2. — Benndorf: Physikalisches Praktikum ftlr Lehramtskandidaten II: Anleitung zur Anstellung von Schulexperimenten, 8. — v. Bohweidler: Wird später an- kündigen. — Ifeyer: Telegraphie ohne Draht, i. — Hasen- ölirl : Wärmestrahlung, 2, — Maohe : Thermochemie, 2. — Hasohek: Spektralanalyse II, 2. — Hann: Klimatologie II: Spezieller Teil, 2. — Femter: Meteorologische Instru- mentenkunde und Übungen an der k. k. Centralanstalt flir Meteorologie, 3. — Kohl: Liest nicht. — Iiieben: Experimentalchemie II: Organische Chemie, j; Chemische Übungen fllr Anfänger, tSgl. ausser Sonnabend, Ihr Mediziner, 4; Arbeiten im II. chemischen Laboratorium, für Vorgeschrittene, tSgl. — WegBOheider : Galvanische Elemente, Elektrolyse und Polarisation, i ; Chemische Übungen für An- fänger, tägl. ausser Sonnabend ; Arbeiten im I. chemischen Labo- ratorium für Vorgeschrittene, tägl. — Iiippmann: Organische Chemie II : Chemie der Benzolderivate, 3 ; Chemische Übgn. fllr Anfänger, tägl. ausser Sonnabend ; Arbeiten im chemischen Labo- ratorium, fb Vorgeschrittene, tägl. — Henig: Pharmazeu- tische Chemie, $; Übungen fUr Pharmazeuten, tägl. ausser Sonnabend. — Fossek: Ausgewählte Kapitel der organischen Chemie, für Pharmazeuten, i. — Zelsel, Vortmann, Soba- oherl: Lesen nicht. — Pomerana: Theoretische Chemie II, 2. — Franke: Qualitative und quantitative Harnanalyse, 2; Analytische Chemie (qualitative .Vnalyse], 2. — Follak: Repetitorium der analytischen Chemie fUr Pharmazeuten, i. — Wenzel: Methoden der organischen Synthese, i. — Qar- sarolli V. Thurnlackh: Über den Nachweis anorganischer Gifte (mit Demonstrationen), I. — Billltzer: Atomistik, i; Die Hauptsachen der höheren Mathematik (fttr Chemiker und Physikochemiker), 2. — ▼. ÜBoherich: Bestimmte Integrale und Variations- rechnung, 5 ; Wahrscheinlichkeitsrechnung, 3 ^.; Proseminar für Mathematik, i; Seminar für Mathematik, 2. — Hertens: Elemente der Differential- und Integralrechnung (auch fUr Natnrhistoriker, Physiker, Mediziner und Versicheningstech- niker), Fortsetzung, J; Übungen im mathematischen Seminar, 2 ; Übungen im mathematischen Proseminar, 1. — Wlrtinger: Funktionenthoerie, 5; Mathematisches Seminar, 2 g; Mathe- matisches Proseminar, i g\ Mathematische Statistik, 3. — Sohn: Analytische Geometrie (Fortsetzung), 4, Übungen, i g; Differentialgeometrie I, 2. — Tauber: Die Differentialgleich- ungen der Mechanik, 3 ; Versicherungsmathematik (Fortsetzung^ 3. — Blasohke: Einführung in die mathematische Statistik II, 3. — Zsigmondy: Eulersche Integrale, i. — Carda: Ein- führung in die Theorie der DifTerentialgleichgn., 2. — Flemelj : Zahlentheorie (Fortsetzung), 2. — Orünwald: Fouriersche Reihen und Integrale, 2. — Weiss: Praktische Astronomie, 4. — V. Hepperger: Geographische Ortsbestimmung, 2; Über Spektraltypen der Fixsterne nnd spektroskopische Doppel- sterne, 2; Methode der kleinsten Quadrate, l. — Sotaram: Kalendariographie und Umrechnung von Daten verschiedener Zeitrechnungen mit besonderer Rücksicht auf Historiker. — Hers: Die Störungen der Rotationsachse der Erde, 2. — Frey: Kartenprojektionen (Fortsetzung), 2. — Technische Hochschule Wien. Dltsohelner: Allgemeine und technische Physik, 5; Physik fUr Chemiker. — Sahulka: Grundlagen der Elektro- technik, 4; Elektrotechnische Messkunde, 2. — Hoohenegg: Elektrische ArbeitsSbertragung, 3; Elektrotechnik, Praktische Übungen und Untersuchaugen (mit Sahulka\ 4. — Qrau: Elektrisches Beleuchtungswesen, I, — Heithoffer: Berechnung von Transformatoren und Drehstrommotoren, 2. — Jüllig: Elektrische Telegraphie und Ei^enbahn-Signalwesen, 2. — Iiisnar : Erdmagnetismus, 2. — Eobes : Theoretische Maschi- nenlehre, S; Maschinenbau 11, 5, Konstruktionsübungen, 15. — SngUülder: Maschinenbau I, 6, Konstruktionsübungen, 15. — Horwatitsch: Allgemeine Maschinenkunde, 3. — Seidler: Allgemeine Maschinenkunde, 3; Maschinenzeichnen (mit Fieber), 8. — Meter: Feuerungstechnik, Heizung, Lüf- tung und sonstige gpsundheits- technische Ausbildung von Wohn-, Fabriks- und öRentlichen Gebäuden, 3. — ▼. Stookert: Eisenbahn-Maschinendienst, 3. — Bauer: Allgemeine Experimentalchemie II: Organische Chemie, 5, Übungen, 20. — Vortmann: Analytische Chemie, 4, Übungen, 20. — Bamberger: Enzyklopädie der technischen Chemie, 3; Ausgewählte Kapitel der organischen Chemie, i; Agrikulturchemie, 2. — v. Jüptner: Theoretische und physi- kalische Chemie, 3, Übungen, 4; Chemische Technologie an- organischer Stoffe, 5, Übungen, 20. — Feitier: Ausgewählte Kapitel aus der physikalischen und theoretischen Chemie, l. — Faweck: Technische Elektrochemie, 2. — Suida: Die wichtigsten Kapitel aus der Chemie der aromatischen Ver- bindungen, 2; Chemische Technologie organischer StofTe, 5, Übungen, 20. — Iiippmaxtn: Chemie der Benzolderivate, 3. — Sder: Photochemie und angewandte Photographie, l; Photographisches Praktikum, 4. — Kick: Mechanische Tech- nologie II, 5. — Btraohe: Beleuchtungswesen, 2. — Allö: Mathematik I, 5, Korrepetitionen, 2. — Zsigmondy: Mathematik I, 5 ; Elemente der reinen Mechanik in Verbindung mit graphischer Statik, 2, Konstruktionsübungen, 2. — Czuber : Mathematik II, 5, Korreptitionen ; Grundlehren der höheren Mathematik, 4, Korrepetitionen, 2. — Tauber: Versicherungs- mathematik I, 3, II, 4. — Blasohke: Einführung in die mathematische Statik, 3. — Baublebsky v. Sterneok: Theorie der Raumkurven und Flächen, 3. — Müller: Dar- stellende Geometrie und konstruktives Zeichnen, 4, Konstruk- tives Zeichnen, 6; Stereographische Projektion und Zyklo- graphie, 2, Konstruktionsübungen, 2 ; Seminar für darstellende Geometrie, 2. — Schmid: Darstellende Geometrie und kon- struktives Zeichnen, 4, KonstruktionsUbnngen, 6; Projektive Geometrie II, 2, Konstruktionsübungen, 2. — Füiger: Elemente der reinen Mechanik in Verbindung mit graphischer Statik, j ; Analytische Mechanik, 2. — Hennanek : Technbche Mechanik II: Hydromechanik, 3. — Bohell: Praktische Geo- metrie, 7 1/2; Situationszeichnen, 3 und 4; Photogrammetrie 11/2- — Tinter: Sphärische Astronomie, 3; Übungen im Beob- achten und Rechnen, 273 ; Geodätische Rechenübungen, 2'/]. — Universität Würzburg. Wien: Experimentalphysik II: Elektrizität und Optik, 5; Praktische Übungen, 4 bezw. 10; Anleitung zu selbständigen Arbeiten, tägl.; Elektrodynamik auf Grundlage der Elektronen- lehre, 3. — Seits: Ausgewählte Kapitel der theoretischen Physik, 2. — Medicus: Chemische Technologie, 4; Pharmazeutische Chemie, anorganischer Teil. S; Praktikum für Pharmazeuten, halbtägig; Praktikum in allen Richtungen der angewandten Chemie und N'ahrungsmittelanalyse, halb- und ganztägig. — Tafel: Organische Experimentalchemie, 5; Analytisch-che- misches Praktikum (mit Manchot): a) ganz- und b) halbtägig, tägl. ausser Sonnabend; Chemisches Praktikum für Mediziner, 4: Vollpraktikum für präparative Arbeiten, tägl.; Anleitung zu selbständigen Untersuchungen (mit Manchot), tägl. — Man- chot: Massanalysc (Experimentalvorlesung unter Berücksich- tigung der durch das deutsche Arzneibuch vorgeschriebenen Methoden), i; Stereochemie, l. — Beltsenstein : Chemische Tageslitteratur, 2. — Iiey: liest nicht. Frym : Integralrechnung, 6, Übungen, 2 g.; Ausgewählte Kapitel der Funktionentheorie, 2 g. — Selling: Differential- gleichungen mit mehr als einer Grundveränderlichen, 4; Sphä- rische Astronomie, 2. — Cantor: Theoretische Mechanik, 4. — Bost: Anwendungen der Infinitesimalanalysis auf die Theorie der ebenen Kurven, 4; Analytische und synthetische Geometrie der Kegelschnitte, 4; Theorie der Raumkurven und Digitized by Google 232 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8. der Flächen, 4; Eiafiilirung in die Theorie der elliptischen Funktionen, 2 g. — Universität Zürich. Kleiner: Experimentalphysik, 5; Theoretische Physik, 2; Physikalisches Praktikum für Anfanger, 'j Tag, für Vorge- rücktere, tägl., für Sekundarlehramtskandidaten, 2. — Werner: Organische Experimentalchemie, 5; Anorga- nische Chemie II, 2; Ausgewählte Kapitel aus der Stereo- chemie, I ; Chemisch-analytisches Praktikum für Chemiker, tägl.; Chemisches Praktikum flir Vorgerücktere (prSparative Arbeiten, Ausführung selbständiger Arbeiten), tägl.; Elektro- chemische Übungen, 2 Nachmittage g.\ Technisch-chemische Übungen, l Nachmittag g.\ Chemisches Halbpraktikum (für Studierende der Naturwissenschaften), halbtägig. — Abeljans: Quantitative chemische Analyse mit Berücksichtigung der elektrolytischen Methoden, 2; Chemie und Untersuchung der Nahrungs- und Genussmittel, mit Übungen, 2; Anleitung zu medizinisch-chemischen Arbeiten im Laboratorium, i g.\ Che- misches Praktikum für Mediziner und Veterinäre, 3 Tage, fiir Studierende der Naturwissenschaften, 3 Tage, für Anfanger und Vorgertlcktere (NichtChemiker), tägl., für Lehramtskandi- daten, 2 Tage; Chemische Übungen für Kandidaten des Sekundarlehramtes, 2. — Pfeiffer: Einleitung in die physi- kalische Chemie, 2; Organische Chemie III: Farbstoffe, i; Alkaloide, I. — Burkhardt: Algebraische Analysis, 3; Differential- und Integralrechnung II, 2; Partielle Differentialgleichungen der Physik, 3; Mathematisches Seminar, 2. — Weiler: Dar- stellende Geometrie mit Übungen II, 3 bis 4; Analytische Geometrie mit Übungen II, 3; Synthetische Geometrie (Fort- setzung), 2; Politische Arithmetik mit Übungen (für Lehr- amtskandidaten), 2. — "Sä. Gubler: Inhalt und Methode des geometrischen Unterrichts in der Mittelschule, 2 ; Algebraische Analysis mit Übungen, 2 ; Politische Arithmetik mit Übnngen, 2. — Wolfer: Geographische Ortsbestimmung, 3; Übungen im astronomischen Beobachten, 9; Einleitung in die Astro- physik, 2. — Technische Hochschule Zürich. H. P. Weber: Physik, 4, Repetitorium, 1; Prinzipien, Apparate und Messmethoden der Elektrotechnik, 2; Theorie des Wechselstroms, 2 ; Elektromechanik, 2 ; Wissenschaftliche Arbeiten in den physikalischen Laboratorien, 8, 12 oder 24; Elektrotechnisches Laboratorium, 8 oder 16. — WeiSB: Physik, 4, Repetitorium, i; Thermodynamique, i; Physika- lisches Praktikum für Anfänger, 4; Traraux scientifique dans les laboratoires de physique, 8, 12, 24. — Schweitser: Physik, 4, Repetitorium, l; Technische Optik, i g\ Ausge- wählte Kapitel aus der Thermodynamik, 1 g. — Tobler: Ausgewählte Kapitel aus dem Gebiete der Schwachstrom- technik (Fortsetzung), lg. — Wyssling : Elektrische Central- anlagen I, 2. — Stodola: Dampfmaschinenbau II, 4, Repe- titorium, 1; Maschinenkonstruieren, 12; Gasmotoren (Fort- setzung), i; Übungen in der kalorischen Abteilung des Maschinenlaboratoriums (mit Farny), i'] Tag. — Pamy: Bau von Dynamomaschinen I, 2. — PrMll: Hydraulische Motoren und Pumpen I, 2, Repetitorium, i ; Konstruktions- übungen und Demonstrationen im Laboratorium, 3; Fabrik- anlagen, 2; Übungen in der hydraulischen Abteilung des Maschinenlaboratoriums, Vi Tag. — Escher: Mechanische Technologie I : Metallurgie, 4, Repetitorium, l ; Mechanische Technologie III: Werkzeugmaschinen, Spinnerei, 3, Repe- titorium, i'; Maschinenlehre, 4, Übungen und Repetitorium, 4. — Pliegner: Theoretische Maschinenlehre I: Praktische Hydraulik, Messmethoden des Maschinenwesens, 4, Übungen, 2; Theoretische Maschinenlehre III: Lokomotiven, 3, Übgn., 2. — Herzog: Mechanik I, 6, Repetitorium, l, Übungen, 2. — Meyer) Maschinenzeichnen, 2, Übungen, 6; Skizzierübgn., 2; Maschinenbau: Transmissionen und Hebezeuge, 4, Repe- titorium, I ; Maschinenkonstruieren und Demonstrationen im Laboratorium, 9. — Sohüle: Technologie des mat£iiaui de construction I, 3, R^p^tition, i ; Materialtechnisches Praktiicvm, 4. — A. Weber: Mechanik und Maschinenlehre, 4, Repe- titorium, i; Konstruktionsübungen, 4; FeneningsanJagen, 2, Konstruktionsübungen, 2. — Weilenmann.: Liest nicht — Barbieii: Photographie II, l; Pbotographisches Praktikom, 2; Photogrammetrie, i. — Bamberger: Organische Chemie, 6, Repetitorium, i; Organische Chemie II: Benzolderivate, 3, Repetitorium, i: Analytisch-chemisches Praktikum, 16 und 24, für Vorgerücktere, tigl.; Chemisches Praktikum (mit Treadwell), 2 bezw. 4. — BoMhard : Geschichte der Chemie bis zum Tode Lavoi- siers, l. — Constam: Physikalische Chemie II, l; Orga- nische Elektrochemie, l g\ Thermo-chemisches Praktikum (mit Lorenz), •/» Tag; Physikalisch-chemisches VoUpraktikum (mit Lorenz), tigl. — Gnehin: Künstliche organische Farbstoffe, 3, Repetitorium, I; Nahningsgewerbe, 2; Belench- tungsindustrie, T; Technisch-chemisches Praktikum, 16 md 24, für Vorgerücktere, tägl. — Qrete: Agrikulturchemiscbe Untersuchungsmethoden, 2 g. — Hartwich : Pharmazeutische Chemie, J ; Ätherische öle, I ; Pharmazeutisch-chemische^ Praktikum, 12; Technische Botanik II: Untersuchung rna Nahrungsmitteln und Gewürzen, 2; Warenkunde, 2; Mikro skopische Übungen in der Nahrungsmittelkunde, 2 halbe Tage Chemische Untersuchung von Nahrungs- und Genussmittelo, tägl.; Pharmakognostische Übungen für Vorgerücktere, tägl. — Iiorens: Technische Elektrochemie, 2; Elektrometallurgie i; Elektrochemisches Praktikum für Anfanger, 4, fllr Vorge rücktere, 15. — Iiunge: Anorganische chemische Techno logie, 3, Repetitorium, l ; Chemische Technologie der Bau materialien und Explosivstoffe, 2; Tecbnisch-chemiscbei Praktikum, 16 und 24, für Vorgerücktere, tägl. — Schulze Organische Chemie, 3, Repetitorium, l ; Agrikulturchemie II Fütterungslehre, 2; Übungen im agrikultur-chemischen Labo' ratorium, 4 und 8 ; Agrikultur-chemisches Praktikum für Vor- gerücktere, 24, — Treadwell: Analytische Chemie II, Chemisch-technische Analyse mit Übungen, 4; Probierkunde mit Übungen, 2; Analytisch-chemisches Praktikum, 16 und 24, für Vorgerücktere, tägl. — Winterstein: Physiologische Chemie, 2 ; Anleitung zu den Übungen im agrikultur-chemischen Laboratorium, i. — W. Piedler: Darstellende Geometrie, 2,- Repetitorium, I, Übungen, 4; Zentralprojektion und Zyklographie, 2; Elemente der analytischen Geometrie der Lage, 2. — Franel: Calcul integral, 4, R): Leonardo Cassuto, Über die Iiöslichkeit von Oasen in Flüssigkeiten. I. Teil: Versuche bis zu 10 Atmosphären. I. Absorptionsmesser. Der bei diesen Versuchen verwendete Absorptionsmesser be- steht aus einer etwa 130 cm langen Röhre A von 0,9 cm Durchmesser mit genauer Millimeter- Einteilung und Kalibrierung. Diese zugespitzte und in ihrem unteren Teil gebogene Röhre (Fig. i) steht an ihrem andern Ende mittels einer dickwandigen, zweimal rechtwinkelig ge- knickten Glasröhre mit einem etwa 16 cm lan- gen, cylindrischen Glasgefäss B von etwa 25 cm* Inhalt in Verbindung. Auch diese Röhre ist an ihrem untersten Teile zugespitzt und ent- 1) Nr. 20: diese Zeitschrift 5, 147, 1904. hält einen Hohlcylinder aus weichem Eisen, der völlig mit Glas umhüllt ist; hierdurch wird ver- hindert, dass Gas und Flüssigkeit bei ihrer Einwirkung aufs Eisen die Versuchsresultate fälschen können. Dieser Teil des Apparats dient dazu, die im Absorptionsmesser enthaltene Flüssigkeit während der Versuchsdauer zu be- wegen ; zur Erreichung dieses Zwecks ist aussen an B, gestützt von einer kräftigen Konsole, eine Spule Kupferdraht angebracht, welche von einem durch ein Pendel periodisch unterbrochenen Strome passiert wird. Hierdurch geht das Eisenröhrchen in der Flüssigkeit auf und nieder und setzt sie in Bewegung. Um den Absorptionsmesser A an die Pumpe anzuschliessen , befestigte ich sein Ende mit Marineleim an eine Eisenhülse M, welche dann an ein Verbindungsstück der Pumpe befestigt wird. Digitized by Google 234 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. 2. Füllung des Absorptionsniessers. Das in geeigneter Weise gereinigte Versuchs- gas wird in die untere Dille des Absorptions- messers eingelassen; die Füllung wird nach Caill etet ausgeführt. Zwischen die letzte Wasch- flasche und den Absorptionsmesser schaltete ich ein kleines offenes Manometer ein, das aus zwei durch eine starke Gummiröhre mitein- ander verbundenen Glasröhrchen hergestellt war. Dieses Manometer zeigt zu jeder Zeit /\ Fig. I. den Druck des Gases, welches in den Absorp- tionsmesser einströmt, an. Ich habe die Ent- wickelung des Gases auf mehrere Stunden ver- längert, um sicher zu sein, dass alle Luf): heraus- getrieben wäre; dann rief ich durch Bewegung des einen Armes des Manometers einen Luft- zug im Absorptionsmesser hervor, so dass da- durch aus 5" eine abgewogene Menge destil- liertes und luftfrei gemachtes Wasser hereinkam. Ich schmolz nun die enghalsige Stelle .S" des Absorptionsmessers zu und brachte ihn in eine vertikale Lage, damit der schon vorher einge- führte Quecksilbertropfen jede Verbindung nach aussen abschnitte. Bei den letzten Versuchen zog ich es vor, den Arm B mittels eines guten Geissl ersehen Hahnes abzuschliessen; ich trug Sorge, dass das Quecksilber dann bis zu einer Säule von wenigstens 2 cm über dem Hahne stand. 3. Druckpumpe und Manometer. Dievon mir benutzte Druckpumpe (Fig. 2) ist identisch mit der von Regnault bei seinen klassischen Versuchen über die Kompressibilität der Gase verwendeten. An das rechtsseitige Röhren- system ist mittels der bekannten Verbindungen vom Typus Regnault das unterste Ende eines offenen Manometers angebracht, das aus vier je zwei Meter langen Glasröhren besteht, die durch besagte Zusammenschlüsse verbunden sind. Der Manometer ist in solider Weise an eine dicke festgemauerte Tafel aus Tannenholz be- festigt, die sich vertikal aus dem Erdgeschoss bis in den zweiten Stock des physikalischen Institutes der Universität Pisa erhebt. Um die Höhen des Quecksilbers in der manometrischen FiR. 2. Röhre abzulesen, Hess ich an dieselbe tannene Tafel einen langen Balken aus englischem Fich- tenholz den Glasröhren des Manometers parallel festmachen, welcher auf seiner vorderen Seite eine schwalbenschwanzartige Auskehlung trägt In diese Auskehlung ist ein langer, dicker, mit einem vorzüglichen Kathetometer kalibrierter Kupferstreifen mit Millimetereinteilung einge- lassen und befestigt. An dem Fichtenbalken entlang geht ein Laufbrett, welches ein Mikroskop und eine Wasserwage trägt; eine Druckschraube hält es in der bestimmten Höhe. Eine andre Schraube von I mm Ganghöhe giebt dem Fernrohr die kleinen Verschiebungen, die nötig sind, um das Mikrometer genau auf die Höhe der obersten Erhebungen des Quecksilbermeniskus einzu- stellen. Das Mikroskop befindet sich zwischen dem Manometerrohr und dem Kupferstreifen; es steht so, dass mittels einer kleinen Drehung in einer horizontalen Ebene sowohl die Ein- teilung der Skala, wie der Meniskus des Queck- silbers sich im Brennpunkt befinden. Man er- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. 23s reicht die verschiedenen Höhen zu den nötigen Ablesungen mit einer einfachen Handleiter. 4. Versuche. Die allgemeine Anordnung der Apparate wird durch Fig. 2 veranschaulicht. Ist der Absorptionsmesser AR an die Druck- pumpe angeschlossen, so lässt man den Rührer in kurzen Intervallen funktionieren, um dadurch die übermässige Erhitzung des Kupfer- drahtes des Rührers zu vermeiden; sogleich danach lässt man das Quecksilber langsam in das Manometer 0 und hierauf in den Absorp- tionsmesser steigen. Nun schliesst man den Verbindungshahn mit der Pumpe, und während die Rührvorrichtung beständig funktioniert, folgt man aus der Entfernung mit dem Fernrohr der Bewegung des Quecksilbers im Arme A des Ab- sorptionsmessers. Hört das Quecksilber auf zu steigen, so macht man alle nötigen Ablesungen ; nachher wird der Druck gesteigert und die Versuche werden fortgesetzt. 5. Koeffizient der Löslichkeit. Es ist be- kannt, dass Bunsen — auf Grund der Betrach- tung, dass ein gegebenes Gas von einer Flüssig- keit, auf die es keine chemische Wirkung aus- übt, in wechselnder Menge absorbiert wird, welghe abhängt i. von der Natur des Gases und der absorbierenden Flüssigkeit; 2. von der Temperatur; 3. von dem auf das Gas wirkenden Drucke — den Absorptionskoeffizienten ß de- finierte als das Volumen des Gases, reduziert auf o" und 760 mm, das von einem Kubik- centimeter Flüssigkeit unter gleichem Druck absorbiert wird. Man hat diese Definition noch nicht völlig aufgegeben, aber sicherlich ist es richtiger, das Volumen zu betrachten, welches das Gas bei der Temperatur einnimmt, bei der die Löslichkeit festgestellt .worden ist. Ich habe mich deshalb der Ostwaldschen Definition bedient, nach welcher der Koeffizient der Lös- lichkeit, oder einfacher die Löslichkeit i. durch V die Beziehung definiert wird ; v ist das Flüs- V sigkeitsvolumen, welches ein Gasvolumen V gelöst hat, bei der Temperatur und dem Drucke gemessen, unter dem die Absorption vor sich gegangen ist. 6. Resultate. In nachstehenden Tabellen sind die Ergebnisse meiner Versuche über die Löslichkeit des Wasserstoffs, des Sauerstoffs, des Stickstoffs und des Kohlenstoffoxyds im Wasser bis zu einem Druck von 10 Atmo- sphären niedergelegt. Die Spalten F und X ent- halten die Grössen des Quecksilberdruckes in Metern und den Löslichkeitskoeffizienten. Die Grössen von X, bei mittlerer Temperatur be- rechnet, sind bei jedem Versuch bis zur fünf- ten Dezimalstelle ausgerechnet worden, doch ist die letzte Zahl wegen der unvermeidlichen experimentellen Fehler nicht absolut sicher. In der That, wenn wir auf die Fehlerquellen, welche auf die Resultate keinen Einfluss haben, nicht erst eingehen, so bleibt doch die Vo- lumensveränderung des Versuchsgefasses. Ge- eignete Versuche haben gezeigt, dass diese Veränderungen bis zu einem Maximum von '/looo des Gesamtvolumens steigen. Wasserstoff. Das Gas ist durch Einwir- kung von verdünnter Schwefelsäure auf reines Zink zubereitet worden, und hat dann zum Zwecke seiner Reinigung eine Reihe von Wasch- flaschen passiert. Serie I. Volumen der absorbierenden Flüssigkeit 32,320 cm^ Mittl. Temp. 19's. N N I 0,901b 2 0,9967 3 1,0809 4 «.2133 s 1.37" 6 1.5448 7 1,8002 8 2,5208 1 9 a.9971 0,01 798 0,01 796 0,01 799 0,01 800 0,01 794 0,01 791 0,01 793 0,01 793 0,01 795 10 II 18 «3 14 «5 16 17 18 3.3926 4.1405 4,6629 S.4705 5.9580 6,6507 7,4548 7,8783 8,2439 0,01 789 0,01 776 0,01 761 0,01748 0,01725 0,01 706 0,01 674 0,01 652 0,01 632 Serie II. Volumen der absorbierenden Flüssigkeit 32,007 cm*. Mittlere Temperatur 23". N i,"54 «.3758 1,7416 2,1712 2,8724 3.41 15 4,0229 0,01 736 O.Ol 739 0,01 733 0,01731 0,01 734 0,01 732 0,01 728 N 8 9 10 II 12 >3 '4 4,6220 5."30 S.9702 7,1920 7,4493 7,8696 8.1931 0,01716 0,01 702 0,01 687 0,0t 649 0,01631 0,01618 0,01 603 Sauerstoff Das Gas war das durch in- dustrielle, elektrolytische Prozesse gewonnene; durchpassieren einesglühendenPlatinschwammes war es gereinigt worden. Serie I. Volumen der absorbierenden Flüssigkeit 33,320 cm*. Mittlere Temperatur 23". N P X N I 0.9595 0,02937 10 4,2504 0,02872 2 1,0941 0,02 939 II 4.6301 0,01855 3 1,2883 0,02938 12 5. «360 0,02832 4 1.4976 0,02935 «3 5.6973 0,02818 5 1,7638 0,02939 '4 6,1857 0,02797 6 2,0838 0,02931 •5 6,7343 0,02 772 7 2,501 1 0,02928 16 7.305« 0,02741 8 3,0402 0,02909 «7 7.7138 0,02729 9 3.8675 0,02886 18 8,1406 0,02708 Digitized by Google 236 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. Serie II, Volumen der absorbierenden Flüssigkeit 32,003 cm*. Mittlere Temperatur 25*9. N ,1 N- I 0,861 1 a 3 0,9808 1,0833 4 1,2039 l 1,4112 1,660« 7 8 9 10 2,3854 2,6482 0,02 848 I 0,02 849 0,02846 0,02 842 0,02845 0,02847 0,02831 0,02 826 0,02816 0,02803 II 12 13 14 '5 16 '7 18 «9 20 3,9133 4,2720 4,6905 5,0559 5,6141 6,0120 6,5687 7,1056 7-4729 8,1889 0,02 798 0,02785 0,02776 0,02762 0,02 749 0,02734 0,02719 o 02 687 0,02676 0;02645 Stickstoff. Dieses Gas ist durch die be- kannte Reaktion des Kaliumnitrats auf Am- monium-Chlorid und Kalium-Bichromat erhalten und durch Passieren rotglühender Kupferspäne gereinigt worden- Serie I. Volumen der absorbierenden Flüssigkeit 33,134 cm*. Mittlere Temperarur 19*4. N I I 2 ' 3 I 4 I 6 I 0,8910 1,0453 1,2488 1,4764' 1,8111 2,3961 2,9074 3,34" 0,01617 0,01616 0,01611 0,01 608 0,01 602 0,01 597 0,01 585 0,01 579 N 9 10 II 12 13 14 \l 4,1382 4,5958 5."03 5,8349 6,2767 7,1059 7,5815 8,1074 0,01 561 0,01 554 0,01 546 0,01 528 0,01515 0,01499 0,01487 0,01473 Serie II. Volumen der absorbierenden Flüssigkeit 32,152 cm*. Mittlere Temperatur 24''9. "a'I p l N P 4,0947 A I 0,8977 0,01 498 9 0,01 440 2 1,012g 0,01493 10 4,5581 0,01434 3 1,1887 0,0149« II 5.0529 0,01426 4 1 1,9846 o,oi 487 12 5.5935 0,01413 5 , 0,01 482 13 6,1956 0,01408 6 1 2,5171 0,01478 14 7.0333 0,01 382 7 ; 2,8781 0,01 463 «5 7,5596 0,01377 8 1 3.2956 0,01455 16 4,1846 0,01 369 Kohlenoxyd. Das Gas wird durch Er- hitzung von Oxalsäure mit konzentrierter Schwefelsäure gewonnen. Wie bekannt, erhält man gleiche Volumina von CO und von COi; um letztere vollständig auszuscheiden, Hess ich die Mischung eine Reihe Waschflaschen, die mit Natronlauge gefüllt waren, passieren und füllte damit auch den Gasometer. Indem das Gas nun Blase nach Blase durch eine dicke Schicht Natronlauge hindurch- ging, verlor es die letzten Spuren yon CO^. Um über die Reinheit des Kohlenoxyds aber völlig sicher zu sein, Hess ich es stunden- lang bei der Natronlauge unter Druck im Gaso- meter und schüttete es unter Anwendung der- selben Vorsichtsmassregeln verschiedene Male um. Zur Füllung des Absorptionsmessers that ich in die letzte Waschflasche Kalkwasser, welches stets klar bUeb und damit bewies, dass das Kohlensäureanhydrid vollständig absorbiert war. Serie I. Volumen der absorbierenden Flüssigkeit 30,830 cm*. Mittlere Temperatur 17 "7. N N 0,9202 1,1438 1,4624 1,7986 2,3659 2,8390 3,2622 4,01 14 0,02791 ' 0,02 7.S7 I 0,02786 0,02 783 I 0,02782 I 0,02776 i 0,02771 0,02 770 9 10 II 12 «3 14 «5 4,6017 5, «953 5,8717 6,5462 7,0983 7.6470 8,0184 0,02763 0,02 76 1 0,02756 0,02744 0,02 738 0,02723 0,02715 Serie II. Volumen der absorbierenden Flüssigkeit 31.939 cm*. Mittlere Temperatur 19''. N P A N P / I 0,9176 0,02716 8 3,93«« 0,02689 2 1,1506 0,02717 9 4,4584 0,02680 3 «,3897 0,02715 10 5.2470 0,02673 4 «,7044 0,02712 II 6,0346 0,02665 5 2,1239 0,02708 12 6,6303 0,02654 6 2,7 «73 0,02701 «3 7,1842 0,02636 7 3,2576 0,02693 «4 7,9542 0,02617 7. Schlussfolgerungen. Aus der Prüfung obiger Tabellen geht folgendes hervor. 1. Die Löslichkeits-Koefifizienten der Gase H, 0. N und CO im Wasser bei Drucken von nahezu einer Atmosphäre sind annähernd kon- stant. 2. Bei Steigerung des Druckes nimmt die Löslichkeit ab, indem sie vom Henryschen Gesetze in analoger Weise abweicht, wie es Wroblewski für die LösHchkeit des Kohlen- säureanhydrids in Wasser gefunden hat. Diese Abweichung ist um so stärker, je grösser der Druck ist, dem die Gase ausgesetzt sind. 3. Die Ergebnisse von Bohr und Boeh über die Verminderung der Löslichkeit der Gase bei zunehmender Temperatur finden ihre Bestätigung. (Aus dem Italienischen übersetzt von H. Rhumbler.; (Eingegangen 12. Januar 1904.) Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. 237 Bemerkung zu dem Aufsatz des Herrn A. Schmidt: „Beobachtung der . Helligkcitsabnahme durch Brechung."') Von H. Seeliger. Herr A. Schmidt hat nunmehr in fünf Auf- sätzen ^) über die Verteilung der Helligkeit auf der Sonnenscheibe Aufschluss zu geben ver- . sucht. Ich habe die richtige Lösung der sich ' hierbei darbietenden mathematischen Aufgabe , gegeben'), ohne auf die in ihrem Ansätze un- I zulängliche, in der Ausfuhrung vollständig ver- fehlte Behandlung von selten des HerrnSchmidt, 1 des Näheren einzugehen. Auch jetzt würde . ich auf die Sache nicht zurückkommen, da ich meinen Entwckelungen nichts hinzuzufügen habe, wenn nicht Herr Schmidt, nach so vielen ■ Irrungen, auf einen Punkt gestossen wäre, der in der That einer Diskussion wert und der Auf- , klärung bedürftig ist. Wenn Herr Schmidt sich auf die Bemerkung beschränkt hätte, der Trans- port der Energie in einen StrahlenbUndel in einem kontinuierlich veränderlichen Medium, sei bisher nicht oder wenigstens nicht einwands- frei untersucht worden, so hätte er damit zwar nichts Neues gesagt, denn diese Lücke ist jedem, , der sich mit ähnlichen Gegenständen auch nur oberflächlich beschäftigt hat, so auch mir seit | Jahren, bekannt, aber seine Behauptung wäre richtig gewesen. Wenn er aber weiter geht und behauptet, dass durch die Krümmung des Strahles allein ein beträchtlicher Verlust an Energie entstehen müsse und wenn er diesen Verlust durch eine Formel misst, der selbst der geringste Schein von Berechtigung fehlt, so ist dies eine rein subjektive Meinungs- äusserung ohne irgendwelches Gewicht. Seine Behauptung ist aber auch absolut falsch und widerspricht, wie mir vor einiger Zeit zu zeigen gelungen ist, den Gesetzen der Licht- bewegung. Ich halte es für angemessen, auf diesen allerdings wichtigen Punkt mit wenigen Worten einzugehen, indem ich die Beurteilung des Wertes aller anderen Bemerkungen des Herrn A. Schmidt den sachverständigen Lesern dieser Zeitschrift überlasse. Die Theorie der Lichtbewegung in einem Medium von kontinuierlich veränderlicher Dich- tigkeitist bekanntlich nicht einfach und erheischt mathematische Entwickelungen in grösserem Umfang. Sie ist bisher verhältnismässig wenig ausgebildet worden, aus Gründen, die nicht allzu fern liegen. Sie hat nämlich für den Phy- siker eine weit geringere Wichtigkeit wie für den Astronomen und die Behandlung astro- physikalischer Probleme ist erst in allerneuester 1) Diese Zeitschrift 5, 67, 1904. 2) Desgl. 4, 282, 341, 453, 476, 1903; 5> 67, 1904. 3) DesgL 4, 343, 1903. Zeit in den Vordergrund des wissenschaftlichen Interesses getreten. Zudem bietet die Ent- wickelung der genannten Theorie in ihrer vollständigen Allgemeinheit fast unübersteigliche Schwierigkeiten, welche in vielen Punkten eine Einsicht in die Einzelheiten der Erscheinung — wie übrigens eigentlich selbstverständlich ist — unmöglich machen. Indessen hat doch eine etwas eingehendere Betrachtung, die mir durch- zuführen gelungen ist, manches allgemeine Re- sultat zu gewinnen erlaubt und gezeigt, dass man durch Annäherungen an die faktisch vor- kommenden Verhältnisse, z. B. wie sie die At- mophären der Himmelskörper darbieten, zwar nicht absolut genaue, brauchbare Formeln für die Wellenbewegung des Lichtes erlangt, aber doch mit einer solchen Annäherung an die Wahr- heit, dass man behaupten darf, damit den An- forderungen der Beobachtung so gut wie mathe- matisch genau entsprechen zu können. Ich werde meine nunmehr abgeschlossenen Ent- wickelungen demnächst ausfuhrlich veröffent- lichen und behalte mir vor, hierbei eingehend auch darauf zurückzukommen, was ich hier nur mit wenigen Worten mitteilen kann. Nur das, was die angeregte Frage direkt betrifft, soll hier erwähnt werden. Welche Lichttheorie man zum Ausgangs- punkt zu wählen hat, kann bei den Erfolgen der elektromagnetischen Theorie nicht zweifel- haft sein: zudem bietet sie die relativ einfach- sten und durchsichtigsten Grundlagen dar. Nimmt man nun ein unendlich dünnes Strahlen- bündel, das die von einem leuchtenden Gebilde, insbesondere von einem leuchtenden Punkt ausgehende Lichtbewegung umschliesst, so wird dieses bei dem weiteren Durchgang durch das kontinuierliche Medium bald zusam- mengeschnürt, bald auseinandergezogen. In einem beliebigen Punkte {x, y, c), wo die Richtungswinkel des Strahles a, ß, f sind, wird nun der Querschnitt 0 des Bündels durch die Differentialgleichung bestimmt. Der Differentialquotient ist nach der Richtung des Strahles s zu nehmen und rf, be- deutet den Ausdruck: . _^icosa icosß , icos}' ix öj' iz Hieraus folgt unter anderem folgendes. Nennt man H die Öffnung des von einem leuchtenden Punkte ausgehenden Strahlenbündels, so wird log- (^lim 2/ogr + fö^äs], wobei der Limes für r=o zu nehmen und das Integral auf den Strahlenweg auszudehnen ist. Aus dieser Formel ergiebt sich, nebenbei be- Digitized by Google 238 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. merkt, ein , einfacher Zusammenhang mit dem Clausiusschen Satze, auf den Herr Straubel ') aufmerksam gemacht hat und der in einer spezielleren Gestalt in meinem Aufsatz^) erscheint. Es sei nun weiter 7" die Schwingungsdauer einer sinusartigen Wellenbewegung , « der Brechungsquotient, der also eine stetige Funk- tion des Ortes sein soll, c die Lichtgeschwin- digkeit im Vakuum. Ferner soll gesetzt werden 2:1t Den Maxwellschen Gleichungen für die Komponenten X, V, Z der elektrischen Kraft, die den Lichtvektor bestimmen soll, kann nun ge- nügt werden durch den Ansatz: ,. . 2^t . . . 2Jr/ \ = Acos „, -\- AfStu „, 2^/ . _ . 2Jtt y = J>cos ^ -\- B^sni 2^/ 2Jtt /C= Leos j. H- C^sm ,jc • Die A, B, C etc. sind Lösungen gewisser partieller DifTerentialgleichungen, die hier nicht angeführt werden sollen. Man kann nun setzen A=^acos%, B = bcos%, C=ccos^ A{ = «1 sm§, B\ = b\ sin§, C= Ci siuS., wo § = / fi ds + einer willkürlichen Konstan- ten und das Integral längs des Strahles vom leuchtenden Punkt bis zur betrachteten Stelle auszudehnen ist. Danach kann man sich auf die Betrachtung des Teiles der elektrischen Kraft beschränken, der durch a, b, c gegeben ist, weil der Ausdruck für den anderen Teil nur durch die Hinzufugung des Index i erhalten wird. Durch Anwendung der oben erwähnten Näherungsmethode ergeben sich für a, b, c ver- hältnismässig einfache Differentialgleichungen, die selbstverständlich nur von Fall zu Fall wirk- lich integriert werden können, aber die Licht- bewegung vollständig bestimmen und allgemeine Eigenschaften derselben zum Ausdruck bringen. Hier interessieren uns nur die beiden folgen- den Sätze, welche sich beweisen lassen und die aufgeworfene Frage zur Entscheidungbringen. I . Ist die ausgehende Lichtbewegung eine transver- sale, so behält sie diese Eigenschaft auch während des weiteren Verlaufes bei. 2. Bei transver- salen Schwingungen ist längs des ganzen Strahles: ö =--=(«■■' + <5'^ + c") na = konstant. ( i ) Nach der Maxwellschen Theorie ist mit der oben als zulässig betrachteten Einschrän- kung: {a' + b-^ + c"^)-» 1) Diese Zeitschr. 4, 114, 2) DesgL 4, 343, 1903. 1902. bis auf einen konstanten Zahienfaktor die Energie der elektrischen Kraft in der Volumeneinheit. Mui- 0 tipliziert man dieselbe mit , so erhält man die n Lichtmenge, welche durch den Querschnitt ü des Bündels in der Zeiteinheit hindurchgeht, also das obige Q, welches eine Konstante für das ganze Strahlenbündel ist. Hierdurch erscheinen die von mir ange- wandten Prinzipien, die übrigens auch sonst stets angenommen worden sind, als eine not- wendige Folge der Lichttheorie und die Ein- wände des Herrn A. Schmidt erwiesen sich als nichtig und irrelevant. Noch mag bemerkt werden, warum man bis- her ohne strikten Beweis die Formel (l), oder etwas adäquates, einfach angenommen hat. Eine nähere Betrachtung der Fresnelschen Intensi- tätsformeln zeigt nämlich, dass die Schwächung' des Lichtes beim Übergang von einem Medium in ein anderes mit unendlich wenig verschie- denem Brechungsqnotienten , unendlich klein von -höherem Range ist. Freilich gilt die Fresnelsche Formel nur für ebene Wellen i und im vorliegenden Falle bleibt eine ur- I sprünglich ebene Welle nicht eben beim I weiteren Fortgang. Auch darf der Fortgang I einer Lichtbewegung in einem kontinuierlichen i Medium nicht ohne weiteres als das Resultat fortwährender Brechungen nach den gewöhn- lichen Brechungsgesetzen angesehen werden, wenigstens weiss man nicht a priori, ob und in- wieweit diese Auffassung erlaubt ist. Aus diesem Grunde konnte man mit Recht in der Anwendung von (i) nur den Ausspruch einer mehr oder weniger wahrscheinlichen Ver- mutung sehen und es lag in diesem Teil der Optik allerdings eine Lücke vor, deren Aus- füllung nicht unwichtig war und die durch meine Untersuchungen im wesentlichen ausgefüllt sein dürfte. — Durch das eben Mitgeteilte scheint die aufgeworfene Frage definitiv erledigt. Ich wage freilich nach den gemachten Erfahrungen kaum zu hoffen, dass sich Herr A. Schmidt derselben Meinung anschliessen wird. München, 20. Febr. 1904. (Eingegangen 21. Februar 1904.' j Über eine verbesserte Form des Zinkkugel- I photometers zur Bestimmung der ultravioletten ' Sonnenstrahlung. ! Von J. Elster und H. Geitel. Vor längerer Zeit haben wir ein Photometer 1 zur Vergleichung der Intensität der ultravioletten ' Sonnenstrahlen konstruiert.') Es beruht auf I i) J. Elster u. H. Geitel, Wiener Berichte 101, .^b- , teil. IIa, S. 703, 1892. Vergleiche namentlich S. 751 u. Wg. ' Auch Wied. Ann. 48, 353, 1S93. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. 239 der Entladung negativ elektrisierter Körper durch Licht, dem Hallwachseffekte, der, wie wir gefunden hatten'), für Sonnenlicht an Flächen von amalgamiertem Zink mit grosser Deutlichkeit wahrnehmbar und leicht messbar ist. Der Apparat in der Form, wie wir ihn beschrieben haben, war improvisiert; an einem Eisenstativ waren mittels Klammern und Muffen ein Exnersches Elektroskop, ein innen ge- schwärztes, durch eine Kappe verschliessbares Metallrohr, das den lichtempfindlichen Körper, eine isolierte Kugel aus amalgamiertem Zink, umgab und ein Ebonitkondensator in Form einer Franklin sehen Tafel befestigt. Die Zink- kugel stand mit dem Elektrcskop und der einen Kondensatorbelegung durch Drähte in leitender Verbindung, alle übrigen Bestandteile des Appa- rates waren zur Erde abgeleitet. Indem man dem isolierten Systeme ein gewisses negatives Potential mitteilte und dann dem Sonnenlichte eine gemessene Zeit hindurch Zutritt zu der Zinkkugel gab, konnte aus dem am Elektroskop beobachteten Spannungsabfalle ein Mass für die Intensität des entladend wirkenden Lichtes abgeleitet werden. Da es uns schwer erreichbar schien, der Zinkkugel durch Abreiben der Oberfläche immer wieder denselben Grad von Lichtempfindlich- keit zu geben, so hatten wir zur Kontrolle den Apparat in zwei Exemplaren hergestellt, die wir zu Parallelmessungen verwandten und aus deren nahe bei einander liegenden Angaben wir die Mittel bildeten. Dass diese Vorsichtsmassregel nicht un- bedingt erforderlich ist, geht wohl aus den günstigen Erfahrungen hervor, die die Herren Exner^), Mache''), Gockel*) u. a. mit dem Apparate gemacht haben. Da demnach das Prinzip des Instrumentes sich bewährt hat, so schien es uns lohnend, gewisse UnvoUkommenheiten, die der ursprüng- lichen Form anhafteten, zu beseitigen. Wir haben daher die Firma Günther & Tegetmeyer in Braunschweig, aus deren Werkstatt schon einige Exemplare des Apparates in wesentlich der alten Anordnung hervorgegangen waren, zu einer Neukonstruktion unter Berücksichtigung der folgenden Verbesserungsvorschläge auf- gefordert. Zunächst bezeichneten wir es als erforderlich, alle isolierenden Teile, soweit die Stabilität dadurch nicht beeinträchtigt wird, aus Bernstein zu verfertigen und das Elektroskop mit Spiegel- skala*) zu versehen. Da ferner die Isolation" 1) J. Elster tt.H. Geitel.Wied. Ann. 88, S. 497, 1889. 2) F. Exner, Wiener Ber. 108, Abt. Ha, S. 371, 1899. 3) H. Mache, Ibid. 109, Abt IIa, 8.656, 1900. 4.) A. Gockel, Luftelektrischc Untersuchungen. CoUec- tanea Kriburgensia. Neue Folge IV, Freiburg (Schweiz). 1902. 5) J. Elster u. H. Geitel, diese Zeitschrift 4, S. 137, 1902. der Franklin sehen Tafel leicht versagt, so wird man ohne Frage dem von Gockel') am Instrumente angebrachten, aus zwei konzen- trischen, durch Bernstein getrennten Metall- cylindern bestehenden Luftkondensator bevor- zugen. Femer erschien uns die Vermeidung jeglicher äusseren Drahtverbindungen erforder- lich, da diese bei der alten Form ihre Lage gegen die festen Teile des Apparates nicht bei- behielten und dadurch Kapazitätsänderungen des geladenen Systemes verursachten. Schliess- lich empfahlen wir, an dem Instrumente einen Gradbogen anzubringen, der die Sonnenhöhe bis auf etwa '/a Grad genau zu bestimmen ge- stattet. Den von uns gestellten Anforderungen ist die genannte Firma bei dem Umbau des Instru- mentes, in, wie wir glauben, durchaus zweck- entsprechender Weise gerecht geworden. Fig. r und 2 stellen dasselbe in seiner neuen Form, in Vorder- und Seitenansicht, dar. B ist das Exnersche Elektroskop mit Spiegelskala .S', A' das um eine horizontale durch den Halter // der Zinkkugel hindurch- geführte Achse; ss drehbare Metallrohr, das die Zinkkugel umschliesst. Es ruht auf dem U- fbrmigen Halter T und trägt am oberen Ende die abnehmbare Verschlusskappe K. Durch die Kontakte M stellt ss die Verbindung der Zinkkugel einerseits zum Elektroskop, anderer- seits zu dem Gockelschen Kondensator C her; diese Verbindung bleibt bestehen, wenn das Rohr R in vertikaler Ebene bewegt wird. Die Grundplatte G ist um den Zapfen I^ in horizon- taler Ebene drehbar und mittels der im Drei- fuss D angebrachten Stellschrauben genau hori- zontal einstellbar; diese Einstellung wird kon- trolliert mittels der Libelle L. Ist das Rohr R mit Hilfe des Diopters öd' so gerichtet, dass die Sonnenstrahlen axial einfallen, so giebt der Index / an dem Gradbogen die Sonnenhöhe auf etwa ' 2 Grad genau. Die Klemme e dient zur Erdung des Elektroskopgehäuses, des Rohres R und des äusseren Cylinders des Luft- kondensators. F ist eine Milchglasplatte, durch welche die Ablesung der Divergenz der Elek- troskopblättchen erleichtert wird. Das Instrument wird in folgender Weise ge- handhabt: Nachdem die Grundplatte horizontal gestellt ist, wird der am Grunde von R angebrachte Bajonettverschluss gelöst und R von dem unteren Rohrende A 'abgehoben. Der Eisen- stift, der die Zinkkugel /f trägt, ist in eine konische Bohrung des Halters ff eingesetzt; B und i sind Bernsteinisolationen. Man kann da- her die Kugel mitsamt dem Stifte heraus- nehmen und sie einen Augenblick in reines l) A. Gockel, 1. c, Digitized by Google 240 Physikalische Zeitschrift. Jahrgang. No. 9. Fig. I. Fig. 2. trocknes Quecksilber eintauchen. Nachdem dies geschehen, wird sie mit trocknem Seiden- papier fest abgerieben und ihr Stiel wieder in die konische Bohrung von H eingesteckt. Die Amalgamation muss man das erste Mal sowie nach jeder längeren Pause in der Benutzung des Apparats unter Zusatz von etwas ver- dünnter Schwefelsäure bewirken, jeden Rest von Säure durch sorgfältiges Spülen entfernen und die getrocknete Kugel kräftig mit Seiden- papier abreiben; später genügt es alsdann, zu verfahren wie oben beschrieben. Man bringt nun auch R wieder an seine Stelle und stellt dies Rohr so ein, dass die Sonnen- strahlen durch die Öffnung des Diopters ö auf die Mitte des bei ö' angebrachten Scheib- chens fallen. Dann ist die Rohrachse den Sonnenstrahlen parallel gerichtet. Nunmehr erteilt man durch Berührung mit dem negativen Pole efner Trockensäule dem Elektroskop und damit auch der Zinkkugel und der inneren Belegung des Kondensators ein Potential von To Volt und lässt sodann durch Öffnen der Verschlu.sskappe K das Licht eine gemessene Zeit von Sekunden auf die licht- empfindliche Kugel entladend wirken. Hier- durch sinkt das Anfangspotential V^ auf den Wert V. Um den Betrag der gewöhnlichen. nicht photoelektrischen Zerstreuung im Instru- mente festzustellen, bringt man nunmehr das Elektroskop durch erneute Berührung mit dem negativen Pole der Trockensäule auf das Poten- tial V^ und bestimmt den Abfall desselben in genau der gleichen Zeit wie im ersten Tdl der Messung, jedoch ohne dem Lichte Zutritt zu gewähren. Sinkt hierdurch V^ auf V , so ist die Intensität des einfallenden Lichtes (vgl. S. 754 der an erster Stelle citierten Abhandlung; gegeben durch: y-'öt^^^-^^S \ Hier bedeutet C die Kapazität des geladenen Systemes und b eine von den Dimensionen und der Oberflächenbeschaffenheit der lichtempfind- lichen Fläche abhängige Grösse, die fiir ein und denselben Apparat eine Konstante ist. Setzt man der Bequemlichkeit wegen- -^100. so giebt die Formel: ^ i(X) f, Fo , V^ I den Wert für die Intensität des auf die Zink- kugel photoelektrisch wirksamen Anteils der Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. 241 Sonnen.strahlung, bezogen auf eine willkürliche Einheit. Da das Mass relativ ist, so kann man die natürlichen Logarithmen durch Briggesche ersetzen. Handelt es sich, wie z. B. bei niedrigem Sonnenstande, um die Bestimmung so geringer Lichtintensitäten, dass die Beobachtungszeit sehr gross werden würde, so thut man besser, den Kondensator abzuschalten. Da er auf einem Schlitten verschiebbar ist, so kann dies mit leichter Mühe geschehen. Natürlich geht hier- durch die Kapazität C des geladenen Systemes auf den kleineren Wert C\ zurück. Sind C und > ihr Durchmesser, man kann sagen in jedem einzelnen Querschnitt, ein verschiedener war. Für die Bestimmung des spezifischen Wider- standes bringt das aber keine Folgen mit sich. da ich in den gleichen Röhren zuerst den Widerstand des Quecksilbers mass und dann dessen Wert bei denjenigen Temperaturen be- rechnete, bei denen ich den Widerstand de^ Metalles feststellte. Statt jedoch als Temperaturkoeffizienten de» Quecksilbers einen der von anderen Forscherr. gegebenen Werte anzunehmen oder das Mittel aus diesen, habe ich es fiir zweckmässig er- achtet, über das Quecksilber unter den- selben Bedingungen Versuche anzustellen, unter denen die mit demselben zu vergleichenden Metalle untersucht wurden. Ich habe deshalb auch mit dem Quecksilber Versuche gemacht und dabei für den Temperaturkoeffizienten die in der folgenden Tabelle I unter ß aufgeführten Werte erhalten. Tabelle I. o'i— 50" 50"— 100" 100" — 150" 0,000937 0,000995 0,00 [ 000 Dieser Werte bediente ich mich bei meinen Rechnungen. Ich bemerke, dass ich bei diesen Versuchen sowie bei denen mit Natrium die Differenzen in der Temperatur des Rheostaten wie in der Temperatur der Umgebung ausser acht gelassen habe, da dieselben niemals mehr als 9" be- trugen. Die grösste Korrektion, die ich hier- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. 243 für hätte anbringen müssen, war nämlich zu vernachlässigen, da bekanntlich der Temperatur- koeffizient des Konstantans sehr klein ist, näm- lieh 0,0000255. 5. Es waren zwei Röhren vorhanden, mit denen ich einige Versuchsreihen mit Natrium unternahm. Die erste hatte mit Quecksilber gefüllt bei o** einen Widerstand von 1,170901 Ohm. Die zweite war in dem zwischen den Platinelektroden eingeschlossenen Stück etwas länger und von etwas grösserem Durchmesser als die erste; sie hatte (mit Quecksilber gefüllt bei o") einen Widerstand von 1,218928 Ohm. In dieser letzeren Röhre waren die Hohlräume, die sich nach der Füllung mit Natrium und langsamer Abkühlung zeigten, etwas grösser als in der ersten. Das hängt von dem grösseren Durchmesser ab, da infolge desselben die Adhäsion zwischen Metall und Glas geringer ist. Doch wurden durch das Verfahren zur Beseitigung der Hohlräume dieselben auch hier mit einer Vergrösserungslinse kaum bemerkbar. An einer einzigen Stelle in der Erweiterung nahe der Einschmelzstelle für die Stromzufuhrungen blieb ein für das unbewaffnete Auge sichtbarer Hohl- raum, dessen Einfluss aber sehr gering war wegen des verhältnismässig grossen Quer- schnitts, den im Vergleich dazu die Metallsäule hatte. Ich konnte experimentell feststellen, wie allmählich, aber nur bis zu einer gewissen Grenze, bei der Wiederholung der oben be- schriebenen Operation die Leitfähigkeit zunimmt. Um denEinfluss derselben deutlicher zumachen, führe ich in den folgenden Tabellen (II und III) die Resultate zweier Versuchsreihen an, die mit der zweiten Röhre, und zwar die eine vor, die andere nach der oben genannten Operation, ausgeführt wurden. Die Werte in Ohm für den Widerstand r sind stets korrigiert für den Fehler, der von der Ausdehnung des Gefässes infolge der Temperaturerhöhung herrührt; dabei habe ich als linearen Ausdehnungskoeffizienten den von Regnaul t angegebenen Mittelwert zwischen o" und 350" angenommen, nämlich 0,0000 1044. Tabelle II. / r 0 0,095208 »7 1 0,099621 25.3 0,100325 40 0,105003 67,9 ' 0,109552 84 0,113960 97,1 Schmelzpunkt 100,1 0,152253 119,2 0,164928 I2S 0,169837 Tabelle III. 1 r 0 0,0618893 •7.2 0,0651137 44 0,0729850 62 0,0760780 74.5 0,0809491 90 0,0865792 97.7 Schmelzpunkt 109 0,125987 117,2 0,132874 132 0,135584 zwischen den Resultaten zu zeigen, die ich er- hielt, gleichviel, ob ich bei steigender oder bei abnehmender Temperatur untersuchte, bringe ich in den folgenden Tabellen (IV und V) zwei weitere Versuchsreihen, die mit der Röhre (i) angestellt wurden. Hier sind unter (> die Werte des spezifischen Widerstandes bei den verschie- denen Temperaturen angeführt. Tabelle IV. / r e 0 0,059562 0,050868 «5 0,0633850 0,053388 27 0,0667651 0,055627 69,1 0,0767283 0,061304 84 0,0804340 0,063394 95.7 0,0832943 0,064969 96,65 0,0839192 0,065418 97.3 ^ 0,0841274 0,065505 97.7 Schmelzpunkt 98.5 0,1141004 0,088002 111 0,1201119 0,093045 125 0,1261905 Tabelle V. 0.095037 / 131" r 0,1244789 0,093216 lOO 0,1164304 o,09Ö3')5 97.5 Er5tarrung, c und ß bezw. die spezifischen Widerstände, , die Leitfähigkeiten und die Temperaturkoef- 1 fizienten, wie ich solche als Mittel aus den befriedigend übereinstimmenden Mitteln für , jede Röhre erhalten habe, und endlich unter »',' r.r das Verhältnis der Widerstände bei der Änderung des Aggregatzustandes. Tabelle VI. o 120 die plötzliche Widerstandsänderung eintrat, welche von der Änderung des Aggregatzu- standes herrührt. Weiss man doch, dass im allgemeinen die reinen Metalle einen höheren Schmelzpunkt haben, als wenn sie Verunreinij,'- ungen enthalten. Die Schmelztemperaturen de^ Natriump, wie sie von den verschiedenen For- schern angegeben sind, sind in der folgenden Tabelle VIII in Centigraden aufgestellt: Tabelle VIII. t ff t c t . ß r^rlr,, o 0,050407 o I 19,84 0—97,3 0.004386 I 120 0,093062 120; 10,74 97,5—120 : 0,003328 (''■>•'' 6. Da Matthiessen seine Resultate in der Weise dargestellt hat, dass er als 100 die Leit- , fähigkeit des Silbers bei o" nahm, so muss ich sie, um sie mit meinen Ergebnissen zu ver- [ gleichen, auf Quecksilber beziehen, dessen Widerstand bei o" als i genommen. Da nun 1 56,252 die Leitfähigkeit des Silbers ist, be- , zogen auf die des Quecksilbers bei 0° als Ein- • heit, so ist es klar, dass wenn A' die Leitfähig- ' keit des Natriums ist, bezogen auf die des , Silbers als 100, sie, auf die des Silbers als i e6 2'! 2 I 56,252 bezogen, betragen wird: ^—^—^ X. 1 Auf diese Weise habe ich aus den von ' Matthiessen gegebenen Formeln seine Resul- ' täte berechnet, die ich in der folgenden Tabelle 1 (VII) aufführe, und die sich in Übereinstimmung , befinden mit denjenigen, die sich auch in den ; Tabellen von Landolt und Börnstein finden, j Tabelle VII. ' 0,054644 J 0| 18,341 0-95,410,003601 |]\ -• 0,120438 '|I20! 8,303 '96,1— 120 [ 0,003088 ,1/ '35° Wie man sieht, weichen meine Werte hier- von wenig ab; sie müssen aber als zuverlässiger gelten wegen der grösseren Werte für die Leit- fähigkeit, sowohl zwischen o" und der Schmelz- temperatur r als auch für höhere Temperaturen, sofern diese Unterschiede zeigen, dass bei mir Fehlerquellen vermieden worden sind, wie die wenig genaue Methode zur Bestimmung, die Hohlräume, welche ich zum guten Teil habe beseitigen können, und endlich die geringe Reinheit des Metalls. Schon der letzte Punkt allein erklärt uns die Verschiedenheit der Temperatur, bei welcher Gay Lussac und Thenard (181 1) Itunsen (1863) Vicentini und Omodci (1888) 90 9S.6 97.6 Der aus meinen Beobachtungen sich er- gebende Wert ist 97,633, also nahezu zusammen- fallend mit dem neuesten und daher zuver- lässigsten Wert, wie ihn Vicentini und Oraodei angegeben haben. Höchstwahrscheinlich könnte man mit Vor- teil dieses System anwenden zu einer Schmelz- punktsbestimmung verschiedener Metalle auf indirektem Wege. Ich stelle, da es von Nutzen sein kann, eine Tabelle auf für die Werte des Widerstandes von Natrium zwischen o" und 130", von 10 zv 10 Graden und zugleich für die Werte de> Widerstandes von Quecksilber, für beide Metalle als Einheit ihren Widerstand bei o** genommen. Aus den Werten dieser Tabelle sowie aus den Kurven, die sich damit konstruieren lassen, kann man leicht den Wert des spezifischen Widerstandes berechnen für irgendeine Tempe- ratur zwischen den Grenzen, innerhalb derer sich meine Untersuchungen erstreckten: Tabelle IX. Na Hg 0 r,ooooo ! xfxiooa 10 1,04276 1 1.00927 20 1,0855* 1,01854 30 1,12728 1,02781 40 1,17104 1,03708 SO 1,21380 1,04635 60 1,25656 1,05630 70 1,29932 1 1,06615 80 1,34208 1 1,07620 90 1,38484 ■ 1,08615 t. 1.41477 T/ 1,89378 100 1,90886 1,09610 HO 1,96217 1,10761 120 2,03183 1,118022 130 2,0785s 1,129983 7. Wie man sieht, gelangt man zunächst zu folgenden Schlüssen: 1. Das Natrium zählt zu den besten Leitern der Elektrizität. 2. Seine Leitfähigkeit nimmt mit wachsender Temperatur ab, und zwar kann man sagen, innerhalb des von mir untersuchten Bereichs mit dieser proportional. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. 245 3. Der Temperaturkoeffizient ist, wie der Ver- lauf der Kurven zeigen würde, grösser für den flüssigen Aggregatzustand als für den festen. Die in den Tabellen VI und VII gegebenen Werte für die Temperaturkoeffizienten, drücken jedoch die Unterschiede im um- gekehrten Sinne aus, weil jenseits der Tempe- ratur T bei der Bestimmung der Wider- stände auf den Widerstand ^i Bezug ge- nommen ist, statt auf den Widerstand bei o*. 4. Die Änderung des Widerstandes bei der Änderung des Aggregatzustandes (97", 633 tritt mit einem plötzlichen Sprunge ein, und zwar im Verhältnis i : 1,337. Ich werde in kurzer Zeit die Ergebnisse der gegenwärtig im Gange befindlichen Untersuch- ungen über das Kalium anfuhren. Physikalisches Institut der Universität Bologna, 3. Juli 1903. (Aus dem Italienischen übersetzt von Max Ikle.) (Kingegangfen 13, Februar 1904.) widerstandslos annimmt, was praktisch immer erlaubt ist. Dr. Zenneck') hat daraufhingewiesen, dass kein prinzipieller Unterschied zwischen den bei- den Schaltungsarten besteht. In den nach- stehenden Zeilen findet sich diese Behauptung für eine beliebige Koppelung bestätigt. Zweck der folgenden Zeilen ist die Ableitung der Gleichungen für einen beliebig gekoppelten Sender, wobei die Dämpfung als klein ange- nommen werden soll; wir nehmen also an, dass I sämtliche Widerstände einen Faktor k enthal- ten, der klein gegen i ist und dessen höhere Potenzen vernachlässigt werden können. Wir untersuchen eine nicht lose Kop- pelung. "O Es gelten dann folgende Sätze: Die Schwing- ungsdauer und die Amplituden hängen nicht von der ersten Potenz von k ab; können also berechnet werden, indem man k=o setzt.') Zunächst sei die in der Fig. i skizzierte An- ordnung untersucht. Zur Theorie des Braunschen Senders. Von L. Mandelstam. Die Theorie des Braunschen Senders, d. i. die Theorie von zwei gekoppelten elektrischen Systemen, ist wiederholt in Angriff genommen worden. Herr Prof. Braun') hat theoretisch den Fall der sogen, direkten Schaltung untersucht, wobei die Voraussetzung gemacht wurde, dass auf dem Sendedraht sich eine Welle von der Pe- riode des geschlossenen Kreises ausbildet Das trifft zu in dem speziellen Fall einer sehr losen Koppelung. Seibt*) untersuchte die direkte Schaltung ohne Rücksicht auf die Dämpfung. Die beiden genannten Arbeiten berücksichtigen den Umstand, dass das sekundäre System ein offenes ist. Die Untersuchung von Wien') be- zieht sich auf die induktive Erregung. Wien rechnet mit zwei geschlossenen Kreisen oder also mit einem System von zwei Freiheitsgraden. Sowohl Seibt wie Wien finden einen Unter- schied zwischen der direkten und induktiven Koppelung. Nimmt man aber bei der direkten Schaltung das sekundäre System als ge- schlossen an, so kommt man auf dieselben Gleichungen wie bei induktiver, falls man nur das gemeinsame Stück der beiden Kreise als 1) F. Braun, Ann. d. Phys. 8, 208 ff., 1902. 2) G. Seibt, E. T. Z. 88, 315 ff., 190a. 3) M. Wien, Ann. d. Pliys. 8, 1902. 7» - /» — ^ 7n-1 -WWW— T - Jl -^ Fig. I. Es bedeuten c resp. p die untereinander gleichen Kapazitäten resp. Selbstinduktions- spulen, u — Strom in der z — ten Spule. Wir stellen für jeden der ;«-Kreise bekannte Gleichungen auf und erhalten: 2t, , ö'^i, u — + - +/ :^.2 - = 0 c c ö/' c tz-, .21=, i% .'=+•=, (I) Im—t , Im , 6 l„ Es sei iz=Psmsßcosnt (i) Der Wert von t» aus (i) genügt sämtlichen Gleichungen I bis zur letzten*), falls ß die Gleichung (2) befriedigt. cosß=l-—^ - • • • • • (2) 2 Um auch der letzten Gleichung I Genüge zu leisten, muss noch die Beziehung (3) bestehen: (•f=I, 2, 3 ) i) J. Zenneck, diese Zeitschr. 4, 656 ff., 1903. 2) Ober die lose Koppelung, vergl. J. Zenneck, I.e. 3) H. V. Helmholtz, Vorlesungen über theoretische Physik 8, 41 ff. 4) Vgl. Lord Rayleigh, Theory of Sound 1, 173. Digitized by Google 246 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. 1 Aus (2) und (3) erhalten wir für « den Wert 2S+ I Ä = Yßc stn -, - T .X- 2(2 w + i) (4) Durchläuft s alle natürlichen Zahlen von o bis m — I, so bekommen wir m Schwingun- gen, welche den m Freiheitsgraden entsprechen; für s = m sind sämtliche /=o; dies giebt also keine neue Schwingungszahl ; für j > m wieder- holen sich die Werte von «. Führen wir statt c und / die gesamte Ka- pazität C resp. Selbstinduktion /*des Systems, definiert durch C= an P=pm, ein, so lässt sich n schreiben: 2m . 2s-\- i , . ii = —f stn-, : .jr • . (4a) Yl^C 2(2;«+!) '^ 1. Es sei die ganze Kapazität C und die ganze Selbstinduktion zu einem einzigen Kreis verbunden; wir haben dann in (4a) m^=i zu setzen und erhalten «= >. . Yl'C 2. Die Selbstinduktion und Kapazität seien kontinuierlich und gleichmässig z. B. über einen Draht verteilt oder m = '^. 3t Aus (4a) folgt dann « = - ~'f — ' Bei einem beliebigen m ergiebt sich die Grundschwingung aus (4a) zu 2YPC 47/1 Jt \ Stil n 4111 + 2 ' F.= = 2- smßl2cos(2+ %)ß Der eingeklammerte Bruch ist sclion für m= 10 nur um wenige Prozente von i verschie- den; d. h. eine Anordnung, welche aus 10 ge- schlossenen Kreisen besteht, ersetzt in Bezug auf die Grundschwingung ein offenes System von derselben Selbstinduktion und Kapazität. Nach (i) und (3) ist (2s -\- i)jt iz= stnz . cosnt; 2in + I die Stromstärken nehmen also nach dem Sinus- gesetz vom Punkte o (Erdungspunkt) ab. Für • i. 1 • J^(2J + i) , ,. ;«=x- ist also tr=«« , Jt cosnt; x die 2/ Entfernung vom Erdungspunkt, / die Länge des Drahtes. Die Spannung Vz an einem Konden- sator z ist gleich ein einziges geschlossenes von derselben ge- samten Kapazität und Selbstinduktion, so be- rechnet sich die Schwingungszahl desselben um ca. 50 Proz. kleiner wie diejenige des offenen. Wir gehen nunmehr zur Betrachtung von zwei gekoppelten Systemen über, von denen das primäre geschlossen, das sekundäre offen ist (Fig. 2). e: i ^ ^1 n ^.- ; I cn cn cn für die Gnindschwingung ist demnach am freien Ende (:;=i) Spannungsmaximum. Aus dem oben Abgeleiteten folgt, dass eine in Fig. I skizzierte Schaltung von m geschlos- senen Kreisen bei genügend grossem vi sowohl in Bezug auf die Schwingungsdauer, wie auf die Verteilung des Stromes und Spannung nahe- zu einem Sendedraht gleichkommt. Nimmt man aber statt des offenen Systems Fig. 2. Es bedeuten: c, /> Kapazität resp. Selbst- induktionskoeffizient von jedem geschlossenen Kreise i, 2, 3 . . . . Li, Ci Selbstinduktion resp. Kapazität vom primären Kreise. L2 Selbstinduktionskoeffizient der sekun- dären Spule. M wechselseitiger Induktionskoeffizient. (;// + i)/, (m + i)c Selbstinduktion resp. Ka- pazität des rechten Ansatzes. (j+ i)/>, {s+ i)c Selbstinduktion resp. Ka- pazität des linken Ansatzes. Vür die rechten Kreise vom i-ten bis (w — I )-ten, desgleichen für die (s — 1 ) linken erhalten wir die Gleichungen I. Dieselben sind befriedigend, wenn rechts t~ = J*„ sin z ß cos nt y cosß^ i — ' t n-J'< links tz = Pt sin zß cos nt / Pm, P, beliebig. Für die Kreise I, II, w, s erhalten wir fol- gende Gleichungen i)t' L'l'^-'J +M-, ö'yi , 2y, i. t„ 6%n , 21 P ^., + ö/-^ »^^ h' + c 2ls Im- C tt-i c + = 0 y-i =0 =0 (11- Wir wollen diese Gleichungen unter der Voraussetzung lösen, dass in und s gross gegen I sind. Dann folgt zunächst aus (2) ß^=nYp(- Wir setzen weiter Jy =A cos nt, Ji ^=BcosHt. A\xs{l) i,n = Pm sin mß cosnt; 1, = Pt sin sß cosnt. Die Gleichungen II genügen zur Bestimmung von n und A, B. Pm und P,. Unter der Vor- aussetzung m, s sehr gross, ergeben die zwei letzten Gleichungen II P =-- ^ ■ /> = sinmß und weiter B sin s ß Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. 247 .'< = =-r- a<''"S'f'P' c c Sin ml? cos II t- V- H B cotg m ß cos nt = — = . a cossp - cosnt = c c c sin SP c v\ n B cotg s ß cos nt . Setzen wir diese Werte in die beiden ersten Gleichungen II, so erhalten wir 4c^~L.nY^n^B=o\ („^^ A Mn^ + (Z2 n^— f)B=o j wo /"= ny {ctgny pcm + ctgn ypcs) . Lassen wir m und s ins cv; wachsen und bezeichnen mit L und E die Selbstinduktion resp. Kapazität pro Längeneinheit; mit /, /, die I.ängen des rechten resp. linken Ansatzes, so ist (-=ny j^M>tgnyLEl, + cotg n^ LEI) . Für n erhalten wir aus II und III folgende transzendente Gleichung « ■• ( j/-^ - z, u) + u nf- ^ +'';!''= o (5) Es sei Die Gleichung (5) nimmt dann folgende Ge- stalt an: oder schliesslich, wenn man für f seinen Wert einsetzt : ' ^ 1^1/1 sinnYLElsinnYLElu , Wir bezeichnen mit F («) und F^ («) die linke resp. die rechte Seite der Gleichung 5 a. ^:o)=- F /'•(+^)= -^. yc,L, Der Verlauf von F («) ist für positive n durchweg monoton bei weiterem Wachsen von « wird F^ == — -x, und wächst monoton bis '^,1)-" <'>'■'• de-s primären Kreises eine Schwingungszahl ent- spricht, die kleiner ist als die doppelte Schwing- ungszahl des Systems Sender-Symmetriedraht. Ist die obige Bedingung erfüllt, so lassen sich aus der Gleichung 5 a folgende qualitative Schlüsse ziehen: 1. Im Intervall Ylei finden sich zwei reelle Wurzeln der Gleichung 5 a, welche den beiden Hauptschwingungen ent- sprechen. ^ 2. Eine von den Hauptschwingungen ist tiefer, die andere höher, als die tiefste resp. die höhere der Eigenschwingungen der beiden Systeme. 3. Wird die Funktion F^ («) durch eine an- dere F^ («) ersetzt, welche die Eigenschaft hat: für jeden Wert von «, im übrigen aber den- selben monotonen Verlauf hat, so wird auch die Differenz der Schwingungszahlen der beiden Hauptschwingfimgen grösser resp. kleiner. Aus der letzten Bemerkung geht hervor: Man kann zum selben qualitativen Resultat kommen, welches man durch Veränderung der Koppelung erhält auch dadurch, dass man ce- teris paribus den Sendedraht in verschiedenen Stellen erregt und zwar entspricht der festesten Koppelung der Fall der symmetrischen Erregung, denn die Funktion F^ («) für jedes n hat für /=/i den grössten Wert, nämlich: /•■,(«)■ iM\„„vi.-Ei. Es sei vorausgesetzt, dass VcV/^i y LEI Diese Bedingung bedeutet z. B. bei symme- trischer Erregung, dass der Eigenschwingung wobei / + /) konstant gehalten wird. Für diesen speziellen Fall lautet die Gleich- ung Sa Ist der Sendedraht geerdet, so bekommt man aus den Gleichungen II zur Bestimmung von n ; -C,n^^'^ ^ tgnV llEl}) l^\n 1j\ ' J- Die Erdung ist also beim Braun sehen Sen- der, dem Anlegen eines Symmetriedrahtes nicht gleichwertig, entspricht vielmehr einer festeren Koppelung. Die Verteilung des Stromes längs beiden Drähten erhält man aus (i) _Bsinn'y I-^_ ix " " r- - sinriy LEl^ links —pr--^ — cosnt i) Vgl. G. Seibt, L c. Digitized by Google 248 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. Bsitni^ LE* ix = — -r-- — (osnt. sinny LEI rechts wobei die Entfernung beide Male vom freien Ende gezählt wird. Direkte Schaltung. Stellt man für die direkte Schaltung die ! Differentialgleichungen auf, so ist folgendes klar. (In Fig. 3 ist der allgemeine Fall schematisch dargestellt.) Die Gleichungen, welche sich auf /v>AA/vyv Fig. 3- die Ansätze beziehen, bleiben dieselben. Die Gleichungen II behalten ihre Form, wenn man unter L^ die Selbstinduktion aßy versteht, Zj die Selbstinduktion dßs und M die Selbstin- duktion des gemeinschaftlichen Stückes von Z, und L^. Damit ist die direkte Schaltung auf die induktive zurückgeftihrt. Dies gilt streng nur dann, wenn man von den Widerständen absieht, was zur Berechnung von Schwingungs- zahlen und Amplituden in erster Annäherung nach dem oben Gesagten erlaubt ist. Die direkte Schaltung ist insofern als spe- zieller Fall der induktiven aufzufassen, als bei der ersten M< L^ ist. Die direkte Schaltung besitzt den Vorteil, dass, um denselben Koppelungsgrad zu erreichen, man weniger Windungen in den Luftdraht ein- schalten muss, als es bei der induktiven Er- regung geschieht, da ja bei der letzteren der Bedingung L\ Li = M'^ praktisch streng nicht Genüge geleistet werden kann. Es sei noch folgendes bemerkt: Bei der Ableitung der Gleichungen II wurde vorausgesetzt, dass der Strom in Z| und Li quasi stationär ist. Bedenkt man nun, dass die Spulen kleine Kapazität besitzen und, dass die Spule Z2 bei den praktisch in Betracht kom- menden Fällen in der Nähe des Strombauches sich befindet, so scheint diese Voraussetzung recht plausibel. Die Gleichung 5 a hat unendlich viele reelle Wurzeln, welche den Oberschwingungen ent- sprechen. Praktisch kommen in Betracht nur die beiden tiefsten, welche wir Hauptschwing- ungen nannten. Sind die Schwingungszahien aus der Gleich- ung 5 a ermittelt, so lassen sich aus III die Verhältnisse der Amplituden berechnen und dann auch die zugehörigen Werte von s{i = e'' sin ) in erster Näherung nach der Formel, weicht für den allgemeinen Fall lautet __I_K^,,y4|2 +^12^1^1+ . . . ') 2/,, ^2_j.2/,j^,/?,+ . . . Gehen wir zum praktischen Fall eine.? ge- erdeten Sendedrahtes über und bezeichnen mit i Tt'i den Widerstand des primären Kreises, ' IV2 den Widerstand des Drahtes pro Längen- einheit ! und vernachlässigen den Widerstand von i$Ö '. (Fig- 3) ""d von der Spule Zj, so gelangen wir zur Formel: a/, ^2-f- "^^^{/sinY LEnxdi^ ■ B"^ - \L,A^+2MAB+LiB-^'ji^rsinYLE-n-xdx) -ir- wobei unter w^ der „wirksame Widerstand" zu verstehen ist.*) Die Werte für „ sind aus H III zu entnehmen. 1) Ronth, Dynamik 2, 242. 2) M. Wien, 1. c. 698 Strassburg, 4. Februar 1904, Physikalisches Institut der Universität. (Eingegangen J. Februar 1904.) Die elektrische Strömung in Flammen zwischen nahen Elektroden. Von F. L. Tufts und J. Stark. § I. Beobachtungen mit reinen Platin- elektroden. In den nachstehenden Versuchen wurden zwei Elektrodenformen verwendet, erstens zwei parallele dünne Platinbleche, zweitens zwei 0,4 mm dicke, 4 cm lange Platindrähte, die mit ihren Enden einander so gegenüber gestellt waren, dass der eine in der Verlängerung des anderen lag. Als Flamme wurde für die Draht- elektroden in einer Reihe von Versuchen der gewöhnliche Rundbrenner verwendet. Die meisten Beobachtungen wurden dagegen an I einer Flachflamme angestellt, diese brannte aus ' einem 0,7 mm weiten, 4 cm langen Schnitt. Sie ] wurde für die Plattenelektroden ausschliessUch I angewendet; deren Fläche war grösser als die Breitseite der Flamme; diese wurde also in ihrer ganzen Ausdehnung zwischen die parallelen Elektroden gefasst. Auch für die Beobachtungen mit den Drahtelektroden diente zumeist die Flachflamme; hierbei wurden die Drähte in die Flamme parallel zum Schnitt gebracht, so dass sie auf einer Länge von einigen Centimetern auf die gleiche hohe Temperatur der Weissglut kamen. Dank dieser hohen Temperatur und Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang No. 9. 249 der Konstanz derselben in der Flachflamme erwies sich diese als geeigneter denn die Rund- rlamme. Zur Speisung der Flamme wurde Luft verwendet, die durch einen Zerstäuber ging; so konnte entweder reines Wasser oder .auch Salz in die Flamme geleitet werden. Der kleinste Abstand der Elektroden, speziell der Draht- clektroden, wurde mit einem Komparator be- stimmt. In Fig. I sind typische Kurven dargestellt für die Beziehung zwischen Elektrodenspannung und Stromstärke in Flammen zwischen nahen Elektroden; die Stromstärke ist von Kurve zu Kurve in willkürlichem Mass gegeben. Fig. 2 '^iebt J'^Z-Kurven für reine Drahtelektroden und zwar für die reine und für die salzhaltige Bunsen- tlamme. Fig. 3 giebt [^«-Kurven für die reine Bunsenflamme für den Fall, dass die Draht- clektroden im heissesten Teil der flachen Bunsen- tlamme sich befanden, und für den Fall, dass sie in der oberen weniger heissen Partie der Flamme sich befanden bei einem Abstand von 0,25 mm. Die mitgeteilten Kurven sind nur Proben aus einer grossen Anzahl von Mes- sungen. Aus diesen haben sich folgende Re- sultate ergeben. Erstens. Bei einem Elektrodenabstand ^Tösser als etwa 2 mm zeigen die J^/-Kurven für die reine oder salzhaltige Bunsenflamme und reine Platinelektroden den bekannten nahezu geradlinigen Verlauf bis zu 250 Volt Elektroden- spannung. Mit wachsender Elektrodenspannung nimmt die Stromstärke erst schnell, dann lang- samer zu, und für grössere Werte derselben ist di'dV^const., es ist die Stromstärke eine lineare Funktion der Elektrodenspannung (Fig. i, Kurve 1). Zweitens. Für kleinere Elektrodenabstände zeigen die F,z-Kurven auch noch den gleichen Fig. 2. Charakter, wenn gut leitender Salzdampf (^Ä'C/y in der Bunsenflamme vorhanden ist (F'ig. 2, Kurve I) oder wenn die Elektroden eine nie- drigere Temperatur als diejenige der Weissglut besitzen (Fig. 3, Kurve I). Drittens. P'ür Elektrodenabstände klei- ner als I mm und für die reine Bunsen- flamme zeigen bei hoher Temperatur der reinen Platinelektroden die F,«-Kurven nicht mehr in ihrer ganzen Ausdehnung den nahezu geradlinigen Verlauf. Für kleinere Werte der Elektrodenspannung ist dies zwar noch der Fall, nach der an- fänglichen Krümmung wächst die Strom- stärke erst linear mit V^ der Differential- quotient di'dV ist konstant; dann aber wächst sie schneller und mit ihr dijdV; die Kurve besitzt einen Wendepunkt (Fig. I, Kurve II und III; Fig. 2, Kurve II; Fig. 3, Kurve II). § 2. Sättigungsstrom und Ionisierung durch Stoss in Flammen. Wie der eine s- ♦■■ • 3- XuTwJr in^ctroden-Jbstan/J Oßjamirij, EumM _, „ luige/ührimni,. so 100 tJti J^lcIctrodeiLspannung in Volt. Fig. I, Digitized by Google 250 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9, O so 100, ISO soo XZektroäensparaumg tn, Tölt. Fig. 3- von uns dargelegt hat'), ist in den bis jetzt bekannt gewordenen Versuchen über die elek- trische Strömung in Flammen zwischen ent- fernten Elektroden noch kein totaler Sättigungs- strom beobachtet worden, sondern nur partielle Sättigung. Er schlug daher vor, nach einem totalen Sättigungsstrom bei einem kleinen Elek- trodenabstand zu suchen, bei welchem die ka- thodische Ladungsschicht bis zur Anode reicht. Wie die vorstehenden Messungen ergeben haben, ist es auch bei kleinem Elektrodenabstand nicht möglich, innerhalb einer Flamme totale Sät- tigung herzustellen. Um dies zu bewirken, müsste nämlich ein grosser Spannungsabfall im Gase hergestellt werden; ehe aber ein genügend grosser Wert desselben und damit totale Sät- tigung erreicht ist, tritt eine neue Erscheinung ein, die Schaffung neuer Ionen durch die elek- trische Strömung selbst und hindert die Ge- winnung totaler Sättigung, Als ein Haupt- resultat der vorliegenden und der früheren Untersuchung dürfen wir darum den Satz hin- stellen: Es ist bei grossen und kleinen Elektrodenabständen unmöglich, inner- halb der reinen oder salzhaltigen Bunsen- flamme den Zustand totaler Sättigung der elektrischen Strömung herzustellen. Nach der Theorie der Ionisierung durch lonenstoss'*), die der eine von uns vertritt, und nach den von ihm erhaltenen Resultaten der Beobachtung kann ein positives oder negatives Ion nur dann durch seinen Stoss ionisierend wirken, wenn seine kinetische Energie oberhalb eines bestimmten Schwellenwertes liegt oder wenn das Ion ein Minimum von Spannungs- differenz, seine„Ionisierungsspannung"frei durch- laufen hat. Für die negativen Elektronionen hat sich als ungefährer Wert der lonisierungs- spannung für Stickstoflf 30 Volt ergeben; die i) J. Stark, diese Zeitschr. 6, 83, 1904. 2) J. Stark, Ann. d. Phys. 7, 417, 190J; diese Zeit- schrift 6, 51, 1904; Ber. d. d. Physik. Ges. 6, 104, 1904. lonisierungsspannung der positiven Ionen ergab sich nicht kleiner als der normale Kathoden&ll des Glimmstromes und dieser beträgt für sauer- stoffhaltige Gase an Platin nicht unter 300 Volt. In den vorstehenden Versuchen wurde eine Elektrodenspannung von 250 Volt nicht über- schritten. Wenn also das Auftreten des Wende- punktes in den F,/-Kurven für kleine Elektroden- abstände auf einer Ionisierung durch den Stoss von Ionen beruht, so können dies nicht posi- tive Ionen, sondern nur negative Elektronionen gewesen sein. Dass in den heissen Teilen der Flamme die negativen Ionen in der That über- wiegend negative Elektronen sind, ist von H. A. Wilson, Stark und Lenard wahrscheinlich gemacht worden. Bei konstantem Spannungsabfall durchlaufen die Ionen um so grössere SpannungsdifTerenzen frei, gewinnen also eine um so grössere kine- tische Energie, je grösser ihre freie Weglänge ist. Diese wird für grosse Geschwindigkeiten der Ionen in der Nähe der lonisierungsspannung unabhängig von der mittleren Temperatur und nur durch die Gasdichte bedingt (Ann. d. Phys. 8, 829, 1902). Nun beträgt der Schmelzpunkt des Platins ungefähr 1800", die absolute Tem- peratur der Flamme in der Nähe weissglühen- den Platins also ungefähr 2000". Die Gasdichte bei dieser Temperatur und 745 mm Druck ist die gleiche wie bei Zimmertemperatur (300'^) und 1 10 mm Druck. Wir wollen berechnen, wie gross ungefähr fiir diesen Druck das Spannungsgefälle in der positiven Lichtsäule des Glimmstromes sein müsste; in dieser hat ja Ionisierung durch den Stoss negativer Elektronionen statt. In Wasser- stoff ist bei 8 mm Druck dieses Gefälle 117, in Stickstoff 157 Volt/cm; unter Voraussetzung angenäherter Proportionalität zwischen Druck und Spannungsgefälle berechnen sich für 1 10 mm Druck als Werte des Gefälles 1620 bezw. 2160 Volt/cm. Bei 0,5 mm Elektrodenabstand und 100 Volt Elektrodenspannung und räumlicher Konstanz des Gefälles beträgt dessen Wert 2000 Volt/cm. Nun liegt in Flammen fast der ganze Spannungsabfall in einer dünnen Gas- schicht an der Kathodenoberfläche. Bei grösserer Elektrodenspannung vermag darum unmittelbar an der Kathodenoberfläche das Spannungsge- fälle einen so grossen Wert zu erreichen, wie er bei gleicher Gasdichte in der positiven Licht- säule, also bei Ionisierung durch lonenstoss vorhanden ist. Nach dem Vorstehenden müssen wir erwar- ten, dass an der Oberfläche einer weissglühen- den Kathode in der hochtemperierten Bunsen- flamme Ionisierung durch den Stoss negativer Elektronionen erfolgt. Es sind zwei extreme Fälle zu unterscheiden für die Art, in welcher jene Erscheinung in der Erfahrung sidi kund thut. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. 251 Erstens sei der Fall betrachtet, dass der Elek- trodenabstand so klein sei, dass die kathodische Ladungsschicht (Elektrizität in Gasen, S. 283) bis zur Anode reicht, dass also eine Strecke der Strombahn mit räumlich konstantem Spannungs- gefälle nicht vorhanden sei. Durch die elek- trische Konzentrationsänderung wird in der kathodischen Ladungsschicht ein grosser Spann- ungsabfall bedingt; die kathodische Ladungs- schicht ist bei konstanter Elektrodenspannung um so länger, je kleiner die Ionisation des Gases ist. Unter den gemachten Voraussetz- ungen wird die Stromstärke mit steigender Elektrodenspannung erst schnell, dann immer langsamer wachsen, die Vt-Karve wird mehr und mehr nach der Richtung der f^Achse sich biegen, sowie aber der Spannungsabfall in der kathodischen Ladungsschicht gross geworden ist und auf die freie Weglänge einiger negativer Ionen deren lonisierungsspannung zu liegen kommt, wird mehr und mehr die Abnahme der lonenzahl durch die Konzentrationsänderung kompensiert, di'.dV wird konstant und bei wei- ter wachsender Elektrodenspannung beginnt es sogar ebenfalls zu wachsen, da immer mehr negative Ionen zur Ionisierung durch Stoss kommen; a^/VF strebt dann nach Überschreitung des Wendepunktes der t^./'-Kurve dem konstan- ten Werte in der positiven Lichtsäule zu. Der Wendepunkt und das Anwachsen von dildV kann deswegen zustande kommen, weil die Schicht, in welcher Ionisierung durch Stoss statt- hat, von der Ordnung des Elektrodenabstandes ist. Hiermit ist die Erklärung des Wendepunk- tes der Kurven II und III in Fig. i und der Kurven II in Fig. 2 und 3 gegeben. Zweitens kann die Dicke der kathodischen Ladungsschicht klein sein im Verhältnis zu dem übrigen Elektrodenabstand, so bei grossem Elektrodenabstand, in der reinen Bunsen- flamme oder bei kleinem Abstand in einer salzhaltigen Flamme mit grosser Ionisation. In diesem Falle stellt sich in der kathodischen Ladungsschicht bei hoher Temperatur genau wieder, wie oben dargelegt wurde, Ionisierung durch den Stoss negativer Elektronionen ein, der Spannungsabfall in ihr kann nur bis zu demjenigen der positiven Lichtsäule wachsen. Und wenn dieser Wert bei wachsender Ioni- sierung erreicht ist, wächst die Länge der ka- thodischen Ladungsschicht und auch ihr Wider- stand nicht mehr, sondern bleibt tür einen be- trächtlichen Bereich der Elektrodenspannung konstant. Und da die Krümmung der V,i- Kurve durch das allmähliche Anwachsen des kathodischen Widerstandes bedingt wird, so muss auch ^a' /, f! <^ y f' ^ ^jr ^jf A ^^t ^''^ / ■ "o so w eo fo mo Ko iw riiO ]n<:ktrodenspamiiiiuj in ToU . Fig- 5- SO grössere Elektrodenspannung muss darum angewendet werden, um wieder den früheren Spannungsabfall und damit die Neuerzeugung von Ionen an der Kathode herzustellen. Beim Vergleich der F]/-Kurven mit Wende- punkten für den Fall reiner Platin- und für den Fall von Calciumoxydkathoden fällt auf, dass in jenem Fall die Steigerung der Stromstärke hinter dem Wendepunkt nur sehr langsam ein Vielfaches ihres Wertes vor dem Wendepunkt wird, während im zweiten Falle die Zunahme sehr rasch erfolgt. Dies dürfte in folgender Weise zu erklären sein. An Calciumoxyd- kathoden hat man bei grossem Spannungsabfall zwei Erscheinungen, erstens die Ionisierung des Gases durch lonenstoss in einigem Abstand von der Kathode wie bei reinen Platinelek- troden, zweitens die Ausstrahlung negativer Elektronen durch das Oxyd unter der Wirkung auftreffender positiver Ionen. Indem beide Wirkungen sich gegenseitig Ionen liefern (nega- tive Elektronen für die Ionisierung, positive Ionen für die Ausstrahlung), kann eine grosse Steigerung in der Gesamtwirkung, der Erhöhung der Stromstärke eintreten, § 4. Zündung des Lichtbogens an Me- talloxyden.in Flammen.- Wie der eine von uns in der von ihm gegebenen lonentheorie des Lichtbogens dargelegt hat, besteht die Existenz- .bedingung des Lichtbogens darin, dass die Kathode unter der Wirkung auftrefifender posi- tiver Ionen eine so hohe Temperatur annimmt, dass eine intensive Ausstrahlung negativer Ionen erfolgt. Weiter zeigte er (diese Zeitschr. 5, 81, 1904), dass der sekundäre Glimmstrom in verdünnten Gasen an kleinen Metalloxydpar- tikeln leicht durch Steigerung der Stromstärke in einen Lichtbogen zu verwandeln ist. Nach dem obigen Resultat, dass an einer Calcium- oxydkathode in einer Flamme bei kleinem Elek- trodenabstand durch Erhöhung der Elektroden- spannung eine Ausstrahlung negativer Elek- tronen unter der Wirkung auftrefifender positiver Ionen erfolgt, war zu erwarten, dass auch in diesem Falle die gemischt unselbständige Ström- ung (sekundärer Glimmstrom) in einen Licht- bogen sich verwandeln würde bei weiterer Zu- nahme der Elektrodenspannung. Diese Erwar- tung hat sich bestätigt. Nach Überschreiten des Wendepunk- tes in der i^,«-Kurve für Calciumoxyd- elektroden steigt die Stromstärke sehr rasch an, gleichzeitig beobachtet man eine Zunahme der Glühintensität der Ka- thode und plötzlich hat sich zwischen den Elektroden ein Lichtbogen von grosser Stromstärke hergestellt. Deren Grösse hängt ab von dem Widerstand des Stromkreises. Entsprechend dem Umstand, dass der Lichtbogen eine Minimalspannung besitzt, konnte er auch in dem vorliegenden Falle unter- halb von etwa 50 Volt Elektrodenspannung nicht erhalten werden. Fig. 6 zeigt für verschiedene Elektroden- abstände die Verwandlung der gemischt un- selbständigen Strömung an Calciumoxydkatho- 100 ISO goo f-Jlc/ctrornotorische. Kraft in, Volt.. fig. 6. Digitized by Google 254 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. den in einen schwachen Lichtbogen bei 5000 Ohm Vorschaltwiderstand. Die Verwandlung in den Lichtbogen erfolgt bei einer um so kleineren elektromotorischen Kraft, je kleiner der Elektrodenabstand und der Vorschaltwider- stand ist. Göttingen, 5. Februar 1904. (Eingegangen 7. Februar 1904.) Über das Vorhandensein von Villaris kriti- schem Punkt bei Nickel. Von K. Honda und S. Shimizu. Die Magnetisierung von Eisen wird durch Spannung erhöht; sie erreicht ein Maximum und nimmt dann bei noch weiterer Zunahme der Spannung ab, und zwar nimmt die Magne- tisierung schliesslich kleinere Werte als den Anfangswert an. Auf der die Beziehung zwischen Spannung und Magnetisierungsver- änderung ausdrückenden Kurve heisst der Punkt, bei dem die Veränderung gleich Null wird, Villaris kritischer Punkt. A. Heyd- w eiller') stellt auch bei Nickel das Vorhanden- sein eines solchen Punktes in sehr schwachem Felde fest, so dass der Unterschied zwischen Eisen und Nickel mit Bezug auf den Einfluss elastischer Spannung auf die Magnetisierung nur ein quantitativer wäre. Nach der Heyd- weillerschen Arbeit zu urteilen, ist jedoch der Versuch nicht so einwandsfrei, dass in Be- zug auf das Vorhandensein eines kritischen Punktes kein Zweifel mehr bliebe. Aus diesem Grunde wurde vorliegende Untersuchung unter- nommen, bei der derselbe Versuch nach einer anderen Methode wiederholt wird. Wir experimentierten mit einem dicken Nickelstab (Durchmesser gleich 1,038 cm, Länge gleich 21,0 cm) und legten mit Hilfe eines Hebels eine Spannung oder Kompression an, die nicht grösser war, als 0,63 kg pro Quadrat- millimeter. Der Nickelstab war an beiden Enden fest an 2 cm dicke und 10 cm lange Messingstäbe gelötet. Der eine dieser Stäbe endigte in eine Schraube, mit der das Versuchsstück an einen kräftigen Halter befestigt war, und der andere war mit einer Art Haken versehen, der dazu diente, vermittels eines Hebels, dessen Arme im Verhältnis von 9 : i standen, eine Spannung oder Kompression anzulegen. Der verbundene Stab war horizontal in magnetischer Ost -West- Richtung eingestellt; die Magnetisierungsspule (Länge gleich 30 cm und 4.?r« = 379,8) war koaxial mit dem Stabe angebracht. Die Magnetisierung wurde nach der balli- i) Heydweiller, Wied. Aon. 6S, 462, 1894. I stischen Methode gemessen. Die Sekundärspule ! zum Messen der Induktion war dabei im Inneren der Magnetisierungsspule befestigt; sie war in Serie mit einem Galvanometer von geringem Widerstände angebracht, dessen Schwingungs- periode ungefähr lO Sekunden betrug. Die von dem Magnetisierungsfeld allein herrührende Induktion wurde in gewohnter Weise kompen- siert. Die Empfindlichkeit des Galvanometers war derartig, dass eine Veränderung der Mag- netisierungsintensität von einer Einheit einen Ausschlag von 23 Teilstrichen auf der Skala ergab. Der Nickelstab, der horizontal und zu dem magnetischen Meridian senkrecht angebracht war, wurde durch das Erdfeld nicht longitudi- nal beeinflusst, während hingegen eine schwache Beeinflussung in transversaler Richtung statt- fand. In dem Feldbereich, das bei vorliegen- dem Versuche zur Untersuchung kam, stand die Magnetisierung jedoch in fast linearer Be- ziehung zu der Feldstärke, so dass das Vor- handensein eines Feldes in transversaler Rich- tung keinen Einfluss auf die Magnetisierung in der Längsrichtung haben konnte.') Bei der Magnetisierung in schwachem Felde kann ein geringer Restm^netismus manchmal einen erheblichen Einfluss ausüben. Die Ent- magnetisierung wurde daher durch aufeinander folgende Umkehrungen eines allmählich ab- nehmenden Stromes sorgfaltig ausgeführt; um einen etwa vorhandenen Restmagnetismus fest- zustellen, wurde ein Magnetometer in möglich- ster Nähe des einen Endes des Versuchsstückes angebracht. Auf diese Weise waren wir im- stande, einen Restmagnetismus von '/loo (C- G. S.- Einheit) wahrzunehmen. Wenn die Ent- magnetisierung sorgfaltig ausgefiihrt wurde, zeigte das Magnetometer keine Spur von Mag- netismus. Wie Lord Rayleigh und andere gezeigt haben, wird die Magnetisierung weichen Eisens in schwachem Felde durch das Vorhandensein des Zeiteffektes kompliziert. Dieser lässt sich nach der ballistischen Methode nicht feststellen. Wenn er beträchtlich ist, lässt sich daher die ballistische Methode nicht mit Sicherheit ver- wenden. Aus diesem Grunde war es nötig, erst die Erscheinung beim Nickel zu unter- suchen. Der Vorversuch in einer ähnlichen Anordnung, wie sie Lord Rayleigh benutzt hat, zeigte, dass der Zeiteffekt beim Nickel kleiner war als i Prozent des Gesamtmagne- tismus. Die Beobachtung wurde in folgender Reihen- folge vorgenommen: zuerst wurde die Kompen- sation der Sekundärspule bewirkt; hierauf wurde der zu untersuchende Nickelstab in der Magne- I) K. Honda, Joutn. Sc. ColL^U, a«3, 1899. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 9. 2S5 tisierungsspule angebracht und in deren Axial- linie horizontal befestigt, wobei darauf geachtet wurde, die Vorrichtung so einzustellen, dass man beim Anlegen von Spannung oder Kom- pression keine seitliche Verschiebung des Stabes hervorrief. Nachdem hierauf die Entmagneti- sierung in sorgfältiger Weise bewirkt worden war, wurde die Beobachtung vorgenommen. Wir massen die Magnetisierung unter kon- stanter Spannung oder Kompression. Eine Spannung verminderte stets die Magnetisierung, während eine Kompression eine Erhöhung zur Folge hatte. Der Betrag der Magnetisierungs- veränderung war zur Spannung oder Kom- pression fast proportional. Das kleinste Feld (äusseres Feld-Entmagnetisierungskraft), das bei vorliegenden Versuchen untersucht wurde, be- trug 0,0 1 C. G. S.-Einheiten und die entspre- chende Magnetisierungsstärke 0,08. Die Wirkung einer Veränderung der Spann- ; ung oder Kompression bei konstantem Felde 1 wurde hierauf untersucht. Wenn man zunächst Spannung anlegt, so nimmt die Magnetisierung zu, und ebenso nimmt sie wieder zu, wenn 1 man die Spannung nachlässt. Ein darauf fol- , gendes Anlegen von Spannung hat stets eine Verminderung und üu- Aufheben eine Er- höhung der Magnetisierung zur Folge. Die Wirkung einer Kompression ist entgegengesetzt zu der einer Spannung. Das erste Anlegen einer Kompression hat eine Erhöhung und ihr Aufheben eine Verminderung der Magneti- sierung zur Folge, welche zur Kompression fast proportional geht; darauf folgendes An- legen und Aufheben hat bezw. eine Zunahme und eine Abnahme der Magnetisierung zur Folge. Die Magnetisierungsveränderung ist ; bei Kompression für denselben Betrag elasti- scher Wirkung stets etwas grösser als bei Spannung. Die Wirkung eines Kreisprozesses, bei dem Spannungen und Kompressionen angelegt wurden, wurde gleichfalls untersucht; das Er- gebnis stand mit dem, was nach obigem Ver- such zu erwarten war, durchaus im Einklang. Wir untersuchten hierauf die Magnetisierung bei konstanter Kompression; in diesem Falle nahm die Kompression von o bis auf 0,551 kg pro Quadratmillimeter zu, hierauf von 0,551 kg bis auf — 0,559 (Spannung) ab, und wurde schliesslich gleich Null. Das Ergebnis stand in vollkommener Übereinstimmung mit obigen Versuchen. Wir untersuchten auch den Einfluss von Spannung und Kompression auf die Magneti- | sierung, nach dem man auf den Nickelstab i geklopft hatte. Die Anfangswirkung einer ; Spannung oder Kompression fehlte, wohingegen i das allgemeine Ergebnis dasselbe wie in frü- ' heren Fällen war. Diese Versuche wurden, was das Feld und die elastische Wirkung anbelangt, unter den- selben Bedingungen ausgeführt, unter denen Heydweiller den Villarischen kritischen Punkt beobachtete. Wir fanden jedoch bei dem für unsere Versuche benutzten Nickel nicht in allen F"ällen einen solchen Punkt. Bei dem Heydweillerschen Versuch war der Versuchsdraht 1,5 mm dick und 46 cm lang. Das Verhältnis der Länge zum Durch- messer war daher 1 5 mal so gross wie bei unserem Stabe. Obwohl der Draht in einem sorgfältig an ihm befestigten Glasrohr kompri- miert wurde, hätte ein elastischer Zug in der Höhe von 2,5 kg pro QuadratmilHmeter doch eine permanente elastische Veränderung im Draht hervorrufen müssen. Diese Veränderung ist wahrscheinlich die Hauptursache der von Heydweiller beobachteten Erscheinung, und in diesem Falle würde die Erscheinung nicht Villaris kritischem Punkt bei Eisen entsprechen. Tokyo, 5. Dezember 1903. (Aus dem Englischen übersetzt von A. Graden wttz.) (Eingegangen il. März 1904.) Über Villaris kritischen Punkt beim Nickel. (Entgegnung an die HerrenHondau. Shimizu.) Von Adolf Hey dweiller. In den Jahren 1893 und 1894 habe ich Ver- suche mitgeteilt, aus denen die Existenz des Villarischen kritischen Punktes beim Nickel in schwachen Feldern und bei schwachen Zug- kräften sich mit voller Sicherheit ergab.') Die Herren Honda und Shimizu veröffentlichen nun soeben eine kurze Mitteilung 2) von Ver- suchen, bei denen sie diese Erscheinung nicht haben finden können und bestreiten darin die Richtigkeit meiner Beobachtungen. Das letztere ist meines Erachtens unberechtigt. Gegenüber einem sicheren positiven Befund hat ein unter wesentlich verschiedenen Versuchsbedingungen erhaltener negativer geringe Beweiskraft. Ihr Versuch, meine Ergebnisse auf Verbiegungen des Drahtes durch ausgeübte Druckkräfte zu erklären, ist als unrichtig zurückzuweisen, da das Phänomen auch ohne vorgängige Anwen- dung solcher Druckkräfte auftritt, wie aus meinen Mitteilungen deutlich hervorgeht. Und nicht nur ich selbst habe die Vill arische Wirkung beim Nickel mit zwei verschiedenen Versuchsanordnungen in Würzburg und Strass- burg oft wiederholt beobachtet, sondern auch i) A. Heydweiller. Sitznngsber. d. phys.-med. Ges. Würzburg, 11. März 1893; Phil. Mag. (5) 86, 469, 1893; Wied. Ann. 6S, 462, 1894. 2} K. Honda und S. Shimizu, Tokyo Phys.-Math. Soc. Reports 8, Nr. 7 ; diese Zeitschr. 5, 353, 1904. Digitized by Google 256 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9. Herr G.S.Meyer*) mit anderer Anordnung, anderer Drahtsorte und ohne jede Anwendung von Druckkräften; letzterer konnte auch die- selbe Wirkung beim Kobalt feststellen. Der Misserfolg der Herren Honda und Shimizu muss also auf ungeeignete Versuchsbedingungen zurückgeführt werden. Diese liegen meines Erachtens in der Verwendung eines zu dicken und kurzen Stabes (i :20 cm), bei dem die Quer- magnetisierung durch den gesamten Erdmagne- FRtlS bei horizontaler, ostwestlicher Lage des Stabes verhältnismässig sehr gross war, und l) G. S. Meyer, Dissertation Strassburg 1895, Wied. Ann. 69, 134, 1896. der sich nach meinen Erfahrungen durch blosse Anwendung wechselnder Felder von abnehmen- der Stärke nicht in denjenigen molekularmagne- tischen Zustand bringen lässt, der die Vor- bedingung für das Auftreten der Villarischen Wirkung ist. Es entspricht dem auch, dass die Verf. fiir die Magnetisierungszahl des Nickels in schwächsten Feldern das Sechsfache des Wertes finden, den ich selbst bei noch erheb- lich grösseren Feldstärken neuerdings erhielt.' i) A. Heydweiller, Boltzniann-Festsclirift, S. 9, 1904. Münster i. W., Physik. Inst. d. Univ. März 1904. (Eingegangen 15. März 1904.I BESPRECHUNGEN. F. W. Küster, Logarithmische Rechentafeln für Chemiker. 4. neuberechnete und erweiterte Auflage, gr. 8. 99 S. Leipzig, Veit & Co. 1904. Geb. M. 2, — . Es gereicht dem Referenten zur besonderen Freude, schon wieder von einer Auflage dieser so äusserst praktischen und wertvollen Rechen- tafeln berichten zu können. Man kann das Er- scheinen einer neuen Auflage mit dem Verfasser als ein erfreuliches Zeichen dafür ansehen, dass man sich rasch dem angestrebten Ziele der Erreichung einheitlicher Rechengrundlagen für die Qiemiker und Physikochemiker aller Länder nähert. Auch im Auslande finden die Küsterschen Tafeln immer weitere Verbreitung. Prinzipielle Veränderungen haben nicht stattgefunden, doch sind einige Tabellen erweitert worden. Einer Empfehlung des schon längst in vorteilhaftester Weise bekannten Büchleins bedarf es nicht. Emil Böse. (Eingegangen 19. November 1903.) Preisaufgaben. Prof. Dr. J. H. van't Hoff hat das ihm zukommende Redaktionshonorar ittr den Band 46 (Jubelband für W. Ost- wald) der Zeitschrift für physikalische Chemie zur Stellung folgender Preisaufgabe bestimmt: „Es soll die Litterator Ober katalytische Erscheinungen in möglichster Vollständigkeit ge- sammelt und systematisch geordnet werden." Die zur Be- werbung bestimmten Arbeiten sind bis zum 30. Juni 1905 bei der Redaktion der Zeitschrift fUr physikalische Chemie, I^ipzig, Linn^strasse 2, in der üblichen Form (mit dem Kenn- wort und dem Namen des Verfassers in verschlossenem Um- schlag) unter der Aufschrift „Zur Preisbewerbung" einzureichen. Der Preis beIrSgt 1200 Mark und wird ganz oder geteilt ver- geben werden. Preisrichter sind die Professoren Dr. ]. H. van't Hoff, Dr. S. Arrhenius, Dr. W. Ostwald. Die mathematisch-naturwissenschaftliche Sektion der FUrstl. Jablonowskischen Gesellschaft in Leipzig hat für die Jahre 1904 — 1907 folgende Freisaufgaben gestellt: I. Für das Jahr 1904: Kritische Erörterungen über die bisherigen Versuche, die Vorginge bei der chemischen DitVc- renzierung der Gesteinsmafjmen zu erklären, sowie weitere Untersuchungen, welche geeignet sind, unter Berilcksichtigriy der natürlichen Vorkommnisse die mannigfachen, auf diesem Gebiete noch offen stehenden Fragen ihrer Lösung näher zu führen. 2. Für das Jahr 1905: Eine kritische Untersuchung übe; die Ursachen, die Mechanik und die Bedeutung der Plasma- Strömung in den Pflanzenzellen. 3. Für das Jahr igo6i Eine Untersuchnng der den Ber- nouUi sehen Zahlen analogen Zahlen, namentlich im Gebiete der elliptischen Funktionen, welche die komplexe Multiili- kation zulassen. 4. Für das Jahr 1907: Eingehende und einwandfreie ex- perimentelle Untersuchungen, die einen wesentlichen lieilng zur Feststellung der Gesetze der lichtelektrischen Strome liefern. Der Jahresbericht, der ausführlichere Mitteilungen Über die gestellten Preisaufgaben enthält, ist durch den SeVretü der Gesellschaft, Geh. Hofrat Prof. Dr. Wilhelm Scheibner in Leipzig, Schletterstrasse 8, zu beziehen. Der Preis fllr jede gekrönte Abhandlung beträgt 1000 Mirk. Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der Redaktion von eintretenden Änderungen mttgltchst bald Mitteilung zu machen.) Es habilitierte sich: Dr. Felix Einer fiir Meteorologie an der Universität Wien. Dr. E. Fischer l^r Mathematik an der technischen Hochschule zu Brunn, Dr. Max Bres- l,auer fUr Maschineningenieurwesen an der technischen Hoch- schule Berlin. Es wurde berufen: zum Ordinarius für SchifTbaukunde in Danzig Oberingenieur Johann Schütte aus Bremerhafen. Zum Ordinarius für Maschinenbau in Dannstadt E. v. Röss- 1er aus Hannover. Es starb: der Privatdozent fÄr Elektrotechnik an dtr technischen Hochschule in Hannover Prof, W. Thiermann. Gesuche. Promovierter Physiker I sucht Stellung in einem Physika!. Institute oder sonstigem I Physikalischen Laboratorium. Gefl. Anträge unter „ElK' I befördert diese Zeitschrift. Für die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Böse In OSttingen. — Verlag von S. Hirzel in Ldpzig. Druck von August Pries in Letpiig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. lo. 15. Mai 1904. Redaktionsschluss für No, xx um x8. Mai 1904. 5. Jahrgang. IITHALT. (R. = Referat, B. Seite ! Atmosphäre: BemerkuDgen über die Abhängigkeit der | elektrischen Leitfähigkeit der — tod meteorologischea Faktoren, ▼. A. Gockel 257 Atmosphärisches Potentialgefälle: Über Messungen des i — in KremsmBnster, t. B. Zölss 260 1 Berichtigiing 280 1 Caaauto, Ii., Der Lichtbogen zwischen Quecksilber und Kohle 263 1 CasBUto, Ii. u. J. Stark, Der Lichtbogen zwischen , gekühlten Elektroden 264 , Chemie: Theoretische — Tom Standpunkte der Avoga- droschen Regel und der Thermodynamik, v. W. I Nernst. (B.) 278 — Zeitschrift für physikalische — , Elektro , Thermo , Radio — , chemische Mechanik, Stöchiometrie, v. Phi- lippe-A. Guye. (B.) 279 — Vorlesungen über theoretische und physikalische — , III. Heft: Bezieltungen zwischen Eigenschaften und Zusammensetzung, v. J. H. van't Hoff. (B.) . . 280. — I.ehrbuchderphysikalischen — .I.,v.H.T.JÜptner.(B.) 278 Detektor: Ein neuer messender — für elektrische WeUen, v. L. H. Walter 269 ?21ektrisch : Bemerkungen über die Abhängigkeitder — Leit- föhigkeit der Atmosphäre von meteorologischen Faktoren, v. A. Gockel 257 — Ein neuer messender Detektor fii — Wellen, v. L. H. Walter 269 Elektrizität: Lufl- — und Sonnenstrahlung, v. H. Ru- dolph. (B.) 278 Elektroden: Der Lichtbogen zwischen gekühlten — , v. J. Stark tt. L. Cassuto 264 Glühlampe: Die elektrische — im Dienste des physi- kalischen Unterrichtes, v. E. Grimsehl. (B.) . . 279 Oookel, A., Bemerkungen über die Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit der Atmosphäre von meteo- rologischen Faktoren 257 Orimsebl, S., Die elektrische Glühlampe im Dienste des physikalischen Unterrichtes. (B.) 279 Ouye, Philippe- A., ZeiUchrift tii physikalische Chemie, Elektrochemie, Thermochemie, chemische Mechanik, Stöchiometrie. (B.) 279 Soff, J. H. van't, Vorlesungen über theoretische und physikalische Chemie, III. Heft: Beziehungen zwischen Eigenschaften und Ziuammensetzung. (B.) .... 280 Ikle, IL, Ober das ultrarote Absorptionsspektrum einiger organischer Flüssigkeiten Jüptner.H. V., Lehrbuch derphysikalisch. Chemie. I. (lt.) 278 = Besprechung.) Seite Kohle: Der Lichtbogen zwischen Quecksilber und — , T. L. Cassuto 263 Kraftmaschinen: Die — , v. K. Schreber. (15.). . . 277 Leitfähigkeit: Bemerkungen über die Abhängigkeit der elektrischen — der Atmosphäre von meteorologischen Faktoren, v. A. Gockel 257 Lichtbogen: Der — zwischen Quecksilber und Kohle, V. L. Cassuto 263 — Der — zwischen gekühlten Elektroden, v. J. Stark u. L. Cassuto ZÖ4 Luftelektrizifät und Sonnenstrahlung, v. H. Rudolph. (1!.) 278 Mahler, G., Physikalische Formelsammlung. (B.) . . 279 Meteorologisch: Bemerkungen über die Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit der Atmosphäre von — Faktoren, v. A. Gockel 257 Molekulargewicht: Zur bestimmung nach dem Siede- verfahren, V. S. Toeche-Mittler. (B.) .... 280 Naturkunde: Lehrbuch der — , v. C. H. Wind. (B.) . 280 Nemat, W., Theoretische Chemie vom Standpunkte der Avogadroschen Regel und der Thermodynamik. (B.) 278 Personalien 280 Pfeiffer, B., Physikalisches Praktikum für Anfänger. (B.) 277 Physikalische Formelsammlung, — v. G. Mahler. (B.) 279 Physikalisches Praktikum für Anfänger, v. E. P f e i f f e r. (B.) 277 Quecksilber: Der Lichtbogen zwischen — und Kohle, V. L. Cassuto 263 Rudolph, H., Luftelektrizität und Sonnenstrahlung. (B.) Schreber, K., Die Kraftmaschinen. (B) 277 Spektrum: Über das ultrarote Absorjitions einiger organischer Flüssigkeiten, v. M. Ikl^ 271 Stark, J. u. Ii. CasBUto, Der Lichtbogen zwischen gekühlten Elektroden 264 Strahlung:Luftelektrizitätu.Sonnen — , V.H.Rudolph (B.) 278 Toeche-Mittler, S., Zur Molekulargewichtsbestimmung nach dem Siedeverfabren. (B.) 280 Ultrarot: Über das — Absorptionsspektrum einiger or- ganischer Flüssigkeiten, v. M. Ikl6 271 Unterricht: Die elektrische Glühlampe im Dienste des physikalischen — , v. E. Grimsehl. (B.) .... 279 Walter, Ii. H. , Ein neuer messender Detektor Tür elektrische Wellen 269 Wind, C. H., Lehrbuch der Naturkunde. (B.) ... 280 Zeitschrift: — fUr physikalische Chemie, Elektrochemie, Thermochemie, Radiochemie, chemische Mechanik, Stöchiometrie, v. Philippe-.A. Guye. (B.) . . . 279 Z51bs, B., Über Messungen des atmosphärischen Po- tentialgefälles in Kremsmünster 260 ORIGINALMITTEILUNGEN. Bemerkungen über die Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit der Atmosphäre von meteorologischen Faktoren. Von A. Gockel. Wiederholt ist schon konstatiert worden, dass die Zerstreuungsgeschwindigkeit sowohl der positiven als auch der negativen Ladungen im Winter bei uns bedeutend niedriger ist als in der warmen Jahreszeit. Andererseits aber i.st auch eine starke Abhängigkeit der Zer- streuungsgeschwindigkeit von der relativen Feuchtigkeit nachgewiesen. Es lag daher die Vermutung nahe, dass die winterliche Abnahme der Zerstreuungsgeschwindigkeit zum mindesten mit bedingt sei durch die im Tieflande mit der Abnahme der Temperatur stets vorhandene Zunahme der relativen Feuchtigkeitr- Be- obachtungen, die ich nun im Januar dieses Jahres im Hochthale von Adelbo/iöi (Kanton Bern) bei relativen Feuchtigkeit^ von nur 40 bis 70 "0 anstellte, zeigten mif; dass auch dort trotz grösserer Trockenheit^nd höherer Lage (1350 m) die Zerstreuuugsgeschwindigkeit nicht viel grösser ist als hier in dem nebelreichen Freiburg. Auch die von Saake') im Februar, März und April v. J. in Arosa gefundenen Zer- streuungswerte bleiben weit hinter denen zu- 1) W. Saake, diese Ztschr. 4, 626, 1903. Digitized by Google 258 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10. rück, die Elster und Geitel im Juli in dem etwas niedriger als Arosa gelegenen Zermatt gefunden haben, wobei allerdings schwer zu ersehen ist, inwieweit Saakes Werte durch den Umstand beeinflusst wurden, dass er die Messungen zum Teil in der nur halboffenen Liegehalle des Sanatoriums vornahm. Eine direkte Abhängigkeit der Zerstreuungs- geschwindigkeit von der Temperatur scheint demnach vorhanden zu sein. Eine solche Ab- hängigkeit hat auch B. Zölss ') in den in Krems- münster angestellten Beobachtungen gefunden, doch ist der Autor geneigt, in dieser Ab- hängigkeit eher eine Wirkung der Sonnen- strahlung als eine solche der Temperatur selbst zu sehen. Mache ^) hat allerdings gefunden, dass die Zerstreuungsgeschwindigkeit in abge- schlossenen Räumen innerhalb weiter Grenzen unabhängig von der Temperatur ist, und ich kam zu dem gleichen Resultate '), als ich die Zerstreuungsgeschwindigkeit in einem nicht luftdicht abgeschlossenen Kasten mass, der ein Volumen von 1,2 cbm besass, also erheblich grösser war als die von Mache angewandten Glasglocken. Trotzdem glaube ich aber nicht, dass man die Resultate, die für mehr oder weniger abgeschlossene Luftmengen gelten, ohne weiteres auf die Verhältnisse in der freien Atmosphäre übertragen darf. In abgeschlossenen Räumen konnte auch kein Zusammenhang zwischen Zerstreuungsgeschwindigkeit und rela- tiver Feuchtigkeit nachgewiesen werden, ob- schon in der freien Atmosphäre ein solcher Zusammenhang unzweifelhaft existiert. In ab- geschlossenen Räumen- scheint eben, worauf schon die Herren Elster und Geitel in ihren ersten Veröffentlichungen über die elektrische Zerstreuung aufmerksam machten, in erster Linie die Grösse des betreffenden Raumes für die Zer- streuungsgeschwindigkeit massgebend zu sein. Die anderen Einflüsse treten hinter dieser Grösse zurück. Des weiteren haben Versuche von Uhr ig ^) sehr wahrscheinlich gemacht, dass thatsächlich die Ionisation eines Luftquantums mit der Tem- peratur steigt. Meine Beobachtungen mit dem Aspirationsapparat in Adelboden haben auch ergeben, dass der lonengehalt daselbst kaum blärker ist, als der bei derselben Temperatur (ca. o *) hier in Freiburg beobachtete. Gerade dieser Umstand lässt mich vermuten, dass die lonenflihrung der unteren Luftschichten eine Funktion der Temperatur ist, und dass der direkte Einfluss der Sonnenstrahlung geringer ist, als ich früher selbst annahm. Ein direkter Einfluss der Sonnenstrahlung hätte darin zum i) B. Zölss, WienerBer.ua, IIa, 1137, 1903 (im Aus- zuge : diese Zeitschr. 6, 260, 1904). 2) H. Macbe, Wiener Ber. 110, IIa, 1302, 1901. 3| Gockel, Luftelektrische Untersuchungen, S. 41, 1902. 4) Uhrig, Marburger Dissertation, S. 20, 1903. Ausdruck kommen müssen, dass die Luft in Adelboden, das sich während des ganzen Mo- nats Dezember und fast des grössten Teils des Januars des prächtigsten Sonnenscheins erfreute, einen bedeutend höheren lonengehalt hätte auf- weisen müssen als in Freiburg, das während dieser 2 Monate nur 6 heitere Tage hatte. Freilich werden zur definitiven Entscheidung der Frage, ob die Sonnenstrahlung direkt oder die in ihrem Gefolge auftretende Temperatur- steigerung die lonenfiihrung in den unteren Luftschichten — fiir die oberen wird man eine Ionisation durch ultraviolette Strahlung nach Lenards Versuchen sicher annehmen müssen — beeinflusst, noch weitere Versuchsreihen nötig sein. Nur einen Punkt möchte ich noch erwähnen. Richarz und Schenk') haben ge- zeigt, dass zerfallendes Ozon Sauerstoffionen liefert, und Hr. Schenk'') spricht direkt die Vermutung aus, dass die Leitfähigkeit der Luft vielleicht das sicherste Mass fiir die Ozonisierung derselben sei. Da nun nach Warburg die Zersetzungsgeschwindigkeit des Ozons mit der Temperatur zunimmt, so muss, wenn die Auf- fassung des Hrn. Schenk richtig ist, auch der lonengehalt der Luft mit der Temperatur sich steigern. Bemerkenswert ist auf jeden Fall, dass nach de Thierry') mit der Höhe der Ozongehalt der Atmosphäre annähernd in der- selben Weise steigt, wie dies die Leitfähigkeit oder, besser gesagt, der lonengehalt der Luft thut, und dass auch die jährliche Periode des Ozongehaltes der Atmosphäre eine Über- einstimmung mit der Periode der Zerstreuungs- geschwindigkeit zeigt. Hier in Freiburg kann man im Winter stets konstatieren, dass in den Stunden von 8 — 10 a die Zerstreuungsgeschwindigkeit rasch zunimmt, sobald der, wenigstens bei anticyklonaler Wetter- lage, nie fehlende Nebel zu weichen beginnt Auch in Zermatt habe ich im März beobachtet, daiss die Zerstreuung von Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang ziemlich schwach war. Ich glaubte in diesem Umstände eine Folge des schwachen Dunstes sehen zu sollen, der sich in der Nacht an den Berglehnen bildete. Nun habe ich aber auch in Adelboden, wo keine Spur von Dunst oder Nebel wahrzunehmen war, ebenfalls beobachtet, dass die Zerstreuungs- geschwindigkeit nach dem Sichtbarwerden der Sonne, d. h. nach ioV«a, von dem niederen Werte o,S %, auf dem sie sich bis dahin ge- halten, rasch auf ca. 3 "/o stieg. Die Be- obachtungen wurden wie meine früheren unter Anwendung eines Drahtschutzcylinders gemacht Es scheint demnach, dass die Sonnenstrahlen, auch abgesehen von der durch sie bewirkten i) Kich arz und Sclienk, lierl. Sitzbcr. 62, 1102, 1903. 2) Schenk, Berl. l!er. I, 53, 37, 1904. 3) de Thierrjr, Compt. rend. 184, 460, 1897a. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang No. 10. 259 Auflösung des Nebels, durch ihre Wärme- wirkung und die damit verbundene Abnahme der relativen Feuchtigkeit eine rasche Steigerung der Zerstreuungsgeschwindigkeit in den Morgen- stunden hervorrufen. Das vor dem Erscheinen der Sonne ein- tretende Sprungmaximum des Potentialgefälles habe ich in Adelboden in derselben Weise wie früher in Zermatt ') beobachtet. Eine auffällige Erscheinung bei Sonnenuntergang habe ich da- gegen niemals bemerkt, vielleicht deshalb nicht, weil mein Beobachtungsplatz frühzeitig in den Schatten einiger grosser Gebäude kam. Bei verschiedenen Gelegenheiten '^) habe ich darauf hingewiesen, dass offenbar ein Zusammen- hang zwischen dem Verhältnis ^ der beiden Zerstreuungskoeffizienten a- und a+ und der Vertikalkomponente der Luftbewegung existiert. Herr Prof Börnstein hatte die Freundlichkeit, mich darauf aufmerksam zu machen, dass die von mir aus den hiesigen Beobachtungen ab- geleitete Tageskurve von g recht genau über- einstimmt mit dem Gang der stündlichen Än- derung des Luftdrucks in Berlin. Dies veranlasst mich, im folgenden die von mir hier be- obachtete Tageskurve von q mit der des Luft- druckes im benachbarten und ähnlich gelegenen Bern *) zusammenzustellen. Figur i enthält die *0M -OM 1^0 1/W beiden Kurven für das Sommer-, Figur 2 fiir das Winterhalbjahr. Die Ordinaten der Luft- druckkurve geben die Abweichung vom Mittel- wert in Hundertstelmillimeter, die Ordinaten der gestrichelten Linie die auf Seite 872 der citierten Arbeit angeführten Werte von q. Man sieht, einem Steigen des Barometers entsprechen hohe, einem Sinken desselbeft niedere ^-Werte. Noch deutlicher wird dieser Zusammenhang, wenn man als Ordinaten der Luftdruckkurve nicht den Stand des Barometers, sondern die innerhalb einer Stunde erfolgte Änderung des- selben annimmt, wie dies bei Kurve III der Figur I geschehen ist. Nur für das abendliche Sprungminimum von q giebt die Bewegung i) Luftelekt. Unters. S. 35. 2) Diese Ztschr. 4, 873, 1903. 3) Durchschnitt der Jahre 1895^1901. Die Aufzeichnungen geschehen mit Hilfe eines Wild- Hassl ersehen Barographen. des Luftdrucks keine Erklärung. Zu denselben Resultaten fuhrt die Betrachtung der Figur 3. Die Werte von q sind der Arbeit von Zölss ') entnommen und berechnet aus Beobachtungen, Fig. 3. «" p?^ die in Kremsmünster vorwiegend in den Winter- monaten vorgenommen wurden. Die mit „Luft- druck" bezeichnete Kurve giebt den täglichen Gang des Luftdrucks in den Wintermonaten in Wien. ^) Desgleichen habe ich in dieser Figur auch die von mir aus den in extenso mit- geteilten Beobachtungswerten berechnete Tages- kurve des Potentialgefälles in Kremsmunster hinzugefügt (Kurve P. G.). Auch diese Kurve bezieht sich vorwiegend auf das Winterhalb- jahr. Für die Nachtzeit von 9 "^ p bis 4 '' a liegen überhaupt nur wenige Beobachtungen vor. Ich habe das betreffende Stück der Kurve trotzdem gezeichnet, weil es das auch ander- wärts beobachtete morgendliche Minimum des P. G. gut erkennen lässt. Dem morgendlichen und abendlichen An- steigen des Luftdruckes in den Höhen (Säntis) entspricht nach meinen Beobachtungen jeweils auch ein Maximum von q. Im übrigen ist hier der Zusammenhang zwischen der Tageskurve von q und der des Luftdruckes weniger deutlich, was sich teils aus der geringen Anzahl meiner Beobachtungen, teils aus den von mir früher') besprochenen Störungen erklärt. 1) B. Zölss, 1. c. S. 1149. 2) Hann, Untersuchungen über die tägliche Oszillation des Barometers, S. 70. 3) Diese Ztschr. 4, 873, 1903. Frei bürg (Schweiz), Februar 1904. Digitized by Google 26o Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10. Über Messungen des atmosphärischen Potentialgefälles in Kremsmünster. Von P. Bonifaz Zölss. Im Anschlüsse an die bereits besprochenen Beobachtungen der Elektrizitätszerstreuung in Kremsmünster ') sollen im folgenden die Resul- tate der gleichzeitigen Messungen des atmo- sphärischen Potentialgefälles '•*) mitgeteilt werden, die ebenfalls den Bemühungen des Herrn Direk- tors der Sternwarte Kremsmünster, Prof. P. Franz Schwab zu verdanken sind. 1. Die Messungen wurden mit Hilfe eines B e n n d o r f sehen Registrierapparates ausgeführt, der seit 8. Februar 1902 in Thätigkeit und in einer Fensternische des 3. Stockwerkes der Sternwarte aufgestellt ist, 18 m hoch über dem Erdboden. Das 50 m hohe Gebäude überragt den Standort des Apparates noch um 32 m. Als Kollektor diente eine Radiumelektrode, die I • 3 m von der Mauer absteht. Da die vom Apparate registrierten Werte infolge der De- formation der Niveauflächen durch das hohe Gebäude, zunächst nur einen relativen Wert haben, musste durch Vergleichsmessungen auf freiem Felde die durch die Elektrode hindurch- gehende Niveaufläche bestimmt und so eine Reduktion des gesamten Beobachtungsmateriales auf die Thalebene durchgeführt werden. Hierzu diente ein Exnersches Elektroskop, mit dem insgesamt 286 Vergleichsmessungen ausgeführt wurden; dieselben fallen hauptsächlich in die Zeit von Februar bis November und ergaben in guter Übereinstimmung, dass die gesuchte Niveaufläche einem Abstand von 0,67 m vom Erdboden entspricht. Auf Grund dieser Fest- stellung wurden alle Beobachtungen auf Volt pro Meter reduziert. 2. Zur Bestimmung des jährlichen und täg- lichen Ganges des Potentialgefälles wurden nur solche Tage ausgewählt, die entweder ganz heiter oder bloss zum geringsten Teil des Tages schwach bewölkt waren. Das aus 93 heiteren Tagen sich ergebende y Jahresmittel des Potentialgefälles beträgt 98 Das Maximum der Jahresperiode liegt im 1) Diese Zeit°chr. 6, io6, 1904. 2) Die ausIUhrlichere Bearbeitung des Beobachtungs- materiales findet sich: Wiener Her. 112, Abt. IIa., 1137, 1903. Ö« 98 + 25,8 sin (225,5 + «) + 12,3 sin {203,4 + 2 a) + i.^sin (137,7 + 3«' Die Kurve ist also ihrem Wesen nach eine einfache Welle, der eine schwächere doppelte l) A. B. Cbauveau, Etüde de la rariatioD diumc de l'äectricit^ atmoeph^riqne. Paris 1902. S. 74 und 81. Dezember, das Minimum im Juni. Während der Frühlings- und Sommermonate ist die Variation der Gefällswerte verhältnismässig ge- ring. Erst mit dem Beginn der eigentlichen 1 Wintermonate, besonders mit dem Auftreten der Winternebel und der Schneedecke erfährt das Potentialgefälle rasch eine bedeutende Steigerung; es hält sich hierauf während der drei Wintermonate durchwegs hoch und sinkt mit dem Verschwinden der Schneedecke und dem Beginn des Frühlings ebenso rasch wieder ab. 3. Im täglichen Verlaufe des Potential- gefälles (Tabelle) ist vor allem das mit grosser Regelmässigkeit ca. 3* früh auftretende Haupt- minimum bemerkenswert; dasselbe ist nicht nur an heiteren, sondern nicht selten auch an sol- chen Tagen zu beobachten, die im übrigen bedeutende elektrische Störungen aufweisen. Nach diesem Minimum erheben sich die Ge- fallswerte in der Regel ziemlich rasch zu einem Morgenmaximum, auf das eine schwache Ab- nahme derselben folgt; das Hauptmaximum tritt gewöhnlich in den ersten Abendstunden ein (ca. 7*/). Ausser diesen beiden Maximis findet sich merkwürdigerweise häufig noch ein drittes in den ersten Nachmittagstunden (2 — 3*/), das zwar meistens schwach ist, aber selbst im Jahresmittel sich noch deutlich erkennen lässt. Besonders häuflg tritt dieses dritte Maximum in den Wintermonaten auf, während es in der heissen Jahreszeit fast vollständig fehlt. Auch Chauveau') hat dieses eigentümliche Mittags- maximum wiederholt beobachtet. Im Winter tritt das Morgenmaximum später und das Abend- maximum früher ein als im Sommer, ein Um- stand, der auf einen Zusammenhang mit dem Sonnenauf- und Untergang hindeutet. Zur genaueren Besprechung der Ta^eskurve lösen wir sie nach der Besselschen Formel in eine Sinusreihe auf. Hiernach erscheint die tägliche Periode des Potentialgefälles in dem aus 93 normalen, ungestörten Tagen gebildeten Jahresmittel in folgender Form: Tabelle. /Winter Vormittag ! Sommer . Ijahr . . {Winter Sommer . Jahr . . 12h ih 2l> 3" 5" 6h 7h 8h loh Ilk 94 83 76 ! 73 75 85 102 118 •23 «35 «39 ■38 60 56 53 ■ 50 52 60 79 86 87 : 84 84 «2 74 68 (>3 61 62 7« 87 100 1Q4 112 III 109 130 141 147 , 147 141 •38 145 «55 «47 1 «33 121 «09 78 75 78 , 8[ 80 79 80 87 88 ; 83 70 64 108 III "7 119 III '■S 120 123 119 ' 109 97 87 C igitized by Vj005 zie Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10. 261 Welle übergelagert ist. Eine Trennung des Beobacbtungsmateriales nach Sommer- und Wintermonaten zeigt, dass das Verhältnis der Amplituden der beiden ersten Wellen und so- mit auch die Grösse der Mittagsdepression keineswegs konstante, sondern merklich variable Grössen sind. Es ergeben sich nach dieser Unterscheidung die folgenden zwei Reihen: 1. Für Wintermonate: iV -j— = 120 + 33.6 sin (224,4 + «) + 14,0 sin (193,6 + 2a) + 1,8 ««(166,5 + 3«) 2. Für Sommermonate: -j^ == 74 I- 12,3 sin (240,7 + a) 11,3 sin (209,3 + 2 a) 2,1 ««(134,3 + 3«) Wie aus diesen Reihen ersichtlich ist, nähert sich der Gang des Potentialgefälles in den Winter- monaten stark der einfachen Welle, während in den Sommermonaten der Typus der doppel- ten Periode deutlich zu erkennen ist; doch überwiegt auch in diesen Monaten noch immer die einfache Tageswelle.') Diese Erscheinung bestätigt die Richtigkeit der Resultate, zu denen Exner^) in seinen Untersuchungen über die tägliche Periode der Luftelektrizität gelangt ist. Nach Exner ist die an den meisten Orten beobachtete Mittags- depression des Potentialgefälles einer durch die Insolation des Bodens über den Beobachtungs- ort sich erhebenden Staubschicht zuzuschreiben, die durch die mitgefuhrte negative Ladung das normale positive Gefälle schwächt. Da in Krems- münster infolge der reichen Vegetation und der günstigen Lage auf dem Lande die Vor- bedingungen für die Bildung einer derartigen Staubschicht fast vollständig fehlen ; ist es auch begreiflich, dass im täglichen Gange desPotential- gefälles die einfache Welle vorherrscht. Wie Exner ferner hervorhebt, geht mit der Mittags- depression des Potentialgefälles in der Regel auch eine Depression der ultravioletten Strahlung parallel. Nach P.Schwabs mehrjährigen photo- chemischen Beobachtungen gehört auch die Strahlungsdepression in Kremsmünster zu den seltenen Ausnahmen. Alle diese Thatsachen sprechen für die Richtigkeit der Vermutung, dass der normale tägliche Verlauf des Potentialgefälles durch eine einmalige Periode gegeben ist und das häufig beobachtete Mittagsminimum als eine Störung anzusehen ist, die insbesonders in der heissen Jahreszeit und an trockenen Orten zur Geltung i) VgL Chanveau, 1. c ») F. Exner, Über die tSgUche Periode der Luftelektrizi- ät, Wiener Ber. 1901. S. 385. kommt und um so geringer wird, je mehr der Kollektor dem unmittelbaren Einfluss des Erd- bodens entzogen ist. Ein Vergleich des täglichen Ganges des Potentialgefälles mit jenem der Elektrizitäts- zerstreuung zeigt, dass die beiden Variationen im grossen und ganzen parallel verlaufen. Dar- aus folgt einerseits, dass der Einfluss der Zer- streuung auf das Potentialgefälle kein so un- mittelbarer und plötzlich wirkender ist, dass jede Steigerung der Zerstreuung sogleich ein Sinken des Potentialgefälles zur Folge hätte; anderseits, dass die tägliche Variation des Potentialgefälles nicht durch die Elektrizitäts- zerstreuung erklärt werden kann. Ein Zusammen- hang der Zerstreuung mit der Grösse der Mittags- depression des Potentialgefälles wäre allerdings nicht ausgeschlossen. 4. Um den Einfluss der Bewölkung auf das Potentialgefälle zu prüfen, wurde der täg- liche Verlauf desselben auch für bewölkte, je- doch niederschlagsfreie Tage gerechnet (Be- wölkung 5 — 10); es handelt sich hierbei um eine Frage, die für die praktische Verwertung des Beobachtungsmaterials von nicht geringer Be- deutung ist, ob nämlich die Messungen an bewölkten Tagen zur Feststellung des normalen ungestörten Verlaufes des Potentialgefälles be- nutzt werden können oder nicht. Teilt man die verschiedenen Arten der Bewölkung in vier Grundtypen, so' erhält man die folgenden Resultate: a) Tage mit Stratus: Potentialgefälle sehr unregelmässig. b) Tage mit Nimbus: -3— = 74 + 17,4 stn (213,5 + «) 3,9 sin (180,6 + 2a) 2,2 sin (228,5 + 3«) c) Tage mit Cumulus: d» = 72 + 10,0 sin (241,1 + o) 9,6 sin (196,1 + 2o) 5,1 sin (55,3 + 3«) d) Tage mit Cirrus: , =90+21,0 stn (220,9 + a) 0« 10,4 sin (181,0 + 2a) 1,3 sin (180,0 + 30) Hierbei ist zu bemerken, dass ein Tag als einer dieser vier Gruppen angehörig betrachtet wurde, wenn für den grössten Teil des Tages die betreffende Wolkenform notiert wurde. Tage mit augenscheinlichen elektrischen Störungen wurden von vornherein ausgeschlossen. An Tagen mit einer dichten Stratusschicht erfahrt das Potentialgefälle eine auffallende Störung. Der tägliche Verlauf ist unregel- Digitized by Google 202 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10. massig, die Absolutwerte sind in der Regel abnorm niedrig und häufig auch negativ. Niederschlagsfreie Nimbustage zeigen nicht selten einen anscheinend ungestörten Verlauf des Potentialgefälles. Die obige Reihe ist aus 15 solchen Tagen abgeleitet. Die tägliche Periode ist deutlich einfach; die Halbtags- welle, die 4'/2 mal schwächer ist als die Tages- welle, tritt hier noch weit mehr zurück als an heiteren Tagen. Dies mag wohl darin seinen Grund haben, dass an den Tagen mit Nimbus von einer die Mittagsdepression erzeugenden störenden Staubschicht in der Atmosphäre kaum die Rede sein kann. An den Tagen, an denen Cumulus und Cirrus vorherrschen, ist der Verlauf des Potential- gefalles vollkommen regelmässig und periodisch. Wie die obigen Reihen zeigen, hat die für Cumulustage resultierende Kurve (abgeleitet aus 16 Tagen) sowohl bezüglich des Verhältnisses der beiden ersten Amplituden, als auch in Be- zug auf die Phasenzustände denselben Charakter, wie die früher fiir heitere Sommertage gefundene, entsprechend dem häufigeren Vorkommen der Cumuli in der heisseren Jahreszeit; jene Tage jedoch, an denen Cirrus notiert wurde — die Anzahl dieser Tage ist 50 — ergeben nahezu denselben Verlauf des Potentialgefälles, wie er in der Jahreskurve für heitere Tage zum Aus- druck kommt. Was die Absolutwerte anbelangt, ergiebt sich nach Berücksichtigung der Verteilung der benutzten Tage auf die einzelnen Monate, dass dieselben an Tagen mit Nimbus und Cumulus im Vergleich zu den Resultaten bei heiterem Wetter um 37% bzw. 5*/o zu tief liegen, während sie an Tagen mit Cirrus im Durchschnitt um 2% erhöht erscheinen. Die Bewölkung bewirkt also im allgemeinen eine Erniedrigung der Gefällswerte, die um so mehr hervortritt, je näher die Wolke dem Erd- boden ist. Aus dem Gesagten folgt fiir die praktische Verwertung des Beobachtungsmate- riales, dass die Tage mit Cumulus und Cirrus und den verschiedenen Übergangsformen der- selben, falls nicht evidente Störungen des elek- trischen Gleichgewichtes vorliegen, für die Bestimmung des normalenVerlaufes des Potential- gefälles unbedenklich verwendet werden können. 5. Weiter wurden die Messungen des Poten- tialgefälles mit dem gleichzeitig herrschenden Dampfdrucke und der Temperatur verglichen; es ist im Mittel um so grösser, je geringer Dampfdruck und Temperatur sind. Eine aus 19428 Einzelnregistrierungen abgeleitete Tabelle ergiebt für die beiden um 48" C. voneinander abstehenden Temperaturextreme Gefällswerte, die sich wie 3:1 verhalten. 6. Das umfangreiche Beobachtungsmaterial gestattete auch eine Prüfung des von Ekholm und Arrhenius') gefundenen Zusammenhanges zwischen dem Potentialgefälle und der jeweiligen Zenithdistanz des Mondes. Das Resultat einer aus 182 10 Registrierungen abgeleiteten Tabelle ist ein durchaus negatives; ein Einfluss der Zenithdistanz des Mondes auf das Potential- gefälle ist in keinerlei Weise bemerkbar. Ebenso fehlt eine mondmonatliche Periode. Hiernach erscheint es wahrscheinlich, dass der von Ekholm und Arrhenius hauptsächlich für arktische Gegenden gefundene Parallelismus nicht auf einen direkten Einfluss des Mondes, sondern auf irgendwelche andere, den arktischen Gegenden charakteristische Erscheinungen von mehr lokaler Natur, etwa auf das periodische Auftreten der Polarlichter, zurückzuführen ist. 7. Eine statistische Zusammenstellung der Tage nach der Häufigkeit und der Dauer des negativen Potentialgefälles ergab, dass von405Be- obachtungstagen 179 Tage (=44%) durchaus positives, 225 Tage (= 56*/,,) sowohl positives als auch negatives Gefälle zeigten. Ein einziger Tag besitzt durchaus negative Werte; es ist dies ein kalter Wintertag (17. Januar 1903! mit scharfem eisigem Ostwind. Die Häufigkeit des negativen Potentialgefälles besitzt eine tägliche Periode mit einem Maximum in den ersten Nachmittagstunden und einem Minimum um Mitternacht. Was die wirkliche Dauer des negativen Potentialgefälles anbelangt, ergab sich, dass bei 90" 0 der gesamten Beobachtungszeit das GeßlUe positiv, bei 10% negativ war. 8. Eine Kontrolle für die Wirksamkeit der Radiumelektrode und deren Abhängigkeit von der herrschenden Windrichtung ergaben die oben erwähnten Vergleichsmessungen mit dem Flammenkollektor. Natürlich kann es sich hier nur um schwache Winde handeln, bei denen eben eine Messung mit dem Flammenkollektor möglich ist. Teilt man die Windrichtungen der- art in zwei Gruppen, dass man in die eine Gruppe jene Winde rechnet, die die Radiumelektrode von vorne treffen, also von der Elektrode gegen die Mauer zu wehen, in die andere Gruppe alle übrigen Winde, und ordnet man alle Vergleichs- beobachtungen nach diesem Gesichtspunkte, so erhält man das Resultat, dass die Radiumelek- trode bei Winden, die von der Elektrode gegen die Mauer wehen, im Durchschnitt um i",, nie- drigere Werte angiebt, als bei entgegengesetzter Windrichtung. Vorausgesetzt, dass diese ganz innerhalb der Fehlergrenze der Betrachtung liegende Erniedrigung der Werte keine zufällige ist, sondern wirklich auf eine Abhängigkeit der Wirksamkeit der Radiumelektroden" von der Windrichtung zurückgeht, so ist dieselbe doch 1) Ekholm und Arrhenius, Bihang Till Ko. SvensV» Vetensk. Akademiens Haodlingar. Bd. 19. Afd. i, 1894 und lid. 20. Afd. I, 1895. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10. 263 so gering, dass dieser Nachteil gegenüber den anderweitigen grossen Vorzügen der Radium- elektroden vollständig verschwindet. Wien, II. physik. Institut, Febr. 1904. Der Lichtbogen zwischen Quecksilber und Kohle. Von L. Cassuto. An dem Lichtbogen zwischen Quecksilber und Kohle wurden mittels folgender Versuchs- anordnung Messungen angestellt. Das Glasge- fi-' '< ^'-' 1 1 1 ' 2 .5 4- 3 f.lfhtnxl-'iitihsUiiirl in mm. Fig- 3- Digitized by Google 264 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10. hängig von der Stromrichtung fast auf ihrer ganzen Länge das bläuliche Licht des Queck- silberdampfes. Dies rührt daher, dass Queck- silber sowohl als Kathode wie als Anode viel stärker verdampft als die feste Kohle. Die Lichtbogensäule erhält also unabhängig von der Stromrichtung ihren Dampf von der Queck- silberelektrode. Nun aber ist die Verdampfung') einer Quecksilberanode grösser als diejenige einer Quecksilberkathode, weil der Spannungs- abfall an jener grösser ist als an dieser. Von einer Quecksilberanode erhält also die Licht- bogensäule mehr Dampf zugeführt als von einer Quecksilberkathode. Nun ist aber der Span- nungsabfall in der Lichtbogensäule abhängig von der ihr aus den Elektroden zugefuhrten Dampfmenge; er wächst, wenn diese abnimmt. Folglich muss der Spannungsabfall in der Licht- bogensäule für die stärker verdampfende Queck- silberanode kleiner sein als für die schwächer verdampfende Quecksilberkathode. J. E. Ives*) hat einen Stromkreis, der eine grössere Selbstinduktion enthielt, zwischen Queck- silber und einem Stift aus festem Metall (Eisen, Platin) unterbrochen und die Kapazität bestimmt, welche parallel zur Unterbrechungsstelle gerade ausreicht, den Unterbrechungsfunken stark zu reduzieren. Diese Kapazität ergab sich als ab- hängig von der Stromrichtung. Für das Queck- silber als Anode war eine grössere Kapazität notwendig zur Reduktion des Funkens denn für das Quecksilber als Kathode. Diese Asym- metrie des Quecksilberunterbrechers dürfte sich erklären aus der oben beschriebenen Abhängig- keit der Elektrodenspannung von der Strom- richtung des Lichtbogens zwischen Quecksilber und einer festen Elektrode. Sowie die elektro- motorische Kraft des Extrastromes bei der Unterbrechung grösser als die Minimalspannung des Lichtbogens zwischen Quecksilber und dem Unterbrecherstift ist, entzündet sich zwischen diesen bei der Unterbrechung ein kurz dauern- der Lichtbogen (intensiver Funken). Dieser Lichtbogen beansprucht bei gleicher Stromstärke eine grössere Elektrodenspannung, wenn das Quecksilber negativ, als wenn es positiv ist. Durch Parallelschaltung von Kapazität kann die Elektrodenspannung des Lichtbogens und damit die Intensität des Funkens reduziert werden. Durch die gleiche Kapazität wird der bei der Unterbrechung gezündete Lichtbogen stärker geschwächt, wenn er das Quecksilber zur Ka- thode und damit eine grössere Elektroden- spannung hat, als wenn das Quecksilber die stärker verdampfende Anode ist. i) ]. Stark u. M. Reich, diese Zeitschr. 4, 321, 1903. 2) J. E. Ives, Phys. Rev. 17, 175, 1903. Göttingen, 17. Februar 1904. (Kingegangen 2j. Februar 1904.) Der Lichtbogen zwischen gekühlten Elektroden. Von J. Stark und L. Cassuto. § I. Einleitung. — In der lonentheorie des Lichtbogens '), die der eine von uns gegeben hat, ist dargelegt worden, dass hohe Tempera- tur der Kathode die Existenzbedingung de* Lichtbogens ist; „hohe Temperatur in der katho- dischen Strombasis des Lichtbogens ist eine hinreichende und, wie wir annehmen wollen, die notwendige Bedingung dafür, dass aus der Lichtbogenkathode in den angrenzenden Dampf- raum negative Elektronionen in grosser Zahl übertreten." Der Lichtbogen ist nach dieser Theorie wohl ohne hohe Temperatur der Anode, aber nicht ohne hohe Temperatur der Kathode möglich. Abgesehen von der Rolle, welche die Tem- peratur an der Kathode spielt, hat sie einen Einfluss auf die innere elektromotorische Kraft an den Elektrodenoberflächen. Ks wurde (a. a. O. S. 691) gezeigt, dass die Emission nega- tiver Elektronionen als innere elektromotorische Kraft an den Elektroden wirkt und zwar an der Kathode im Sinne der Elektrodenspannung, an der Anode in entgegengesetzter Richtung. Nun lässt sich zwar nach der Theorie nicht die katho- dische, wohl aber die anodische Strombasis von Weissglut auf niedrige Temperatur bringen; diese Temperaturerniedrigung der Anode muss von einer Verringerung der inneren elektro- motorischen Kraft an der Anode begleitet sein. Drittens ist die Temperatur der Elektroden für den Lichtbogen insofern von Bedeutung, als sie seiner Lichtsäule den Metalldampf aus den Elektroden liefert. Wie dargelegt worden ist (a. a. O. S. 677), sendet im allgemeinen so- wohl die Anode als die Kathode dank ihrer hohen Temperatur Dampf in den Lichtbogen. Durch die Menge und chemische Natur dieses Dampfes wird der Spannungsabfall in der Bogen- lichtsäule bedingt. Je mehr in der Bogenlicht- säule das Gas der Umgebung im Verhältnis zu dem Metalldampf aus den Elektroden überwiegt, desto mehr steigt das Spannungsgefälle im Licht- bogen. Das Gas der Umgebung kann sich ent- weder mit dem Metalldampf mischen oder in einem Stück der Lichtsäule allein ohne Metall- dampf vorhanden sein. Verringerung der Elek- trodentemperatur hat zur Folge eine Abnahme in der Verdampfung der Elektroden und damit eine Zunahme des Spannungsabfalles in der Bogenlichtsäule. i) J. Stark, Ann. d. Phys. 13, 673, 1903 (einge(jinj.'f ' 15, Juli 1903). Unabhängig kam J. J. Thomson /u Chloroform CH Cl%, Tetrachlorkohlenstoff C Clt ; b) Methyljodid CH^J, Methylenjodid CH^ 7^ ; c) Äthylalkohol ^2 //j OH, Äthylbromid C^HiBr. Ich fügte noch als vierte Gruppe hinzu: d) Äthylalkohol d H^ OH, Äthyljodid dH^y. In den Tabellen i bis 5 dieses Abschnittes giebt die erste Kolumne die Wellenlängen in //// an; die zweite Kolumne enthält die Diather- manität Z>) des haiogenreicheren Stoffes in Pro- zenten der ohne Absorption auf die Thermo- säule fallenden Strahlungsenergie. In der dritten Spalte findet sich ebenso die prozentuale Dia- thermanität I\ der halogenärmeren Flüssigkeit. Die vierte Spalte endlich zeiget das Verhältnis der beiden Diathermanitäten an mit der Mass- gabe, dass die Diathermanität der halogen- reicheren Verbindung immer gleich 100 gesetzt wurde. Ist die ohne Absorption auf die Thermo- i) Ch. Friedel, a. a. O., S. 471. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. lo. 273 Vi In den Tabellen ist nur angegeben. säule fallende Strahlungsenergie 5o, die durch die Flüssigkeit ( i ) bei der Schichtdicke d durch- gelassene Strahlung y, , die nach der Absorp- tion auf die Thermosäule fallende T) , und der Extinktionskoeffizient für die Flüssigkeit (i)«], so ergiebt sich: «y 7" -— u, , ist zu verstehen die Grösse: ' ~ 7o ~ % (I - rY' in Prozenten - von Jt^ angegeben. Hierbei ist die vollständige Diathermanität der Fluoritplatten für den untersuchten Spektral- bezirk angenommen, eine Annahme, deren Be- rechtigung durch Vorversuche nachgewiesen worden war. A A Andere Darstellungsweisen, die ich versucht hatte, erwiesen sich nicht als nützlich. Die Thermosäule wurde bei meinen Ver- suchen nicht von einem homogenen Strahlen- bündel getroffen, da sie eine gewisse Breite im Spektrum einnahm. Wie oben angegeben, betrug ihre Breite 10*30" des Teilkreises, was je nach der Stellung im Spektrum einer Spektral- breite von 60 \t.n bis 300 ^/u entspricht. Die Dispersion für den ganzen Spektralbereich von 589 im bis 8840 nn betrug 8*30'. Aus diesem Grunde giebt es, wie bereits Puccianti betont hat, „keine Möglichkeit, wenn die prozentuale Durchlässigkeit eines Körpers für ein bestimmtes inhomogenes Strahlenbündel bei einer gewissen Schichtdicke gegeben ist, diejenige Durchlässigkeit zu berechnen, welche derselbe Körper für dasselbe Strahlenbündel bei einer andern Schichtdicke haben würde. Und nicht genug hiermit. Wenn man eine Reihe von Körpern, welche alle bei derselben Schichtdicke, z. B. s, untersucht worden sind, nach wachsender Durchlässigkeit ordnet, und dann alle Körper bei einer andern Schicht- dicke / untersucht, so kann es sehr wohl ge- schehen, dass in der neuen Reihe, die ebenfalls nach wachsender Durchlässigkeit angeordnet ist, einige Körper nicht mehr den Platz be- halten, den sie in der früheren Reihe hatten; übrigens lassen, da Herr Friedel seine Unter- suchungen mit verschiedenen Schichtdicken ge- macht hat, seine Resultate einige Beispiele dieses Stellungswechsels sehen." •) l)L. Puccianti, Spettri di Assorbimenti di Liquidi neU'UltraroMo. — Nnovo Cim. (4), 11, 1900. Daselbst S. 7. Diese Zeitschrift 1, 49, 1899. Bei der Vergleichung der Spektren der Gruppe Methylen Chlorid , Chloroform, Tetra- chlorkohlenstoff erwies es sich daher als not- wendig, das Chloroform in zwei verschiedenen Schichtdicken zu untersuchen, um sowohl für Methylenchlorid als auch für Tetrachlorkohlen- stoff vergleichbare Zahlen zu erhalten. . Tabelle i. Ring B, Schichtdicke 2,167 »>■" DcHCl^ Denket, DCHXl, DCHCI, 884 11(1 1 98,0 1 1085 1 98,0 1270 97.9 1470 94.8 1670 90.3 I9I6 i 90.4 2063 90.9 2360 79.8 2450 , 73.3 2652 ' «>3.5 2850 1 65-9 .304s 1 58.2 3*41 26,4 343S 41.4 364Ö 1 73.8 3»30 80,2 4025 , 44.6 4220 , 39.9 42 20 70,0 46>5 , 86,0 4815 92.7 S01& , 84,4 5205 ' 81,4 S40O ' 59.0 5600 , 86,5 5800 , 91.« 6095 1 73.9 6295 I "'S 6482 1 47.8 6680 ii SS.« 6880 62,0 7072 1 S3.« 7375 li '*'•' 7465 !' 3«.« 7660 ' 27,3 7860 „ «3.« «055 1» «s.s 8255 1» 22,1 98,1 Proz 94.2 It 92,7 It 86,4 1) 79.S 11 80,0 1» 71,0 1t 48,3 11 40,1 » 24,2 11 «4.4 »1 10,8 11 4.S 11 7.0 11 27.« 11 40,2 11 32,7 »1 24,8 11 42,7 11 43,S 11 58.6 II 66,9 1» 72,9 11 78,0 11 72,1 n 72,2 II 46,9 >i 4S.6 11 4S.6 11 S0.9 11 5 «.9 »» 34,7 ti 11,0 n 10,« 11 10,8 „ «0.5 >i «4,2 11 «7.4 11 100,1 96,3 94.7 91,1 88,0 88,6 78,1 60,5 S4,7 38,« 21,8 18,6 17.0 16,9 36,8 50,1 73.3 62,1 38.S 50,6 63,2 79.3 89,4 87,7 83.S 79.3 63.S 83,6 9S.4 92.2 83.7 6S.3 224 33.8 39.6 80,3 91,6 78,7 Vror.. '6 tc Tabelle 2. Ring A, Schichtdicke 9,997 mm Dca^ DcHa, 884 Hfl 1085 „ 1270 „ «470 „ 1670 „ >9«6 „ 2063 „ 3260 „ 2450 .. 2652 „ 2850 „ 304s .. 99.7 Proz 95.8 1» 100,0 „ 99,S 11 96,9 II 98,9 »t 98,5 II 99,« IT 99.5 1t 94,4 11 94,7 It 92.S 11 98,5 Proz 94,6 11 9«, 3 It 86,0 80,3 11 78,7 11 81,6 11 63.0 11 S0.9 11 i*>,o 11 34.3 11 30,4 t» DCHCI, DCCU 98,7 Proz. 98.7 .. 9«.3 ,. 86.4 „ 82,9 „ 79.6 .. 82.8 „ 63,6 ., S«.2 ,. 38,2 ,. 36,2 „ 32.9 .. Digitized by Google 274 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10. Ringscheibe A, Schichtdicke 9,997 mm X DCC\ DCHCl, DCHCt, Dac^ 3241 m* ' 93.4 Proz. 11,8 Proz. 12,6 Proz. 3435 ., 90.5 .. i6,S .. 18,2 ,. 3640 „ 92,4 .. 45.« .. 48,8 „ 3830 „ 94,7 „ 53.6 ,. 56,6 „ 4025 „ 1 9«,8 „ 22,2 „ 24,2 „ 4220 „ 1 73.4 .. 20,1 ,, 27,4 „ 4420 „ : 1^:1 :: 30,5 .. 50.9 .. 4615 ,. 54.5 .- 60,7 „ 4815 ,. i 80,6 „ 78,« „ 96.9 .. 50«o ,. 1 ^*'' ■• 58,0 „ 93.4 .. 5205 „ 1 ^•' " 54,4 ,, 78,8 „ 5400 „ ! 56,7 ., 60.7 „ «07.« .. 5600 „ , 81,5 „ 57.6 „ 70.7 .. 5800 „ 89,8 „ 64,5 „ 71.8 ,. 6095 ,. 46,6 „ 35.5 .. 76.« „ 6295 .. »8,5 „ «6,5 ., 57.9 ., 6482 „ 29.2 „ 26,3 „ 90,1 „ 6680 „ 39,3 ., 32,9 .. 83,7 .- 6880 „ 71.1 ,. 38,6 „ 54-3 .. 7072 „ 82,5 „ 26,3 „ 31,9 ,. 727s „ 85,8 „ «1.7 .. «3.6 „ ^1^ " 69.5 ,. 4.7 ., 6.8 „ 7660 „ 44,8 „ 6,0 „ 13,4 „ 7860 „ 14.2 „ 5.3 .. 37,3 „ 8055 „ t4,8 „ 8,0 „ 54,1 „ 8250 „ «4.5 .. 8,8 „ 60,7 „ Tabel le3. Ring B, Schicht dicke 2,167 mm DcH.y DCH,7 l 884 Proz. 91,7 Proz. 95,0 Proz. 103,6 Proz. 1085 „ 95.7 ., 93.0 ., 97.2 ., 1270 „ 94.0 .. 89.3 .. 94,9 ,. H70 .. 85.0 .. 83.7 .. 98,5 ., 1670 „ 80,1 „ 76,8 „ 95.9 .. I9«6 „ 83.5 .. 76,1 „ 87,1 „ 2063 „ 78,4 .. 71.8 „ 9«,6 „ 2260 „ 62,9 ,. 45.9 ,. 73,0 ,. 2450 ., 48.3 „ 35.3 .. 73.« „ 2652 „ 1 48,5 .. 37.5 .. 77.6 „ 2850 „ 49.0 ., 41.5 .. 84,7 ., 3045 .. , 43.« .. 24.2 .. 56,2 „ 3241 ,. «6,1 ., 9.2 ,- 57.4 .. 3435 .. «7.5 .. 6,0 „ 34.2 „ 3640 „ 48.1 „ 21,2 „ 44.1 .. 3830 „ 63.6 ,. 45.0 .. 70.8 ,. 4025 „ 50.8 „ 32.3 - 63.5 -. 4220 „ 53,5 ., 29-3 - 43.5 .- 4420 „ 35.9 ,. 19.2 - 53.4 .. 4615 „ '«r4 „ 16,8 „ «47.9 .. 4815 ,. «2,0 „ 29.9 .. 250- « .- 5010 „ 49,7 ,. 65.8 „ «32,3 - 5205 .. 59.9 .. 70,3 .- "7,2 - 5400 „ 48.0 „ 56,4 „ ««7.« .. 5600 „ 53.6 „ 24,7 .. 46,1 „ 5800 „ 6«,6 „ 3«.» ,. 50.5 .. 6095 ,. 7«,6 „ 21.1 „ 34,0 „ 6295 ., 56.5 ,. 9,2 ., 16,4 „ 6482 „ 58,0 „ «0.9 ., «8,7 „ 6680 „ 48,7 ., 2«,8 „ 44,8 ;; 6880 „ 39-5 .. 26,0 „ 65,8 „ 7072 ., 22,9 .. «4-0 „ 61,0 „ 7275 .. 8,8 „ 7,3 - 83,2 „ 7465 ., 9,0 „ 5,4 „ 60,3 „ 7660 „ 21,8 „ 5.« .. 23,4 ,. 7860 „ 26,7 „ 4.9 » «4.6 „ 8055 ,. 16,6 „ 5-6 ., 33,6 „ 8250 „ «7.4 .. 8,5 .- 47,5 ,. Tabelle 4. Ring C, Schichtdicke 1,007 i""" 884 fin 1085 „ 1270 „ '470 „ 1670 „ 1916 „ 2063 „ 2260 „ 2450 ., 2652 „ 2850 „ 3045 .. 324« .. 3435 .» 3640 „ 3830 .. 4025 „ 4220 „ 4420 „ 4615 ., 4815 „ 5010 „ 5205 „ 5400 „ 5600 „ 5800 „ 6095 „ 6295 „ 6482 „ 6680 „ 6880 „ 7072 ,. 7275 .. 7465 ., 7660 „ Dc^^7 97.5 Proi- 96.4 94,9 92,8 85,« 83,0 79,5 55,8 44,2 56,0 60,5 47.8 «9,2 9.5 23.7 47.3 50.« 44.3 49.7 28,4 62,3 57,3 40,8 72,6 71,8 42,1 43.7 41,9 23.9 11,2 11,0 7,7 6,6 «7,5 «9,4 Dc,H,OH DC.JI^OH 97.1 Proz. 90.5 .. 86,0 „ 72.6 „ 65.2 „ 6o,s „ 52.3 .. 3«,« .. 18,9 „ «3.7 .. 4.2 ,. 2,4 .. 99,6 Proi. 93.9 -. 90.6 „ 78,5 " 76.7 .. 72.9 .- 65.8 „ 55-7 .. 44.2 „ 24.4 -. 6,7 ,- 5.0 - 2,8 Proz. 6,4 Pro/ 4.7 .. 9v4 ,. 5.5 .. «9.4 - «2,3 „ 19.8 .. 10,1 „ «7.6 - 4,4 „ 10,8 „ 6,9 .. 9.4 - 4,4 .. 6,2 „ 3.« .. 7.4 - Tabelle 5. Ring C, Schichtdicke 1,007 ««iii« ßC^H^Br DC^H^OH I DC,H,Br 884 l«i" 98,1 Proz. 97,1 Proz. 99,0 Proz 1085 „ 96,0 90,5 94,3 .- 1270 „ 93,4 86,0 92.1 .. 1470 .. 9«.3 72,6 79.5 ■• 1670 „ 84,3 65.2 774 .. 1916 »- 82,1 60,5 73.7 .. 2063 „ 78,3 52,3 66,9 „ 2260 „ 53.7 3«,« 58,0 ,. 2450 „ 40,0 «8,9 47.3 » 2652 - 40,6 «3.7 33.7 - 2850 „ : 23,5 4.2 17-7 " 304s ., 20,4 2,4 «1,7 " 324« „ : 11,6 - — .1435 „ , 6,8 — 3640 .1 18,0 - — 3830 „ 49.0 " — 4025 „ 40,1 — 4220 „ 4«.4 2,8 Proz. 6,9 Proz- 4420 „ ' 42.5 4,7 11,0 ,- 4615 „ j 49.« 5.5 11,2 ,- 4815 „ 68,2 «2,3 18,1 ,- 5010 „ , 58.8 10,1 17,0 „ 5205 „ 1 49,« 4,4 8,9 - 5400 „ i 75.2 6,9 9,1 - 5600 „ 66,7 4,4 ., 7.6 - 5800 „ 45,9 3.« „ 6,8 „ 6095 ,- 40,7 — - — Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. ro. 275 Ring C, Schichtdicke 1,007 mm Dc^^Br „ Dc.lh OH DCJH. OH -~ — ^ • ' DC^H^Br 6295 6482 6680 6gSo 7072 7*75 7465 7660 Es 34.6 »3.8 6,5 8.8 6.4 S.6 7.8 5.0 erschien mir fernerhin von Interesse zu sein, zu untersuchen, wie sich die von Herrn Friede! festgestellte Verschiedenheit in der Diathermanität isomerer Verbindungen*), bei spektraler Zerlegung darstellt. Ich verglich zu diesem Zwecke einerseits die Spektren von Äthyläther {,C% H^ ^0 und Isobutylalkohol C, H^ OH, andererseits von Äthylenchlorid CH., CICH2 a und Äthylidenchlorid CH^ CHCk. Die Tabellen 7 und 8 geben über die Gestalt dieser Spektren Aufschluss. Die erste Kolumne enthält wieder die Wellenlängen in (iß, die zweite die Diathermanität des nach Friedel fiir die Gesamtstrahlung durchlässigeren Stoffes, die dritte die des andern, die vierte das pro- zentuale Verhältnis der beiden Diathermanitäten. Die Berechnung der Zahlen erfolgte wie in den Tabellen für die Substitution. Tabelle 6. Ring C, Schichtdicke 1,007 mm 11 " " i ■ I>(C^^\0 jDc^h,oh I0S5 t270 1470 1670 1916 2260 2450 2652 2850 3tt»5 3M« .M35 3640 j8jo 4025 4220 4420 4615 4815 5010 5205 5400 5600 5800 6095 6295 Mj 6680 6880 7072 96.6 96,0 93v4 9«.5 77.3 75.8 44,5 26,3 19.3 6,2 ■^:8 «.7 1.8 7.3 »7,7 «9.4 «2,7 «7.7 26,3 17,0 '5.5 35.« 28,4 21,0 10,1 16,0 16,6 25,0 32,3 18,0 Proz. 97.9 Proz. 92.9 .. 87.7 .. 78.7 .. 65.5 .. 57.9 .. 35.» .. 20.8 „ »4.6 ., 4.2 .. 4,3 Proz. 10,0 „ «3.3 .. »0,7 .. »4,5 .. »6,4 ,. 15.6 „ »».4 .. 7.9 .. 6.2 „ 6,9 .. «2,1 „ 22,2 „ 27.« .. 12,8 „ DcjHjOH 101,4 Proz. 96,8 „ 94,0 85.9 84.7 76,4 78,8 79.0 75.4 67.7 22,2 Pro/. 76,7 „ 75.2 „ 40,9 .. 68,1 108,1 44.3 „ 40,2 .. .36,7 63,0 „ 43,9 „ 73.1 „ 88,9 „ 84,3 „ 71,0 „ ') Ch. Friedel, a. a. O., S. 474—475. Tabelle 7. King C, Schichtdicke 1,007 mm jl DCH^aCH^Cl \ DCH,CHCl, 884 Hß 1085 „ 1270 „ »470 ,. 1670 „ I916 „ 2063 „ 2260 „ 2450 .. 2652 „ 2850 „ 3045 ,. 3241 .. 3435 ., 3640 ,. 3830 ., 4025 „ 4220 „ 4420 „ 46« 5 -, 4815 .. 5010 „ 5205 „ 5400 „ 5600 „ 5800 „ 6095 „ 6295 .. 6482 „ 6680 „ 6880 „ 7072 >. 7275 .. 7465 ,. 7660 „ 97,5 Proz. 97.7 .. 0.3 ., 93.5 .. 87.7 .. 85.3 .. 82,0 „ 58,9 ,. 47.2 .. 5«.2 .. 60,7 „ $2,2 „ 22,0 „ »5.2 .. 39.4 .. 52,4 .. 40.2 ., 39.3 .- 44.0 „ 53.3 .. 7«.5 ,. 68.4 „ 77,7 .. 72.7 .-, 77.« .. 65.8 ,. 59.« ,. 43.9 .- 3».3 .. 28.1 „ 36,0 „ 24.4 .. «8,3 ,. 7,9 ,. 9.« ,. 95,9 Pro'- 94.8 „ 94,2 „ 96,5 .- 87.5 " 86,2 „ 86,2 „ 64.6 „ 54,2 „ Ö2,0 „ 64,0 „ 52.0 „ 28,4 ,. «9,3 ,. 46,2 „ 5 5.0 ,. 34.5 " 49.9 .• 66.6 „ 69,5 ., 59.2 „ 64.7 .. 72.9 .. 83,« ,. 69.3 ., 46,7 ., 62,7 „ 66,5 „ 65.1 „ 55.4 .. 61,0 „ 44.5 .. 26,3 „ »4,3 ., «5,3 .. DCH^CHCL, DcH^ acH^ a 101,6 Proz. 103,1 „ 102,3 „ 99.2 „ «00,2 „ 98.9 „ 95,» " 9«>3 " 79.5 -. 82.6 „ 94.9 .' «00,^ „ 77.6 .. 78,8 „ 85,4 ,. 95.4 „ i«6,5 „ 78,8 „ 66,1 „ 76.8 „ »20,9 „ 105.6 „ io6,s „ 86.9 ,. 112.7 ,■ »4«,« " 94.3 " 66,0 „ 48,0 „ 50.8 „ 59.0 ., 54.9 .. 69.5 .. Der Äthyläther war über Natrium destilliert von der Firma C. A. F. Kahlbaum bezogen und noch, um etwaiges Wasser zu beseitigen, mit Kupfersulfat, welches wasserfrei gemacht war, geschüttelt. Endlich habe ich noch die Spektren von Bromoform und Schwefelkohlenstoff aufgenom- men in der Absicht, möglicherweise Gesichts- punkte für die Beurteilung der Frage zu gewinnen, inwieweit die verschiedenen Diather- manitätsminima für bestimmte. Elemente oder Gruppen charakteristisch seien. Diese Spektren sind in der Tabelle 8 wieder gegeben, welche in den beiden letzten Spalten die in der üb- lichen Weise berechneten prozentualen Diather- manitäten für die in der ersten Spalte verzeich- neten Wellenlängen angiebt. Tabelle 8 Ring .4, Schichtdicke 9,997 mm X \ DCHBr, 1 ^cs. 884 nix 95,1 Proz. «085 „ 93,1 „ •1270 „ 97.3 „ »470 .. ll 84.9 .. i 95,1 Proz. 93.2 „ 95.« ., 1 97.4 ., Digitized by VjOO 276 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10. Ring A, Schichtdicke 9,997 mm 1670 Hfl 1916 „ 2063 ,. 2260 „ 2450 .. 2652 „ 2850 „ 3045 .. 324» „ 3435 .. 3640 ,. 3830 ,- 4025 „ 4220 „ 4420 „ 4615 .. 48' S n SO'o „ 5205 „ 5400 .. 5600 „ 5800 „ 6095 I. 6295 .. 6482 „ 6680 „ 6880 „ 7072 „ 7275 .. 7465 .. 7660 „ 7860 „ 8055 ,- 8250 „ 8450 .. 8645 „ 8840 „ DCHBr, 81.1 Proz. 78,5 .. 78,9 .. 61,4 .. 46.4 .. 34,8 „ 20.6 „ 23.5 " 9,« .. 8,8 „ 34.7 " 57.6 „ 45,3 „ 21,6 „ 12,3 „ 48.3 „ 7»,2 „ 55.5 " 41.2 „ 44.4 „ 22.3 " 30.4 „ 52.4 „ 49.8 „ 61.9 „ 55,9 „ 57.6 „ 40.3 „ <4,o „ 7,5 " 12.5 „ 11,8 „ 8,5 ,. 14,3 „ 13.6 „ 16,6 „ 25,5 „ Des, 97.4 Fror. 97.7 „ 97.8 „ 96,6 „ 97.5 ,. 94.3 ,. 93.2 „ 92.4 „ 82.1 „ 56.6 „ 58.2 „ 86.0 „ 88.7 „ 48.6 „ 5,8 „ 3,7 „ 26.5 „ 70,' „ 63.7 „ 75,4 .. 79.9 -, 56.4 „ 19.8 „ 23.6 „ 51.6 „ 43.1 „ 5',6 „ 43.9 „ 32.5 ., 65,9 „ 65,0 „ 78,0 „ 69.2 „ 69,5 " 69.7 „ 64,5 " 55,« „ Aus meinen Untersuchungen, wie sie durch vorstehende Tabellen dargestellt werden, ergiebt sich folgendes: 1. Wird in einer organischen Flüssigkeit Wasserstoff oder Hydroxyl durch ein Halogen ersetzt, so wird die Diathermanität der Flüssig- keit erhöht. Diese Erhöhung verteilt sich über das ganze ultrarote Spektrum und ist in der Regel am stärksten für die Wellenlängen ge- ringster Diathermanität. Eine Ausnahme von dieser Regel zeigen Methyljodid und Methylen- jodid bei 4615 fiii. Eine Verschiebung der Minima infolge der Substitution von Halogenen, wie sie im sicht- baren Spektrum von Krüss') und Oecono- mides*) beobachtet wurde, Hess sich hier unter den gegebenen Verhältnissen nicht sicher nach- weisen. 2. Für die ultraroten Absorptionsspektren isomerer Flüssigkeiten lassen sich aus den ge- wonnenen Daten keinerlei Gesetzmässigkeiten herleiten. Die Kurven, welche die Zahlenreihen 1) G. Krüss, Ztschr. f. phys. Chem. 2, 312—337, 1888. — Ztschr. f. phys. C;hem. 18, 559 — 563, 1895. — Chein. Ber. 22, 3065, 18S9. 2) ij. Krüss und S. Oeconomides, Chem. I.er. 16, 2051—2056, 1883; Chcm. IJer. 18, 1426— 1433, 1885. der zweiten und dritten Spalten dieser Tabellen wiedergeben, schneiden sich mehrfach. Wenn Herr Fried el ') findet, dass die Durch- lässigkeit im gleichen Sinne sich ändert wie das Atomvolumen, so mag das daraus zu er- klären sein, dass gerade für das von Herrn F r i e d e 1 benutzte Strahlenbündel für die angeführ- ten Beispiele von Isomerie diesesVerhalten zutrifft. Herrn Fried eis Strahlungsquelle war ein auf 393,5° C. erhitzter Eisenblock ^), dessen Energie- maximum bei 4,03 (i gefunden wurde,') (s. a. oben, S. 271). 3. Bezüglich der Zugehörigkeit der einzelnen Minima : Alle von mir untersuchten Körper zeigen ein Diathermanitätsminimum bei 3435 ////, zu- weilen scheint dasselbe ein wenig gegen die kürzeren Wellenlängen hin verschoben bis 3 2401111. Herr Julius findet*) das gleiche Minimum für alle von ihm untersuchten Kohlenwasserstoffe und schreibt es daher dem Radikal C» Nim + 1 zu. Beim Schwefelkohlenstoff und beim Tetrachlor- kohlenstoff findet Herr Julius dieses Minimum nicht. In meinen Tabellen tritt es jedoch beim Schwefelkohlenstoff deutlich auf, vielleicht ein wenig nach grösseren Wellenlängen hin ver- schoben; beim Tetrachlorkohlenstoff ist es je- doch nur so leise angedeutet, dass sein Vor- handensein allerdings nicht mehr mit Sicherheit gefolgert werden kann. Auf Grund meines oben geschilderten Verfahrens bei der Herrichtung des Absorptionsgefässes für jede einzelne Ver- suchsreihe glaube ich mit Sicherheit annehmen zu dürfen, dass eine Verunreinigung durch wasserstoffhaltige Substanzen bei meinen Ver- suchen ausgeschlossen war. Hiernach erscheint es mir nicht unmöglich, dass dieses Minimum dem Kohlenstoff, auch ohne dass er an Wasserstoff gebunden sein niuss, zugeschrieben werden dürfte. Des weiteren fand ich bei den meisten Stoffen ein Minimum der Durchlässigkeit bei 5 — 5,2//, über dessen Natur und Ursprung ich nichts anzugeben vermag. Die Jodide und die kohlenstoffreicheren Chloride haben ferner ein Minimum bei 2450,"/'. die Chloride sämtlich ein solches zwischen 4025/',« und 4220 fift, welches bei den Bromiden ein wenig gegen grössere Wellenlängen hin. bei den Jodiden noch mehr, bis 461$ fft, ver- schoben auftritt. Die Jodide haben ein Minimum bei 5600 (Jfi. Chloroform und Bromoform zeigen zwei übereinstimmende Minima bei 560O//.U und 8055 w. 1) Ch. Friedel, a. a. O., S. 474. 2) Ch. Friedel, a. a. ü., S. 462—463. 3I Ch. Friedel, a.a.O., S. 467— 468. 4, \V. H. Julias, nolnmetrische L'iitersuchung einiS'." Absorptionsspektren im Hinblick auf ihren Zusamnicnhii.i; mit intramolekularen Verhältnissen. — Verh. d. Ver. j. Fori. d. Gewcrbcfl. 1893, S. 231 — 279. — Daselbst S. 277 ■ 27S. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10. 277 Das von Herrn Puccianti') als für die Al- kohole charakteristisch bezeichnete Diathermani- tätsminimum bei 2,1 (i konnte ich nicht kon- statieren. Bei der Flachheit dieses Minimums und bei der von mir benutzten grossen Breite des Wellenlängengebietes ist diese Diskrepanz wohl erklärlich. Im übrigen fallen die von mir bei den Alkoholen beobachteten Diathermani- tätsminima der Lage nach mit den von Herrn Ransohoff'^) verzeichneten zusammen. Die Einzelheiten des von Herrn Ransohoff an- 1) U Puccianti, Nuovo Cim. (4) 11, 39, 1900. 2) M. Kansohoff, a. a. O., S. 29— 31- ' gegebenen Alkoholspektrums treten natürlich in meinen Tabellen nicht hervor, wie dies bei der grossen Verschiedenheit der Schichtdicken — die von mir benutzte betrug mehr als das Vier- zehnfache der von Herrn Ransohoff angewand- ' ten — und bei der entsprechend grösseren Breite meines Strcihlenbündels nicht anders zu erwarten war. I Keine der von mir untersuchten Flüssig- ' keiten folgt dem Maxwellschen Gesetz über ' die Beziehung zwischen dem Brechungsexponen- ten und der Dielektrizitätskonstanten. (Vgl. Inaug.-Diss. am Schluss.) (Eingegangen 3. März 1904.) BESPRECHUNGEN. Emanuel Pfeiffer, Physikalisches Praktikum für Anfänger. Dargestellt in 25 Arbeiten, gr. 8. VIII und 150 S. mit 47 Abbildgn. Leipzig, B. G. Teubner. 1903. M. 3.60. Das physikalische Praktikum kann nicht eine unveränderliche Schablone sein, der sich eine jede Lehranstalt und jeder Besucher zu unter- werfen hat. Es lassen sich nur wenig allgemein gültige Regeln für seinen Betrieb aufstellen. Zunächst muss von jedem Besucher des physi- kalischen Praktikums verlangt werden, dass er in einer Reihe von Aufgaben das langsame, genaue, jede Fehlerquelle berücksichtigende Ar- beiten der wissenschaftlichen Forschung lernt; er muss angehalten werden, sich nicht mit der qualitativen Seite einer physikalischen Erschei- nung zu begnügen, sondern ohne Rücksicht auf Zeitverlust sie quantitativ in mehrfach wieder- holten Messungen zu studieren und die Kon- stanten ihres Gesetzes genau zu ermitteln. Nach Erledigung dieser ersten Aufgabe kann das Praktikum in einem schnelleren Tempo dem Besucher die Bekanntschaft mit einer grösseren Anzahl von Apparaten und Versuchsanordnungen vermitteln und ihn vor allem in elektrischen Schaltungen durch viele Variation geübt und selbständig machen. Das vorliegende Buch sucht ausschliesslich der ersten Aufgabe des physikalischen Prakti- kums gerecht zu werden. Diese Einseitigkeit kann ihm nicht zum Vorwurf gemacht werden, um so mehr als jene Aufgabe des physikalischen Praktikums im Laboratorium leicht zu wenig berücksichtigt wird. Entsprechend dem Ziele, welches sich das Buch gesetzt hat , be- schränkt es sich auf eine kleine Zahl von Praktikumsaufgaben, leitet indes an ihnen methodisch ebenso einfach wie gründlich den Studierenden an zu „manueller Geschicklichkeit in der Behandlung feinerer Instrumente und Sorgfalt und Zuverlässigkeit im Beobachten". Der Mechanik sind 10, der Wärme 7, der Elek- trizität 6, der Optik 2 Aufgaben gewidmet. Das Buch ist aus dem Bedürfnis hervorgegangen, den Besuchern der Industrieschule in München für ihre Arbeiten im Laboratorium einen ge- druckten Leitfaden zur Verfugung zu stellen; es kann indes auch fiir den Gebrauch an der Universität neben den Büchern von Kohl- rausch und Wiedemann und Ebert wärmstens empfohlen werden. J. Stark. (Eingegangen 3. Januar 1904.) K. Schreber, Die Kraftmaschinen. Vor- lesungen über die wichtigsten der zur Zeit gebrauchten Kraftmaschinen, gr. 8. XII u. 348 S. mit 56 Abbildungen imText und auf einer Tafel. Leipzig, B. G. Teubner. 1903. M. 6,— . Das Buch ist eine Einführung in die tech- nische Physik der Maschinen. Es werden der Reihe nach die wichtigsten Typen der heute gebräuchlichen Motoren hinsichtlich ihrer Ar- beitsweise sowie (bei den Wärmemotoren) auch hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit besprochen. Geschrieben ist das Buch in der Absicht, Uni- versitätsstudenten mit den Grundlagen prak- tischer Anwendung der Mechanik und Wärme- lehre vertraut zu machen. Zweifelsohne ent- spricht Anlage und Ausführung des Werkes durchaus dieser Absicht, so dass dasselbe Phy- sikern und Mathematikern, die sich auf dem Arbeitsgebiete der Ingenieure umsehen möch- ten, war mT empfohlen werden kann. Was allerdings die Hoffnung des Verfassers anlangt, dass das Buch Landwirten und Juristen zur Beratung bei praktischen Fragen dienen könnte, so glaube ich, dass für solche Zwecke besser eines der zahlreichen Bücher über Be- triebskostenberechnungen, Materialpreise etc. benutzt wird (weil dieselben reichhaltiger sind), wenn überhaupt ein Buch eigene praktische Erfahrungen ersetzen kann. Der Studierende der technischen Hochschule Digitized by Google 278 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10. schliesslich wird wohl auch ab und zu das Buch zur Hand nehmen können, seiner dankens- werten geschichtlichen und sonst allgemein in- teressierenden Angaben halber, die in den rein technischen Vorlesungen meist etwas zu kurz kommen. Für eine Einführung in das eigent- liche Fachstudium dagegen bietet es ihm zu wenig. Was der zukünftige Ingenieur in den ersten Semestern braucht, ist einerseits sichere Grundlegung der technischen Mechanik, anderer- seits feste Gewöhnung an zweckmässiges Kon- struieren. Von diesem Standpunkt aus muss eine zu frühzeitige Beschäftigung mit speziellen maschinentechnischen Fragen, ohne dass der Studierende die der theoretischen Behandlung zu Grunde gelegte Konstruktionsform vor seinem geistigen Auge hat, als unzweckmässig be- trachtet werden. Alles in allem gerechnet kann naturwissen- schaftlich das Buch, wie der Verfasser in der Vorrede selbst sagt, dem „gebildeten Nichtfacb- manh zur Orientierung" dienen, sofern er keine wirkliche praktische Beratung sucht. W. Hort. (Eingegaogen 7. Januar 1904.) W. Nernst, Theoretische Chemie vom Stand- punkte der Avogadroschen Regel und der Thermodynamik, gr. 8. 4. Auflage. XIV u. 749 S. mit 36 in den Text gedruckten Abbild- ungen. Stuttgart, F. Enke. 1903. M. 16. — . Der beste Beweis für den durchschlagenden Erfolg dieses Buches bildet der Umstand, dass in zehn Jahren vier Auflagen nötig waren. Im Vergleich zu den früheren sind wesentliche Än- derungen in der Darstellung und Anordnung nicht vorgenommen worden. Berücksichtigt sind die wichtigsten inzwischen erschienenen Ar- beiten aus dem Gebiet der physikalischen Chemie und neu hinzugekommen ist ein Kapitel über die atomistische Theorie der Elektrizität, in der die Entwickelung der Theorie der Elektronen, die sich ja immer mehr als eine neue Erwei- terung der atomistischen Betrachtungsweise herausstellt, zur Darstellung gebracht wird. Da das Buch allgemein bekannt ist, so dürfte es unnötig sein, ihm ein empfehlendes Wort mit auf den Weg zu geben. G. C. Schmidt. (Eingegangen lo. Januar 1904.) Hans von Jüptner, Lehrbuch der physi- kalischen Chemie für technische Che- miker und zum Gebrauche an technischen Hochschulen und Bergakademien, i. Teil, Materie und Energie, gr. 8. V und 194 S. mit 21 Fig. Leipzig und Wien, F. Deuticke. 1903. M. 4.—. Trotz der reichlich vorhandenen vorzüg- lichen Lehrbücher der physikalischen Chemie dürfte doch ein speziell iiir die Bedürfnisse des technischen Chemikers abgefasstes nicht über- flüssig sein. Hier liegt der erste Teil eines solchen vor. Das Ganze soll dann gewisser- massen eine Einleitung in ein vom Verfasser zu bearbeitendes Lehrbuch der chemischen Tech- nologie darstellen und den besonders aa.<;- gesprochenen Zweck erfüllen, das Studium der technischen Chemie zu vertiefen. Dem mehr technischen Charakter des Werkes entsprechend ist auf die Mitteilung eines reichhaltigen tech- nisch wichtigen Zahlenmaterials besonderer Wert gelegt worden, auch die theoretischen Teile des Buches haben sachgemässe Behand- lung erfahren, so dass das Werk angelegentlich empfohlen werden kann. Einen für den Refe- renten recht amüsanten Eindruck erweckt die Thatsache, dass Ostwald, der jetzt so aus- gesprochene Gegner aller molekulartheoretischen Vorstellungen des öfteren wegen seiner so be- sonders anschaulichen molekulartheoretischen Erklärungen ganze Abschnitte lang wörtlich citiert wird. Was mag der grosse Energetiker und Feind aller molekularen Veranschaulicb- ungen wohl empfinden, wenn er sieht, mit welchem Eifer andere sich der von ihm fort- geworfenen hypothetischen Krücken bedienen? Emil Böse. (Eingegangen 17. Jannar 1904.} R Rudolph, Luftelektrizität und Sonnen- strahlung. Mit Figuren und Kurven im Texte, 24 Seiten. Leipzig, Johann Ambrosius Barth. I 1903. Preis M.i, — . Der Verfasser macht den Versuch, eine Theorie der atmosphärischen Elektrizität zu geben auf Grund folgender I Annahmen: ' „ I . Die Ladungsintensität über irgendeinem I Punkte der Erdoberfläche ist proportional der J Strahlungsintensität, welche auf die dariiber- liegende Flächeneinheit der Kugeloberfläche j vom Radius r ohne Absorption entfallen würde, I und dem von den Strahlen in der verdünnten ; Luft zurückgelegten Wege. 2. Die lonisierungsintensität über irgend- einem Punkte der Erdoberfläche ist proportional der auf die darüberliegende Flächeneinheit der Kugeloberfläche vom Radius r entfallenden Strahlungsintensität. ' 3. Die Ableitung von Luftelektrizität zur I Erde, diejenige bei Gewittern und Nieder- I schlagen inbegriffen, ist proportional der mittle- ren Ladungs- und lonisierungsintensität." Als Hypothese für die Erklärung positiver I Ladungen in der Atmosphäre wird die lonisier- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. ro. 279 ung der Luft durch lichtelektrisch an kosmischen Staubteilchen zerstreute Kathodenstrahlen, eine primäre Kathodenstrahlung der Sonne und ein Eindringen der negativen Ionen in die unteren Schichten der Atmosphäre unter der Wirkung des Strahlungsdruckes angenommen. üem Ref. sind weder die hypothetischen Grundlagen, bei denen er besonders eine stich- haltige Erklärung des elektrischen Feldes ver- misst, das die lichtelektrisch zerstreuten Ionen erst zur weiteren Ionisierung befähigt, noch die \'orschläge des Verfassers zur experimentellen Prüfung seiner Theorie verständlich geworden, die dieser im Anhang unter Hinweis auf den von ihm konstruierten „Fesselballon mit Drachen- fläche und Sammelnetz für atmosphärische Elek- trizität" macht. H. Gerdien. (EiDgegangen 22. Januar 1904.) Journal de chimie physique, ölektrochimie, thermochimie, radiochimic, m^canique chi- mique, stöchiom^trie, publie par Philippe-A. Guye. Genf, bei Kündig und Paris, bei Gau- tier Villars. Monatlich erscheint ein Heft. Damit hat nun auch die wissenschaftliche Welt der französisch sprechenden Länder eine Zeitschrift ftir physikalische Chemie und das war zweifellos sehr nötig, denn während in an- deren Ländern die junge Wissenschaft schnell zu grosser Blüte sich entfaltet hat, verhielt sich Frankreich derselben gegenüber mehr als ab- lehnend. Nur dadurch erklärt es sich, dass z. B. anderthalb Jahrzehnte theoretischer Elek- trochemie an fuhrenden Geistern der Chemie in Frankreich völlig spurlos vorbeigerauscht sind. Augenscheinlich beginnt nunmehr eine neue Ära der physikalischen Chemie in Frank- reich und man kann daher der jungen Zeit- schrift nur alles Gute wünschen und auch prophe- zeien. Jedenfeills steht fest, dass ihre Leitung in die geeignetsten Hände gelegt worden ist, da der Herausgeber an der Entwickelung der physikalischen Chemie von der freien Schweiz ans fördernd den regsten Anteil genommen hat. Wer wie der Referent mit grösstem Interesse Guyes Vorlesungen zu hören Gelegenheit hatte, brauchte sich kaum erst durch den Augenschein zu überzeugen, dass die neue Zeitschrift unter den günstigsten Auspizien ins Leben getreten ist. Emil Böse. (Eingegangen 17. Januar 1904.) Das vorliegende Büchlein enthält die Haupt- formeln der Physik mit elementaren Ableitungen etwa im reichlichen Umfange der Schulphysik und kann in der Hand des Physiklehrers an höheren Schulen zur Repetition und beim Un- terricht wohl Verwendung finden, da die Aus- führungen im wesentlichen korrekt und in leicht fasslicher Form gegeben sind. Bedenklich er- scheint dem Referenten der Ersatz des Wortes Parallelepiped durch „Parallelflach". Ersteres ist ein Wort, dessen Bedeutung ein für alle- mal festliegt; ,, Parallelflach" ist eine blosse Be- zeichnung für einen Körper mit parallelen Flächen, würde also ebensogut für ein Oktaeder, ein Pentagondodekaeder etc. passen. Soll es ausser- dem „der" oder „das" Parallelflach heissen? Dieser Verdeutschungsbestrebung gegenüber sind die Kapitel über Elektrizität, Wärme und Magnetismus aus schematischen Rücksichten mit „Elektrik", „Kalorik", „Magnetik" über- schrieben worden, wodurch in der That eine Uniformierung der Kapitelüberschriften erreicht ist. Ein Parallelepiped mit drei zu einander senkrechten Hauptrichtungen wird „Quader" genannt, eine Bezeichnung, die für Balken, recht- eckige Scheiben etc. doch reichlich merkwürdig erscheint. Im Kapitel Elektrizität (Elektrik) ist dem Referenten die Definition von Ampere und Ohm aufgefallen; mag sich die Definition des Ampere aus der Knallgas menge aus di- daktischen Gründen noch rechtfertigen lassen, so wäre doch auf jeden Fall die Angabe des internationalen statt des legalen Ohm wünschens- wert gewesen. Ausserdem sollte in einem mo- dernen Buche der unglückliche Satz aus der Lehre von der Batterieschaltung in Wegfall kommen, dass man einen maximalen Entlade- strom aus einer Batterie erhält, wenn man in- neren und äusseren Widerstand durch passende Batterie-Umschaltung gleichmacht. Im Zettalter der Akkumulatoren ist dieser Satz wahrlich nicht mehr angebracht, stammt er doch aus einer Zeit, als man, um für einen besonderen Versuch einmal eine ordentliche Stromstärke zu bekommen, reiflich überlegen musste, wie man seine Daniell- oder Bunsenbatterie am . besten schaltete. Schliesslich sollte auch nicht mehr das Daniellelement als Etalon für elektro- motorische Kräfte genannt werden, auf keinen Fall aber als einziges. Emil Böse. (Eingegangen am 17. Januar 1904.) G. Mahler, Physikalische Formelsammlung. Sammlung Göschen, Heft 136. 2. verbesserte Auflage. 190 S. mit 65 Fig. Leipzig, G. J. Göschen. 1903. In Leinen geb. M. — .80. E. Grimsehl, Die elektrische Glühlampe im Dienste des physikalischen Unterrichtes. Abhandlungen zur Didaktik und Philosophie der Naturwissenschaft, Heft i. gr. 8. 60 S. mit Abb. Berlin, J. Springer. 1904. M. 2. — . Die vorliegende Abhandlung über die Ver- wendung der Glühlampe im physikalischen Digitized by Google 28o Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10. Unterrichte ist in Bezug auf ihren didaktischen Wert sowohl, als auch wegen ihrer experimen- tellen Vielseitigkeit ein Meisterstück zu nennen. Die einzelnen Kapitel behandeln der Reihe nach: die Kohlenfadenlampe, die Glühlampe als Strom- messer, die Glühlampe als Spannungsmesser, sonstige Versuche aus der Elektrik und Magnetik, Versuche aus der Mechanik und Wärmelehre. Versuche aus der Optik.« Ein auch nur ober- flächliches Eingehen auf den reichen Inhalt ist in einem kurzen Referat nicht möglich und würde nur den Genuss der zusammenhängen- den Lektüre der Abhandlung beeinträchtigen. Emil Böse. (Eiogegangen 17. Januar 1904.) Siegfried Toeche-Mittler, Zur Molekular- gewichtsbestimmung nach dem Siedever- fahren, gr. 8. 57 S. mit 4 Fig. u. 3 Taf Berlin, E. S. Mittler & Sohn. 1903. M. 2.50. Das vorliegende Heftchen enthält eine Ab- handlung mit Messungen von Siedepunktser- höhungen nach der Beckmannschen Methode. Es wurden eine Reihe von Molekulargewichts- bestimmungen in Benzol, Äthylalkohol und Äthyläther als Lösungsmitteln ausgeführt, deren Resultate nichts zu wünschen übrig lassen. Bei einem Teil der Arbeit benutzte der Ver- fasser Quecksilberthermometer, ein zweiter Teil der Versuche dagegen wurde mittels Luft- thermometer angestellt. Den Schluss der Ab- handlung bilden Versuche über den Einfluss der Heizflammengrösse auf die Resultate. Emil Böse. (Eingegaogen 17. Januar 1904.) J. H. van't Hoff, Vorlesungen über theore- tische und physikalische Chemie. Drittes Heft: Beziehungen zwischen Eigenschaften und Zusammensetzung. 2. Aufl. gr. 8. X und 155 S. mit Abb. Braunschweig, F. Mittler & Sohn. 1903. M. 4. — . Eine Empfehlung der Vorlesungen Meister van't Hoffs ist an diesem Orte zweifellos über- flüssig, es möge daher nur auf die interessante Thatsache hingewiesen sein, dass die erste Auf- lage schon eine Übertragung ins Französische, Englische, Russische, Italienische und gar ins Japanische erfahren hat. Emil Böse. (Eingegangen 17. Januar 1904.) C. H. Wind, Leerboek der Naturkunde en von hare voomamste Toepassingen door J. Bosscha V. Band. Magnetismus und Elek- trizität, I. Abteilung. XVI u. 396 S. Lei- den, A. W. Sijthoff. 1903. Der Charakter dieses grossen holländischer. Lehrbuchs der Physik ist in dieser Zeitschrift 4, 303 ausführlich geschildert worden. Auch der vorliegende Band, welcher Magnetismus und Elektrostatik enthält und von C. A. Wind bearbeitet ist, hält sich ganz in den Rahmen der vorhergehenden Bände, d. h. mathematische Entwickelungen treten in den Hintergrund und durch Abbildungen und Analogien werden die obwaltenden Beziehungen klargelegt. Die An- ordnung des Stoffes weicht' von der in deutschen Lehrbüchern getroffenen nicht wesentlich ab. Die Darstellung ist leicht fasslich und interessant. Dem Studierenden wird in diesem Bande ebenso wie in clen vorhergehenden ein vorzügliches Lehrbuch in die Hand gegeben, um .sich mit den einschlägigen Fragen vertraut zu machen. G. C. Schmidt (Eingegangen 10. Januar 1904. Berichtig^ung:. Mitteilung von J. Stark, „Ionisierung durch den Stoss negativer Ionen von glühender Kolile" 6, 51: Am Ende von § 6 ist statt: „Für die Ionisierung durch köntgix- strahlen wurde von Perrin (Ann. chim. et phys. U, 496, 1S97, Unabhängigkeit von der Temperatur in den Grenzen —n' und -|- 145" gefunden" ist zu setzen: „Für die lonisienug durch Röntgenstrahlen wurde von Mc Clung (Proc. Cambr. Soc. IS, 191, 1903) Unabhängigkeit von der Temperatur in den Grenzen 14" und 222" gefunden.'' Der bedauerliche Irr- tum kam durch eine Verwechselung der zwei in des Verf»s.«r> Exzerpten hintereinander stehenden Citate zustande. Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, d« Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald Mitteilung zu machen.) Es habilitierte sich: Dr. Paul Eversheim in Bonn ßr Physik, Dr.. Alfred Thiel in Münster für Chemie, Dr..! Schröder in Giessen fiir Chemie, Dr. E. Rnpp in Marbng für Chemie. Es'iwurden .berufen: zum Professor für Chemie an die Handelshochschule zu Köln Dr. Reitter, zum Professor fii Maschinenlehre und Elektrotechnik an dieselbe Anstalt In- genieur Kinkel. Zum Professor fUr Physik, Wetterkunde und Geodiie an der Forstakademie Eberswalde Privatdozent Dr. J. Schubert daselbst. Es erhielt den Titel Professor: Privatdozent Dr. F.Co hn in Königsberg. Ffir die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Böse in OöUincen. — Verlag von S. HIrzel ia Leipzig. Ornck vom Angnst Pries in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. II. I. Juni 1904. Redaktioiiischliii* üir No. 12 am i. Juoi 1904. INHALT. (K. :=- Referat, B. — Besprechung.) 5. Jahrgang. 289 30s 289 30s 281 Sdta ArrhSDius, 8. ▲., Lehrbuch der kosmischen Physik. (B.) 308 Atmosphäre: Einige Beobachtungen über das elektrische Verhalten der — am Meer, v. A. Löwy u. F. Maller 290 Atomrolamen: Ober eine mögliche Beziehung der Serien- spektren zum — , T, M. Reinganum 302 Aubel, E. Tan, Erwiderung auf die Kritik des Herrn Franz Streintz 303 Banmhauer, H., Beobachtungen Über das Leuchten des Sidot-Blendeschinnes 289 Bemdt, G., Die Einwirkung von Selenzellen auf die photographische Platte (Bemerkung zu : Neue Strah- len oder eine neue Emanation, von J. J. T. Chabot) Raaseogesellschaft : XL Hauptversammlung der Deutschen — für angewandte physikalische Chemie, früher Deutsche elektrochemische Gesellschaft. (R.) . . . Chabot,]. J.T., Bemerkung zu dessen Abhandlung: Neue älraUen oder eine neue Emanation, von G. Berndt I tiemie: XI. Hauptversammlung der Deutschen Bunsen- gcsellschaft filr angewandte physikalische — , früher Deutsche elektrochemische Gesellschaft. (R.) . . . Curie, F., Neuere Untersuchungen über Radioaktivität Klelitrisch: Einige Beobachtungen über das — Verhalten der Atmosphäre am Meer, ▼. A. Löwy u. F. Müller 290 Elektrische Verschiebung: Magnetische Wirkung , ». J. B. Whitehead 300 Elektrochemische Gesellschaft: XL Hauptversammlung der Deutschen Btmsengesellschaft für angewandte physikalische Chemie, früher Deutsche . (R.) . 305 Emaiution: Die Einwirkung von Selenzellen auf die photographische Platte. (Bemerkung zu: Neue Strahlen oder eine neue — , von J, J. T. Chabot), V. G. Berndt 289 Flammenleituug: Über die — , v. E. Marx .... 298 Gase: Ein Verfahren zur Messung der Strömungsge- schwindigkeit von — mit besonderer Berücksich- tigung luftelektrischer Apparate, v. H. Gerdien u. H. Schering 297 Oerdien, H., Die Messung kleiner Kapazitäten mittels einer messbar veränderlichen Normalkapazität . . 294 — u. H. Schering, Ein Verfahren zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen mit besonderer Iterücksicbtigung luftelektrischer Apparate .... 297 i'-esuche 312 Kapazität: Die Messung kleiner — mittels einer messbar feränderlicheu Normal — , v. H. Gerdien . . . 294 Kosmische Physik: Lehrbuch der , v. S. A. Arrhe- nius. (B.) 308 Kiaitmischine: Ober den hydraulischen Wirkungsgrad voo Turbinen bei ihrer Verwendung als — und Pumpen, v. R. ProelL (B.) 312 Leuchten: Beobachtungen über das — des Sidot-Blende- schinnes, v. H. Baumhauer 289 Wwy, A. u. F. HüUer, Einige Beobachtungen über das elektrische Verhalten der Atmosphäre am Meer 290 Seite 306 290 289 308 305 312 Luftelektrisch: Ein Verfahren zur Messung der Strömungs- geschwindigkeit von Gasen mit besonderer Berück- -'chtigung — Apparate, v. H. Ger dien und H. Schering 297 Magnetische Wirkung elektrischer Verschiebung, v. J. B. Whitehead 300 Marx, ü.. Über die Flammenleitung 298 Meteorologische Gesellschaft: X. Allgemeine Versamm- lung der Deutschen in Berlin vom 7. bis 9. April 1904. (R) Möller, F. u. ▲. Iiowy, Einige Beobachtungen über das elektrische Verhalten der Atmosphäre am Meer Personalien 312 Photographisch: Die Einwirktmg vdti Selenzellen auf die — Platte (Bemerkung zu: Neue Strahlen oder eine neue Emanation von ]. J. T. Chabot), v. G . B e rn d t PhysilcLebrbuch der kosmischen — ,v.S.A.Arrhenius.(B.) Physikalische Chemie: XI. Hauptversammlung der Deut- schen Bunsengesellschaft für angewandte — , früher Deutsche elektrochemische Gesellschaft. (R.). . . Proeil, IL, über den hydraulischen Wirkungsgrad von Turbinen bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen und Pumpen. (B.) Pumpe: Ober den hydraulischen Wirkungsgrad von Tur- binen bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen und — , V. R. Proell. (B.) 312 Radioaktivität : Neuere Untersuchungen über — , v.P. Curie 281 Xtelnganum, M., Über eine mögliche Beziehung der Serienspektren zum Atomvolumen 302 Sohering, H. u. H. Oerdien, Ein Verfahren zur Mes- sung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen mit besonderer Berücksichtigung luftelektrischer Apparate Selenzellen: Die Einwirkung von ai|f die photo- graphische Platte (Bemerkung zu: Neue Strahlen oder eine neue Emanation von J. J.T.Chabot)rV.G. Berndt Serienspektren: Über eine mögliche Beziehung der — zum Atomvolumen, v. M. Reinganum 302 Sidot-Blende : Beobachtungen über das Leuchten des — -Schirmes, v. H. Baumhauer Strahlen: Die Einwirkung von Selenzellen auf die photo- graphische Platte (Bemerkung zu: Neue — oder eine neue Emanation, von J. J. T. Chabot), v. G. Berndt Streintz, Franz: Erwiderung auf seine Kritik, v. E. van Aubel Strömungsgeschwindigkeit: Ein Verfahren zur Messung der — von Gasen mit besonderer Berücksichtigung lufielektrischer Apparate, v. H. Gerdien u. II. Schering 297 Turbinen: Über den hydraulischen Wirkungsgrad von — bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen und Pumpen, V. R. Proell. (B.) 312 Whitehead, J. B., Magnetische Wirkung elektrischer Verschiebung 300 Wirkungsgrad: Ober den hydraulischen — von Turbinen bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen und Pumpen, V. R. ProelL (B.) 3«2 297 289 289 289 t 303 ORIGINALMITTEILUNGEN. Neuere Untersuchungen über Radioaktivität Von P. Curie.') Seit der Entdeckung der stark radioaktiven Substanzen haben die Untersuchungen über die I) Journal de Chimie Physique, 1, 409 — 449, 1903. I Radioaktivität eine sehr grosse Ausdehnung [ gewonnen. Ich beabsichtige, in dieser Arbeit j eine Übersicht über den gegenwärtigen Stand ' unserer Kenntnisse über diesen Gegenstand zu geben, und zwar mit besonderer Berücksichtigung ! der neuesten Arbeiten.') I l) Wegen ausführlicherer Einzelheiten Ober die vor dem Digitized by Google 282 Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. ii. I. Radioaktive Substanzen. Becquerelstrahlen. Uran und Thor. — Wir wollen als radioaktiv diejenigen Sub- stanzen bezeichnen, welche die Fähigkeit be- sitzen, spontan und dauernd gewisse als Bec- querelstrahlen benannteStrahlen auszusenden. Diese Strahlen wirken auf die photographische Platte; sie machen die Gase, welche sie durch- setzen, elektrisch leitend; sie vermögen schwar- zes Papier und Metalle zu durchdringen. Die Becquerelstrahlen werden nicht reflektiert, nicht gebrochen 'und nicht polarisiert. Herr Becquerel war es, der im Jahre 1896 die Entdeckung machte, dass das Uran und seine Verbindungen dauernd diese neuen Strah- len aussenden. Herr Schmidt und Frau Curie haben dann ungefähr gleichzeitig gefunden, dass die Verbindungen des Thors ebenfalls radio- aktiv sind. Die Intensität der von den Thor- verbindungen ausgesandten Strahlung ist ähn- lich derjenigen der von den Uranverbindungen ausgesandten Strahlung. Die Radioaktivität ist eine Eigenschaft der Atome, welche die Atome des Urans und des Thors überall begleitet, wo sie sich finden; in einem zusammengesetzten Körper oder in einer Mischung ist sie im all- gemeinen um so stärker, in je stärkerem Ver- hältnis diese beiden Metalle selb.st darin ver- treten sind. Neue radioaktive Substanzen. — Frau Curie hat im Jahre 1898 untersucht, ob es unter den damals bekannten Elementen andere gäbe, die mit radioaktiven Eigenschaften begabt wären; sie hat keine Substanz finden können, welche eine merkbare Strahlung hergegeben hätte und konnte schliessen, dass die radioak- tiven Eigenschaften der Elemente mindestens 100 mal schwächer sind als diejenigen des Urans und des Thors. Sie hat dagegen ge- funden, dass einige uranhaltige Mineralien (Pech- blende, Kalkolith, Karnotit) aktiver sind als metallisches Uran; die Aktivität dieser Mine- ralien konnte also weder dem Uran, noch den anderen bekannten Elementen an sich allein zu- geschrieben werden. Diese Entdeckung ist fruchtbar an neuartigen Ergebnissen gewesen. Frau Curie und ich haben in einer gemein- samen Arbeit gefunden, dass die Pechblende neuartige radioaktive Substanzen enthält, und wir haben vermutet, dass diese Substanzen neue chemische Elemente enthalten. Gegenwärtig kennt man mit Sicherheit drei stark radioaktive neue Substanzen: das Polo- nium, welches sich in Wismut findet, das aus Mai 1903 erschieneueD Arbeiten s. die Dissertation von Frau Curie (Paris, Gauthier-Villars, Juni 1903). — Oberset?t von l'rof. W. Kaufmann in „Die Wissenschaft", Heft i. liraun- tchweig, Vieweg & Sohn. 1904. Uranmineralien gewonnen wird; das Radium'), welches sich in Baryum gleicher Herkunft findet: und das Aktinium, welches Herr Debierne in den aus demselben Mineral gewonnenen sel- tenen Erden gefunden hat. Alle diese drei Substanzen finden sich in den Uranmineralien in unendlich kleiner Menge, und alle drei be- sitzen eine Radioaktivität, welche etwa mit- lionenmal grösser ist als die des Urans und des Thors. Kürzlich kündeten Herr Giesel und Herr Hofmann die Anwesenheit einer vierten stark radioaktiven Substanz in den Uranmineralien an, welche ähnliche chemische Eigenschaften haben soll wie das Blei; nach den bisher er- schienenen Veröffentlichungen habe ich mir eine Ansicht über die Natur dieser Substanz nicht bilden können. Man kann sich fragen, ob die Radioaktivität eine allgemeine Eigenschaft der Materie ist. Diese Frage kann gegenwärtig noch nicht als gelöst betrachtet werden. Die Untersuchungen von Frau Curie haben enviesen, dass die ver- schiedenen bekannten Substanzen keine ato- mistische Radioaktivität besitzen, welche den hundertsten Teil der Radioaktivität des Urans und des Thors erreichte. — Andererseits können gewisse chemische Reaktionen Veranlassung geben zur Entstehung elektrisch leitender Ionen, ohne dass die wirkende Substanz den Charak- ter atomistischer Radioaktivität zeigte. So macht weisser Phosphor bei der Oxydation die um- gebende Luft elektrisch leitend, während roter Phosphor und die Phosphate sich in keiner Weise radioaktiv zeigen. Schon ältere Untersuchungen (von Rüssel, Colson.Lengyel) haben gezeigt, dass gewisse Körper mit der Zeit auf die photog^raphische Platte einwirken. Es ist möglich, dass ein Teil dieser Erscheinungen auf Radioaktivität beruht, aber man hat über diesen Punkt noch keinerlei Gewissheit. Neuere Arbeiten (vonMacLennan und Burton, Strutt, Lester Cooke) würden dagegen zu der Annahme fuhren, dass die Radioaktivität in äusserst schwachem Grade allen Substanzen zukommt. Die Identität die- ser sehr schwachen Erscheinungen mit den Er- scheinungen der atomistischen Radioaktivität kann aber noch nicht als sicher betrachtet werden. Radium. — Von allen stark radioaktiven Substanzen ist das Radium das einzige, von welchem man bisher hat nachweisen können, dass es ein neues Element bildet. Das Radium besitzt ein charakteristisches Spektrum, dessen Entdeckung und erste Untersuchung wir De- margay verdanken, und welches weiterhin von den Herren Runge und Precht und von Herrn l) Von Herrn und Frau Curie und Herrn Beniont entdeckt. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. u. 283 Crookes untersucht worden ist. Das Radium ist ein Element, welches sich in die Reihe der erdalkalischen Metalle im Anschluss an das Bar>'um einordnen wird; sein Atomgewicht, wie es von Frau Curie bestimmt worden ist, ist gleich 225. Das Radium ist bisher gewonnen worden aus einem Rückstand bei der Fabrikation, welche bezweckt, das Uran aus seinem Mineral (der Pechblende) auszuscheiden. Dieser Rückstand enthält auf die Tonne 2 bis 3 Dezigramm Ra- dium. Man zieht zunächst aus einer Tonne des Rückstandes 10 bis 15 Kilogramm radium- haltiges Baryumsalz aus, aus welchem man dann durch fraktionierte Krystallisationen (mit Chlorür oder Bromür) das Radiumsalz gewinnt, da die aus einer Lösung sich abscheidenden Krj'stalle radiumreicher sind als das in Lösung bleibende Salz. Man kann die Radioaktivität eines Radium- salzes zu verschiedenen Zeiten messen von dem Zeitpunkt an, wo man das Salz hat kristalli- sieren lassen und, wo man es im Trockenapparat getrocknet hat. Man stellt fest, dass die Ak- tivität einen gewissen Anfangswert hat; dann wächst sie als Funktion der Zeit, anfangs sehr schnell, dann nach und nach langsamer; sie strebt endlich asymptotisch einem Grenzwert zu, der etwa 5 mal stärker ist als die anfäng- liche Aktivität. Die Aktivität bleibt dann jahre- lang unveränderlich, wenn man das Salz , in un- verändertem Zustande belässt. Polonium. — Im Gegensatz hierzu ist das Polonium ein Körper, welcher seine Radioak- tivität langsam verliert von dem Zeitpunkt an, wo es von dem Uranmineral getrennt wurde, in dem es enthalten war. Nach einigen Jahren ist die Radioaktivität des Poloniums fast voll- ständig verschwunden. Das Polonium verhält sich also wie ein unbeständiger Körper. Man hat bisher noch nicht den Nachweis erbringen können, dass das Polonium ein neues vom ge- wöhnlichen Wismut verschiedenes Element sei. Man kann das Polonium durch Fraktionier- img anreichern, indem man durch Wasser ba- sisches Wismutpoloniumnitrat aus saurer Lösung niederschlägt; der gefällte Teil ist der aktivere. Man kann auch eine teilweise Fällung aus stark saizsaurer Lösung durch Schwefelwasserstoff vornehmen; das Polonium konzentriert sich in dem gefällten Schwefelsalz. Diese Fraktionier- imgsverfahren sind mühsam, weil die Nieder- schläge sich nur schwer wieder lösen. Herr Marckwald konzentriert die Aktivität durch Eintauchen eines Wismutringes in eine Wis- mutpoloniumlösung; auf dem Ringe schlägt sich eine Schicht äusserst aktiven Metalls nieder. Aktinium. ; — Die Anreicherung des Akti- niums ist noch mühsamer als diejenige des Poloniums. Die festen aktiniumhaltigen Salze ' besitzen eine Radioaktivität, welche im Verlauf I mehrerer Jahre vollkommen unveränderlich : bleibt. II. Strahlung der radioaktiven Körper. I Zusammengesetzte Natur der Strah- I lung. — Das Radium ist derjenige radioaktive I Körper, dessen Strahlung am vollständigsten [ erforscht worden ist. Man weiss heute, dass ' das Radium eine Gesamtheit von Strahiert ver- schiedener Natur aussendet, welche in drei I Gruppen zusammengefasst werden können. Nach der von Herrn Rutherford angenommenen ! Bezeichnungsweise werde ich diese drei Grup- I pen von Strahlen durch die Buchstaben a, ß, y ! bezeichnen. I Die Wirkung des Magnetfeldes gestattet, sie I zu unterscheiden. In einem starken Magnet- felde werden die a-Strahlen ein wenig von ihrer I geradlinigen Bahn abgelenkt, und die Ablenkung I geschieht in gleicher Weise wie für die „Kanäl- I strahlen" des Herrn Goldstein in Vakuum- röhren; im Gegensatz hierzu werden die ß- Strablen wie die Kathodenstrahlen abgelenkt, und die y-Strahlen werden nicht abgelenkt^und verhalten sich wie die Röntgenstrahlen. /S-Strahlen. — Die j!^-Strahlen des Radiums I bilden, analog den Kathodenstrahlen, eine hete- rogene Gruppe; sie unterscheiden sich vonein- ander durch ihr Durchdringungsvermögen und durch die Ablenkung, welche sie in einem ; Magnetfelde erleiden. ' Gewisse (S-Strahlen werden von einem einige Hundertstel Millimeter dicken Aluminiumbiätt- chen absorbiert, während andere unter Diffusion I mehrere Millimeter Blei durchdringen. ' Wir wollen annehmen, es sei ein gerad- I liniges Bündel Becquerelstrahlen erzeugt mittels j eines Stückchens Radiumsalz und eines mit einem Loche versehenen Schirmes. Erregt man nun ein gleichförmiges Magnetfeld senkrecht zur Richtung des Strahlenbündels, so krümmen sich die ^-Strahlen und beschreiben Kreisbahnen in einer Ebene senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes. Die Radien der beschriebenen Kreisbögen variieren zwischen weiten Grenzen. Herr Becquerel hat gezeigt, dass die durchdrin- gendsten Strahlen die am wenigsten abgelenkten sind und folglich die Bahnen mit dem grössten Krümmungsradius beschreiben. Fängt man das durch das Magnetfeld abgelenkte /?-Strahlen- bündel auf eine photographische Platte auf, so erhält man eine Einwirkung auf dieselbe, welche ein richtiges Spektrum bildet, in welchem die verschiedenen /^-Strahlen ihre Wirkung getrennt zur Geltung bringen. Man kann annehmen, dass die « li 0,97 xio' . . . . 2,59x loi« a|i 0,77 xio' . 2,72 X 10'" 3 = 0,63 X 10' . 2,83 X 10'" *• — Man sieht, dass gewisse /9-Strahlen eine der Lichtgeschwindigkeit nahe Geschwindigkeit haben. Man begreift, dass mit solcher Geschwin- digkeit beseelte Projektile, wenn sie .sehr klein sind, der Materie gegenüber eine sehr grosse Durchdringungsfähigkeit haben können. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. 285 Das Verhältnis — scheint für die /9-Strahlen m des Radiums von geringster Durchdringungs- kraft dasselbe zu sein wie für Kathodenstrahlen. Dieses Verhältnis nimmt aber ab in dem Masse wie die Geschwindigkeit wächst. Die Herren J. J. Thomson und Townsend meinen, dass die in Bewegung befindlichen geladenen Elek- tronen eine Ladung besitzen, welche fiir jedes von ihnen dieselbe und gleich derjenigen ist, welche bei der Elektrolyse einer Lösung von einem Wasserstoffatom transportiert wird. Ist dies der Fall, so muss man annehmen, dass die Masse der Projektile mit ihrer Geschwindigkeit wächst, wenn sich diese derjenigen des Lichtes nähert. Im Falle der Elektrolyse ist das Verhältnis gleich 0650, während dasselbe Verhältnis in "^ für die Kathodenstrahlen und die wenig durch- dringungsfähigen i?-Strahlen gleich 1,865x10' ist. Nimmt man an, dass die Ladung e in beiden Fällen dieselbe ist, so ergiebt sich hier- aus, dass die Masse eines Elektrons ungefähr 2000 mal kleiner ist als diejenige eines Wasser- stoffatoms. Theoretische Erwägungen führen zu der An- sicht, dass die Trägheit des Partikels genau be- stimmt ist durch seinen Ladungs- und Beweg- ungszustand, da die Geschwindigkeit einer in Bewegung befindlichen elektrischen Ladung nicht ohne Energieaufwand verändert werden kann. Mit anderen Worten: die Masse des ge- ladenen Teilchens ist, wenigstens teilweise, eine scheinbare oder elektromagnetische Masse. Herr Abraham hat eine Formel angegeben, welche die elektromagnetische Masse eines geladenen Teilchens als Funktion seiner Geschwindigkeit zu berechnen gestattet. Nach dieser Formel ist die von elektromagnetischen Reaktionen her- rührende Masse für kleine Geschwindigkeiten konstant; sie wächst dann mit der Geschwindig- keit und nähert sich dem Unendlichen für Ge- schwindigkeiten, welche sich derjenigen des Lichtes nähern. Herrn Kaufmanns Versuche sind mit dieser Theorie in Einklang und führen um so mehr zu der Annahme, dass die Masse eines Elektrons vollständig elektromagnetischer Natur ist. Diese Resultate sind von grosser theoretischer Bedeutung; sie lassen die Mög- lichkeit voraussehen, die Grundlagen der Mecha- nik aufzubauen auf der Dynamik kleiner ge- ladener und in Bewegung befindlicher Massen- centren. a-Strahlen. — Die a-Strahlen des Radiums sind sehr wenig durchdringungsfähig; ein Alu- miniumblättchen von einigen Hundertsteln Mil- limeter Dicke absorbiert sie fast vollständig.. Sie werden auch in der Luft absorbiert und können die Luft bei Atmosphärendruck auf eine Entfernung von mehr als 10 cm nicht durch- dringen. Die c-Strahlen bilden den wichtigsten Teil der Strahlung des Radiums, wenn man über- ein kommt, die Strahlung nach der Grösse der Ionisierung zu messen, welche sie in der Luft hervorruft. Die a-Strahlen werden durch die stärksten elektrischen und magnetischen Felder sehr wenig abgelenkt, und man hat sie anfangs als Strahlen angesehen, welche unter dieser Wirkung über- haupt nicht ablenkbar wären. Indessen ge- statteten, schon unabhängig von der Wirkung des Magnetfeldes, die Gesetze der Absorption I der a-Strahlen durch vorgeschaltete Schirme I aus ihnen eine besondere Gruppe zu bilden und I .sie klar von den Röntgenstrahlen zu scheiden. j Beim Durchgang durch aufeinander folgende I Schirme werden nämlich die o-Strahlen immer weniger durchdringungsfähig, während unter denselben Bedingungen die Durchdringungs- fahigkeit der Röntgenstrahlen wächst. Es scheint, dass man einen «-Strahl einem Projektil ver- gleichen kann, dessen Energie beim Durchgang durch jeden Schirm abnimmt. Ein gegebener Schirm absorbiert die «-Strahlen auch viel stärker, wenn er weit vom Radium entfernt auf- gestellt ist, als wenn er ganz nahe an das Ra- dium herangebracht wird. Herr Strutt hat die Ansicht aufgestellt, dass die «-Strahlen den „Kanalstrahlen" in Vakuum- röhren analog seien. Herrn Rutherford ist es gelungen, die Wirkung des Magnetfeldes auf die «-Strahlen des Radiums zu zeigen und eine kleine Messung der Ablenkung auszuführen. Herr Becquerel hat die von Herrn Ruther- ford erhaltenen Resultate bestätigt und eine neue Messung der Erscheinung geliefert. Herr DesCoudres hat eine Messung der elektrischen und der magnetischen Ablenkung der «-Strahlen ausgeführt, wobei er im Vakuum arbeitete. Aus diesen Untersuchungen geht hervor, dass. sich die «-Strahlen verbalten wie Projek- tile, welche mit grosser Geschwindigkeit begabt und mit positiver Elektrizität geladen sind. Die Ablenkung in einem magnetischen und in einem elektrischen Felde erfolgt im entgenge- setzten Sinne als sie fiir Kathodenstrahlen statt- finden würde. Die «-Strahlen bilden eine Gruppe, welche homogen zu sein scheint; sie werden alle in derselben Weise durch das Magnetfeld abge- lenkt und geben alsdann kein ausgebreitetes Spektrum wie die i9-Strahlen. Die Formeln (i) und (2) auf Seite 284 sind auch hier noch an- wendbar. Nach den Messungen von Des Cou- dres im Vakuum findet man: = 1,65x10', m =6400. Digitized by Google 286 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Ho. 11. Man sieht, dass die Geschwindigkeit der Projektile 20 mal schwächer ist als die des Lichtes. Nimmt man an, dass die Ladung eines Projektils dieselbe ist wie die eines Wasser- stoffatoms bei der Elektrolyse, so findet man, dass seine Masse von der Grössenordnung der- jenigen eines Wasserstoffatoms ist. (Das Ver- hältnis — ist für Wasserstoff bei der Elektro- m lyse gleich 9650.) Man sieht ein, dass diese Projektile, welche grösser sind als die Elektronen imd mit kleinerer Geschwindigkeit als diese ausgerüstet, auch ein viel kleineres Durchdring- ungsvermögen haben. Nach Herrn Becquerels Untersuchungen ist die Krümmung der Flugbahn von «Strahlen, welche sich in einem gleichförmigen Magnet- feld fortpflanzen, nicht konstant, wenn die Fort- pflanzung in Luft von Atmosphärendruck er- folgt. Ganz zu Anfang ist diese Krümmung die gleiche wie die im Vakuum erhaltene; sie wird aber nach und nach weniger gross in dem Masse wie der Strahl sich von der Strahlungs- quelle entfernt. Man kann diese Erscheinung durch die Annahme erklären, dass neue Teil- chen sich an den Projektilen, welche die Strahlen bilden, festsetzen, während diese ihre Bahn in der Luft vollenden. Diese Annahme würde auch die Thatsache erklären, dass das Absorp- tionsvermögen eines Schirmes für a-Strahlen zunimmt, wenn man den Schirm von der Strah- lungsquelle entfernt. Die «-Strahlen sind es, die in dem ausser- ordentlich schönen Versuch wirksam sind, wel- cher mit dem Spinthariskop des Herrn Crookes ausgeführt wird. In diesem Apparat wird ein ganz kleines Bröckchen Radiumsalz (ein Bruchteil eines Milligramms) durch einen Metalldraht in geringer Entfernung ('2 mm) von einem phosphoreszierenden Zinksulfat- schirm gehalten. Untersucht man in der Dun- kelheit die dem Radium zugekehrte Fläche des Schirmes mit einer Lupe, so bemerkt man über den Schirm verstreut leuchtende Punkte, welche an einen Sternenhimmel erinnern; diese leuch- tenden Punkte erscheinen und verschwinden fortgesetzt. Nach der ballistischen Theorie kann man sich vorstellen, dass jeder leuchtende Punkt, der auftritt und verschwindet, durch den Auf- schlag eines Projektils entsteht. Man würde es hier zum ersten Male mit einer Erscheinung zu thun haben, welche die individuelle Wirkung eines Atoms zu unterscheiden gestattete. ' fy-Strahlen. — Die 7-Strahlen des Radiums sind den Röntgenstrahlen vollständig vergleich- bar. Sie scheinen nur einen geringen Teil der Gesamtstrahlung auszumachen. E)s giebt /-Strah- len von ausserordentlich grossem Durchdring- ungsvermögen, und diese .Strahlen werden beim Durchgang durch die meisten Körper nur sehr wenig zerstreut. Diffusion der Radiumstrahlen. — Ein Bündel Becquerelstrahlen gehe vom Radium aus und werde durch Spalte begrenzt, welche aus Bleischirmen ausgeschnitten sind. TrifR das Bündel auf einen dünnen Schirm, so wer- den die a-Strahlen absorbiert, die ^-Strahlen nach allen Richtungen hin zerstreut; die /-Strah- len durchdringen den Schirm teilweise, als wohl- begrenztes Bündel mit scharfen Rändern; die 7- Strahlen können so ein dickes Glasprisma durch- setzen, ohne dass das Bündel dadurch aufhörte, geradlinig und scharf begrenzt zu sein. Man hat sich gefragt, ob die /^-Strahlen beim Durch- gang durch einen festen Schirm immer voll- ständig diffus werden. Die Versuche des Herrn Becquerel zeigen, dass ein Bündel |?-Strahlen sich in Paraffin in scharf begrenzter Form fort- pflanzen kann. Herr Becquerel benutzt die Wirkung der /9-Strahlen auf die photographische Platte, um auf einer Platte die Spur der Bahn von ^Strahlen zu untersuchen, welche durch ein Magnetfeld dispergiert sind. Man sieht auf den Abzügen, dass die durchdringungsfähigsten Strahlen ohne merkliche Diffusion 7 bis 8 mm Paraffin durchsetzen, während die weniger durch- dringungsfähigen Strahlen schon nach einem Wege von 2 mm vollständig diffus geworden sind. Das Magnetfeld lenkt die /9-Strahlen in Paraffin wie in Luft ab. Leitfähigkeit dielektrischer Flüssig- keiten unter der Wirkung der Radium- strahlen. — Dielektrische Flüssigkeiten er- halten durch die Einwirkung des Radiums eine geringe Leitfähigkeit. Man kann diese Er- scheinung an Petroläther, Vaselinöl, Benzol, Amylen, Schwefelkohlenstoff und flüssiger Luft feststellen. Strahlung anderer radioaktiver Kör- per. — Das Polonium sendet nur Strahlen von sehr geringer Durchdringungsfähigkeit aus, welche mit den c-Strahlen des Radiums identisch zu sein scheinen. Sie besitzen ungefähr das gleiche Durchdringungsvermögen und werden in derselben Weise durch ein Magnetfeld ab- gelenkt; endlich kann man auch mit den ß- Strahlen des Poloniums den Spinthariskopversuch ausfuhren. Das Polonium liefert also eine Quelle für c-Strahlen ohne Beimischung der anderen Strahlenarten, was für gewisse Untersuchungen wertvoll ist. Aber die Quelle erschöpft sich, und nach Verlauf einiger Jahre hat das Polo- nium, wenn es von dem Mineral abgeschieden ist, in welchem es enthalten war, seine Aktivi- tät verloren. Thor, Uran und Aktinium scheinen c- und /3-Strahlen auszusenden; man hat die Ab- lenkbarkeit der /S-Strahlen nachweisen können. Elektrische Ladung der Radiumstrah- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. 287 len. — » Nach der ballistischen Theorie müssen die a-Strahlen positive, die /^-Strahlen negative elektrische Ladung transportieren. Frau Curie und ich haben gezeigt, dass, entsprechend die- ser Theorie, die /S-Strahlen des Radiums die Körper, von welchen sie absorbiert werden, negativ laden. Um dies zu zeigen, bedient man sich einer Bleiplatte in Verbindung mit einem Elektrometer. Die Bleiplatte ist ganz mit einer Paraflinschicht überzogen, welche ihrerseits von einer zur Erde abgeleiteten Alu- miniumhülle umgeben ist. Das Radium befindet sich in einem kleinen Behälter ausserhalb und sendet seine Strahlen auf die so geschützte Bleiplatte. Die a-Strahlen werden durch die äussere Aluminiumhülle zurückgehalten; ein Teil der j9-Strahlen durchdringt das Aluminium und das Paraffin und wird von dem Blei absorbiert, welches sich negativ auflädt. Das Paraffin ist notwendig, um eine hinreichende Isolierung der Bleiplatte zu erzielen, welche sich nicht würde aufladen können, wenn sie von Luft umgeben wäre, da diese durch die Becquerelstrahlen leitend gemacht werd6n würde. Wir haben femer gezeigt, dass ein Radium- salz sich positiv auflädt, wenn es von einer isolierenden Schicht umgeben wird und nach aussen /9-Strahlen aussendet, während die a- Strahlen nicht austreten können. Ein hermetisch verschlossenes Fläschchen, welches ein Radiumsalz enthält, lädt sich von selbst elektrisch wie eine Leidener Flasche. Ritzt man nach genügend langer Zeit mit einem Glasmesser die Wände des Fläschchens, so tritt ein Funke aus, welcher das Glas an einer Stelle durchschlägt, wo die Wand durch das Glasmesser dünner gemacht worden ist; gleich- zeitig spürt der Beobachter einen kleinen Schlag in den Fingern infolge des Durchganges der Entladung. Phosphoreszenz der Körper unter der Einwirkung der Becquerelstrahlen. Licht- ausstrahlung von Radiumsalzen. Färbung der Körper unter der Einwirkung der Strahlen. — Die Radiumstrahlung ruft bei einer grossen Anzahl von Körpern Phospho- reszenz hervor, so bei den alkalischen und erd- alkalischen Salzen, bei Uran- und Kalisulfat, bei organischen Körpern wie Baumwolle, Papier, schwefelsaurem Chinin, Haut, Glas, Quarz u.s.w. Die empfindlichsten Körper sind Baryumplatin- cyanür, Willemit (Zinksilikat), Sidotsche Zink- blende, Diamant. Für durchdringungskräftige (9-Strahlen sind Willemit und Baryumplatin- cyanür die empfindlichsten Körper, während man bei «-Strahlen vorteilhaft die phospho- reszierende Zinkblende anwendet. Die phosphoreszierenden Substanzen werden durch fortgesetzte Einwirkung der Radium- strahlen verändert; sie werden dann weniger erregbar und leuchten schwächer unter der Einwirkung der Strahlen. Gleichzeitig verfärben und färben sich diese Körper. Glas färbt sich violett und schwarz oder braun; die Alkalisalze werden gelb, grün oder blau; durchsichtiger Quarz wird zu Rauchquarz; farbloser Topas wird gelb, orange u. s. f. Das durch Radium gefärbte Glas ist thermolumineszent; erhitzt man es auf etwa Scxd", so sieht man es Licht aussenden; gleichzeitig entfärbt es sich und kehrt wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurück, es ist alsdann fähig, von neuem gefärbt zu werden, wenn Radiumstrahlen auf es ein- wirken. Die Radiumsalze sind selbstleuchtend. Man kann annehmen, dass sie sich selbst zur Phos- phoreszenz erregen durch die Einwirkung der Becquerelstrahlen, welche sie aussenden. Die Anhydride von Radiumchlorid und Radium- bromid sind diejenigen Salze, welche die grösste Leuchtintensität aufweisen. Man kann sie von hinreichender Leuchtkraft erhalten, um ihr laicht bei vollem Tageslicht sehen zu können. Das von den Radiumsalzen ausgestrahlte Licht er- innert in seiner Färbung an das des Glühwurms (Lampyris). Die Leuchtkraft der Radiumsalze nimmt mit der Zeit ab, ohne jedoch jemals vollständig zu verschwinden; gleichzeitig färben sich die anfangs farblosen Salze grau, gelb oder violett. Phy siologis che Wir kungend erRadium- Strahlen. — Die Radiumstrahlen rufen ver- schiedene physiologische Wirkungen hervor. Ein Radiumsalz, welches sich in einem licht- dichten Papp- oder Metallkasten befindet, wirkt trotzdem auf das Auge und erregt eine Licht- empfindung. Um dieses Resultat zu erzielen, kann man den Kasten, der das Radium enthält, vor das geschlossene Auge oder gegen die Schläfe halten. Bei diesen Versuchen werden die Augenmedien unter der Einwirkung der Radiumstrahlen durch Phosphoreszenz leuchtend, und das Licht, welches man bemerkt, hat seine Quelle im Auge selbst. Die Radiumstrahlen wirken auf die Haut. Hält man ein Fläschchen mit Radium einige Minuten lang gegen die Haut, so spürt man keinerlei besondere Empfindung; nach 15 bis 20 Tagen aber entsteht auf der Haut eine Rötung, später ein Schorf in der Gegend, wo man das Fläschchen aufgelegt hatte. Wenn die Einwirkung der Strahlen lange genug ge- dauert hat, so bildet sich hinterher eine Wunde, deren Heilung monatelang dauern kann. Die Wirkung der Radiumstrahlen auf die Epidermis ist derjenigen der Röntgenstrahlen afialog. Gegenwärtig versucht man, diese Wirkung für die Behandlung von Lupus und Krebs nutzbar zu machen. Die Radiumstrahlen wirken auch noch auf Digitized by Google 288 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. die Nervencentren und veranlassen alsdann Lähmungen oder den Tod (Danysz). Sie schei- nen auch in besonders starkem Masse in der Entwicklung begriffene lebende Gewebe zu be- einflussen (Bohn). Verwendung vonRadium zum Studium der Luftelektrizität. — Die Radiumstrahlen sind für die Erforschung der atmosphärischen Elektrizität nutzbar gemacht worden (Paulsen, Witkowski, Moureaux). Ein am Ende eines metallenen Stieles befestigtes kleines Quantum eines Radiumsalzes dient als Fangkontakt iiir das Potential. Durch diese sehr einfache An- ordnung vermeidet man die Anwendung von Flammen oder Wassertropfapparaten zur Po- tentialmessung an einem Punkte der Atmo- sphäre. III. VonRadiumsalzen entbundene Wärme. Die Radiumsalze setzen fortgesetzt Wärme in Freiheit. Diese Wärmeentbindung ist stark genug, um sie an einem groben Experiment zu zeigen, das man mittels zweier gewöhnlicher Quecksilberthermometer anstellt. Man nimmt dazu zwei untereinander gleiche Vakuumgefässe zur Wärme-Isolierung. In eines dieser Gefässe steckt man ein Glasfläschchen mit 7 Dezigramm reinen Radiumbromids; in das zweite Gefäss steckt man ein Glasfläschchen mit irgendeiner inaktiven Substanz, beispielsweise Chlorbaryum. Die Temperatur in jedem der beiden Luftmäntel wird durch ein Thermojneter angezeigt, dessen Kugel in unmittelbare Nähe des Fläschchens gebracht ist. Die Öffnung der Isolatoren ist mit Baumwolle verschlossen. Unter diesen Be- dingungen zeigt das Thermometer, welches sich im gleichen Gefäss mit dem Radium befindet, beständig eine um 3" höhere Temperatur an als andere Thermometer. Man kann die vom Radium abgegebene Wärmemenge mittels des Bun senschen Eiska- lorimeters auswerten. Man stellt in das Kalori- meter ein Fläschchen mit dem Radiumsalz und stellt eine dauernde Wärmezufuhr fest, welche aufhört, sobald man das Radium entfernt. Die Messung, welche mit einem lange zuvor berei- teten Radiumsalz ausgeführt wurde, zeigt, dass jedes Gramm Radium stündlich 80 kleine Ka- lorien abgiebt. Das Radium giebt also in jeder Stunde eine Wärmemenge ab, welche hinreicht, um eine Eismenge von seinem Gewicht zu schmelzen. Dabei bleibt das angewandte Ra- diumsalz anscheinend immer auf demselben Zustand; übrigens könnte auch keinerlei ge- wöhnliche chemische Reaktion zur Erklärung einer derartigen dauernden Wärmeabgabe heran- gezogen werden. Man stellt ferner fest, dass ein frisch be- reitetes Radiumsalz eine verhältnismässig geringe Wärmemenge abgiebt. Die in einer gegebenen Zeit entbundene Wärmemenge nimmt dann dauernd zu und strebt einem bestimmten Grenz- wert zu, der jedoch nach Verlauf eines Monats noch nicht vollständig erreicht ist. Wenn man ein Radiumsalz in W^asser auf- löst und die Lösung in eine zugeschmolzenc Röhre einschliesst, so ist die von der Lösunj; abgegebene Wärmemenge anfangs gering; si« nimmt dann zu und strebt, nach Verlauf eines Monats, konstant zu werden. Wenn der Grenz- zustand erreicht ist, so giebt das in der luft- dicht verschlossenen Röhre eingeschlossene Radium in fester Form dieselbe Wärmemenge ab wie in gelöstem Zustande. Man kann ferner die Wärmemenge messen, welche das Radium bei verschiedenen Tempe- raturen abgiebt, wenn man sie zur Verdampfung eines verflüssigten Gases benutzt und das Vo- lumen des sich entwickelnden Gases misst. Man kann den Versuch mit Methylchlorid an- stellen (—21»). Herr Professor De war und ich haben da«; Experiment mit flüssigem Sauerstoff (bei — 180", und flüssigem Wasserstoff ( — 252*) ausgeführt. Letzterer Körper eignet sich besonders gut zur Ausfuhrung des Versuches: Ein Rohr A (Fig. 1 Fig. I. I ist unten geschlossen und wird von einem De- I warschen Vakuumkolben zur Wärme-Isolierung I umgeben; es enthält etwas flüssigen Wasserstoii H. Ein Entbindungsrohr ii gestattet, das Gas in einem mit Wasser gefüllten graduierten Mess- [ glas aufzufangen. D«is Rohr A und sein Iso- lator tauchen beide in ein Bad von flüssigem Wasserstoff I/. Unter diesen Bedingungen tritt im Rohr A keinerlei Gasentbindung ein. Bringt man ein Fläschchen a mit 7 Dezigramm Radiuni- bromid in den Wasserstoff des Rohres A, so zeigt sich eine beständige Entwicklung von Wasserstoffgas, und man erhält 73 cm * Gas in der Minute. (Das Radiumbromid war erst 10 Tage zuvor hergestellt worden.) (Fortsetzung folgt.) Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. ii. 289 Beobachtungen über das Leuchten des Sidot- Blendeschirmes. Von H. Baumhauer. Für den Beobachter, welcher sich des Schirmes mit Sidotblende bedient, ist es natür- lich vor allem nötig, die Bedingungen zu kennen, unter denen ein Aufleuchten des Schirmes, un- abhängig von der Gegenwart radioaktiver Sub- stanzen, stattfindet. In dieser Beziehung ist zu- nächst irgendwelche mechanische Beeinflussung von Bedeutung: schon ein Biegen und Zurück- schnellen des Kartons (Schirmes) bewirkt ein momentanes Leuchten, ebenso Druck oder Streichen mit einem harten Körper. Bei Ver- suchen, ein Leuchten mit verschiedenen Mine- ralien oder infolge der sog. N- Strahlen zu bemerken, welche Versuche jedoch erfolglos blieben, fiel mir auf, dass der Schirm, nach- dem er und das Auge gut ausgeruht waren, ziemlich stark bis intensiv leuchtete, wenn man gegen denselben hauchte, oder wenn er auch nur in der Nähe von Mund und Nase von der ausgeatmeten Luft getroffen wurde. Im Anschluss hieran wurden weitere Beobach- tungen angestellt, wobei sich zeigte, dass ein Strom von Luft, gegen den Schirm ge- blasen, keine Wirkung hervorbringt. Hält man aber den Schirm gegen den von heissem Wasser ausströmenden Dampf, so leuchtet er bald ziemlich hell, während ein erwärmter Kör- per, in seine unmittelbare Nähe gebracht, auch ein Eintauchen in heissen Sand höchstens ein ganz schwaches Leuchten hervorbringt. Taucht man hingegen den Schirm in warmes Wasser, so leuchtet er nach dem Herausnehmen sehr intensiv. Aber er leuchtet auch schön, wenn man ihn mit kaltem Wasser bespritzt, an der benetzten Stelle. Allmählich nimmt das Leuchten ab, ebenso wie die Lichtentwickelung nach dem Anhauchen rasch wieder verschwindet. Der Schirm leuchtet auch an der betreffenden Stelle, wenn man ihn mit dem Finger anfasst; auch hier ist, wie ich glaube, die Ursache in der vom Finger abgegebenen Feuchtigkeit zu suchen. Hält man den Finger bloss dicht vor den Schirm, ohne denselben zu berühren, so beob- achtet man kein Leuchten (vielleicht ist es auch nur minimal). Begiesst man den Schirm mit Äther, so leuchtet er nicht; wenn aber der Äther verdunstet ist, so beginnt der Schirm zu leuchten. Möglicherweise ist dies auf eine Spannung zurückzufuhren, welche durch die ziemlich starke Temperaturdifferenz infolge der Verdunstung des Äthers im Schirme entsteht, vielleicht auch auf den raschen Wechsel der Temperatur selbst. Besonders wichtig erscheint mir der Um- stand, dass der Schirm sehr deutlich aufleuchtet, wenn man ihn anhaucht. Dies kann leicht zu Täuschungen führen, wenn man Beobachtungen über die Aktivität anderer Körper machen will und sich dabei unwillkürlich dem Schirme sehr nähert. Auffallend ist noch folgendes. Nachdem der Schirm mit kaltem Wasser bespritzt war, leuchtete er an der getroffenen Stelle sehr schön. Allmählich wurde das Leuchten immer schwächer. Behaucht man dann den ange- trockneten oder fast trockenen Schirm, so leuchten nur die vorher vom Wasser nicht benetzten Teile, während sich die vorher benetzten nun dunkel von der hellen Umgebung abheben. Ist der Schirm wieder ganz trocken und wird ins Sonnenlicht gehalten, so leuchtet er wieder im ganzen. Vorstehende Mitteilung möchte ich als vor- läufige bezeichnen, weitere Beobachtungen sollen sich anschliessen. Die Erklärung wird wohl eine einfache sein; immerhin glaube ich, dass die, mir wenigstens meist neuen Erscheinungen aus dem oben angegebenen Grunde eine ge- wisse praktische Bedeutung besitzen. Freiburg (Schweiz). (EiDgegangen 17. März 1904.) Die Einwirkung von Selenzellen auf die photographische Platte. (Bemerkung zu: Neue Strahlen oder eine neue Emanation von J. J. Tau d in Chabot.) Von G. Berndt. In dieser Zeitschrift 5, 103, 1904, be- schreibt Herr Taudin Chabot einen Versuch, wonach eine von einem elektrischen Strome durchflossene Selenzelle auf eine photographische Platte einwirkt, derart, dass ein Aluminiumblech eine deutliche Silhouette giebt und feine Quer- streifen auftreten, die den Drähten der Zelle entsprechen. Er glaubte, aus diesen Versuchen den Schluss ziehen zu dürfen, dass von der Selenzelle neue Strahlen oder eine neue Ema- nation ausgeht. Ich habe diesen Versuch mit meinen Zellen auf Kohle ') wiederholt, mit der Vorsichtsmass- regel, dass ich sowohl den Streifen aus Alu- miniumblech, welcher den mittleren Teil der Zelle verdeckte, von dieser, als auch die Platte von dem Aluminiumstreifen durch eine dünne Luftschicht trennte, damit nicht durch den Kontakt Zelle — Aluminium — photographische Platte eine chemische Wirkung auftrat und die Platte dadurch geschwärzt wurde. Soviel ich sehe, hat Herr Taudin Chabot diese Vor- sichtsmassregel nicht angewendet, und seine l) Diese Zeitschrift 5, 121, 1904. Digitized by Google 290 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. il. Versuche scheinen deshalb wohl nicht ganz ein- wandsfrei. — Die Zellen waren längere Zeit unbelichtet gewesen; die photographische Platte wurde im Dunkeln auf die Zelle gebracht und 172 Stun- den der Wirkung derselben ausgesetzt; die eine Zelle war stromlos, die andere wurde von einem Strome von der Grössenordnung io~* durch- flössen. Die Platten wurden dann, gleichfalls im Dunkeln, in den Entwickler gebracht. Es zeigte sich auf denselben auch nicht die ge- ringste Andeutung. Wenn auch der von mir verwendete Strom wesentlich schwächer war als der von Herrn Taudin Chabot, so hätte doch zum mindesten die Silhouette des Aluminiumstreifens erscheinen müssen, da dies nach Angabe von Herrn Tau- din Chabot auch bei der nicht stromdurch- flossenen Zelle der Fall war. Ich kann deshalb die Vermutung nicht von der Hand weisen, dass bei den Versuchen von Herrn Taudin Chabot Fehler durch den Kon- takt der photographischen Platte mit dem Alu- miniumblech und der Selenzelle aufgetreten sind. Es wäre erwünscht, wenn auch von an- derer Seite diese Versuche unter den nötigen Vorsichtsmassregeln wiederholt werden würden. Physik. Labor, des Stadt. Höh. Techn. Inst. Cöthen, März 1904. (EingegaDgen l8. MSrz 1904.) Einige Beobachtungen Ober das elektrische Verhalten der Atmosphäre am Meere. Von A. Löwy und Franz Müller. In Fortsetzung früherer Untersuchungen über den Einfluss des Höhenklimas auf die Funk- tionen des menschlichen Organismus haben wir im verflossenen Sommer gleichartige Unter- suchungen über den Einfluss des Seeklimas ausgeführt. Um einen tieferen Einblick in die Ursachen etwaiger Veränderungen des Stofif- umsatzes zu erlangen, wurden sowohl im Ge- birge wie an der See meteorologische Beobach- tungen angestellt und speziell das Verhalten des Potentialgefälles und der Ionisation der Luft mittels des Elster-Geitelschen Apparates verfolgt. Über die Resultate der Untersuch- ungen in den Alpen hat bereits vor einiger Zeit W. Caspari in dieser Zeitschrift 3, 521, 1902 berichtet. Es sollen im folgenden Beobach- tungen mitgeteilt werden, die wir in Westerland auf Sylt und auf Helgoland angestellt haben. Obwohl nicht zahlreich im Vergleich zu den Beobachtungen der Herren Elster und G eitel auf Juist und Spitzbergen*), dürften sie doch einiges Interessante bieten und mögen als weiteres Material für das Verhalten der Luft- elektrizität am Meeresstrande dienen. Die Versuche wurden zum grössten Teil in Westerland auf der Düne, also ca. 40 m über dem Meeresspiegel und etwa 50 m vom Meer entfernt, einige unmittelbar am Meere, und in Helgoland zum Teil auf der sogenannten Düne, d. h. der flachen, der Insel vorgelagerten Sand- bank, zum Teil auf dem Plateau der Insel, dem sogenannten Oberland, angestellt. Sie wurden derart ausgeführt, dass die erste Ablesung wie üblich 5 Minuten nach der Ladung stattfand, dann jedoch folgte nach abermals 5 Miuuten eine zweite, nach weiteren 10 Minuten eine dritte und nach 5 Minuten eine vierte. Für die Berechnung wurden die Ablesungen so kombiniert, dass durch Zusammenfassung der ersten und dritten und zweiten und vierten sich 2 je 1 5 Minuten währende Beobachtungsperioden ergaben. (In der folgenden Tabelle A sind die ersten Werte mit I, die zweiten Werte mit 11 bezeichnet.) Wir thaten dies, da nach der An- sicht massgebender Autoren ein Abwarten von nur 5 Minuten vom Moment der Ladung ab nicht immer genügt, um Unregelmässigkeiten in der Entladung des Elektroskops auszu- schalten. Im folgenden wollen wir uns nun zuerst auf die I-Werte beziehen, da sie mit allen von anderen Beobachtern gewonnenen direkt vergleichbar sind: Betrachten wir zunächst die auf der Wester- länder Düne gewonnenen Daten, so beträgt der Maximalwert von a- 2,21, der von «-t- 1,08, der Minimalwert von a- I,i6 und von kl o > c V 9 C «^ « CO - o o ^ I o I V « c 5 CS V CO V > V o ^ §-« Q S o I ^ 9 5 > ~ § aO .- V 1 o. -Sä s= o ", I vi T a in s bo s 6 f3 a. I =? • ••• • ^ O^ lA ir> O CO »o O O" s* ,^ * . ^ !^ !* Z w w 35 •^ ,c ^ y. 0 a d c« y- ■0 1 1 .a .= =? J' 0 (3 ii • •• • • e ■^ «^ •* 0 - t 9. CUJ «ö 0" * - M m M C M 6 0 ■? " 5 T) s-usS" *-f 1 1 °"*i:g' *■?: i O o y « ä O O O £ ä fe^fe Ü 1 o y. s a a ° A> M bfl bA ff S? ff PS a r; t^ 0_ t^ r* O, e^ »Ä 00 »A o\ %Ä ao" tn r* CO r^ ^ 00 eo «o t^ «ö c^ 00' «o CO «^ ^ in r^ ©•©' C4 r^ M ov r^ o« m O O * 2 ««2 o " ^•0o©O0 s g zaaiajjia I » o i umvtQ • Q0 O »n r^ )000« \n «^ ^O O © CO o 0»©0. CO o *^ *n ^00 o> o» ^ ü U1 t» .00 .©• « Sä •I a a VC e 00 CO M N * « ♦ o> %n »n CO r^ M M C4 0 CO 00 in m ■* N •* o\ r^ ■* * CO CO CO •* CO •* •* •* M M m CO 0 0 0 t>* M t^ 0 m 0 0 « 0 m 0 00 0 0 0 «« 0 0 in m Tf « CO Ov « »0 CO w CO CO CO CO «n CO ■* 0 xn CO ^ M '^ M ** "* ** •■ ** QO O O O in 00 O t^ 0_ CO o_ *o^ o_ O in »o ^ cf ^ ift ri »ft ^ »n »n \o O »^ O^ <). «*. »n ^ ^ -^ c«" «« CO »n C), 00^ »O 00 in tC -^ vo" vcT in q q q « q. m CO ^^ fö ^ in M \q *n in CO CO «f ^ O" in CO CO CO CO CO t^ ^ CO « « M ^ »q 0_ CO »^ r«- co ^ in tT ^ 00 in CO o<)_ CO M Ooor^OinO\ino ^ ^O^lnlnff««"^•^ Oinooq cocoinoo^ ^oocTcöercÖcf«" 0 m CO N \n ^ 00 >0 \0 -^ vO N ^ln^q»nln ^ OcOinOooN^Ooo xO^^inscT \o rCoo'"Ooo^vO~r^*n C< CO ^ i'» I n n «0.0 Digitized by Google 294 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. sagen, ob die von uns gefundene Ionisation der Luft auf dieser beruht oder andere Ursachen hat. Vorausgesetzt also, dass Ionisation der Luft eine den Stoffwechsel anregende Wirkung hat, so könnte trotzdem der eigentlich wirksame Faktor am Meere und im Hochgebirge ein ver- schiedener sein.') Zum Schlüsse sei es uns gestattet, Herrn Oberstleutnant v. Scharfenort, Seebade-Di- rektor auf Sylt, sowie Herrn Kapitän Ohlser, Vorstand der meteorologischen Station, unseren aufrichtigen Dank ftir die freundlichst geleistete Hilfe auszusprechen. l] Ähnliche Ansichten hat kürzlich W. Caspar! in einem kritischen Referat der Arbeit von Saake in der „Umschau" (1904) geSossert. Berlin, im Februar 1904. (Eingegangen 2$. Februar 1904.) Die Messung kleiner Kapazitäten mittels einer messbar veränderlichen Normalkapazität. Von H. Gerdien. Herr F. Harms*) hat kürzlich auf die Schwierigkeiten hingewiesen, die einer exakten Messung kleiner Kapazitäten, insbesondere luft- elektrischer Apparate, nach den gewöhnlichen Methoden entgegenstehen, und hat ein Verfahren beschrieben, das zur Bestimmung der Kapazität eines aus mehreren Konduktoren bestehenden Systems dient, dessen Teilkapazitäten durch Ladungsteilung gefunden werden. Im allgemeinen wird man in der luft- elektrischen Messtechnik durch Betrachtung der Gesamtkapazität als Summe der Teilkapazi- täten kaum einen Fehler begehen, der die Ab- lesungsfehler am Exner-Elster-Geitelschen Elektrometer beträchtlich übersteigt. Sicher aber wird der Fehler weniger in Betracht kommen als z. B. die Unsicherheit in der Messung der Fördermenge des Aspirators bei dem Ebert- schen Aspirationsapparat '•') zur Bestimmung des 1) Diese Zeitschrift 6, 47, 1904. 2) Diese Zeitschrift 8, 662, 1901 und lUustr. Aeronaut. Mitteilungen. 1902, Heft 4. lonengehalts, wenn man die Vorsicht gebraucht, Normalkapazitäten zu verwenden, die die un- bekannte Kapazität erheblich an Grösse über- treffen, und die Trennung in Teilkapazitäten an Stellen möglichst kleiner Kraftliniendichte vorzunehmen. Als Normalkapazitäten sind Kugeln nicht zu empfehlen; denn bei kleinen Kugeln bringt der isolierende Träger und die Zuleitung, auch wenn sie aus sehr feinem Drahte besteht, eine Kapazitätsänderung hervor, die sich jeder Schätzung entzieht; bei grossen Kugeln treten diese Fehlerquellen zwar zurück, doch venir- sacht dann die Annäherung des Experimentator;- und Dislokationen von geerdeten oder geladenen Konduktoren in ihrer Nachbarschaft grosse Störungen. Auch erschwert der infolge des weit in die leitende Luft hineingreifenden Feldes nicbtunbeträchtlicheLadungsverlustdasArbeiten. Vielmehr sind wegen ihres geschlossenen Kraft- feldes Platten- oder Cylinderkondensatoren als Normalkapazitäten zu empfehlen. Bei meinen luftelektrischen Arbeiten ') verwende ich zur Kapazitätsmessung einen Cylinderkondensator von raessbar veränderlicher Kapazität, von dem die nachstehende Figur einen Achsenschnitt giebt. Innerhalb des Gehäuses G befinden sich zwei Systeme konaxialer Röhren r' und r": das System r' wird von dem isolierenden Bem- steinstopfen B getragen, der in dem mit der einen Stirnwand des Gehäuses G verschraubten Rohre R befestigt ist. Das Rohr R dient dem System r" als Geradführung, welches mittels des nach aussen fuhrenden Rohres R' parallel zur Achse verschoben werden kann, da es mit diesem durch einen in R angebrachten Schlitz hindurch verschraubt ist. Auf dem Rohre Rl ist eine Millimeterskala 6" angebracht, deren Ver- schiebung an dem mit dem Gehäuse G ver- bundenen Nonius N abgelesen werden kann: der die Stirnwand des Gehäuses durchsetzende klemmbare Stift C und der auf dem Rohre Ä klemmbare Ring C" dienen als verstellbare An- schläge ftir das bewegliche Rohrsystem r" . Von dem isolierten Rohrsystem r' fiihrt centrisch i) Diese Zeitschrift 4, 632, 1903. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. 29s durch den Rohransatz A ein hartgezogener dünner Messingdraht ins Freie, mittels dessen beliebige Leitersysteme an die veränderliche Kapazität angeschlossen werden können ; das An- satzrohr A wird für die Zeit des Nichtgebrauchs zur Verhütung des Eindringens von Staub etc. in das Innere des Gehäuses durch eine Kappe (in der Figur fortgelassen) verschlossen. Das Gehäuse ist mit einem seitlich angebrachten Rohrstutzen (ebenfalls in der Figur fortgelassen) zur Einführung von Natrium versehen. Die Isolation ist infolge der vor Staub geschützten Lage des Bernsteinstopfens eine vorzügliche; der Ladungsverlust durch Isolationsfehler und Leitung der Luft ist bei geschlossenem Ge- häuse und ineinander geschobenen Rohrsystemen erst nach mehreren Stunden nachweisbar. In- folge der soliden Ausführung') des Apparates sind Deformationen der für Messzwecke wesent- lichen Teile so gut wie ausgeschlossen und sind solche auch von mir bisher noch nicht beob- achtet worden, obwohl das Instrument oft rück- sichtsloser Behandlung ausgesetzt war.^) Die Kapazität des Systems ist vom Ineinander- tauchen der Rohrsysteme bis nahe an die in der Figur wiedergegebene gegenseitige Lage derselben eine lineare Funktion der Skalen- ablesung. Ist die zu jedem Skalenteil gehörende Kapazität des Kondensators bekannt, so lässt sich der Apparat in folgender Weise zu Kapazi- tätsbestimmungen verwenden. Man verbindet den Kondensator mit der unbekannten Kapazi- tät X, die ein Elektrometer enthalten möge. Die Kapazität des Systems sei K,; man ladet auf das Potential /j, ändert die Kapazität um die dem Messbereich des Elektrometers entsprechend gewählte, bekannte Kapazität ^i und liest das zugehörige Potential /j ab, dann ist: I. jCi=-''^' - P\ — Pi Es ist empfehlenswert, die gleichen Ein- stellungen unter Benutzung der Anschläge mehrmals zu wiederholen. Die gesuchte Kapazi- tät X wird nun durch Ladungsteilung bestimmt; ist sie hinreichend gross gegen die verfügbare Minimalkapazität des Kondensators, so ladet man sie zu dem Potential /;,, verbindet sie in der gleichen Weise wie bei I. mit dem Konden- sator zu der schon ermittelten Kapazität A', und liest das Potential ^4 ab, dann ist II. x=K,^}- Nimmt man als Verhältnis der mittels des Aluminiumblattelektrometers mit genügender 1) Der Apparat wird von der Firma Carl Diederichs (In- liaber .Spiodler & Hoyer) in Güttingen zum Preise von M. 120 hergestellt. 2) E.S hat 4 Ballonlandungen, Wagentransport auf schlechten Wegen u. a. m. ohne Änderung seiner Konstanten überstanden. Genauigkeit messbaren Minimalspannung zur Maximalspannung etwa 1:3 an, so ist das be- schriebene Verfsihren bei einer Minimalkapazi- tät des Kondensators von etwa 25 cm noch zur Messung von Kapazitäten bis zu etwa 12 cm herunter verwendbar. Für noch kleinere Kapazi- täten empfiehlt sich ein auch von Herrn F. Harms beschriebenes Verfahren; man hat zu- nächst nach I. die Gesamtkapazität des aus der unbekannten Kapazität x-i und dem Kondensa- tor gebildeten Systems zu bestimmen, muss dann das System Aj auf pf, Volt laden, die Kapazität x entfernen, ihr Potential /e ablesen und sie entladen wieder mit dem Kondensator zum System K^ mit dem Potential/7 vereinigen. Dann gilt III. Alle diese Methoden sind nur anwendbar, wenn zu dem System von unbekannter Kapazi- tät schon ein Elektrometer gehört; ist dies nicht der Fall, so bereitet die exakte Messung kleiner Kapazitäten erhebliche Schwierigkeiten. Man kann sich in vielen Fällen dadurch helfen, dass man ein in gehörigem Massstabe vergrösser- tes Modell der zu messenden (Luft-)Kapazität herstellt und dessen Kapazität nach den bei grossen Kapazitäten gebräuchlichen Methoden ermittelt — die gesuchte Kapazität ist dann im Verhältnis der linearen Vergrösserung des Modells kleiner. Dieses Verfahren ist z. B. auch vorteilhaft, wenn es sich um Messung der Ka- pazitätsänderungen eines Blättchenelektrometers handelt, die durch Änderungen der Blättchen- divergenz erzeugt werden. Ein anderes Verfahren ') zur Messung sehr kleiner Luftkapazitäten kann man auf den Satz gründen, dass die elektrostatische Kapazität eines Systems umgekehrt proportional ist der Widerstandskapazität des Systems, wenn der Raum des Kraftfeldes von einem Elektrolyten erfiillt ist. Allerdings ist das Verfahren inso- fern fehlerhaft, als bei dem elektrisch geladenen System auch die isolierenden Träger von einer unter Umständen erheblichen Zahl von Kraft- linien durchsetzt werden, während sie in dem Stromgefäss von Stromlinien frei sind ; für Iso- latoren in Form langer, dünner Säulen oder Fäden tritt diese Fehlerquelle zurück. Bernstein- isolatoren wird man für die Messung der Wider- standskapazität zweckmässig durch solche aus Hartgummi oder Siegellack ersetzen und in ihrem Innern die Stromzuleitung anbringen. Natürlich müssen zu dieser Messung alle schlecht leitenden Oberflächenteile des Systems (z. B. Glasoberflächen), soweit von ihnen bei elek- trischer Ladung des Systems Kraftlinien aus- i) Diese Methode hat F. Kohlrausch, Lehrbuch der ' prakt. Physik, 9. Aufl. 1901, S. 525, angedeutet. Digitized by Google 296 Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. 11. gehen, mit gut leitender Oberfläche versehen werden. — Es bleibt noch die Ermittelung des Skalen- wertes des Kondensators zu beschreiben. Als Normalkapazität verwende ich einen Platten- kondensator (kreisrunde Messingplatten 16 cm Durchmesser, auf der Innenseite gut eben ab- geschliffen), deren Abstand durch 3 Bemstein- säulchen (4 mm Durchmesser) fixiert wird; es sind mehrere Sätze von verschiedener Länge {2, 3, 4 mm) in Gebrauch. Als Normalkapazität wird dabei nicht etwa die aus den Dimensionen des Plattenkondensators berechnete eingesetzt, da die von der Rückseite der geladenen Platte und von den Zuleitungen ausgehenden Kraft- linien durchaus nicht zu vernachlässigen sind, sondern die Änderung der Kapazität des Platten- kondensators '), die bei der Änderung des Platten- abstandes eintritt; das ganze äussere Kraftfeld darf bei kleinen Abstandsänderungen als un- veränderlich betrachtet werden. Der Fehler, den man begeht, indem man die von i ver- schiedene Dielektrizitätskonstante der Bern- steinsäulchen unberücksichtigt lässt, ist bei den angegebenen Dimensionen kleiner als ein Pro- zent, und lässt sich durch Einschieben von mehr als 3 Säulen zwischen die Kondensator- platten ermitteln. Man legt die Platten am besten horizontal, und zwar wird die untere Platte, in der Mitte unterstützt, in hinreichendem Ab- stände von der Tischplatte angebracht und ge- erdet. Auf die polierte und von Staub befreite Oberfläche stellt man drei Bernsteinsäulchen, die gut getrocknet sein müssen und nur mit der Pinzette berührt werden dürfen; auf diese legt man dann die obere, ebenfalls auf der polierten Unterseite gut gereinigte Platte. Der Zuleitungsdrafat wird zur Mitte der oberen Platte geführt und muss genügend stark und hart sein, um sich selbst auf einige Dezimeter Länge zu tragen und die ihm einmal gegebene Form von Versuch zu Versuch beizubehalten. Zur Auswertung des Messbereichs des Kon- densators von veränderlicher Kapazität ver- bindet man diesen mit einem Elektrometer und dem Plattenkondensator~zu einem Leitersystem, das die Kapazität K und das Potential /i haben möge. Nun verschiebt man das bewegliche Röhrensystem des Cylinderkondensators um einen an der .Skala des Apparates abzulesen- den Betrag, wodurch das Potential p% auftreten und die Kapazität des ganzen Systems auf Ä", -j- X anwachsen möge, dann gilt: Nun wird die ursprüngliche Skalenablesung wieder hergestellt (am bequemsten mittels der Anschläge), der Plattenabstand des Normal- l1 F. Kohlrausch, Lehrbuch der prakt. Physik. 9. Aufl. 1901, S. 524. kondensators durch Einsetzen anderer Bernstein- säulchen geändert und das System auf />;, Volt geladen. Die durch die Änderung des Platten- abstandes bewirkte Kapazitätsänderung sei k'^\ dann ist, wenn nun wieder die variable Kapazi- tät durch Verschiebung des beweglichen Systems um die gleiche Kapazität x geändert und dann das Potential /4 abgelesen wird (ÜT-f k)p^ ={K+ k + x)p^, also IV. x^k (/i — A)-(A — A) . A (/>t — A) — A (A — A) Auf diese Weise lässt sich die ganze Skala des Kondensators in cm-Kapazität auswerten: fiir viele Arbeiten genügt es, die mit voller Strenge messbaren Kapazitätsdifferenzen zu kennen, die zwischen je zwei Skalenteilen liegen. Will man auch die zu jedem Skalenteil ge- hörigen Absolutwerte der Kapazität ermitteln, so geschieht dies am einfachsten für die Maximal- kapazität (bei dem von mir benutzten Instrument ist sie etwa = 533 cm) durch Ladungsteiluni, unter den oben erörterten Vorsichtsmassregeln, die es erlauben, die innerhalb der Beobachtungs- fehler des Blättchenelektroskops liegenden Ab- weichungen der Gesamtkapazität eines Systems von der Summe der Einzelkapazitäten zu ver- nachlässigen. Natürlich ist der aus diesem Maximalwert und der scharf messbaren Diffe- renz zwischen Maximal- und Minimalkapazität berechnete Minimalwert der Kapazität mit dem Fehler des Maximalwertes behaftet, daher prozentual erheblich ungenauer bestimmt als jener. Nach den von F. Harms angegebenen Methoden ist seine exakte Bestimmung mit grösserer Genauigkeit möglich. Zum Schlüsse sei noch darauf hingewiesen, dass die von mir benutzte messbar veränder- liche Kapazität eine ganze Reihe anderer An- wendungen gestattet. Zunächst lässt sich nach Isolierung des Gehäuses und Bedecken des- selben mit einem geerdeten Schutzkasten die Harms sehe Influenzierungsmethode durchführen. Mit Vorteil kann man den Kondensator auch zur Eichung von Blättchenelektrometern be- nutzen, • wenn man, wie z. B. auf Reisen, nur eine kleine Normalbatterie mitfuhren kann. Von weiteren Anwendungen sei nur noch die Ab- stimmung elektrischer Schwingungskreise durch messbar veränderliche Kapazität hervorgehoben. l) Für exakte Messungen muss auch die l'lattciidiA..- j bcrilcksichtigt werden; vergl. F. Kohlrausch, I.e. I Göttingen, Geophysikalisches Institut, ] Februar 1904. i (Hingegangen 25. Februar 1904- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift» 5. Jahrgang. No. 11. 297 Ein Verfahren zur Messung der Stromungs- geschwindigkeit von Gasen mit besonderer Berücksichtigung luftelektrischer Apparate. Von H. Gerdien und H. Schering. Die Bestimmung der spezifischen lonenzahl mittels des von H. Ebert angegebenen Aspi- rationsapparates •) sowie die erweiterte Ver- wendung desselben zur Messung der spezifischen lonengeschwindigkeit*) fuhren auf die Aufgabe, (las Luftvolumen, das ein Aspirator in gemes- sener Zeit fordert, bezw. die Luftgeschwindig- keit, die er in einem Rohre erzeugt, exakt zu messen. Es ist uns nicht gelungen, die Ge- nauigkeit der Fördermengenbestimmung nach dem von H. Ebert beschriebenen Verfahren') über die Grenze von etwa 5 "/o hinaus su steigern. Da es uns wünschenswert erschien, die Genauig- keit zu erhöhen, daneben auch das lästige Ope- rieren mit beträchtlichen Mengen von Äther- dampf entbehrlich zu machen, haben wir uns bemüht, einen Ersatz für das bisher übliche Messverfahren zu finden. Ein brauchbares Resultat erzielt man schon durch Verwendung eines im Handel erhältlichen mit Zählwerk , versehenen Flügel-Anemometers; ein solches Instrument entzieht jedoch dem zu messenden Lufitstrom zur Überwindung der Reibungswiderstände im Zählwerk einen beson- ders bei kleinen Geschwindigkeiten prozentual sehr erheblichen Energiebetrag. Es wird also durch Einschalten des Anemometers in den Luftstrom dessen ursprüngliche Geschwindigkeit in merklichem Betrage vermindert; benutzt man CS zur Eichung eines Aspirators, so muss man es auch dauernd mit ihm verbunden lassen. Die Messung kleiner Geschwindigkeiten wird infoige der unkontrollierbaren Veränderlichkeit der Reibung ungenau. Es gelang uns in befriedigender Weise, diese Schwierigkeiten dadurch zu überwinden, dass wir ein Anemometer verwendeten, bei dem durch Fortlassen des Zählwerks die Reibung auf ein 1) Diese Zeitschrift S, 662 — 664, 1901. 2) Diese Zeitschrift 4, 632—635, 1903. Nachr. d. k. Ges. d. Wiss. zu Gottingen; Klasse 1903, Heft 6. 3} Illustr. AeoroDaut. MiUeil. 1902, Heft 4. Math. phys. II I I I ! ,„, ,,,,,,, 17 t« 1I9 2v ih zz ri r\ Kig. I. Minimum gebracht ist; die Umlaufsgeschwindig- keit wird mittels einer rotierenden Löcherscheibe gemessen. Das Anemometer ') besteht aus einem Dop- pelflügel aus dünnem Aluminiumblech, der auf einer i mm dicken Stahlachse gut ausbalanciert befestigt ist; die Achse endigt in gehärteten Spitzen, die in Achathütchen mit etwas Spiel- raum gelagert sind. Die Träger der Achat- hütchen sind zur Verringerung der Wirbelbil- dung aus dünnem Messingblech hergestellt und derart in einem Messingrohr von 50 mm lichter Weite befestigt, dass die Achse des Anemo- meters mit derjenigen des Rohres zusammen- fällt. Das Schutzrohr kann auf das freie Ende des Rohres aufgesteckt werden, das den äusseren Mantel des Cylinderkondensators des Ebert- schen Aspirationsapparates bildet. Die Luftgeschwindigkeit in dem Cylinder- kondensator ist in beistehendem Diagramm (Fig. 2) '«/««:. -» Iburmvpro sec. , O W20MWSO60 7OSO901O0 (ausgezogene Kurve) in ihrer Abhängigkeit von der Umlaufsgeschwindigkeit des Aspirators dar- gestellt; sie ist innerhalb der Fehlergrenzen unserer Messungen derselben proportional (über die Eichung des Anemometers s. u.). Wir überzeugten uns durch Einschalten eines zweiten Anemometers davon, dass die Geschwindigkeit des Luftstromes nur um weniger als 1 \ durch das Anemometer vermindert wird. Die stroboskopische Messung der Touren- zahl des Anemometers ist grosser Genauigkeit fähig, wenn man für gute Beleuchtung des ro- tierenden Doppelflügels Sorge trägt. Der Löcher- scheibe giebt man zweckmässig mehrere Löcher- i) Verfertiger: Carl Diederichs (Inhaber Spindler und Hoyer) Gottingen. Digitized by Google 298 Physikalische 2^tschrift. 5. Jahrgang. No. 11. reihen, deren Löcherzahlen sich wie 1:2:4.... verhalten. Man reguliert die Umlaufsgeschwin- digkeit der am besten von einem Elektromotor angetriebenen und mit Tourenzähler versehenen Löcherscheibe so, dass man in einer der Löcher- reihen den Doppelflügel ruhen sieht. Schwankt die Tourenzahl des Anemometers oder der Löcherscheibe, so wird durch Zählen der Um- drehungen, die das Bild des Doppelflügels wäh- rend der Zeit der Messung ausfuhrt, die er- forderliche Korrektion der Tourenzahl ermittelt. Die Messung von Tourenzahlen mittels der ro- tierenden Löcherscheibe ist keine eindeutige; man findet leicht die Verhältniszahl der Touren des Anemometers zu denjenigen der Löcher- scheibe, indem man beide unter dauernd er- haltener Einstellung langsam von Null bis zu dem zu messenden Werte steigert. Die Eichung des Anemometers konnten wir mittels des Glockengasometers im hiesigen In- stitut für technische Physik') ausführen; durch Belasten bezw. Entlasten der Glocke (Quer- schnitt =4,84 qm) und Regulierung des Luft- stromes mittels eines Drosselventils Hessen sich in einem 50 mm weiten Rohr Geschwindigkeiten bis zu 8 m/sec herstellen. In dem umstehenden Diagramm sind die Eichungskurven für zwei Anemometer (gestrichelte Kurven) wiederge- geben; bei Nr. i stehen die Ebenen der Flügel etwa unter 30" gegen die Achse geneigt, bei Nr. 2 unter etwa 45*. Die Schwellengeschwin- digkeit beträgt bei Nr. i etwa 0,08 m/sec, bei Nr. 2 etwa 0,05 m/sec. Man kann das Anemometer auch zur Mes- sung der Luftgeschwindigkeit in Rohren be- nutzen, die weiter sind als das Schutzrohr. Wir haben das Anemometer Nr. i in einem Rohre von 120 mm lichter Weite geeicht; die erhaltenen Resultate sind in dem Diagramm durch J bezeichnet. Der wirkliche Wert der Luftgeschwindigkeit ist hiernach um einige Prozente grösser, als der aus dem Quer- schnittsverhältnis berechnete. Man muss also die Eichung bei der gleichen Anordnung vornehmen wie die Messungen, damit die Wirbelbildung an dem Schutzrohr des Ane- mometers in beiden Fällen gleich ist. l) Herrn Prof. Dr. Lorenz sind wir filr die freundliche Überlassung der Mittel des Institutes zu Dank Terpflichtet. Göttingen, Geophysikalisches Institut. (Eingegangen 2. April 1904.) Ober die Flammenleitung. (Bemerkungen zu der Arbeit des Herrn J. Stark.) Von Erich Marx. Herr J. Stark hat „Theoretische Bemerk- ungen zur Ionisation in Flammen" in dieser Zeit- schrift 6, 83, 1904 publiziert, aufdie Herr Starke, in einer Kontroverse') zwischen letzterem und mir Bezug nimmt. In derKontrover.se zwischen Herrn Starke und mir handelte es sich zuerst nur um die Frage, ob die Temperatur der Anode für die Flammenleitung in Betracht kommt oder nicht. Es bandelte sich also um eine Thatsache, die experimentell erweisbar ist, nicht um die Er- klärung einer Thatsache. Erst in der Antwort hat dann Herr Starke zwar die Richtigkeit der Experimente, die den Einfluss der Tempe- ratur der Anode, sowohl wenn sie in der Flamme selbst ist, bei Vjo Volt, als auch wenn sie als Begrenzung der Flamme angebracht ist, nicht bestritten, auch die grosse Genauigkeit der Experimente, die mit einer von ihm als „un- sauber" charakterisierten Experimentalanord- nung erzielt sind, anerkannt, aber alsdann eine Erklärung erbracht, die mit der Auffassung des Herrn Stark sich im wesentlichen decke, aber ein Novum gegenüber früheren Auf- fassungen bilde. Nachdem inzwischen die Kontroverse mit Herrn Starke"'') erledigt ist, ist mir jetzt übrig geblieben, mich auch Herrn Stark gegenüber auseinanderzusetzen. Es bandelt sich in der Arbeit des Herrn J. Stark im wesentlichen um drei Dinge. I. Sind die negativen Träger in der Flamme Elektronen, oder sind sie Ionen von elektrolytischen Charakter? 2. Ist die Dissoziation der Flamme im wesent- lichen Volumdissoziation oder Ober- flächendissoziationr' 3. Ist die An- wendung der Poissonschen Gleichung gestattet? I. ad I ist folgendes zu bemerken: Bis vor kurzem waren es zwei Erklärungs- weisen, die sich gegenüberstanden. Die von Arrhenius entdeckte Unabhängigkeit der Flani- menleitung vom Säureradikal wollten die einen durch hydrolytische Spaltung, die anderen durdi Elektronen erklären. Seit Townsend experimentell erwiesen hatte, dass man berechtigt ist, aus der Wande- rungsgeschwindigkeit auf die Grösse eines Ions zu schliessen, wusste man, dass die grosse Wanderungsgeschwindigkeit des negativen Ions i) Verli. d. D. Phys. Gesellsch. 6, 372 und 441, 1903, und 6, 43, 1904. 2) E. Marx, Verh. d. D. Phys. Ges. 6, I2I, 1904- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. 299 in der Flamme, als auf Elektronen hinweisend, sich deuten lässt, und da die Anwendung der durch Townsend so schön bestätigten Formel zum allgemeinen Handwerkszeug') des Gasentladungsphysikers gehört, wurden die beiden Krklärungsweisen als zwei ganz selbstverständlich sich ergebende be- handelt. Publice diskutiert wurden sie, soweit ich sehe, zuerst von Herrn H. A. Wilson. '^ Herr Wilson stellte beide Erklärungsweisen gegenüber und versuchte abzuwägen, was für die eine, und was für die andere spräche. Er hat es, nach meiner Meinung mit Recht, ver- mieden, sich vorzeitig für eine Hypothese, als für eine notwendige, auszusprechen, trotzdem auch er die grosse Wanderungsgeschwindigkeit des negativen Trägers als schwerwiegend be- tonte. Da erschien im August 1903 eine Arbeit von Herrn Moreau'), die zeigte, dass sich für die Wanderungsgeschwindigkeit t> des negativen Stromträgers in der Ä- und Wir-Flamme er- gab, dass ist, wo A das Atomgewicht des Na oder K ist. Der Verfasser^) hatte 3 Vj Jahre vorher gefunden, dass für alle Alkalisalze von Cs, Rb, K, Na und Li ^YA = canst ist, wo R den Rotationskoeffizient des Hall- effektes bedeutet. Hierdurch«) war für alle Alkalisalze direkt bewiesen, dass für die Ge- schwindigkeit des negativen Trägers unmöglich das OH-Ion massgebend sein konnte, dass sie vielmehr vom Alkalimetall selbst abhängig sein musste. Damit und durch andere Gesetzmässigkeiten*) war die Brücke zum photoelektrischen Effekt und zur photoelek- trischen Reihenfolge nach Elster und Geitel, die man schon wegen der Folge der Leitfähig- keiten längst gesudit hatte, geschlagen und die Elektronenhypothese zum allgemeinen Stand- punkt erhoben. — Von zwei Möglichkeiten war eine übrig geblieben! Dass ich nun jetzt nach dieser Entdeckung ^uch zum Propheten ex eventu geworden bin, das hat Herr J. Stark nicht wissen können, °a er am 23. Dezember 1903 seinen Aufsatz dem Druck übergab, mein Vortrag vor der "■ Phys, Ges., den ich am 11. Dezember 1903 gehalten hatte, aber erst Anfang Januar er- schienen ist. . Ich kann also Herrn J. Stark in dieser Be- ziehung nur recht geben, wenn er sich mit ") c. f. I. B. E. Riecke: Exp.-Phys. 8, 3S1. 2} H. A. Wilson: Phil. Mag. 4, ai6. 1902, (August- keft). i dem Standpunkt, den ich in meinen Arbeiten vor vier Jahren in Bezug auf die Art des negativen Stromträgers vertreten habe, nicht „identifiziert". Damals, noch dazu vor Ent- deckung des Wesens des photoelektrischen Effekts, war es nicht an der Zeit, die Elek- tronenhypothese zu bilden, oder sich für sie zu entscheiden. Hier also liegt ein Widerspruch mit einer Anschauung vor, die in diesem Gebiete s. Zt. die allgemeine war, heute allgemein ver- lassen ist. 2. Das gleiche aber kann ich in keiner der neueren Ausführungen über diesen Gegen- stand finden. Der „Standpunkt", der eine Volumdisso- ziation und eine Oberflächendissoziation unter- scheidet, der wahre und scheinbare Abweich- ungen vom Ohmschen Gesetz auseinanderhält, ist nicht erst neuerdings geschaffen, sondern seit vielen Jahren allgemeiner Standpunkt in der Physik. Er ist ebenso natürlich der Stand- punkt von Arbeiten, die in diesem Gebiete heute erscheinen, wie er auch der meiner Ar- beiten vor vier Jahren gewesen ist. (Vergl. da- gegen die Darstellung des Herrn Stark auf Seite 86 links unten und rechts oben.) Weiter aber ist die spezielle Erklärung der Erscheinungen als im wesentlichen durch Volumdissoziation be- dingt, gerade die, welche von mir in meinen Arbeiten und zwar damals im Gegensatz zu anderen Forschern, vertreten wurde. Ich habe damals mit derselben Theorie der unvoll- ständig gesättigten Ströme, deren Ele- mente jetzt auf S. 83 der Physikal. Zeit- schrift nochmals abgeleitet sind, die aber in grosser Allgemeinheit von J. J. Thomson') entwickelt vorliegt, versucht, die s. Zt. er- haltenen Kurven zu diskutieren.'') Das führte wegen der von Herrn H. A. Wilson zuerst erwiesenen Oberflächendissoziation und aus anderen Gründen, auf die ich gleich zu sprechen komme, freilich nur zu Näherungs- resultaten. Es ist aber ganz unmöglich, dass nach diesen Ausführungen es als ein Novum hingestellt wird, dass man die Theorie der unvollständig gesättig- ten Ströme hier anwenden muss. Viel eher ist gegen die vor 4 Jahren von mir ver- öffentlichten Ausflihrungen der Einwand zu er- heben, dass ich diese Theorie zu weitgehend anwandte. Das geschah zwar bewusst, da es mir nur auf die Grössenordnungsbestimmung ankam, aber ein „Zuviel" ist hier gewiss ein möglicherer Einwand als ein „Zuwenig". Das wird durch folgendes klar. In dem kälteren Gase, in unmittelbarer Nähe der Anode, werden 3) G. Moreau, Journ. de Phys. (4) 2, 560, 1903. 41 E. Marx, Ann. d. Fbys. (4), 8, 816, 1900. 5) E. Marx, Verh. d. D. Phys. Ges. 6, 441, 1903. t) J. J. Thomson, Phil. Mag. 5, 253, 1899. 3) E. Marx, Ann. d. Phys. S, 788, 1900. Digitized by Google 300 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. bekanntlich die Ionen gleichsam mit wolkiger Kondensation (clouds) belastet, und infolgedessen so lange in ihrer Beweglichkeit gehemmt, bis sie wieder in die sich eng anschliessenden, heisseren Schichten treten. Diese Abweichung von der Voraussetzung der Theorie kommt zu der stets ausserdem vorhandenen Oberflächendissoziation noch hinzu. Die Folge davon ist, dass bei Be- rechnung der Grössenordnung der Wanderungs- geschwindigkeiten aus der J. J. Thomsonschen Theorie der Wert der Wanderungsgeschwindig- keit des positiven Ions zu gross herauskommen musste, wie dies auch eintrat. Auf letzteres hat J. J. Thomson übrigens neulich auch hin- gewiesen. ') Trotzdem bleibt für eine Grössen- ordnungsbestimmung die Theorie anwendbar, solange keine wahren Abweichungen vom 0hm- schen Gesetz eintreten, was erst bei Gefällen von weit über stattfindet.^) Erst wenn cm der Potentialfall an der kälteren Elektrode eine gewisse Höhe erreicht, die noch weit über der angegebenen (mit Rücksicht auf Molekül- Annexe) liegt, dann werden, das zeigt direkt das Experiment, die positiven Ionen trotz des Bal- lastes noch so beschleunigt, dass sie in den heisseren Teilen, nach Ablegung der Konden- sation noch schneller wandern, als ihrer „Beweg- lichkeit" entsprechen würde. Selbst bei sehr grossen EMK wird der Sättigungsstrora in der Flamme nicht völlig er- reicht, daraufhat Herr Wilson schon vor langer Zeit hingewiesen; es ist also nicht richtig, dass man „bis jetzt allein totale Sättigung gekannt" hat. Gerade in Flammengasen hat man, wenn überhaupt zwei Polarisationsgebiete vorhanden sind, bisher stets einen Potentialverlauf beobach- tet, dessen Charakteristikum es ist, dass die freien Elektrizitäten von den Elektroden aus sich eben nicht in einem Wendepunkte treffen, sondern durch ein Stück linearen Gefälles getrennt sind. Dass hieraus folgt, dass der Strom un- vollständig gesättigt ist, ist doch so elementar ersichtlich, dass man es als andere Ausdrucks- weise einer Beschreibung der Potentialkurven bezeichnen kann. 3. Was schliesslich die Poissonsche Gleich- ung und ihre Verwendung im Gebiete der Gasent- ladung anlangt, so sagt man nicht zu viel, wenn man behauptet, dass der Erfolg der Physik der Gasentladung bei höheren Drucken ein Triumph dieser Gleichung ist Das geht für i) J. J. Thomson: Conduction of El. through Gases pag. 205. 2) Auf einige Druckfehler in der Samml. Elektrotechn. Vortr. Bd. 4, 58, 1903 sei mir gestattet aufmerksam zu machen, 100 Volt es muß dort — ^- — heißen. Yergl. Ann. d. Phys. 2, 783, 1900. jeden, dem es bisher entgangen ist, so recht aus dem trefflichen Werk J, J. Thomsons'i hervor. Ich kann also im Gegensatz zu den Herren J. Stark und Starke in den Ausführungen des Herrn Stark ein Novum bezüglich der Auf- fassung der Flammenleitung gegenüber früheren Arbeiten nicht erblicken. Die Herren beglück- wünschen sich ob des Resultates, zu dem sie gekommen sind, dass der Strom in der Flamme ein „partiell gesättigter" ist (H. Starke, Verh. d. D. Phys. Ges. 6, 43), während doch der Ver- fasser schon vor vier Jahren dieselbe Theorie der „unvollständig gesättigten" Ströme auf die Erscheinungen in der Flamme anwandte und mit mathematischem Ansatz quantitativ dis- kutierte. l) J. J. Thomson: Conduction of El. through Gases. (Die deutsche Ausgabe ist mit Ergänzungen, die sich auf die neuesten Untersuchungen beziehen, bei B, G. Teubner in Leipzig im Erscheinen.) Leipzig, Phys. Institut der Universität. (Eingegangen 18. Februar 1904). Magnetische Wirkung elektrischer Verschiebung. Von J. B. Whitehead. In einer früheren Arbeit (diese Zeitschrift 4, 229, 1903) hat der Verfasser eine Reihe von Versuchen beschrieben, deren Zweck es war, die Maxwellsche Behauptung zu prüfen, nach der die Polarisationserscheinung eines Dielektrikums von einer magnetischen Wirkung in den umgebenden Teilen begleitet ist. Bei den dort beschriebenen Versuchen wurde ein wechselndes elektrisches Feld zwischen zwei cylindrischen Messingringen erregt und ein wechselndes Magnetfeld von gleicher Frequenz und eigener Phase senkrecht zum elektrischen Feld vermittels einer Spule erzeugt, welche zu den Ringen konzentrisch war und den äusseren Ring einschloss. Zwei Klumpen aus der iso- lierenden Substanz wurden an den entgegen- gesetzten Enden eines leichten Glasarmes be- festigt, der in seinem Mittelpunkte an einem Quarzfaden hing, so dass die Klumpen zwischen den Ringelektroden schwebten. Das resultierende Drehungsmoment Hess sich durch die Ablenkung des Armes messen, wenn man die Konstanten der Quarzaufhängung benutzte. Wie der zu erwartende Effekt berechnet wurde, ist in der früheren Arbeit angegeben. Die Ergebnisse der Versuche waren gleichmässig negativ. Während die Elektrodenringe bei der früheren Arbeit sorgfältig gedreht und so genau wie möglich centriert waren, Hessen sich Verände- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. 301 rangen in der Verteilung des elektrischen Feldes feststellen, und aus diesem Grunde nahmen die Stücke isolierender Substanz bei eingeschaltetem elektrischem Felde eine Nullstellung ein, die ganz unabhängig war von der Nullstellung, welche der Torsion des Fadens entsprach. Auch die Elektrodenringe aus Messing waren erheblichen Wärraewirkungen durch Foucault- ströme ausgesetzt, welche unsymmetrische Aus- dehnungen und störende Luftströme verursach- ten. Aus diesem Grunde wurden weitere Ver- suche mit zwei verbesserten Apparatformen ausgeführt. Das Dielektrikum erhielt die Form eines vollständigen Ringes, der zwischen die Elektroden hineinpasste und am Mittelpunkte aufgehängt Awar; auf diese Weise wurde die Wirkung von kleinen Veränderungen der Feld- stärke vermieden. Infolge der Vergrösserung der Masse erhielt man auch im ganzen stärkere Verschiebungsströme und ein grösseres Dreh- ungsmoment ; die Benutzung der Quarzaufhängung war jedoch nunmehr unmöglich. Ich benutzte den dünnsten erhältlichen Stahldraht, bei dem, wie ich zeigen werde, die Verminderung der Empfindlichkeit infolge des grösseren Durch- messers nicht erheblich war. Eine zweite Spule für das Magnetfeld wurde innerhalb des inneren Elektrodenringes angebracht, wodurch die Feld- . stärke erhöht wurde. Die Elektrodenringe be- standen aus Hartgummi mit einem dünnen Schild aus Messingblech, wodurch die Foucaultströme vermindert wurden. Der dielektrische Ring bestand aus Hart- gummi und besass einen mittleren Durchmesser von 22,2 cm; Wandstärke 0,63 cm; Vorderseite 5 cm. Der Raum zwischen den Elektroden- ringen betrug 1,26 cm. Die Intensität des Magnetfeldes zwischen den Elektroden war, wie die Messung ergab, H = 680. Die gesamte Stromstärke wurde wie in der früheren Arbeit berechnet, und betrug bei einer Spannung von looooVolt an den Elektroden und einer Frequenz von 133 Cyklen pro Sekunde ^ = 3,9 x 10" * x Amperes. Der Stahldraht, der zur Aufhängung benutzt wurde, war vom Kaliber 42 B. & S. (Durchmesser = 0,0062 cm); seine Länge be- trag 100 cm. Der Torsionskoefifizient wurde nach der Schwingungsmethode bestimmt. Die gemessene Ablenkung betrug 400 mm auf einer Skala aus Mattglas in der Entfernung 140 cm. Es wurden eine grosse Anzahl Ablesungen unter verschiedenartigen Bedingungen vorge- nommen, deren Ergebnisse durchweg negativ waren. Die eben beschriebene Anordnung war in- folge der bedeutenden Masse des Ablenkungs- systems und der elektrostatischen Anziehung an die Seiten des Ringes immer noch der Möglichkeit einer erheblichen Störung ausge- setzt, und aus diesem Grunde entwarf ich eine weitere verbesserte Anordnung. Bei dieser bleibt das Prinzip dasselbe, nur dass an Stelle des Torsionsfadens zur Feststellung des Dreh- ungsmomentes eine Messerschneide benutzt wurde; der ganze Apparat wurde nicht in einer Horizontal-, sondern in einer Vertikalebene auf- gestellt. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass die Wirkungen aller äusseren Stör- ungen, wie z. B. Luftzug, elektrostatische An- ziehung u. 3. w., so gut wie eliminiert werden, da sich der Ring nur rotierend um seine Achse bewegen kann. Der Nachteil ist der, dass die Wage weit weniger empfindlich ist, als der Torsionsdraht. Aus diesem Grunde wurde es nötig, die Dimensionen des Apparates zu ver- grössern, um so die Wirkung gegenüber dem schon früher berechneten Effekt bedeutend zu erhöhen. Ein besonders konstruierter Hart- gummiring mit einer Wagenscheide und Wag- scbale aus Achat kam zur Verwendung. Das Wagensystem besass eine Empfindlichkeit von ','50 Milligramm und das berechnete Drehungs- moment war zehnmal so gross. Verschiedene Versuchsreihen nach verschiedenen Methoden ergaben negative Resultate. Die negativen Ergebnisse beider Versuchs- systeme könnten wie eine Widerlegung der Maxwellschen Behauptung aussehen. In An- betracht der ausserordentlichen Menge indirek- ter Beweise für die Richtigkeit anderer Schluss- folgerungen der Maxwellschen Theorie hat der Verfasser jedoch niemals die Absicht ge- habt, vorliegende Arbeit als Beweis einer der- artigen Behauptung einzustellen. Er hat viel- mehr sich viel lieber zu der Annahme verstanden, dass die Maxwellschen Gleichungen einer weiteren Abänderung oder Auslegung fähig sind und dass die im obigen angeführten Re- sultate mit denselben immer noch im Einklang stehen. Dass dem wirklich so ist, ist kürz- lich von F. Kolacek (diese Zeitschrift 6, 45, 1904) dargelegt worden. In dieser Arbeit ist darauf hingewiesen, dass die magnetische Wirkung einer elektrischen Verschiebung bei den Versuchen des Verfassers durch die elek- trische Wirkung einer Art magnetischer Ver- schiebung neutralisiert würde, deren Wert er berechnet, so dass die negativen Ergebnisse immer noch mit der Maxwellschen Theorie im Einklänge stehen. Der Röntgensche Versuch, eine magnetische Wirkung elektrischer Verschiebung festzustellen, ist kürzlich mit zweifellos positiven Ergebnissen durch Eichenwald (Annalen der Physik 6, 1903) wiederholt worden. Wenn wir dieses Ergebnis acceptieren, so haben wir in den Er- gebnissen des vorliegenden Versuches einen Beweis für das Vorhandensein einer elektri- schen Wirkung magnetischer Verschiebung. Um die beiden Effekte voneinander zu Digitized by Google 302 Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. ii. trennen, hat Verfasser den von Kolacek ange- regten Versuch begonnen, nach dem eine ballisti- sche Ablenkung des Dielektrikums bei konstant erhaltenem elektrischen Feld und bei umge- kehrtem Magnetfelde gesucht wird. Die Versuche wurden im physikalischen Laboratorium der Johns Hopkins Universität mit einem Stipendium der Carnegie-Institution ausgeführt. (Aus dem Englischen übersetzt von A. Graden witz.) (Eingegangen 7. Mirz 1904.) Über eine mögliche Beziehung der Serien- spektren zum Atomvolumen. Von Max Reinganum. Nimmt man an, dass das Ende der Neben- serien durch dieKonstante/i derKayser-Run ge- sehen Formel gegeben ist'), solcissen sich bekannt- lich fünf Gruppen chemisch untereinander ver- wandter Elemente bilden, innerhalb deren die Seriengrenze um so mehr nachRot verschoben ist, je grösser der Wert des Atomgewichts ist. Diese Gruppen sind LiNaKRbCs, CuAg,ZnCdHg, Mg Ca Sr, Alln Tl. Im folgenden soll ge- zeigt werden, dass die Beziehung umfassender wird, wenn man statt des Atomgewichts das Atomvolumen einfuhrt. Es lassen sich dann die sieben ersten Ele- mente, also die ganze erste Mendel e je ffsche Gruppe, zu einer einzigen Reihe vereinigen, ebenso die sechs nächsten, zweiwertigen, und die drei letzten Elemente. In jeder Gruppe ist das Serienende um so weiter nach dem Roten gerückt, d. h. A ist um so kleiner, je grösser das Atomvolumen ist. I. A Atomvolumen Atomgewicht Ctt 3« 592 7.2 63,6 Ag 30712 10,2 '07,93 Li 28587 II.9 7,03 Jfa 24475 23.6 23,05 K 21 991 45.0 39, »S Rb 20939 56.2 85.4 Cs 19743 70,7 II. «33 / Atomvolumen Atomgewicht Zn 42945 9.0 65.4 Cd 40755 12,9 112 Hg 40159 13,9 fest») 200,3 Mg 39796 14,0 24.36 Ca 339«9 25.5 40 Sr 31031 34,5 87,6 i) S. z. B. Winkelmanns Handbuch der Physik II l, S. 441. Breslau 1894. 2) Beim Schmelzpunkt 14,1. III. .\tomvolumen .Atomgewicht AI 4830S ' 10,4 27,1 in \ 445'S '5-3 "5 Tl 4« 542 , 17.3 204,1 Herr Prof. Kayser teilt mir mit, dass ihm bei früheren Rechnungen die Beziehung eben- falls aufgefallen ist. Sie scheint mir einer Mit- teilung wert zu sein, da das Atomgewicht, wie aus der letzten Kolumne hervorgeht, nicht annähernd das gleiche erfüllt. Als Atomvolumina sind die durch die Dichten dividierten Atomgewichte genommen, ihr Wert ist naturgemäss nicht ganz unabhängig von der Temperatur und bedarf daher noch einer ein- gehenderen Kritik. Die Werte für die Atomvolu- mina sind meist aus den in den Tabellen von Landolt und Börnstein angegebenen Dichten berechnet. 2fi 1,8 1,6 1,'r I 1.0 0,i • . ; • j ^ P_(_ . . !_ ^^ \ L^ : — . u-^ ' ''TT I ±^ 0.3 lA 0,1- ftJ Eine weitere noch allgemeinere Beziehung, die allerdings weiterer Bestätigungen bedarf, wird erhalten, wenn man die Atomvolumina der zweiten Gruppe durch vier und die der dritten durch sechs teilt. Es lässt sich dann unter alleiniger, jedoch nicht belangreicher, Ausnahme der Stellung von /« und Z« aus allen Gruppen eine einzige Reihe bilden, in der das Serienende um so mehr im Roten liegt, je grösser das auf diese Weise geteilte Atomvolumen ist. In der folgenden Tabelle ist dasselbe mit F bezeichnet. A V A/ 48308 «.73 In 44S«5 2,55 Zn 42945 *'ol Tl 41542 2.8§ Cd 4075s 3,22 Hg 40159 3.47 Mg 39796 3.50 Ca 33919 6,37 Cu 31592 7.2 Sr 31 031 8,6 ^g 30712 10,2 Li 28587 «1.9 Na 24475 23,6 K 2199« 45.0 Rb 20939 56.2 Cs «9743 70.7 Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. 303 Es ergiebt sich auch graphisch eine recht gute Kur\'e. Die Figur giebt als Abszisse log A, als Ordinate lo^ V. Die Werte von V ent- fernen sich nicht sehr von einer Geraden, was einem einfachen rechnerischen Zusammenhange zwischen A und V entsprechen würde. Bei der Deutung dieser Beziehung ist es naheliegend anzunehmen, dass man es in der zweiten und dritten Gruppe mit Teilschwing- ungen zu thun hat. Die Sicherheit der Beziehung ist natürlich wesentlich davon abhängig, ob sich ein grösseres Material in dieselbe wird einordnen lassen. Münster i. W., März 1904. (Eing^aDgen 24. April 1904.) Erwiderung auf die Kritik des Herrn Franz Streintz.') Von Edmund van Aubel. Herr Franz Streintz hat auf die Bemer- kungen, die ich aus Anlass seiner Arbeit gemacht hatte, in recht scharfem Ton6 geantwortet. Ich möchte seine Kritik, die mir unbegründet er- scheint, nicht unerwidert lassen. 1. Herr Streintz wirft mir vor, ich hätte behauptet, dass meine Ergebnisse von den seinigen vollständig verschieden wären; er be- merkt, dass er die gute elektrische Leitfähig- keit des unter Luftabschluss geschmolzenen Blei- glanzes festgestellt hätte und beweist hierauf, dass meine Zahlenwerte diese Behauptung sowie auch die zweite von seinen Thesen bestätigen. Prüfen wir nun, was denn in meinen Ar- beiten zu dieser Kritik des österreichischen Physikers hat Anlass geben können. In einer im Jahre 1902*) veröffentlichten Arbeit sagte ich: „Andererseits hat F. Streintz durch Kom- primieren von Bleiglanzpulver einen Stift her- gestellt Die Widerstandsfähigkeit würde also mit zunehmender Temperatur kleiner werden, im Gegensatz zu den J. Guinchant- schen und meinen eigenen Messungen." Eine im folgenden Jahre erschienene Notiz') enthielt folgende Sätze: „F. Streintz hat bei verschiedenen Temperaturen die elektrische Leitfähigkeit von komprimierten Sulfidpulvern untersucht, und zwar besonders die von Blei- glanz, dem natürlichen Schwefelblei. Ich habe die Wirkung niedriger Temperaturen auf den elektrischen Widerstand von nach chemischer Methode hergestelltem und darauf geschmol- zenem Schwefelblei untersucht. Die Ergebnisse, die ich unter diesen Umständen erhalten habe, 1) Diese Zeitschr. 5, 159, 1904. 2) Comptes rendus 3. Nov. 1902. 3) Diese Zeitschr. 4, 551, 1903. sind gänzlich von den Streintzschen ver- schieden." Nach Herrn Streintz nimmt also die elek- trische Leitfähigkeit von komprimiertemBlei- glanz bei wachsender Temperatur zu, während meine Messungen das Resultat ergeben, dass der elektrische Widerstand von geschmol- zenem Bleisulfid unter denselben Umständen ansteigt. Es sind dies freilich zwei entgegen- gesetzte Ergebnisse; und dies habe ich auch festgestellt mit den Worten: „Die Ergebnisse, die ich unter diesen Umständen erhalten habe, " Ich hätte natürlich lieber die von uns beiden mit geschmolzenem Sulfid erhaltenen Ergebnisse verglichen; dies habe ich nicht getan, weil mein Kritiker keinerlei Angaben in betreff des Vorzeichens des Tem- peraturkoeffizienten von geschmolzenem Blei- glanz gemacht hat, und erwähne ich jedes- mal, dass ich fiur die von ihm mit kom- primiertem Mineral erhaltenen Ergebnisse betrachte. Im übrigen kam der von Streintz untersuchte Bleiglanz aus Freiberg i'S. ') Durch Schmelzen kann man die Masse gleichartiger machen, wodurch natürlich die elektrischen Eigenschaften eine Veränderung erfahren können, welche von der wahrscheinlich weit grösseren Veränderung der Molekularkonstitution unab- hängig ist. Wenn ich schliesslich die Absicht gehabt hätte, meine Messungen zu einer Kritik des Herrn Streintz zu benutzen, so hätte ich sicherlich nicht folgende Bemerkung unten auf eine Seite in eine meiner Arbeiten gesetzt: „Es ist möglich, dass das von mir untersuchte Schwefelblei metallisches Blei enthielt (H. Erd- mann, Lehrbuch der anorganischen Chemie), und dass der von F. Streintz untersuchte Bleiglanz kein reines Bleisulfid war." Meine Feststellung konnte daher nicht eine Widerlegung der Ergebnisse des öster- reichischen Physikers bezwecken. Was seine zweite These anbelangt, auf die Streintz in seiner Erwiderung anspielt, so ist davon in meinen Arbeiten nirgends die Rede ; ich habe daher auch nicht versucht, dieselbe zu bekämpfen. 2. Herr Streintz sieht es als ein Rätsel an, wie ich noch nach seinen Untersuchungen geschmolzenes Bleisulfid mit komprimiertem Bleiglanz habe vergleichen können. Ich möchte bei dieser Gelegenheit einen Auszug aus einer Arbeit von Herrn P. Ferchland^), Privatdozent l) Im Handbuch der Miueralogie voo Karl Hintze, Rd. I, S. 467 und 476 sind Angaben zu finden über die Verunreinigungen, die event. in dem Mineral enthalten waren. Andererseits kann man bei Daromer, Handbuch der an- organischen Chemie, lid. II, II Teil, S. 546, lesen: Der Blei- glanz enthSlt häufig andere Metallsulfide beigemengt, z. B. die von Ag, Zn, Cd, Cu, Fe, As und 5*. 2) Zeitschr. fttr Elektrochemie 9, 671 und 673, 1903. Digitized by Google 304 Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. ii. an der Universität Halle, über die elektrische Leitfähigkeit von Bleisuperoxyd wiedergeben, da dieser Körper auch von Herrn Streintz untersucht worden ist: „Streintz verwendete nämlich die Stoffe, die er untersuchte, fein pulverisiert, füllte sie in Hohlcylinder von Hartgummi und presste sie hier in einer Schraubenpresse so lange, bis der Widerstand nicht mehr abnahm. Man kann nicht erwarten, nach diesem Verfahren den wahren spezifischen Widerstand eines Körpers zu finden, denn erstens würde ein ganz anderer Grad von Elastizität oder Weichheit als ihn gerade die Oxyde, Superoxyde und Sulfide der Schwermetalle besitzen, dazu gehören, um sie durch blosses Zusammendrücken kompakt zu machen. Zweitens aber ist es recht zweifel- haft, ob nicht die Oberflächen der das Pulver zusammensetzenden Teilchen in der Mehrzahl der Fälle durch adsorbierte Gase, F'euchtigkeit oder fremde Chemikalien mehr oder weniger verunreinigt sein werden. In dieser Beziehung sind die Zahlen sehr lehr- reich, die Streintz für den spezifischen Wider- stand von gepresstem Platinmohr gefunden hat Selbst verschiedene Teile desselben gepressten Cylinders zeigen beträchtliche Unterschiede in der Leitfähigkeit, da der Druck unmittelbar unter dem Pressstempel grösser ist als an irgendeiner anderen Stelle des Cylinders. So schwankte der Widerstand eines Stiftes aus Bleiglanz auf Strecken von je 4 mm zwischen 7,6 und 14,1 Ohm. Möglicherweise werden sich ganz andere Verhältnisse und vielleicht interessantere theoretische Beziehungen ergeben, wenn es gelingen sollte, die Widerstände einer Anzahl von dunkelfarbigen, nichtmetallischen Stoffen in kompaktem Zustande zu messen. Ich bin in der Lage, das Ergebnis von Versuchen mitzuteilen, die ich mit massivem Bleisuper- oxyd angestellt habe •. . Die erhaltenen Werte sind demnach 13 bis 16 mal grösser als die von Streintz gefundenen, Leider scheint Streintz sein Material nicht analysiert zu haben; Selbst wenn unsere Niederschläge anfänglich dieselbe Zusammensetzung gehabt hätten, so fragt es sich, ob nicht wegen der nachfolgenden Proce- duren das Pulver, das Streintz schliesslich untersuchte, wesentliche Änderungen in der Zusammensetzung erlitten hatte." Wie diese Ausführungen beweisen, sind die Physiker von der Richtigkeit aller Ergebnisse des Herrn Streintz nicht so überzeugt, wie er glaubt. Im übrigen habe ich mit meiner Fest- stellung, dass meine Versuche und die des österreichischen Physikers vollständige Ver- schiedenheit des Verhaltens zwischen geschmol- ' zenem Bleisulfid und komprimiertem Bleiglanz erweisen, die These des Herrn Streintz durch Versuche bestätigt, bei denen die Ein- wirkung von niedriger Temperatur auf die Widerstandsfähigkeit speziell unter- sucht wurde. 3. Herr Streintz wirft mir auch vor, dass ich die Versuche von W. Spring über die Kompression fester Körper herangezogen hätte. Mein Kritiker behauptete folgendes'): „Aus Nickelsulfid, dem amorphen Bleisulfid und dem einfachen Schwefeleisen konnten nur sehr ge- brechliche Stifte von ziemlich mattem Glanz gebildet werden, oder man erhielt nur Bruch- stücke von ihnen, wenn man sie aus der Form entfernte." In meiner Notiz habe ich einige Sätze aus einer Arbeit von W. Spring wiedergegeben, welcher durch Komprimieren von amorphem Bleisulfidpulver Bleiglanz erhalten hat. Ich habe auf dieselbe Weise feststellen wollen, dass die beiden Physiker widersprechende Resultate erhalten hätten. Aber Herr Streintz, dem es nicht glückt, aus Bleisulfid einen massiven Stift herzustellen, hat es nicht für angezeigt ge- halten, die Versuche meines gelehrten Lands- mannes zu erwähnen (von denen er sehr wohl Kenntnis zu haben erklärt), und hat auch nicht . den Grund für seinen Misserfolg bei diesem Versuch gesucht. Erst jetzt, nach meiner Beobachtung entschliesst er sich, eine chemische Analyse seines Bleisulfidpulvers vorzunehmen. Um genau zu wissen, wie es damit zuging, wollen wir seine eigenen Worte eitleren: „Die chemische Analyse des auf sein Leitvermögen untersuchten amorphen Bleisul- fides ergab 85,8 Proz. Blei, während die Formel 86,6 Proz. verlangt. Möglicherweise enthielt die Verbindung Spuren von Bleisulfat, die verhinderten, dass die aus diesem Pulver ge- pressten Formen einen entsprechend lebhaften Metallglanz annehmen " Ich kann mir nur Glück dazu wünschen, die Versuche meines Lütticher Kollegen mit ins Treffen geführt zu haben (um mich des Aus- druckes von Herrn Streintz zu bedienen), da das Ergebnis darin bestanden hat, dass ein Widerspruch beseitigt wurde. In meiner Notiz habe ich im übrigen nicht versucht, aus den W. Springschen Arbeiten den Schluss zu ziehen, dass die Streintzsche These unzutreffend wäre, sondern nur den, dass der von letzterem ausgeführte Kompressionsversuch möglicherweise unter ungünstigen Be- dingungen ausgeführt worden wäre; und dies ist auch der Fall. 4. Schliesslich enthält meine Notiz folgenden 1) Streintz, Das Leitvermögen von gepressten Pulvern, Stuttgart, Ferd. Enke, S. 25, 1903. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. Ii. 305 Satz: „Nun sind Salze aber keine guten Elek- trizitälsleiter; der letzte Teil dervonF. Streintz ausgesprochenen Regel mit Bezug auf Nicht- vorhandensein von Kohäsion bei Pulvern von Nichtleitern ist daher nicht als allgemeingültig anzusehen." Eigentlich bezogen sich die Versuche von Herrn Streintz nur auf gepresste Metalloxyde und Sulfide, während er nirgends behauptet, dass seine Schlussfolgerungen sich auch auf Salze ausdehnen liessen. Ich habe ihm durch- aus nicht diese Ansicht zugeschoben; nur habe ich an folgende These des Grazer Physikers erinnert: „Dass nur die Pulver von Leitern gut zu- sammenhängende Stifte von metallischem Glanz und metallischer Härte bildeten, während die Pulver von Nichtleitern weder Metallglanz an- nahmen, noch die notwendige Kohäsion be- sassen," und ich habe nachzuweisen versucht, dass nur der letzte Teil dieses Satzes sich auf Salze nach den Springschen Versuchen nicht anwenden Hesse. Dieser letztere Teil ist im übrigen in meiner Notiz gesperrt gedruckt, und ich habe ausdrücklich gesagt: „der letzte Teil der von F. Streintz ausgesprochenen Regel mit Bezug auf Nichtvorhandensein von Kohäsion bei Pulvern von Nichtleitern ist daher nicht als allgemeingültig anzusehen." Es ist wunderbar, dass unter diesen Beding- ungen Herr Streintz mir Vorwürfe macht, ich hätte daran gedacht, auf Salze folgende These auszudehnen: „Leiter bei gewöhnlicher Temperatur sind nur jene dunkelfarbigen Verbindungen, die sich unter hohem Druck ohne Anwendung eines Bindemittels in bestimmte Formen von metalli- schem Glänze und metallischer Härte bringen lassen." Ich habe also nicht versucht, an meinem gelehrten Opponenten dadurch Kritik zu üben, dass ich seine Versuche mit den W. Spring- schen verglichen hätte. Zum Schlüsse will ich ganz allgemein mich dahin äussern, dass die Streintzschen Beobach- tungen nicht im geringsten die Berechtigung meiner Arbeiten über geschmolzenes Bleisulfid und Schwefelkies beeinträchtigen, bei .denen ich mir das Ziel gesteckt habe, den Gang der Kurve zu bestimmen, welche die Veränderung der Widerstandsfähigkeit bei niedriger Tempe- ratur ausdrückt. Herr Streintz hat im übrigen die Ergebnisse meiner Messungen nicht ange- griffen, und sogar nachgewiesen, dass dieselben sich mit den Schlussfolgerungen, die er aus seinen Untersuchungen zieht, gut vertragen.') Ich will meine Versuche fortsetzen, nachdem ich sie wegen anderer Arbeiten, die mir dringen- der erschienen, habe unterbrechen müssen. Andererseits liegt mir daran, hier zu erklären, dass ich beim Vergleiche der Ergebnisse der Springschen Arbeiten und meiner eigenen Er- gebnisse mit denen des Herrn Streintz durch- aus nicht die Absicht gehabt habe, sie dazu zu benutzen, die Schlussfolgerungen der sehr ausgedehnten und interessanten Untersuchungen meines gelehrten Kritikers zu bekämpfen. i) Im Übrigen entspracheii meine Versuche Über Wider- standsfähigkeit und Hall-Effekt, auch wenn die von mir be- nutzte Bleisulfidplatte oder der Stift eine kleine Bleimenge enthalten hätten, immer noch meinen Zwecken. (Aus dem Französischen ttbersetzt von A. Gradenwitz.) (Eingegangen 2. April 1904.) BERICHTE ÜBER WISSENSCHAFTLICHE VERSAMMLUNGEN. XI. Hauptversammlung der Deutschen Bunsen- > gesellschait für angewandte physikalische Che- > mie (früher Deutsche elektrochemische Gesell- schaft) in Bonn am Rh. 12., 13. und 14. Mai 1904. In den letzten Tagen der Himmelfahrtswoche vereinigte das schöne Bonn etwa 1 50 Mitglieder der deutschen Bunsengesellschaft zur Abhal- tung der diesjährigen Hauptversammlung. Nach einem überaus gemütlichen Begrüssungsabend am Donnerstag begannen am Freitag die Sitz- ungen in dem grossen Hörsaale des chemischen Institutes Poppelsdorf-Bonn. Sobald die üb- lichen Ansprachen und ein Teil des Geschäft- lichen erledigt war, hielt den ersten wissen- schaftlichen Vortrag: Prof. Dr. Bakhuis Roozeboom aus Amsterdam über: Die Anwendung der Phasenlehre auf die Gemische von Eisen und Kohlenstoff Es liegen hier äusserst interessante und wichtige Untersuchungen für die Eisen- und Stahlerzeugung vor, welche von dem Vortragenden unter phasentheoretischen Gesichtspunkten zusammengefasst wurden. Der zweite Vortragende: Prof. Heyn aus Charlottenburg führte den begonnenen Gegenstand weiter, indem er die Härtung des Stahles vom physika- lisch-chemischen Standpunkte aus be- trachtete, und durch zahlreiche Demonstrationen von mikrophotographischen Aufnahmen erläu- terte. Nach der Mittagspause trug alsdann Digitized by Google 3o6 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. Privatdozent Dr. Lob aus Bonn über: Pyrogene Reaktionen und Dissoziations- vorgänge vor und entwickelte eine neue und sehr interessante Auflassung der Dissozia- tionsvorgänge. Daran schloss sich eine kurze Mitteilung von Direktor Rathenau aus Berlin über: metallisches Calcium. Es wurden etwa 30 cm lange und mehrere cm dicke Stangen aus rei- nem, direkt in dieser Form erzeugtem Calcium herumgezeigt, welche auf elektrochemischem Wege gewonnen waren. Da die Methode sehr einfach und das Ausgangsmaterial sehr billig ist, so verspricht das zum ersten Male in grös- seren Mengen hergestellte Metall demnächst recht preiswert zu werden. Privatdozent Dr. Jordis aus Erlangen trug nunmehr über neue Gesichtspunkte zur Theorie der Kolloide vor; daran schloss sich Privatdozent Dr. Wolf Müller ausMül- hausen im Elsass, welcher die Erscheinungen der Passivität der Metalle auf Grund elek- tronentheoretischer Vorstellungen zu erklären versuchte. Auf seine interessanten Ausführungen folgte dann ein eingehender Bericht von Dr. O. Sackur aus Berlin über eine im Reichsgesundheitsamte ausgeführte Arbeit zur Kenntnis derBlei-Zinnlegierungen. Weiter berichtete Direktor Dr. Goldschmidt aus Essen: Über den Ruthenburgprozess, einen neuen in Amerika in der Entwickelung begriffenen eisenhüttenmännischen Prozess. Prof Dr. Tammann aus Göttingen trug dann über Glasbildung und Entglasung vor und zeigte, wie die Entglasungsvorgänge wesentlich bedingt werden durch die Bildung von Krystallisationskernen einerseits und durch die Krystallisationsgeschwindigkeit andererseits. Den Schluss des ersten Verhandlungstages machte Prof Mathesius-Charlottenburg mit einem Vortrag über die Entstehung der Schlacken in hüttenmännischen Prozes- sen, die Konstitution der Schlacken und ihre industrielle Verwertung. Darauf folgte die Versammlung einer Ein- ladung der Stadt Bonn zu einem Bierabende, der die Teilnehmer bis tief in die Nacht hinein in angeregtestem Meinungsaustausche zusammen- hielt. Am Sonnabend, den 14. Mai, wurde in der Morgensitzung nach Erledigung einiger geschäft- licher Angelegenheiten der erste Vortrag ge- halten von: Geh.-Rat W. Ostwald aus Leipzig über die Phasenregel und eine Ableitung der stöchiometrischen Grundgesetze aus der experimentellen Definition des chemi- schen Individuums. Es folgte Prof Dr. Elbs aus Giessen mit einem Vortrage über stereochemische Hinderun;^ bei elektrochemischen Reduktionen, ferner Prof Dr. Bredig aus Heidelberg, welcher über Cyanionenkatalyse berichtete. Privatdozent Dr. Böse aus Göttingen teilte Versuche zur Chemie der Kathoden- strahlen mit und suchte zwischen den ver- schiedenen Anschauungen über die Einwirkung rflerselben auf chemische Präparate eine Brücke zu schlagen. Den Schluss der Morgensitzung bildete ein mit interessanten Experimenten begleiteter Vor- trag von Privatdozent Dr. Trautz aus Freiburg über neue Luminiszenzerscheinungen. Die Nachmittagssitzung des zweiten Verhand- lungstages war den Anwendungen des physi- kalischen Chemie auf medizinische Fragen ge- widmet. Es sprachen: Privatdozent Dr. Schröder aus Bonn über die Ergebnisse der Kryoskopie für die Medizin. Prof Dr. Dreser aus Elberfeld über Gefrierpunkts- undLeitfähigkeitsbestim- mung des Harnes in einigen pharmako- logischen Ergebnissen, Prof Dr. Svante Arrhenius aus Stock- holm über die chemischen Massenwirk- ungen bei den Toxinen, Prof. Dr. W. Nernst aus Göttingen: Zur Theorie der elektrischen Reizung. In allen Sitzungen, ganz besonders aber in dieserletzten fanden äusserst lebhafte Diskussionen statt, die sicherlich allseitig zur Förderung und Klärung der neuen Anschauungen beitrugen. Zu Ehrenmitgliedern der Deutschen Bunsen- gesellschaft wurden ernannt: Sir William Ramsay, Sir Henry Roscoe und Geh.-Rat Prof Dr. Landolt. Der Abend des letzten Tages vereinigte die Teilnehmer der Versammlung zu einem Festessen. Allen, auch denen, welchen es nicht mehr vergönnt war, den Sonntagsausflug ins Siebengebirge mitzumachen, werden die schönen Tage der vom herrlichsten Wetter be- günstigten XI. Hauptversammlung unverges.s- Hch bleiben. E. Böse. (Eiogegaugeo i6. Mai 1904] X. Allgemeine Versammlung der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft in Berlin vom 7. bis 9. April 1904. W^ V. Bezold .schildert zunächst in einer Eröffnungsrede den Fortschritt, den die Ent- wicklung der Meteorologie seit der letzten Ver- sammlung zu verzeichnen hat und stellt im Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. 307 einzelnen dar, wie die Probleme der Erd- und kosmischen Physik heute in den Vordergrund getreten sind. Im speziellen sind es die Vor- gänge auf der Sonne oder besser die Verbindung jener mit denen auf unserem Planeten, denen heute ein ausserordentlich reges Interesse ent- gegengebracht wird. So haben z. B. Nord- mann, Flammarion u. a. Köppens Unter- suchungen über den Zusammenhang der Sonnen- flecken-Relativzahlen mit dem Gange der Luft- temperatur wieder aufgenommen und sind nun zu teilweise recht verschiedenen Resultaten ge- kommen, je nach der Lage der benutzten Orte in Bezug auf das Klima. Redner hebt nun besonders hervor, warum solche Verschieden- heiten auftreten müssen: Die von der Sonne den verschiedenen Breiten zugestrahlten Wärme- mengen werden anderen Gegenden auf sehr verschiedene Weisen zugeführt; so durch Luft- strömungen sehr schnell, durch Meeresström- ungen sehr langsam. Ausserdem kann ihre Wirkung eine sehr verschiedenartige sein, sie können Temperaturänderungen hervorrufen, aber auch vermehrte Bewölkung und dadurch Tem- peraturabnahme oder erstarktes Abschmelzen der Schnee- und Eismassen, so dass also keine Temperaturänderung zur Beobachtung kommt. Erdmagnetismus und Sonnenphysik, Sonnen- physik und Luftelektrizität, alle sind jetzt in engere Verbindung gebracht. Sie zu ergründen ist man jetzt eifrig bemüht. So veranlassten die kartellierten Akademien die Inangriffnahme planmässiger Arbeiten über die Luftelektrizität und ferner ist angeregt worden, durch inter- nationale magnetische Messungen längs eines Breitenkreises eine Entscheidung darüber herbei- zuführen, ob die Erdoberfläche von elektrischen Strömen durchsetzt wird oder nicht. J. Schubert-Eberswalde sprach über den ICinfluss des Waldes auf das Klima, der, wie vorweg genommen sei, bei weitem über- schätzt worden ist. Redner stützt sich auf die Ergebnisse einer Anzahl planmässig angelegter Stationen im Waldbestande, in der Lichtung, am Waldesrand und auf der freien Ebene. Die Untersuchungen beziehen sich auf T^ufttempe- ratur und Feuchtigkeit. Die Hauptresultate sind kurz folgende. Die maximale Abkühlung durch den Wald im ganzen Jahr (Durchschnitt) beträgt 1,1". In Bezug auf die tägliche Variation ist der Wald in Analogie zu dem klimatischen Verhalten einer Thallage zu setzen ; er ist am Tage kälter, in der Nacht wärmer als die freie Station. Nicht allein die Schwankung ist jedoch herab- gesetzt, auch die absolute Temperatur: die kalte Luft bleibt im Walde, während die warme fort- steigt. Der Waldbestand ist auch meist feuchter als die freie Station. Der Wald hat fast keinen Einfluss auf das Klima benachbarter Gegen- den, sondern nur auf sein eigenes. Diskussion: Aug. Schmidt -Stuttgart be- tont den Einfluss des Waldes auf den Hagel, lässt aber offen, inwieweit dieser Einfluss über die Feuchtigkeit zustande kommt oder über die Luftelektrizität. — Hellmann- Berlin und M e i n - ardus betonen die Wichtigkeit der Unter- suchung des Einflusses auf die Regenmenge. Schubert: das Material umfasst erst 5 Jahre. Der Einfluss scheint ein mechanischer zu sein, der Wald giebt ein Hindernis ab. W. Meinardus-Berlin: Über Wasser- temperatur-Schwankungen an den west- europäischen Küsten. Redner unterzieht den Einfluss der Luftdruckdifferenzen längs be- stimmter grösster Kreise auf die Beschleunigung des Golf- und Labradorstromes einer Unter- suchung, da diese Beschleunigungen auch einen rascheren Temperaturtransport und damit einen entsprechenden Einfluss auf die Lufttemperatur und das Klima der westeuropäischen Küsten nach sich ziehen. Er stützt sich dabei auf den B^uys-Ballotschen Begriff des „Übermasses", d. i. die von einer Epoche an gebildete alge- braische Summe aller Abweichungen vom Werte der Epoche und findet, dass das Übermass der Golfstromtemperatur immer gegen jenes des Luftdrucks verspätet ist. Bei dem Labrador- strom kommt eine Temperaturänderung nicht in Betracht; er ist lediglich ein Kompensations- strom und ändert nur tue Menge des mitge- fdhrten " Eises. A. Sprung-Potsdam entwickelt die Theorie einer Vorrichtung am Benndorfschen regi- strierenden Elektrometer, um den Registrier- bereich automatisch zu erweitern. Sie besteht darin, dass bei einer bestimmten Stellung der Nadel eine geeignete Zahl von Elementen der Hochspannungsbatterie ausgeschaltet und da- durch die Potentialdifferenz zweier Quadranten ermässigt wird. Elias-Tegel demonstriert einen Apparat, der die Gegenwart freier elektrischer Ladungen in den oberen Schichten der Atmosphäre regi- strieren soll. Ad. Schmidt-Potsdam: Grundzüge ein<:s Planes zur laufenden systematischen Be- arbeitung der Beobachtungen über mag- netische Störungen. Die Betrachtung der magnetischen Kurven, wie sie an gestörten Tagen registriert werden, liefert zunächst einen fast hoffnungslos verwickelten Eindruck. Den- noch lässt sich die Fülle der Erscheinungen bei näherem Eingehen und namentlich bei Heranziehen von Registrierungen mehrerer Orte und verschiedener Zeiten nach vereinfachenden Gesichtspunkten zerlegen. Man kann grosse, kleinere und kleinste Wellenzüge unterscheiden, eine Sichtung, die nicht bloss eine formale ist. Digitized by Google 3o8 Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. ii. sondern durch die stete Wiederkehr sich als ein Naturphänomen kennzeichnet. So lebhaft die Bewegung ist, lässt sich eine Mittellinie zeichnen, um die die übrigen Oszillationen sich nach dem Prinzip der Superposition bewegen. Diese Mittellinie steigt von der Ruhe zu einem Extrem an und fallt dann meist asympto- tisch zur Ruhe zurück, seltener erreicht sie vorher ein entgegengesetztes Extrem. Für die selbständige Natur dieser Erscheinung spricht auch der Umstand, dass die Überreste der Störung, nach Abzug jener Hauptbewegung an verschiedenen Orten jetzt sehr grosse Ahn^ lichkeit erhalten, während in der Gesamter- scheinung dies nicht zu Tage treten kann. Ferner wird nunmehr der Störungsvektor des Restes stabil, was bekanntlich vorher durchaus nicht der Fall ist. Die Überreste erscheinen wesentlich als lokale Modifikationen der stören- den Kräfte. Die Hauptbewegung erklärt sich durch die Existenz eines arktischen oder ant- arktischen Stromwirbels, dem nun sekundäre Wirbel beigegeben sind. Hiemach ergiebt sich als brauchbare Grund- lage für eine systematische Forschung die, aus der Gesamterscheinung eine Hauptwelle auszu- sondern und nunmehr diese und sodann den Überrest fiir möglichst grosse Gebiete der Erde einzeln zu behandeln. Schubert-Eberswalde: Der Wärmehaus- halt im festen Lande, im Meere und in der Atmosphäre. (Hierüber erscheint dem- nächst ein Sonderreferat in dieser Zeitschrift.) MöUer-Braunschweig: Über die atmo- sphärische Flut und insbesondere über die Ebbebewegung der Luft. Redner hält die zweifellos vorhandene Gezeitenbewegung der oberen Luftschichten auf das Wetter der untersten für sehr wohl von Einfluss. Süring hält dagegen die Vorgänge in den mittleren Schichten für massgebender auf das Wetter unserer Regionen. Less-Berlin: Über die Wanderung som- merlicher Regenfälle durch Deutschland. Die Prognose auf Regen ist die unsicherste, weil die Teilminima zu einflussreich sind. Die Wanderung der Regengebiete geschieht aber keineswegs regellos. Eine Ausmessung aller Regengebiete während eines bestimmten Zeit- abschnittes nach Grösse und Intensität liefert folgendes. Die Gebiete wandern von W nach E mit einer mittleren Verschiebungsgeschwin- digkeit von 237 km pro Tag (gegen 642 km der zugehörigen Depressionen). Dies ist der Einfluss der sekundären Wirbel. Aus derselben Ursache heraus wird das Gebiet auch breiter, in dem die E-Grenze nur nach E, die W-Grenze oft nach W wandert. Die Intensität nimmt pro Tag um 12,8 Proz. ab, dafür die Fläche um 1 5 Proz. zu ; die Wassermenge bleibt also nahezu konstant. In der Diskussion empfiehlt Hell- mann, bedeutend mehr Material zu benutzen und durch Isochronohyeten den Regen genauer zu verfolgen. Köppen-Hamburg betont, dass Teildepressionen auch weniger Regen bringen als die Hauptdepression. Kassner rät, einzelne mehrtägige Regen gesondert vorzunehmen und macht auf den Einfluss der Seehöhe aufmerksam. P. Polis-Aachen: Zur Niederschlags- bildung in Cyklonen, zeigt, dass die Vorder- seite der Depression Tag-, die Rückseite Nacht- regen hat; der tägliche Verlauf der Regenhäufig- keitistauf beidenSeitenfastgenauderumgekehrte. Börnstein-Berlin: Über den jährlichen und täglichen Gang des Luftdrucks in Berlin, legt eine Isoplethenfläche des Luft- drucks vor, wie sie sich aus den ersten vier Gliedern der harmonischen Reihendarstellung ergiebt. In der Existenz eines jährlichen Ganges der einzelnen Koefifiizientenwerte sieht er den i Beweis für die physische Selbständigkeit der I einzelnen Wellen. I Holdefleiss-Halle. Über die meteoro- ' logischen Ursachen des Auswinterns des Getreides. Als Ursachen des Auswinterns (Erfrierens) des Getreides führt Redner an: das Ausfaulen unter einer Schneedecke im nicht gefrorenen Boden und bei Abwesenheit von Schnee den Bodenfrost der Schichten nahe der Oberfläche, während diese selbst aufgetaut ist. Der überaus interessante Vortrag kann leider an dieser Stelle nicht weiter besprochen werden; doch sei erwähnt, dass er zur Konstituierung einer Kommission zur Untersuchung des Wasser- gehaltes der obersten Bodenschichten führte. A. Nippoldt. (Eingegangen 2. Mai 1904.^ BESPRECHUNGEN. Svante August Arrhenius, Lehrbuch der kosmischen Physik. 2 Bde. gr. 8. VIII u. 1026 S. mit über 400 Abbildungen im Text und 3 färb. Tafeln. Leipzig, S. Hirzel. 1903. Mk. 38.— Schon vor mehr als Jahresfrist ist das vor- liegende Bucherschienen, aber es wird die späte Anzeige an dieser .Stelle gewiss entschuldigt werden, wenn man den überaus reichen Inhalt des Werkes sich vergegenwärtigt und ausserdem I den Umstand, dass das Buch über 1000 Seiten I zählt und nicht zu denen gehört, die man so leichthin durchblättert, um einen Überblick vom Inhalt zu bekommen. Der Verfasser, der selbst Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. 309 auf dem Gebiete der kosmischen Physik und speziell der Physik der Atmosphäre mitten in den Forschungen steht, war gewiss wie selten jemand zur Herausgabe eines solchen Buches geeignet und es sind auch gerade diese Kapitel die gediegensten der ganzen umfangreichen Arbeit. Es kann auch keinem Zweifel unter- liegen, dass ein Handbuch der kosmischen Physik, welches auf der Höhe der Zeit .steht, nicht mehr vorhanden war, denn der alte Müller hat sich längst überlebt und es kann auch gewiss nicht behauptet werden, dass die Neubearbeitung, die die Verlagshandlung vor einigen Jahren veranstaltete, unter einem günstigen Sterne gestanden habe. Es ist natürlich hier nur möglich, eine kurze Übersicht des reichen Inhaltes zu geben, denn für eine eingehendere Behandlung desselben würde in dieser Rubrik völlig der Platz fehlen. Das Buch umfasst zwei mittelstarke Bände, im ersten wird die „Physik des Himmels" und die „Physik der Erde" und im zweiten „die Physik der Atmosphäre" ab- gehandelt. Was den ersten Abschnitt anlangt, so ist dessen Inhalt nicht die stärkste Seite des Buches, wenn auch in einer kosmischen Physik nicht gerade die mathematische Einteilung der I limmelskugel und die Chronologie eine wesent- liche Rolle spielt, so wäre doch an manchen Stellen ein etwas schärferer Ausdruck am Platze gewesen. So hat gleich auf der ersten Seite das Jahr 12 Monate statt dreizehn, wie es dem Mondumlauf nach sein sollte '), der Unterschied zwischen siderischem und tropischem Jahr ist recht verschwommen definiert und ausserdem giebt es neben den Frühlingsäquinoktien auch ein solches im Herbst. Was der Verfasser über die Parallaxe der Gestirne und über die Be- stimmung derselben sagt, bedarf an manchen Stel- len der Revision bei einer späteren Auflage. — Doch es soll nicht weiter gemäkelt werden, im ganzen und zumal in den späteren Unterabteilun- gen auch dieses Abschnittes, die sich mehr mit den auf physikalische Vorgänge gegründeten astro- nomischen Forschungsergebnissen beschäftigen, wird die Auffassung klarer und richtiger, doch ist die Deklination des Nordpoles der Milch- strasse wohl um 2 — 3 Grad zu südlich ange- geben. — Was die z. T. doch noch recht hypo- thetischen Ansichten über die Verteilung der Gestirne im Raum anlangt, so sind besonders die auf die Farben derselben gegründeten An- gaben doch wohl etwas zu bestimmt ausge- drückt, auch wird einiges durch die noch nicht be- rücksichtigten Curieschen Entdeckungen modi- fiziert. — Dass die Bestimmung der Sonnenparall- axe durch die Venusatmo.sphäre erheblich be- einträchtigt werden soll, beruht wohl auf einem l) Mond- und Soancnlauf liefern eigentlich voneinandt-r jranz unabhängige Prinzipien der Zeitmessung, wie sie auch durch das Mond- und das Sonnenjahr verwertet sind. Missverständnis bez. des sogenannten „schwarzen Tropfens". — In den Täfelchen für die Masse, Dichte u. s. w. der Körper des Sonnensystems sollte bei der Sonne die Angabe der Masse schärfer hervorgehoben sein, durch die Stellung des Kommas wird der Nichtfachmann leicht ver- fuhrt, dieselbe für nicht viel grösser als die des Jupiter zu halten. Was über die Physik der Sonne beigebracht wird, ist sehr reichhaltig und namentlich durch die Nebeneinanderstellung der verschiedensten Hypothesen interessant. Diese zeigen aber auch sehr treffend, wie wenig Zu- verlässiges wir noch über die physikalischen Verhältnisse auf unserem Centralkörper wissen. Der verstorbene Rud. Wolf-Züricäi ist aber doch wohl mehr Astronom als Physiker ge- wesen. In der Helmholtzschen Theorie über die Volumenänderung der Sonne ist vielleicht hinzuzufügen, dass im Laufe der letzten hundert Jahre mit Sicherheit eine auch nur eine Zehntel Bogensekunde betragende Änderung des Radius nicht nachweisbar ist. — Das nächste Kapitel beschäftigt sich mit den übrigen Körpern des Sonnensystems und betrachtet dieselben hin- sichtlich ihrer Dichte, ihrer Wärmeaufnahme und Strahlung. Die Temperatur (/) auf dem Monde wird nach der Formel: H'= 0,768 {T* — i*) ■ 10-"» berechnet, wo IV = 2,38 die Strahlungseinheit und J die Tem- peratur des Weltraumes ist. Für eine Stelle des Mondes, für welche die Zenithdistanz der Sonne gleich w ist, erhält man: berechnet beobachtet (o= 0" ^ ssss 146» C. 181 Für 00 = 20* / = 140" .. 175 m = so* / = 103" „ 109 0} = 80" / = -2« „ —33 o> = 90" / = -273" ,. —235 Neuerdings von Very ausgeführte Messungen stimmen einigermassen mit den theoretischen, die ersteren sind noch in der zweiten Spalte den Täfelchen beigefugt. Die Verdoppelung der Marskanäle ist etwas kurz behandelt, sie haben gerade kosmisches Interesse, und die wohl emzig richtige Erklärung für die merk- würdige Erscheinung, sie als wesentlich optisches Phänomen aufzufassen, ist nicht erwähnt; auch bei den Erläuterungen betr. den Saturnring hätten dieSeeligerschen Untersuchungen etwas stärker hervorgehoben werden können. — Ich möchte die Bemerkungen über den ersten Ab- schnitt aber nicht beschliessen, ohne zu be- tonen, dass trotz der mannigfachen Kleinigkeiten, von denen die hier erwähnten nur sporadisch herausgegriffen wurden, doch der Wert des Ge- samtinhaltes nicht geschmälert wird. — Was der Verf. über die „Physik der Erde" beibringt, ist wesentlich freier von solchen Digitized by Google 3IO Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. kleinen Verstössen, das hat eben seinen Grund darin, dass hier Verf. auf eigenem Forschungs- gebiet sich befindet. — Der Unterschied zwischen dem Präzisionspendel und den Apparaten von Sterneck und von Defforges mit Bezug auf ihre Verwendung als absolute und reine Vergleichs- instrumente dürfte etwas präziser ausgesprochen sein. — In einer zweiten Unterabteilung dieses Kapitels wird die feste Erdkruste und das Erd- innere behandelt. Dahin gehören die Zunahme der Temperatur mit der Tiefe, der Zustand im Innern der Erde, die Strahlung nach aussen; .sodann werden besprochen: die Vulkane und in einigen weiteren Paragraphen die Erdbeben und die dahin gehörigen Erscheinungen, sowie schliesslich die Verteilung von Wasser und Land. Die Erdbebenfrage ist etwas kurz ge- halten, es wäre vielleicht möglich gewesen auf die neueren Apparate zur Beobachtung der seismischen Bewegungen und auf die bisher damit erzielten Resultate, wenn auch nur stati- stisch, etwas näher einzugehen; das Material dazu lag bei der Abfassung des Werkes schon vor. In Unterabteilung III wird das „Meer" nach Ausdehnung, Tiefe, Verteilung des Salz- gehaltes und der Temperatur, sowie bez. der hauptsächlichsten Strömungen und ihrer Ver- anlassung behandelt. Schilderungen über das „Meereis" und „Polareis" schliessen als ge- trennte Paragraphen diese Abteilung, der sich dann als IV., V. und VI. die Erläuterungen über das „Wasser auf dem Festlande", „die Wellen- bewegung des Meeres und der Seen", sowie der ,, Wechselwirkung zwischen Land- und See- küsten" anschliessen, womit die Physik der Erde zu Ende geführt ist. In das V. Kapitel fallen die interessanten Untersuchungen über die Ge- zeitenströmungen und die theoretische Behand- lung durch Anwendung der sogen, „harmo- nischen Analyse" durch Darwin. Vielleicht hätte hier neben den ausländischen Gelehrten auch der Verdienste von Borgen um die Aus- gestaltung dieser Lehre gedacht werden können, da es doch immerhin ein deutsches Buch ist, welches der Verf. geschrieben hat. — Das kleine Kärtchen, welches die Hebungen der Skandinavischen Halbinsel darstellt, ist recht instruktiv. — Der zweite Band, welcher wie schon erwähnt, ausschliesslich der Physik der Atmosphäre gewidmet ist, zerfällt in achtzehn einzelne Kapitel und enthält ausserdem die Namen — (oder Personen wie der Verf. schreibt) und Sachregister, die natürlich für ein solches Werk von der grössten Bedeutung sind. Es hätte daher das letztere wohl „gern" noch etwas ausführlicher sein dürfen. — Ref. könnte hier schon durch Aufzählung des Inhaltes der einzelnen Kapitel die Reichhaltigkeit des Werkes andeuten, doch würde damit noch keine rechte Übersicht über die Art der Behandlung erlangt sein, er muss deshalb, wenn auch der übliche Raum für die Besprechung eines solchen Werkes überschritten wird, noch einige spezielle Bemer- kungen daran knüpfen. In Kapitell: Bestandteile der Luft ist Neues nicht hinzugekommen, aber es hätte dem Phänomen des „Höhenrauches" noch einige Zeilen mehr gewidmet werden können, dagegen ist die Mitteilung der von Andree bei seinen Ballonfahrten gefundenen Werte für die Menge der Kohlensäure interessant. Er fand Höhe o 380 1200 Meter Kohlensäure 0,0320 (0,0418)? 0,0323 Vol.-Proz. Höhe 2370 3200 3830 Meter Kohlensäure 0,0317 0,0310 0,0370 Vol.-Proz. Die „Staubzählungen" Aitkens finden sich auch hier mitgeteilt. Das zweite Kapitel ist der Sonnenstrahlung gewidmet. Es werden die Untersuchungen von Pouillet, Forbes und die neueren von Violle, Langley, Crova u. a. sowie kurz die Beschreibung der an- gewandten Apparate gegeben. Die Zusammen- stellung der Bestimmungen der Solarkonstantc ist wohl ziemlich vollständig, doch hätten in einer kosmischen Physik die Daten genauer gegeben sein können; vgl. z. B. dazu Hanns Meteorologie. — Die Stärke der Strahlung in verschiedenen Höhen wird recht anschaulich durch folgendes Täfelchen bezeichnet (nach Ang ström): Schichtdicke in Atmosph. l 2 3 Strahlung in Guimar (360 m) 1,3g 1,17 1,03 Strahlung in Canada (2125 m) 1,51 1,33 1,20 Strahlung am Pic von Teneriffa . . .(3683 m) 1,54 1,37 1,24 Schichtdicke in Atmosph. 456 Strahlung in Guimar (360 m) 0,92 0,82 0,73 Strahlung in Canada (2125 m) 1,09 1,00 — Strahlung am Pic von Teneriffa . . . (3683 m) 1,14 1,05 0,97 Der Einfluss der Reinheit der Luft in höheren Schichten ist hier deutlich zu bemerken. — Es wird dann in diesem Kapitel noch die Periode der Sonnenstrahlung nach der Jahres- zeit und der Zenithdistanz der Sonne für einen bestimmten Erdort ausfiihrlich besprochen und die theoretische Sollzahl mit dem Beobachtungs- ergebnis verglichen. Das III. Kapitel uni- fasst nur wenige Seiten und ist der Wärmeaus- strahlung gewidmet; dagegen ist im IV. Kapitel die Temperatur der Erdoberfläche sowohl nach ihrem jährlichen als auch täglichen Verlaufe eingehend behandelt; auch die Temperatur in Tiefen bis 70 und mehr Metern findet Erwähnung. Zwei Diagramme mit den Geothermen und Aerothermen geben eine gute Erläuterung des Textes. Ausführlicher noch ist in Kapitel V die Temperatur der Luft behandelt und in Kapitel VI der Druck der Luft und seine Schwankungen. Es kann über diese beiden Kapitel hier schneller hinweggegangen \«rden, Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11. 311 da sie im wesentlichen die wichtigsten Daten aus dem vorzüglichen Hannschen Werke wieder- geben, sie sind deshalb aber auch in der mehr auf das Allgemeine gerichteten Darstellungsweise des Verfassers nicht weniger lesenswert. — Auch von den folgenden Kapiteln bis zum X. gilt ähnliches, sie beschäftigen sich der Reihe nach mit dem Wassergehalte der Atmosphäre (soweit es gasförmigen Aggregatzustand hat), den Wolken und Niederschlägen, den Winden und den Wirbelbewegungen in der Luft, mit welcher Betrachtung dann schliesslich die Möglichkeit einer begründeten Wettervorhersj^e abgehandelt wird. Mit Recht bemerkt der Verfasser am Schlüsse dieser praktischen Auseinandersetz- ungen, wie schwierig eine auch nur auf kurze Zeit vorausgehende Prognose der Witterung ist; aber der Satz, dass die Erhaltungstendenz der- selben einfach mit der Dauer selbst wachse, ist doch wohl nicht ganz richtig. P>s giebt sicher gewisse Maxima dieser Tendenz, die allerdings von örtlichen Verhältnissen und auch von dem Charakter der jeweilig herrschenden Witterung selbst abhängen mögen, die aber gewiss nach ihrer Überschreitung wieder einen Umschlag der Witterung wahrscheinlicher machen. Es würde eine gar nicht unverdienstliche Sache sein, diesen Verhältnissen an der Hand ausgedehnter Be- obachtungsreihen näher nachzugehen. — Das Kapitel XI enthält die theoretischen Grundlagen für die dynamischen Vorgänge in der Atmo- sphäre; wie der Verfasser in der Vorrede sagt, verdankt er diesen Teil des Werkes H. Sand- ström, der selbst die Entwickelungen von Lord Kelvin weitergeführt und die Resultate seiner Untersuchungen in einer Schrift „Über die Beziehungen zwischen Temperatur und Luft- bewegung in der Atmosphäre unter stationären Verhältnissen" niedergelegt hat.') Die dort z. T. mit Bjerknes Formejn ge- gebenen Berechnungen und Entwickelungen bilden einen erheblichen Teil dieses Kapitels. Sie fuhren zu einigen Leitsätzen betreffend die Cirkulation der Luftmassen und geben z. T. einen Anhalt über die Entstehung der cyklo- nalen Bewegungen in dem Luftmeere. Im übrigen schliesst sich dieses Kapitel an die Untersuchungen von J. Thomson, Ferrel, Helmholtz, Guldberg, Mohn, Sprung u.a. an, aber es muss hier wegen spezifischer Daten auf das Original verwiesen werden. — Im Zu- sammenhang mit den theoretischen Entwickel- ungen steht der Inhalt des nächsten Kapitels, welches in kurzen Zügen die Einwirkung des Windes auf die Erdoberfläche darstellt. Es werden hier auch die sogen. Wanderdünen be- sprochen und auch die mehrfach vorgekommenen Transmissionen von Staub und Sand auf sehr I) Vgl. Meteorolog. Zeitschr. 1902, S. 161 ff. weite Entfernungen hin, z. B. der Erscheinungen dieser Art vom 9. bis 12. März 1901. - - Ka- pitel XIII behandelt die Gewitter; neben dem mehr statistischen Material, welches über die Erscheinungen bei Gewittern gesammelt worden ist und sich auf die Form der Wolken, die Niederschläge und die jährlichen und täglichen Perioden derselben bezieht, ist besonders von Interesse der Paragraph über die Entstehung der Gewittererscheinungen. Derselbe giebt die Erklärung auf Grund der neueren lonentheorien, deren Resultate sich allerdings auch mit den älteren Anschauungen teilweise decken.') Der Verfasser sagt: „Die Luft enthält bekanntlich eine gewisse Menge von positiven und nega- tiven Ionen, deren Anzahl stark mit der Höhe über dem Boden zunimmt. Diese Ionisierung der Luft wächst auch mit der Bestrahlung. Die Ionen dienen als Kondensationskerne für den Wasserdampf, besonders die negativen. Auf diese Weise entsteht eine Scheidung der posi- tiven und negativen Ionen, welche letzteren vorzugsweise zur Erde transportiert werden und dieser eine negative Ladung erteilen, wogegen die Luftschichten einen Überschuss an positiver Elektrizität zurückbehalten. Wolkenmassen, die sich in ziemlicher Höhe bilden, werden eine starke Ladung erhalten." Dadurch sind die Bedingungen für die elektrischen Entladungen offenbar gegeben. — Auch auf den Unterschied zwischen Wärme- und Kältegewittern lässt sich die Theorie anwenden. — Die auf Hagelbild- ungen, das in seiner Wirkung noch recht proble- matische Wetterschiessen und die Begleiterschein- ungen mancher Gewitter, als Tromben, Tornados u. s. w. gerichteten Erläuterungen bilden den Schluss dieses Kapitels. — Bevor der Verfasser auf die übrigen Phäno- mene, welche mit der atmosphärischen Elektri- zität zusammenhängen, eingeht, schiebt er in den Kapiteln XIV und XV das ein, was als meteo- rologische Akustik und Optik bezeichnet werden kann. Es wäre vielleicht besser gewfesen, die Erläuterungen über das Gewitter hinter diese Kapitel zu stellen und so das, was mit der Elek- trizität der Luft zusammenhängt, auch räumlich beisammen zu haben. Kapitel XIV behandelt den Schall, dessen unter gewissen Verhältnissen sehr weite Hörbarkeit, das Echo und die eigen- tümlichen Laute, welche als singende Felsen u. dergl. bekannt sind. Ref vermisst die Er- wähnung des in der Ost- und auch Nordsee nicht seltenen „Seeschiessens" (Mistpoeffers oder wie es sonst genannt wird). Das Phänomen ist nicht nur an offene Meere gebunden, sondern auch mehrfach am Bodensee beobachtet worden. Die Erklärungen dafür sind jedenfalls durch plötzliche Volumenänderungen gewisser Luft- l) Vgl. Haan, Meteorologie, S. 667 ff. Digitized by Google 312 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 1 1 . niassen zu geben, ob die Veranlassung dazu aber in elektrischen oder anderen Umständen (lokalen Winden o. dgl.) gesucht werden muss, ist noch sehr fraglich. Wesentlich ausfuhrlicher i.st die meteorologische Optik behandelt. Bei der scheinbaren Gestalt des Himmelsgewölbes .sind besonders auch Reimanns Untersuch- ungen angeführt; doch fehlt eine Erwähnung der terrestrischen Refraktion und deren Ab- hängigkeit von Luftzustand und Entfernung. Dagegen sind die anormalen Brechungen, Luft- spiegelungen u. s. w. kurz erwähnt. Die Er- scheinungen des Regenbogens, der Nebensonnen u. s. w. werden sowohl theoretisch als auch statistisch ausreichend berücksichtigt, ebenso daä Dämmerungsphänomen und die z. T. in sehr hohen Luftschichten zustande kommenden, dahin gehörigen Erscheinungen (Krakataoaus- bruch u. s. w.). Eine spezielle Domäne des Verfassers ist das Gebiet der Luftelektrizität, sofern man dieselbe als einen stehenden Zu- stand der Atmosphäre betrachtet (die Gewitter sind ja schon früher behandelt). Dementspre- chend bleibt auch den Kapiteln XVI und XVII, welche diesem Gegenstande und dem Polarlicht gewidmet sind, kaum noch etwas hinzuzufügen, sie dürften den Gegenstand erschöpfend und dem neuesten Stande der Wissenschaft ent- sprechend behandeln. Das Schlusskapitel XVIII ist dem Erdmagnetismus und seinen verschie- denen Erscheinungsformen gewidmet. Das stati- stische Material ist recht vollständig vorhanden und namentlich durch gute Diagramme erläutert, doch hätte vielleicht der theoretischen Seite dieses Gebietes noch etwas mehr Platz gewährt werden können. Doch trotz allem, was Ref. Gelegenheit gegeben war, in dieser ausfuhr- lichen Besprechung noch als wünschenswert zu er- wähnen, ist in diesem wichtigen und höchst ver- dienstlichen Werke eine überaus reiche Fülle von Wissen niedergelegt. Es konnte das ja von dem als Träger einer der Nobelpreise neuer- dings viel und in weiteren Kreisen genanntem Verfasser auch gar nicht anders erwartet werden. Nur verhältnismässig sehr wenig wird eine spätere Auflage nachzubessern oder zu vervoll- ständigen haben. L. Ambronn. Reinhold Proeil, Über den hydraulischen Wirkungsgrad von Turbinen bei ihrer Ver- wendung als Kraftmaschinen und Pumpen. gr. 8. IV u. 28 S. mit 8 Figuren und 3 Tafeln. Berlin, Julius Springer. 1904. M. 1,60. Das flott geschriebene Werkchen verfolgt den Zweck, dem Konstrukteur beim Entwerfen einer Turbine oder Pumpe lange numerische Rechnungen und zeitraubendes Probieren zu er sparen. Nach geeigneter Umformung der be- kannten Gleichungen für den hydraulischen Wirkungsgrad werden aus den Resultaten einigt einfache Diagramme abgeleitet. Dieselben i;c- statten dann, unter Vermeidung nicht ausführ- barer Werte, in kürzester Zeit alle zum Ent- würfe notwendigen Grössen, z. B. Schaufelwinkel. Umfangsgeschwindigkeit, Querschnitte usw.. so zu ermitteln, dass ein möglichst grosser theo- retischer Wirkungsgrad erzielt wird. In vier Teilen werden Axialturbinen und Axialpumpen, Radialturbinen und Radialpumpen behandelt. Dabei ergeben sich interessante Vergleiche zwischen den einzelnen Maschinengattungen be züglich ihres theoretischen Wirkungsgrade.s, die allerdings zum Teile schon bekannt sind. Dj^ Büchlein kann Konstrukteuren und Studierenden aufs wärmste empfohlen werden. R. Lorenz. (Eingegangen $. Januar 1904.1 i Personalien. I (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenosaen, der I Redaktion von eintretenden Änderungen mögliebst bald Mitteilung xu machen.) ! Es habilitierten sich: Dr. Elis Strömaren für .Vstriv i nomie in Kiel, Oberingenieur Konrad Zehme für eltk- I trischen Kahnbau in Charlottenburg. I Es erhielt den Professortitel: Privatdozent Dr. G. Käm- I mel in Rostock. Es wurden ernannt: PrivatdozeDt Dr. W. GintI usii I Adjunkt O. Gras, beide in Prag zu ausserordendichen Pro- I fessoren, Ingenieur Kinkel an der Handelshochschalc i» I Köln zum Professor. I Es wurden berufen: Prof. Dr. Roessler, Maschinen- 1 Ingenieur, und Privatdozent Dr. Wohl, organischer ChemiVeT. beide aus Berlin als etatsmässige Professoren an die techni»:'i:( Hochschule in Danzig. Gesuche. The Victoria University of Man- chester (Owens College). A. Harling Betiearoh Fellowship in Fare or ▲ppliadPhyiicS of the Value of £ 125 is offered. Can- didates must give eridence of being able to conduct an inde|ia>- dent research, State if possible the nature of the research lbc> intend to pursue, under the direction of the Profcsor d Physics (Dr. A. Schusterl, and give particnlais of their \>k- vious training and education, .Applications should be sent in not later Ihan 13 June to the Registrar, from whom details of conditions may be obtained. Ffir die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Böse in Oöttineen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig. Druck von August Pries in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 12. 15. Juni 1904. RedakdoiiuctilaM für No. 13 am ta. Juni 1904, 5. Jahrgang. INHALT. (R. «— Referat, B. = Besprechung.] Seite Atmosphärisches Potentialgeftlle : Ober die Ursache des normaleD und der negatWea Erdladuog. Be- merkungen zu Prof. Eberts Theorie, v. G. C. Simpson 32$ Boae, B., Über die chemische Wirkung der Kathoden- strahlen 329 Chemisch: Über die — Wirkung der Katbodenstrahlen, von E. Böse 329 Curie, P., Neuere Untersuchungen über Radioaktivität (Fortsetzung) 313 Detektor: Einige Beobachtungen am Schlömilch- Wellen- — fttr drahtlose Telegraphie, v. M. Reich 338 Doppelbrechung: Lamellare — , v. O. Wiener . . . 332 Drahtlose Telegraphie: Einige Beobachtungen am Schlö- milch-Wellendetektor fllr —, v. M. Reich . . . 338 Ebert: Über die Ursache des normalen atmosphärischen Potentialgefalles und der negativen Erdladung. Be- merkungen zu Prof. — Theorie, v. G. C. Simpson 325 Elektrometer: Über eine automatisch wirkende Vorrich- tung zur Erweiterung des Messgebietes der Regi- strier- — . — Nebst einer Bemerkung über die auto- matische Aufzeichnung der luftelektrischen Zerstreu- ung, V. A. Sprung 326 Elster, J. u. H. Oeitel, Über Radioaktivität von Erdarten und Quellsedimenten 321 Erdarten: Über Radioaktivität von — und Quellsedi- raenten, V. J. Elster und H. Geitel 321 Erdladung: Über die Ursache des normalen atmosphä- rischen PutentialgefSUes und der negativen — . Be- merkungen zu Prof Eberts Theorie, v. G. C. S i m p s o n 325 Oeitel, H. u. J. Elster, Über Radioaktivität von Erd- arten und Quellsedimenten 32 1 Gesuche 344 Kathodenstrahlen: Über die chemische Wirkung der — , v. E. Böse 329 Lamellare Doppelbrechung, v. O. Wiener 332 Luftelektrisch : Über eine automatisch wirkende Vorrich- tung zur Erweiterung des Messgebietes der Registrier- ElektTometer. — Nebst einer Bemerkung über die automatische Aufzeichnung der — Zerstreuung, v. A. Sprung 326 Messgebiet: Über eine automatisch wirkende Vorrichtung zur Erweiterung des — der Registrier-Elektrometer. — Nebst einer Bemerkung über die automatische Auf- zeichnung der luftelektrischen Zerstreuung, v. A.Sp r u n g 326 Meyer, St. u. E. v. Schweidler, Über den Ein- fluss von Temperatnränderungen auf radioaktive Sub- stanzen 319 Personalien 344 Seite Potentialgefölle : Ober die Ursache des normalen atmo- sphärischen — und der negativen Erdladung. Be- merkungen zu Prof, Eberts Theorie, v. G. C. Simp- son .•■ • 325 Quellsedimente: Über Radioaktivität von Erdarten und — , V. J. Elster und H. Geitel 321 Radioaktiv: Über den Einflnss von Temperaturänderungen auf — Substanzen, v. St. Meyer und E. v. Schweidler 319 Radioaktivität: Neuere Untersuchungen über — (Fort- setzung), V. P. Curie 313 — Über — von Erdarten und Qaellsedimenteo, v. J. Elster und H. Geitel 321 Registrier-Elektrometer: über eine automatisch wirkende Vorrichtung zur Erweiterung des Messgebietes der — . — Nebst einer Bemerkung über die automatische Auf- zeichnung der luftelektrischen Zerstreuung, v.A.Sprung 326 Beich, M.., Einige Beobachtungen am Schlömilch- Wellendetektor für drahtlose Telegraphie .... 338 Schlömilch-Wellendetektor: Einige Beobachtungen am — für drahtlose Telegraphie, v. M. Reich . . . 338 Schweidler, E. ▼. u. St. Heyer, Über den Ein- fluss von Temperaturänderungen auf radioaktive Sub- stanzen 319 Siemens & Halske: Der schnellwirkende Tjrpendruck- telegraph von — . (R.) 340 Simpson, Q. C., Ober die Ursache des normalen atmosphärischen Potentialgefälles und der negativen Erdladung. Bemerkungen zu Prof. Eberts Theorie 32$ Sprung, A., Über eine automatisch wirkende Vorrich- tung zur Erweiterung des Messgebietes der Registrier- Elektrometer. — Nebst einer Bemerkung über die automatische Aufzeichnung der luftelektrischen Zer- streuung 326 Telegraphie: Einige Beobachtungen am Schlömilch- Wellendetektor für drahtlose —, v. M. Reich . . 338 Temperaturänderungen: Über den Einfluss von — auf radioaktive Substanzen, v. St. Meyer und E. v. Schweidler 319 Typendrucktelegraph: Der schnellwirkende — von Sie- mens & Halske. (R.) 340 Wellendetektor: Einige Beobachtungen am Schlömilch- — fttr drahtlose Telegraphie, v. M. Reich . . . 338 Wiener, O., Lamellare Doppelbrechung 332 Zerstreuung: Über eine automatisch wirkende Vorrich- tung zur Erweiterung des Messgebietes der Registrier- Eleütrometer. — Nebst einer Bemerkung über die automatische Aufzeichnung der luftelektrischen Zer- streuung, V. A. Sprung 326 ORIGINALMITTEILUNGEN. Neuere Untersuchungen über Radioaktivität. Von P. Curie. (Fortsetzung.) IV. über induzierte Radioaktivität und die radioaktiven Emanationen. Induzierte Radioaktivität. — Radium, Thor und Aktinium haben die Eigenschaft, nach aussen noch anderweitig zu wirken als durch die von ihnen ausgesandten Becquerelstrahlen. Sie teilen allmählich den in ihrer Nachbarschaft ] befindlichen Körpern ihre radioaktiven Eigen- 1 Schäften mit, und diese senden dann ihrerseits Becquerelstrahlen aus. Die Aktivität kann in \ dieser Weise auf Gase, Flüssigkeiten und feste Körper übertragen werden, und dies ist das I Phänomen der induzierten Radioaktivität. Die induzierte Radioaktivität breitet sich in , Gasen durch eine Art Leitung weiter und weiter I aus; sie ist keineswegs an die Einwirkung di- rekter Strahlung von den erregenden Körpern ' aus gebunden. I Entfernt man den aktivierten Körper von Digitized by Google 314 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. dem radioaktiven, so bleibt die auf diesem Körper induzierte Radioaktivität eine gewisse Zeitlang weiter bestehen; sie nimmt indessen nach und nach ab und erlischt endlich ganz. Emanation. — Zur Erklärung dieser Phä- nomene macht Herr Rutherford die Annahme, dass Radium oder Thor beständig ein mate- rielles, radioaktives, unbeständiges Gas abgeben, welches erEmanation nennt. Die Emanation verbreitet sich in dem Gase, welches den radio- aktiven Körper umgiebt; sie vernichtet sich selbst allmählich, indem sie Becquerelstrahlen aussendet und andere unbeständige radioaktive aterielle Körper hervorbringt, welche nicht flüchtig sind; diese neuen Materien setzen sich an der Oberfläche der festen Körper fest und machen sie radioaktiv. Man kann, ohne die Hypothesen soweit zu präzisieren, den Namen Emanation annehmen zur Bezeichnung der radioaktiven Energie in der Form, welche sie annimmt bei ihrer Ausbreitung in dem die radioaktiven Körper umgebenden Gase; man kann des weiteren noch annehmen, dass diese Energie verschwin- det, indem sie die Energie der induzierten Radioaktivität an festen Körpern erzeugt. Durch Radium induzierte Radioaktivi- tät und Radiumemanation. — Bringt man ein festes Radiumsalz in einen geschlossenen Raum, welcher mit Luft gefüllt ist, so werden die inneren Wände des Raumes und alle in demselben befindlichen festen Körper radio- aktiv. Beispielsweise kann man in den Raum eine feste Platte irgend eines Körpers einführen, dieselbe eine gewisse Zeit hindurch darin be- lassen, sie dann herausnehmen und auf ihre Radioaktivität hin untersuchen. Man konstatiert dann, dass die Aktivität der Platte zunächst mit der Dauer ihres Aufenthaltes in dem Räume wächst, dass sie aber bei einem hinreichend langen Aufenthalt einen Grenzwert erreicht. Wenn die aktivierte Platte aus dem Räume entfernt wird, so verliert sie ihre Aktivität nach einem Exponentialgesetz; die Strah- lung vermindert sich auf die Hälfte ihres Wer- tes in je einem Zeitraum von der Grössenord- nung einer halben Stunde. Im allgemeinen aktivieren und entaktivieren sich unter gleichen Bedingungen alle festen Körper in derselben Weise. Die Erscheinungen sind viel intensiver (un- gefähr 20 mal), wenn man statt des festen Ra- diumsalzes eine Lösung desselben Salzes in einem offenen Gefässe in den Raum bringt. Die Natur und der Druck des in dem Räume befindlichen Gases haben auf die beobachteten Erscheinungen keinen Einfluss. Die in einem Räume induzierte Radioaktivi- tät ist proportional der in demselben befind- lichen Menge Radium. Steht der Raum, welcher das Radium ent- hält, durch ein Rohr mit einem zweiten Räume in Verbindung, so werden in diesem befind- liche feste Körper nach Verlauf einer genügen- den Zeit gleichfalls aktiv. Die Übertragung der aktivierenden Eigenschaft von einem Räume zu einem andern kann sogar durch eine Ka- pillare erfolgen. Wird das Gas, welches durch den Aufent halt in einem Räume, welcher Radium enthielt, aktiviert worden ist, in einen anderen Kaum gebracht, so behält es während einer ziemlich langen Zeit die Eigenschaft, feste Körper, welche mit ihm in Berührung gebracht werden, radio- aktiv zu machen. Gas, welches auf diese Weise der Einwirkung des Radiums entzogen worden ist, verliert indessen allmählich seine aktivierende Eigenschaft; das Verschwinden derselben erfolgt nach einem Exponentialgesetz als Funktion der I Zeit; sie verringert sich auf die Hälfte ihres \ Wertes in einer Periode von je vier Tagen. ! Zur Erklärung dieser Erscheinung kann man ; annehmen, dass das Radium eine fortwährende und konstante Abgabe von radioaktiver Ema- 1 nation vor sich gehen lässt; diese Emanation verbreitet sich in die Luft eines Raumes und wirkt auf die festen Körper ein, indem es die- selben aktiviert. Wenn die Luft in einen an- deren Raum übergeftihrt wird, so wird mit ihr die Emanation mitgefiihrt ; sie zerstört sich dann von selbst mit einer Geschwindigkeit von sol- cher Grösse, dass sie während einer Periode von je vier Tagen um die Hälfte abnimmt. In einem Radium enthaltenden Räume steih sich ein Gleichgewichtszustand her, wenn die Emanationsmenge in dem Räume eine solche ist, dass der von der spontanen Vernichtuns,' herrührende Verlust an Emanation gerade den fortlaufenden Zuwachs an Emanation aufhebt, der seine Quelle im Radium hat. Man kann folgenden Versuch anstellen: Der Glasrezipient A (Figur 2) ist mit Luft gefülh 3 FiK- 2. und steht durch die Verengung bei 0 in Ver- bindung mit dem Ballon ß, welcher eine Radium- lösung -V enthält. Nach Verlauf einer gewissen Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. 315 Zeit hat sich die Emanation nach A ausge- breitet, und die inneren Wandungen dieses Rezipienten sind aktiviert. Man trennt den Rezipienten A vom Radium durch Abschmelzen bei 0. Dann kann man die Strahlung des Rezipienten A nach aussen untersuchen, wenn man ihn in den inneren Cylinder eines Cylinder- kondensators bringt (F'igur 3). Dieser innere t 4 c ■1 B A 1- B c < 8 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. koeffizient der Emanation in Luft ist gleich 0,100 bei der Temperatur 10". Dieser Koeffi- zient ist also von derselben Grössenordnung wie derjenige der Diffusion von Kohlensäure in Luft, welcher bei derselben Temperatur gleich 0,15 ist. Von Thor induzierte Radioaktivität und Thoremanation. — Thor sendet eine Ema- nation aus und bringt Erscheinungen induzierter Radioaktivität hervor; diese Eigenschaften haben den Gegenstand zahlreicher Untersuchungen des Herrn Rutherford gebildet. Die Wirkung des Thors ist übrigens wesentlich weniger in- tensiv als die des Radiums. Die Thoremanation verschwindet von selbst nach einem einfachen Exponentialgesetz, aber das Verschwinden erfolgt weit schneller als bei der Radiumemanation; die Emanationsmenge des Thors vermindert sich auf die Hälfte in ungefähr i Minute und 10 Sekunden, während im Falle des Radiums die Emanationsmenge in 4 Tagen auf die Hälfte abnimmt. Dieser be- trächtliche Unterschied giebt den Erscheinungen ein wesentlich verschiedenes Ansehen. In einem geschlossenen Räume von nicht zu grossen Dimensionen verbreitet sich die Radium- emanation fast gleichmässig über alle Teile des Raumes. Unter den gleichen Umständen findet sich aber die Thoremanation in der Nachbar- schaft des Thors angesammelt, weil sie von selbst verschwindet, bevor sie Zeit hatte, in die Luft hinein auf merkbare Entfernung hin zu diffundieren. Ätan kann die strahlende Aktivität einer Substanz messen, wenn man diese Substanz auf die untere Platte eines aus zwei parallelen horizontalen Platten gebildeten Kondensators bringt und die Leitfähigkeit misst, welche die Substanz der zwischen den Platten befindlichen Luft mitteilt. Führt man diese Messung mit Thoroxyd aus, so konstatiert man, dass die Leitfähigkeit der Luft stark vermindert wird, wenn man einen Luflstrom zwischen die Platten schickt. Das Thoroxyd sendet nämlich Ema- nation aus, welche sich über der Substanz an- sammelt und durch ihre Strahlung zur Ioni- sierung der Luft zwischen den Platten beiträgt. Ein Luftstrom fuhrt die Emanation mit fort in dem Masse, wie sie in Freiheit gesetzt wird, und es bleibt alsdann als Ursache für die Ioni- sierung nur die direkt vom Thor kommende Bequerelstrahlung übrig. Wiederholt man denselben Versuch mit einem Radiumsalz, so bemerkt man, dass der Luft- strom nur eine sehr schwache Wirkung hervor- bringt. Bei Uran und Polonium, welche keine Emanation aussenden, ist die Wirkung des Luft- stromes Null. Im Falle des Aktiniums dagegen hat die Einwirkung des Luftstromes den Erfolg, *!■, der Leitfähigkeit der Lufl zu beseitigen. Man kann schliessen, dass bei Thor und be- sonders bei Aktinium die Strahlung der Ema- nation sehr wesentlich ist gegenüber der Strah- lung der radioaktiven Substanz selbst. Will man einen festen Körper bis zur Sät- tigung mit Thoremanation aktivieren, so ist es notwendig, die Emanation genügend lange Zeit einwirken zu lassen, und zu diesem Zweck muss man sie an der Oberfläche des zu aktivierenden Körpers beständig erneuern. Man erreicht die- ses Ergebnis, wenn man einen Luftstrom fort- gesetzt durch eine Thorsalzlösung streichen lässt und diesen mit Emanation geladenen Luft- strom gegen den zu aktivierenden Körper sen- det. Der durch Thoremanation aktivierte Kör- per entaktiviert sich von selbst nach einem Ex- ponentialgesetz; die Strahlung sinkt auf die Hälfte während einer Periode von je 1 1 Stunden. Im Gegensatz zu den Verhältnissen bei den Emanationen verschwindet also die von Thor auf festen Körpern induzierte Radioaktivität viel langsamer als die von Radium induzierte. Von Aktinium induzierte Radioakti- vität und Aktiniumemanation. — Aktinium sendet eine Emanation aus, welche eine sehr intensive Strahlung liefert. Diese Emanation verschwindet spontan mit einer ausserordent- lichen Schnelligkeit; sie nimmt auf die Hälfte ab in einem Zeitraum von der Grössenordnung einer Sekunde. In Luft von Atmosphärendruck kann die vom Aktinium ausgesandte Emanation sich nicht weiter ausbreiten als auf 7 oder 8 mm Entfernung von der aktiven Substanz; sie akti- viert also nur die in unmittelbarer Nähe der Quelle belegenen festen Körper. Im luftleeren Raum dagegen ist die Ausbreitung sehr rapid, und ein Körper, der sich in 10 cm Entfernung vom Aktinium befindet, kann noch aktiviert werden. Die von Aktinium auf festen Körpern induzierte Radioaktivität verschwindet nach einem Exponentialgesetz; sie verringert sich auf die Hälfte in ungefähr 36 Minuten. Konzentration der induzierten Radio- aktivität auf negativ geladenen Körpern. — Herr Rutherford hat gezeigt, dass ein der Einwirkung von Thoremanation ausgesetzter Körper stärker aktiviert wird, wenn er auf ein negatives elektrisches Potential gebracht ist, als wenn er sich auf demselben Potential be- findet wie die benachbarten Körper; im Gegen- satz hierzu wird er weniger aktiviert, wenn er auf ein positives elektrisches Potential gebracht ist. Die gleiche Erscheinung zeigt sich bei der Aktivierung durch Radium und Aktinium. Die Natur dieses sonderbaren Phänomens scheint mir noch nicht recht festgestellt. (Schluß folgt.) Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. 319 Über den Einfluss von Temperaturänderungen auf radioaktive Substanzen. (Vorläufige Mitteilung.) Von Stefan Mey er undEgonR.v.Schweid 1er. Anlässlich einer Untersuchung von Uran- nitrat in wässeriger Lösung zeigten sich einige Unregelmässigkeiten, die zunächst einer Klar- stellung bedurften. Vor allem waren es Ein- 1 flüsse von Temperaturänderungen , die wir eingehender verfolgen mussten. I Die Versuchsanordnung war im wesentlichen 1 die folgende (vergl. Fig.). Auf den Hals eines Th T s d P ] 1 P _ ö i> Z Elster-Geitelschen Elektroskopes mit Bern- steinisolierung (/?) im Inneren wurde eine Platte (P) vom Durchmesser 14 cm bezw. 20 cm auf- gesetzt, während ein Tischchen Q («^=6,5 bez. 6 cm) mittels eines Stiftes an den Blätt- chenträger angebracht war. Darüber war ein grösserer Topf T aus Kupfer oder verzinntem Eisenblech gestülpt. Ein Schälchen enthielt die radioaktive Substanz .S" und stand auf dem Tischchen. Die Ladung des Elektroskopes ge- schah mittels eines an Q gelöteten Drahtes {Z), der durch ein kleines Loch in der Platte P herausragte. Hierbei war die einzige Isolation der Bernstein im Elektroskop. In manchen Fällen musste eine abgeänderte Anordnung zur Verwendung kommen, wobei die Substanz am Boden eines Topfes lag, während die mit dem Elektroskop verbundene Entladungsplatte eben- falls durch eine Bernsteinisolation durch ein Loch des Topfdeckels eingeführt war. Wird der Topf durch einen Bunsenbrenner erhitzt, so verändert sich im cillgemeinen die Entladungsgeschwindigkeit und zwar in dem Sinne, dass sie kleiner wird. Bei allmählicher Abkühlung wird der Normalwert der Entladungs- geschwindigkeit wieder erreicht, bisweilen so- gar etwas überschritten, doch hält die Herab- minderung im allgemeinen länger an, als die Temperaturerhöhung. Diese Erscheinung wurde beobachtet bei metallischem Uran, Urannitrat- krystallen, Urannitrat in wässeriger Lösung, Pechblende, ferner auch bei Polonium (Radio- tellur Marckwalds) sowie Radium. Sie zeigt starke Unregelmässigkeiten, so dass eine quan- titative Fassung derzeit noch nicht gegeben werden kann. Wir fuhren im folgenden einige Detailresultate an. Als Mass des Entladungsstromes wird die Zeitdauer verwendet, in der die Blättchen des Elektroskopes ein bestimmtes Intervall durch- laufen, also eine der Entladungsgeschwindigkeit reziproke Grösse. Verschiedene Versuchsreihen sind infolge verschiedener Kapazitäten und da an zwei Apparaten gleichzeitig gearbeitet wurde, I nicht direkt miteinander vergleichbar. A. Metallisches Uran, in Pulverform. I Die normale Entladungszeit war r = 1 23 Sek. I Nach Erhitzung auf Ö= 100* (Lufttemperatur I im Inneren des Topfes) t = 245". I Nach abermaligem Erwärmen 0=145"; I T = 48o". I Bei Abkühlung allmähliches Absinken bis ; r= 124". Dieses Beispiel zeigt den Effekt in beson- ' derer Stärke. Im Gegensatz hierzu erwies sich ; Erwärmung des Topfes im Wasserbade auf ' Temperaturen bis 70" als einflusslos. ' Spätere Versuche mit demselben Präparate I ergaben qualitativ ähnliche Resultate, wie der ] erstangeführte, aber in geringerer Intensität. Wird bloss die Substanz allein ausserhalb I des Entladungsraumes erwärmt und dann heiss ! in den Apparat gestellt, so tritt ein analoger I Effekt auf, bei dem die Vergrösserung von t I die rasch verschwindende Temperaturerhöhung beträchtlich überdauert. I B. Urannitratkrystalle. Dieselbe Erschei- I nung zeigte sich in mehreren Versuchen an I Urannitratkrystallen, wir erhielten auch hier teil- weise starke Effekte, z. B. Vergrösserung von T=I27" auf 180"; teilweise schwächere wie T = 4i auf T==47 . C. Urannitrat in wässeriger Lösung. Starke Effekte bei Erhitzung des Topfes, z. B. 7=192' auf T = 298" oder © = 25", T==i53" auf © = 890, T=I96" oder 0=17«, T = 6o auf © = 99*, T = 8i" und Ab- sinken auf T = 57" in anderthalb Stunden (wo- bei allerdings eine kleine Konzentrationsänder- ung der Lösung nicht ausgeschlossen erscheint). Heisse Lösung in den Apparat eingebracht, ergab 7=196" für ö=55», T= 163' für 9 = 20", d. i. 2 Stunden später, 7^140" für Zimmertemperatur, 24 Stunden später. D. Pechblende. Diese kam in Form von feinkörnigem Uranschlich und gestossenem pul- verfbrmigen Uranscheiderz zur Untersuchung. Qualitativ erhielten wir hier zunächst die- selben • Ergebnisse wie bei Uran, sowohl bei Anheizung des l'opfes als bei Erwärmung der Substanz ausserhalb des Apparates. Digitized by Google 320 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. Wurde die Substanz durch ein Aluminium- blech überdeckt, so dass nur die durchdring- licheren Strahlen zur Wirkung gelangten, so zeigt sich erstens, dass die Vergrösserung der Entladungszeit durch Erhitzen er- heblich gesteigert erscheint und zweitens, dass während der allmählichen Abküh- lung die Entladungszeit beträchtlich unter ihren Normalwert sinkt, dann aber im Ver- laufe von mehreren Stunden den Normalwert wieder annimmt. E. Polonium. Ein Wismutstäbchen mit Poloniumüberzug (Radiotellur) zeigte den Effekt zwar noch merklich, aber schwach, z. B. t= 16" bei Zimmertemperatur, auf t = 19" bei 0 = 1 20*'. Auch eine galvanometrische Messung des Sät- tigungsstromes ergab eine schwache Verringer- ung desselben von 28,8 Skalenteilen auf 2$ bei 200". F. Radium. Ein altes, im Jahre 1899 uns von dem Ehepaare Curie zur Verfugung gestell- tes Präparat (Radium-Baryumcarbonat) gelangte in metallischer aus Aluminium und darüber ca. 1 mm dickem Bleiblech gebildeter Umhüllung zur Verwendung. Es zeigte bei Erwärmung des Topfes zunächst den bei allen anderen Sub- stanzen beobachteten Effekt der Vergrösserung der Entladungszeit, doch trat hierauf immer eine ausserordentlich starke Verminderung der- selben ein, die offenbar auf Freiwerden von Emanation beruht, da dann stets auch eine Aktivierung des Apparates konstatiert werden konnte. — Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass bei allen untersuchten Substanzen durch Er- wärmung des Entladungsraumes oder der Sub- stanz auf massige Temperaturen (unter 200') eine vorübergehende Verminderung des Ent- ladungsstromes auftritt, die aber länger als die Temperaturerhöhung anhält. Bezüglich der Deutung dieser Erscheinungen ist es zunächst fraglich, ob sie auf einer Änderung der Akti- vität des Präparates oder auf einer Veränderung des leitenden Mediums beruht. Was den letz- teren Fall anbelangt, so sind von vornherein zwei Möglichkeiten gegeben, von denen die eine, Erhöhung der lonenbeweglichkeit mit der Temperatur, den entgegengesetzten Effekt haben müsste und ausserdem nur zur Geltung gelan- gen könnte, wenn die angewandte Spannung zu gering wäre, um den Sättigungsstrom zu erzielen. Kontrollversuche ergaben für unseren Entladungsbereich (zwischen ca. 200 und 1 50 V), dass der Sättigungsstrom erreicht war. Die zweite Möglichkeit ist die, dass nur ein Teil der Strahlung absorbiert und somit zur Ioni- sierung verwendet wird und dass daher Dichte- änderungen (Abnahme der Dichte mit stei- gender Temperatur) mit der Absorptionsfähig- keit der Luft zugleich den Betrag des Sättig- ungsstromes herabdrücken. Gegen diese Auf- fassung spricht schon der Umstand, dass, wie schon oben erwähnt, die Wirkung noch anhält, wenn die Temperatur der Umgebung ganz oder nahezu wieder erreicht ist. Femer haben auch direkte Versuche, bei denen der Druck durch Auspumpen variiert wurde, oder die Luft durch Leuchtgas ersetzt war, ergeben, dass eine ent- sprechende Änderung nicht auftrat. Es erübrigt also die Annahme, dass vorüber- gehend die Aktivität geändert werde. Gegen- über den negativen Resultaten Becquerels'l bei Uran ist erstens zu bemerken, dass Bec- querel nur bis zu der massigen Temperatur von 83" erwärmt hat, zweitens, dass auch unsere Resultate nicht dafür sprechen, dass die Akti- vität direkt eine Funktion der Temperatur sä, sondern dass Temperaturänderungen vorüber- gehende Änderungen der Aktivität bedingen. Es liegt nahe, anzunehmen, die Temperatur- steigerung bewirke eine Abgabe von Emanation, so dass die Substanz geschwächt zurückbleibt, aber im Laufe der Zeit sich regeneriert — ein Vorgang, der ja von Curies ^) und Rutherford'; an Radium- und Thorium-Präparaten beobachtet wurde. Gegen diese Auffassung spricht aller- dings der Umstand, dass bisher für Uran ^) und Polonium Emanationen nicht angenommen wur- den und weiter die Thatsache, dass von der mit dem Freiwerden der Emanationen zu erwarten- den anfänglichen Verstärkung des Entladungs- stromes bei diesen Substanzen in unseren Ver- suchen bisher nichts sicher zu stellen war, mit Ausnahme eines vereinzelten und deswegen nicht verlässlichen Falles bei einem Versuche mit metallischem Uran. Immerhin wäre die Erklärung möglich, dass diese Emanationen so rasch verschwinden ^), dass sie sich der Beob- achtung in unserer Anordnung entzogen. Mit Versuchen von Frau Curie') in qua- litativer Übereinstimmung ist die von uns einstweilen bei Radium und Pechblende kon- statierte Thatsache, dass die Verminderung der Aktivität hauptsächlich die /S-Strahlung betrifft, während das o-strahlende Polonium von allen Substanzen den Effekt am schwächsten zeigte. i) H. Becquerel, Recherches sur une propriiti nouvelle de la m.iticre 1903, p. 67. 2) S. Curie, Recherches sur les substances radicictives, Paris 1903, p. 129. 3) Vgl. E. Rutherford, diese Zeitschrift 2, 429, 1901. 4) Abgesehen von einer Vermutung K. J. Strutts Naturc 60, 473. 1904. 5) Vgl. hierzu: S. Curie, 1. c. S. 115 und die Angaben über Thorium und Aktinium, J.J.Thomson, Conduction of electricity through g.ises 1903, p. 553. 6) S. Curie, 1. c. S. 129. Wien, 8. April 1904. (Eingegangen 9. April 1904) Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. 321 Über Radioaktivität von Erdarten und Quell- sedimenten. Von J. Elster und H. Geitel. Im folgenden möchten wir im Anscliluss an frühere Untersuchungen') über Messungen der Radioaktivität verschiedener Erdarten, Ge- steine und Quellsedimente berichten, deren Er- gebnisse uns in mancher Beziehung bemerkens- wert erscheinen. Der Apparat, dessen wir uns bedienten, ist zwar im wesentlichen der alte geblieben, doch lohnt es sich vielleicht in Rücksicht darauf, dass einige Abänderungen, die sich als praktisch erwiesen hatten, angebracht sind, und dass diese Untersuchungen etwa von anderer Seite auf- genommen und weitergeführt werden möchten, eine neue zusammenfassende Beschreibung zu geben. Auf einem von drei Stellschrauben getragenen eben geschliffenen Eisenteller T T von 21 cm Durchmesser ruht auf einem centralen Zapfen das mit Spiegelskala und innerer Bernsteinisola- tion ausgestattete geeichte Exnersche Elek- troskop £ mit aufgesetztem Zerstreuungskörper K (Fig. i). Eine Glocke aus Messingblech von i8 cm innerem Durchmesser und 34,5 cm Höhe T^ der Ladung an das Elektroskop vermittelt. Sein oberes Ende trägt eine Metallkugel IC, das untere, in einen federnden Blechstreifen B auslaufend, kann durch Drehung des Drahtes entweder mit dem Zerstreuungskörper oder der Wand der Glocke in leitende Berührung gebracht werden. Um dem Elektroskop eine Ladung zu er- teilen, dreht man den Draht D bis zum Kon- takt der Federt mit dem Zerstreuungskörper K, und berührt die Kugel K^ mit dem einen freien Pole einer Zambonischen Säule, deren andern man in der Hand hält. Ist eine genügende Divergenz der Blätter erreicht, so entfernt man die Säule und dreht den Draht zurück, bis die Feder an die Wand der Glocke anschlägt, da- durch ist die in ihm verbliebene Restladung unschädlich gemacht. Die Divergenz des Elek- troskops kann nun abgelesen werden, ist die natürliche Beleuchtung nicht ausreichend, so wird hinter dem Beleuchtungsfenster Cf eine Lampe aufgestellt. '^1*1^ J, Fig. I. kann so auf den Teller gesetzt werden, dass sie das Elektroskop überdeckt. Von zwei diame- tral gegenüberstehenden kreisförmigen Öffnungen 0 und Cf , die durch Spiegelglasplatten ver- schlossen sind, lässt die eine Licht von hinten auf das Elektroskop fallen, die andere an der Vorderseite dient zum Ablesen der Skala, nöti- gen&lls unter Zuhilfenahme einer Lupe, sie seien kurz als Beleuchtungs- und Ablesungsfenster unterschieden. Der Deckel der Glocke trägt am Rande einen Tubus F, durch den um eine senkrechte Achse drehbar, luftdicht schliessend und durch Hartgummi isoliert, ein gebogener Messingdraht Z> eingeführt ist, der die Zuführung i) Diese Zeitschrift 4, 522, 1903 and 6, 11, 1904. Zwei Röhren R und B! am oberen und unteren Ende der Glocke dienen zum Ein- und Ableiten von Gasen, die man auf einen Gehalt an radioaktiver Emanation untersuchen will. Bei solchen Versuchen wird der feste Anschluss der Glocke an den Teller durch drei aufgesetzte Schrauben und Dazwischenbringen von Vaseline gesichert. Die Prüfung beliebiger Stoffe auf Radio- aktivität geschieht einfach dadurch, dass man sie unter die Glocke bringt und die durch sie bewirkte Zunahme der Ionisierung der Luft an dem Rückgange der Spannung des Elektroskops beobachtet. Zur Aufnahme der Substanzen dient eine Zinkschale 6'.$' mit 2,5 cm hohem Rande, deren Digitized by Google 322 Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 12. Durchmesser so gewählt ist, .dass sie gerade unter die Glocke passt, in der Mitte ist sie durchlocht, um den das Elektroskop tragenden Zapfen hindurchzulassen. Man bestimmt vor jeder Messung zunächst, um wieviel Volt die am Elektroskop abgelesene Spannung (durch die natürliche Ionisierung der Luft sowie, was kaum in Betracht kommt, durch Abfluss über die Bernsteinisolation) im Verlauf einer Stunde sinkt, wenn die Zinkschale leer ist. Bei den gewählten Dimensionen findet man normalerweise 6 — 10 Volt. Alsdann bringt man die zu untersuchende, abgewogene Substanz- menge hinein, am besten in trockenem Zustande und beobachtet den Spannungsverlust in der gleichen Zeit. War genügend Material vor- handen, so verwandten wir stets 125 g, bei Gesteinen und Erden liefert diese Menge durchschnittlich eine Schicht, die den Boden der Schale etwa i — 3 mm hoch bedeckt. Bei geringer Substanzmenge rechneten wir den Spannungsverlust auf 125 g um, indem wir ihn der angewandten Masse proportional setzten. Wenn bei erheblicher Aktivität der Erdprobe die Blättchen des Elektroskops in einer Stunde ganz zusammenfallen, oder wenn die geringe verbleibende Divergenz in ein unsicheres Be- reich der Eichungstabelle fuhren würde, schränkt man die Beobachtungsdauer angemessen ein und rechnet die gefundene Spannungsabnahme auf eine Stunde um. Die so gewonnenen Zahlen geben, nach Abzug der ohne Gegen- wart der Substanz beobachteten Abnahme ein Mass für deren Radioaktivität. Allerdings ist nicht zu vergessen, dass dies Mass nur die Summe der ionisierenden Wirkungen dar- stellt, die von den drei verschiedenen Strahlen- gattungen und der etwa entwickelten Emanation ■ herrühren und dass es daher von vornherein keine zwingenden Schlüsse etwa auf die Stärke der photographischen Eindrücke (durch opake Schichten) erlaubt, die man von dem unter- suchten Körper erwarten darf, und die wesentlich durch die Intensität der ß- und y-Strahlen be- stimmt sind. Bemerkt man, dass die Leitfähigkeit der Luft im Apparat um so mehr ansteigt, je länger die Substanz darin belassen wird, so ist dies ein Zeichen, dass sie radioaktive Emanation ausgiebt. In diesem Falle, der für alle Erd- proben und Quellsedimente zuzutreffen scheint, wird der Apparat leicht durch induzierte Akti- vität für einige Zeit unbrauchbar gemacht; man nehme daher solche Proben, die diese Erschei- nung stark zeigen nach Beendigung der ersten Messung heraus und lasse die Glocke gelüftet 24 Stunden stehen; Abreiben der gesamten inneren Oberfläche mit einem Tuche unterstützt das Verschwinden der induzierten Aktivität. Dass man nicht eigentliche Radium- und Thoriumpräparate, etwa gar in unbedeckten Gefässen unter die Glocke bringen darf, ist wohl selbstverständlich. Die geringste verstreute Menge davon reicht aus, den Apparat dauernd zu verderben. In den beiden folgenden Tabellen sind für verschiedene Erdarten und Gesteinsproben, so- wie für Quellsedimente die mit dem Apparate gefundenen Aktivitätszahlen, bezogen auf 125 g Substanzmenge und eine Stunde Beobachtungs- dauer, zusammengestellt. Bei der Wahl der zu untersuchenden Proben gingen wir von der früheren Erfahrung aus, dass besonders die tonhaltigen Erden eine merkliche Aktivität zeigten, wir haben daher solche von der verschiedensten Herkunft zu beschaffen ge- sucht. Besonders schien es uns von Interesse, in Hinblick auf den Emanationsgehalt gewisser Kohlensäureexhalationen in altvulkanischen Ge- bieten und auf die merkwürdig hohe Aktivität des aus verwandtem Ursprünge entstammenden Fangoschlammes '), tonige Verwitterungspro- dukte älterer und jüngerer Eruptivgesteine zu prüfen. Natürlich sprach auch der Zufall inso- fern mit, als wir uns bei dem Bezüge der Boden- und Gesteinsproben auf solche beschränken mussten, die uns von den betreffenden Fund- orten aus durch das Entgegenkommen sach- kundiger Freunde geliefert werden konnten. Wir sind einer grossen Zahl von Herren da- durch zu lebhaftem Danke verpflichtet.^) Beim Überblick über Tabelle I fällt zunächst die vergleichsweise hohe Radioaktivität der aus Basalten der Gegend von Marburg durch Ver- witterung gebildeten Tone auf. Noch stärker tritt diese hervor in den Erdproben von Capri, von denen einige, besondecs der Höhlenlehm, sogar den Fango von Battaglia übertreffen. Wir waren deshalb anfangs geneigt, die Radio- aktivität als eine charakteristische Eigenschaft vulkanischer Produkte anzusprechen, gaben aber diesen Gedanken auf gegenüber der sehr geringen Wirksamkeit der — allerdings rezen- ten — vom Ätna stammenden eruptiven Massen, die beträchtlich hinter den Erdproben aus dem Harze und von unserm Wohnorte zurückbleiben. Man kann voraussagen, dass die aus der Erde von Capri oder aus Tonlagen basaltischen Ur- sprungs entnommenen Wasser und Luftproben sich durch relativ grossen Gehalt an radio- aktiver Emanation auszeichnen werden. In be- merkenswerter Übereinstimmung mit der Wirk- samkeit der Erde aus Capri steht das durch- schnittlich hohe Leitvermögen der Luft über 1) Diese Zeitschrift 6, i$, 1904. 2) losbesoDdere danken wir den Herren Dr. Bruncke la Marburg, Dr. Cuomo in Anacapri, Dr. Mitscherlich in Kiel und Professor Riccö in C.itania fiir ihre freundlichen Bemühungen. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. 323 Tabelle I. Aktivität verschiedener Erdarten und Gesteine, je 125 Gramm. Fotentialabfall in einer Stunde, der normale Verlust ist abgerechnet. Fango von Battaglia 27.6—30.3 Schwerspathaltiger Ton, Marburg 8,5 Höhlenlehm Capri 101,8 Gartenerde vom Ob- servatorium Cataoia 2,9 Verwitterter Glimmer- schiefer, Lugano 1,8—7,8 I Ackererde von Wolfen- büttel 6,8— io,4 Ackererde von Capri 26,8 Schlamm aus Schlamm- vulkan, Ischia 11,4 Schlamm aus dem Schlammvulkan Macca- lubo am Ätna 2,0 Nagelflue, verwittert, Lugano 5,2 ! Tod aus Granit (Harz) ".9 , Detritus aus der Grotte I von Capri 2,8 Ton aus vulkanischem Gestein, Java 9,6 — 10,5 Weinbergerde aus Ni- colosi 0,0 Ton BUS verwittertem Porphyr von Baden- Baden 7,2 — 11,4 Tabelle II. Ton aus verwittertem Basalt, Marburg 19,2—21,7 Po/.zolan-Erde Capri 23.3 Detritus der Lava des Ätna von Nicolosi 2,7 Humus der Lava von 1889 (Ätna) 3,9 I Verwittertes Porphyr I aus einer Schwerspat- I ader, Baden-Baden 5,6 Ton aus Buntsandstein, Marburg 6,1 Verwitterte vulk. Ab- lagerungen, Capri 51,7 Gartenerde von Nicolosi 0,0 Lapilli und Äsche von 1659 (Ätna) 1,1 Erde aus dem Thermal- gebiet von Baden-Baden 1.2-3.6 Aktivität verschiedener Quellsedimente, je 125 Gramm. Potentialabfall in einer Stunde, der normale Verlust ist abgerechnet. Fango von Battaglia 27,6—30,3 Baden-Baden, Schlamm aus den Ktthlbassins 300 — 400 Wirksamstes Uranpech- erz von Joachimsthal zum Vergleich 13000 (annähernd) Sediment aus Wiesen- bad, feinstes Pulver ab- gesiebt 72,8 Baden-Baden, Sinter aus Leitungsröhren, rötlich gefärbt 37,2—46,4 Urankaliumsulfat 3600 Sinter aus Leitungs- röhren, Bad Nauheim, pulverisiert 23,4—34,3 Baden-Baden, Sinter ans Leitungsröhren, hellgelb 3,6 Baden-Baden, Schlamm aus der Hauptstollen- quelle 1500—2000 Baden-Baden, Sandarti- ges Sediment V.Calcium- carbonat, beim Stehen des Thermalwassers an der l.uft ausfallend 1,6 Baden-Baden, Schlamm aus dem „Ursprung" 3000 Baden-Baden, Schlamm aus der Büttenquclle 13-3 jener Insel, das von Elster') gefunden und von Herrn Cuomo') in längeren Beobachtungsreihen bestätigt ist. — Die Frage, ob die natürliche Aktivität der Erdproben bei längerem Auf- bewahren konstant bleibt, wird erst nach einigen Jahren mit Aussicht auf Erfolg in Angriff ge- nommen werden können. Es scheint, dass die ältesten Proben allerdings einen kleinen Rück- gang erkennen lassen, doch wäre es voreilig, diesen auf eine Erschöpfung des radioaktiven Bestandteiles zurückzuführen. Wahrscheinlicher ist es, dass nach dem Herausnehmen der Sub- stanz aus dem mit Emanation gesättigten Erd- boden ein allmählicher Verlust der in ihr auf- gespeicherten Emanation an die inaktive Um- gebung stattfindet, ohne dass ein genügender Ersatz aus der Substanz selbst erfolgt. Durch Hineinbringen in Bodenluft müsste sich daher solche scheinbar erschöpfte Erde regenerieren lassen. Vorderhand sind die Differenzen noch zu klein, um den Versuch entscheidend er- scheinen zu lassen. Wie die Untersuchung der vulkanischen Produkte, so ist auch die der Sedimente der Thermalquellen (Tabelle II) durch die am Fango- schlamme gefundene Aktivität veranlasst worden. Die erste Probe dieser Art, die uns durch die i) J. Elster, diese Zeitschrift 8, 113, 1900. 2) V. Cuomo, Nachrichten der Kgl. Gesellschaft der Wissenschaft zu Göttingen, Mathem.-phys. Klasse, Heft 6, p. 324, 1902. Verwaltung des Warmbads Wiesenbad im Erzgebirge zugesandt wurde, hatte etwa die doppelte Aktivität des Fango, eine zweite aus Baden-Baden, die wir der- Freundlichkeit des Herrn Sanitätsrats Schliep daselbst verdanken; übertraf ihn um mehr als das 10 fache. Es war uns daher von besonderem Werte, dass einer von uns, Geitel, auf Einladung des letztgenann- ten Herrn die Untersuchung des Badener Ther- malschlammes an Ort und Stelle vornehmen konnte. ') Hierbei ergab sich, dass die Aktivität der von dem Wasser der Badener Thermen abgesetzten festen Stoflfe um so geringer ist, je weiter vom Ursprünge der Quellen sie sich bilden. An diesem selbst fällt ein Schlamm von ganz hervorragender Aktivität heraus, die mit der der Uransalze durchaus vergleichbar ist.^ Durch 125 g der wirksamsten Substanz wurde das Elektroskop des beschriebenen Apparats in wenigen Minuten entladen. Brachte man den Schlamm in einen geräumigen ge- schlossenen Behälter und hängte an einem iso- lierten Metalldraht einen mit Sidotscher Blende bestrichenen Kartoncylinder darin auf, der durch 1) Ausser Herrn Sauitätsrat Schliep sind wir den Herren Hofrat Obkircher, Dr. Rössler und Maschinenmeister Leitz in Baden-Baden zu Dank verpflichtet. 2) Bemerkenswert ist, dass in früheren Zeiten der Badener Schlamm zu den gleichen therapeutischen Zwecken verwandt ist, wie der Fango von Battaglia. (Vgl. O. Rössler, Balneo- logische Centralzeitung, August 1903.) Digitized by Google 324 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. Anschluss an eine Hochspannungstrockensäule auf — 2000 Volt geladen wurde, so zeigte dieser nach 2 — 3stündigem Verweilen in der mit Emanation gesättigten Luft die szintillierende Phosphoreszenz in deutlichster Weise. Aber schon der in den Kühlbassins ausfallende Schlamm steht an Aktivität hinter diesem ersten Produkte zurück, der in den Leitungsröhren sich absetzende Sinter und der in sandartiger BeschafTenheit sich bei Zutritt von Luft nieder- schlagende kohlensaure Kalk sind fast frei von radioaktiver Masse. Schlamm aus einer fast normal temperierten Quelle (der sogenannten Büttenquelle), die in der Nachbarschaft der Ther- men entspringt, war schwach aktiv, ebensowenig (vgl. Tabelle II) zeigte sich irgendeine ab- norme Aktivität an der Erde über dem Ur- sprünge der heissen Quellen wie an den Ge- steinen der Umgebung und deren Verwitterungs- produkten. Lä.sst man eine grössere Menge Badener Schlammes 24 Stunden unter der Glocke des Apparats, so fiillt sich diese so mit Emana- tion an, dass das Elektroskop fast momentan entladen wird. Diese unausgesetzte reiche Entwicklung von Emanation aus dem Schlamme fuhrt notwendig dazu, dass auch das Thermal wass er selbst mit solcher durchsetzt ist, wie es Herr Himstedt schon früher an den Badener Quellen nachge- wiesen hat.') Auch Herr Kahlbaum hatte einer freundlichen Mitteilung zufolge schon vor Beginn der Untersuchungen Geitels nach einer neuen, noch nicht veröffentlichten Methode positive Anzeichen von Radioaktivität in dem Thermalwasser und den von den Thermen im Quellschacht entwickelten Dämpfen gefunden. Leider ist die Menge des zur Zeit vor- handenen aktivsten Schlammes so gering, dass an eine erfolgreiche chemische Behandlung nicht gedacht werden kann, bevor nicht eine grössere Quantität angesammelt ist. Eine Analyse von Bunsen zeigt keinen verdächtigen Bestandteil, die Hauptmasse ist Calciumcarbonat, auch be- trächtliche Mengen organischer Substanz, von einer in dem heissen Wasser lebenden Alge herrührend, sind darin enthalten. Uran oder Thor werden von Bunsen nicht aufgefiihrt, doch wäre zu prüfen, ob sie nicht in Spuren vertreten sind. Merkwürdigerweise hat die Kurve des Abfalls der induzierten Aktivität ftir den Badener Schlamm eine andere Gestalt als die für Radium oder Thorium gültige. Die Abnahme der Radioaktivität ist wesentlich langsamer als für Radium, und schneller als für Thorium, auch das für Thorium charakteristische An- steigen nach kurzer Expositionszeit konnte i) F. Himstedt, Ber. der Naturf.-Ges. in Freiburg i. B. 14, 181 und diese Zeitschrift 6, 210, 1904. nicht erhalten werden. Ob ein Gemisch der bekannten aktiven Stoffe vorliegt, oder ob ein noch unbekanntes Element dieser Art darin vermutet werden muss, kann erst auf Grund von Untersuchungen an reicherem Materiale festgestellt werden. Die letztere Annahme möchten wir durchaus nicht fiir unwahrschein- lich halten. Die Proben aus Bad Nauheim sind uns freundlicherweise von Herrn Professor Dr. Schott daselbst zugesandt. Während des Druckes dieser Mitteilung erhielten wir eine zweite Sendung von Proben aus Nauheim, unter der sich ein Sediment (aus dem Kurbrunnen'i befand, dessen Aktivität (1400) der des Schlam- mes aus dem Badener Hauptstollen nahe kommt. Die Methode, bei der Untersuchung von Quellwässern auf Radioaktivität in erster Linie die Sedimente zu prüfen, ist gegenüber dem Nachweis von Emanation in dem Wasser inso- fern von Vorteil, als die Sedimente ihre Wirk- samkeit ftir absehbare Zeit beibehalten, also nicht unmittelbar nach ihrer Entnahme unter sucht zu werden brauchen und beliebig versandt werden können. Findet man, dass sie Emana- tion entwickeln, so muss diese auch in dem Wasser enthalten sein, dem sie entnommen sind. Es scheint, dass radioaktive Stoffe in den Thermalquellen sehr verbreitet sind.') Zum Schluss möchten wir unsere filjhere Mitteilung über die aus dem Fangoschlamme auf chemischem Wege gewonnenen radioaktiven Produkte durch die inzwischen neu gemachten Erfahrungen vervollständigen. Wir hatten ge- zeigt, dass die salzsaure Lösung des Roh- materials nach Abfiltrieren des Rückstandes beim Fällen mit Chlorbaryum einen aktiven Niederschlag von Baryumsulfat giebt und dass durch Elektrolyse aus ihr auf der Kathode aktive Schichten gewonnen werden können. In der Zwischenzeit hat sich nun feststellen lassen, dass die Barytniederschläge mit der Zeit an Aktivität verlieren, in icx) Tagen ergab sich ein Zurückgehen auf etwa ^/s der anfänglichen Wirksamkeit. Dabei geben diese Präparate reichlich Emanation aus, die von ihnen aus- gehenden Strahlen sind der Hauptsache nach — vielleicht ausschliesslich — a-Strahlen, eine photographische Wirkung durch Aluminium hat sich nämlich nicht erzielen lassen. Dagegen haben die durch Elektrolyse auf Platinblechen niedergeschlagenen Schichten im Laufe der Zeit so wenig an Aktivität ver loren, dass es überhaupt zweifelhaft ist, ob ein Verlust stattgeftinden hat. Sie geben keine Emanation aus und wirken photographiscfa i) Vgl. ausser den Untersuchungen Hirn st edts auch dir von Strutt an den Quellen von Bath und die letzte Ver- öHentlichung von P. Curi« und A. Laborde C. R. 138, 1150, 1904. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. 325 durch Schichten von Aluminiumfolie und schwar- zem Papier hindurch. Allerdings ist die Expo- sitionszeit, entsprechend der geringen Aktivität, ziemlich lang zu wählen. Bei einem Versuche, der ein kräftiges Bild einer Schablone aus dickem Stanniol gab, betrug sie 3 Wochen.. Da die Platte aber durch 2 Lagen schwarzen Papiers und durch Aluminiumfolie geschützt war, ist an einen andern Ursprung des Bildes, als durch Becquerelstrahlen nicht zu denken, zumal das zu dem Versuche verwandte Kathodenblech sich in dem beschriebenen Apparat als kräftig strah- lend erwies, es bewirkte in der Stunde einen Potentialabfall von circa 1 300 Volt. Wolfenbüttel, im Mai 1904. (Eingegangen i6. M&i 1904.) Über die Ursache des normalen atmosphä- rischen Potentialgefälles und der negativen Erdladung. Bemerkungen zu Prof Eberts Theorie. Von George C. Simpson. I. Von allen in letzter Zeit aufgestellten Theorien zur Erklärung des permanenten elek- trischen Feldes in den unteren Bereichen der Erdatmosphäre ist die wichtigste sicherlich die von Prof Ebert, nach der die Erscheinungen auf die Rechnung von lonenabsorption aus der freien stark ionisierten Luft des Erdbodens während ihres Durchganges durch den Boden nach der Atmosphäre ')gesetztwerden. Aufden ersten Blick sieht diese Theorie recht vielversprechend aus ; es bestehen jedoch noch manche Schwierig- keiten, mit denen die Theorie in ihrer gegen- wärtigen Form anscheinend nicht fertig werden kann. Es soll nun hier ein Versuch gemacht werden, die wichtigsten von diesen Schwierig- keiten zu erörtern. 2. Der Theorie zuliebe wollen wir annehmen, dass der Erdboden auf der ganzen Erde mit radioaktiver Emanation durchsetzt sei, so dass die in seinen Poren enthaltene Luft stark ioni- siert ist. Wenn der barometrische Druck ver- ringert wird, so strömt diese Luft aus, und Prof. Ebert nimmt an, dass sie hierbei mit mehr positiven als negativen Ionen heraustritt, eine Annahme, die er auf die bekannten Versuche von Zeleny u. a. gründet. Diese Versuche haben sicherlich bewiesen, dass beim Durch- gange von ionisierter Luft durch Kapillarröhren die Luft unter gewissenBedingungen positiv geladen austritt ; diese Bedingungen sind jedoch begrenzt und nicht leicht zu verwirklichen. Die beiden Hauptbedingungen sind: i. Die Luft ■nuss von einer Stelle verhältnismässig hoher 1} Diese Zeitschr. 6, 13$, I904- nach einer Stelle verhältnismässig schwacher Ionisierung durch enge Kanäle hindurchtreten, und 2. die Zeit, welche der Durchgang bean- sprucht, darf nicht zur Entfernung aller Ionen ausreichen. (Zeleny, diese Zeitschr. 4, 667, 1903; Simpson, Phil. Mag. (6), 6, 589, 1903.) Im Erdboden ist keine von diesen Bedingungen erfüllt, da in erster Reihe Prof Ebert selbst gezeigt hat'), dass Bodenluft nur in grossen unterirdischen Höhlen ionisiert ist, und da weiter- hin selbst dann, wenn die Luft ionisiert wäre, die. Durchgangsgeschwindigkeit der Luft durch die Kapillarkanäle des Bodens infolge fallenden Barometers so gering ist, dass alle positiven und negativen Ionen absorbiert und die Luft in elektrisch neutralem Zustande heraustreten würde. Wir sehen also, dass die Ergebnisse der Zeleny- schen Versuche sich auf Bodenluft nicht an- wenden lassen. 3. Die beiden interessanten Versuche, mit denen Prof Ebert seine Theorie experimentell zu beweisen sucht, entsprechen eigentlich nicht dem natürlichen Vorgang. Bei dem ersten Ver- suche, bei dem Bodenluft durch die Kapillar- kanäle hindurch geschickt wurde, welche durch ein Nadelbündel im Inneren einer Röhre ge- bildet waren, würde keine Ladung erfolgt sein, wenn man die Luft nicht zuerst eine Reihe von I Stunden lang in einem grossen Gefäss hätte I stehen lassen, bevor man sie durch die Ver- suchsröhre gehen Hess. Da dieses Abstehen der Luft in einem grossen Räume im Erdboden I kein Seitenstück besitzt (die Luft geht ja direkt von dem Boden in die Atmosphäre), so giebt der Versuch die natürlichen Bedingungen nicht wieder und ist daher von ernsthaften Einwürfen nicht frei. Der zweite Versuch entspricht den natür- lichen Bedingungen sogar noch weniger, da wir hier erstens einen Behälter mit stark ionisiertem Gase und zweitens eine poröse Schicht von nur 2,5 mm Dicke haben und da drittens eine schnelle Verminderung des Druckes um 100 mm mit entsprechender schneller Luftströmung durch die Kapillarkanäle stattfindet. Keine von diesen drei Bedingungen tritt in der Natur auf, und die Einwände gegen diesen Versuch sind die- selben wie gegen die allgemeine Theorie, da bei dem Versuch stark ionisierte Luft in die Kapillarkanäle tritt, und in geringerer Zeit als zur Entfernung ihrer gesamten Ionen erforder- lich ist, wieder austritt, während in der Natur die Luft lange genug mit dem Boden in Be- rührung ist, um vollständig ihre Ionisierung zu verlieren. Der anscheinende Erfolg des Ver- suches ist ausschliesslich die Folge der Dimen- sionen des Apparates. Wenn der Versuch in einem porösen Cylinder mit 2 cm dicken Wän- l) Ebert' u. Ewers, diese Zeitschr. 4, 162, 1902. Digitized by Google 326 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. den wiederholt und die Druckverminderung eine Stunde lang andauern würde, so ist es mehr als zweifelhaft, ob dann eine Ladung stattfinden würde, und selbst dann wären die Bedingungen von den natürlichen weit entfernt. 4. Da noch gewichtigere Einwände zu machen sind, so wollen wir des Beweises halber an- nehmen, dass die Luft, welche aus dem Boden ausströmt, einen Überschuss von positiven Ionen enthält, und die Frage aufwerfen, ob dieser Überschuss zur Aufrechterhaltung des normalen Potentialfalles an der Oberfläche ausreichen würde. An einem normalen Tage kann man an- nehmen, dass der Potentialgradient 100 Volt pro Meter beträgt und sich bis zu einer grös- seren Höhe als 1000 m erstreckt. Dieser letzte Umstand bedeutet, dass ein Überschuss von positiver Elektrizität noch mehr als 1000 m über der Erdoberfläche vorhanden ist. Dieser Überschuss kann nach der Prof. Ebertschen neuen Theorie nur durch einen ansteigenden Luftstrom von der Erdoberfläche dahin getragen worden sein. Da nun ein positives atmosphä- risches Ion in einem Felde von i Volt/cm sich in der Feldrichtung mit einer Geschwindigkeit be- wegt, die zwischen i und 2 cm pro Sekunde variiert (H. Gerdien, Messungen der elek- trischen Leitfähigkeit der freien Atmosphäre bei 4 Ballonfahrten. — Nachrichten der Kgl. Ge- sellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, math.-physik. Klasse, Heft 6, 1903), so würde ein senkrechter Luftstrom von wenigstens I cm/sec zur Erhaltung des normalen Potential- gefälles c^uch dann noch erforderlich sein, wenn dieses einmal erregt worden wäre. Dies ist nun eine Vertikalgeschwindigkeit, die nur über einem so kleinen Bereiche der Erdoberfläche besteht, ' dass wir mit Sicherheit behaupten können, dass falls ein Überschuss von positiven Ionen direkt oberhalb der Erdoberfläche gegeben ist, das normale Feld sich nicht erregen und erhalten Hesse. 5. Um noch weiter zu gehen, wollen wir zu- geben, dass die Prof. Ebertsche Theorie das normale Feld über Land erklären kann; dann begegnen wir jedoch der Schwierigkeit, die das Feld über dem Ozean bietet. An der Wasser- fläche kann keine Abtrennung von Ionen statt- finden, welche der an der Oberfläche losen Bodens entspräche, und da auf diese Weise über dem Ozean die Quelle freier Elektrizität fehlt, kann dort kein Potentialgefälle erzeugt werden. Man könnte nun die Erklärung vor- bringen, dass die an der Landoberfläche frei ge- machte negative Elektrizität sich über die ganze Erde zerstreue; diese Erklärung berücksichtigt jedoch nicht den Umstand, dass zur Erzeugung des elektrischen Erdfeldes zweierlei nötig ist, nämlich einmal eine negative Ladung an der Oberfläche und ferner eine entsprechende po.si- tive Ladung in der Luft; die eine ohne die andere ist zur Erzeugung eines Feldes nicht im- stande. Mitten auf dem Ozean, wo keine posi- tive Elektrizität freiwird, kann kein elektrisches Feld bestehen. 6. Es dürfte recht interessant sein, abzu- warten, ob obige Einwände gegen die wichtige neue Theorie wirklich oder nur scheinbar sind, da es wünschenswert wäre, eine befriedigende Theorie zur Erklärung der seit langer Zeit aus- stehenden Frage der atmosphärischen Elektri- zität aufgestellt und in allen Einzelheiten ent- wickelt zu sehen. Karasjoh, 9. März 1904. (Aus dem Englischen fibersetzt voif A. GradeDwitz.j (Eingegangen 24. März 1904.1 Über eine automatisch wirkende Vorrichtung zur Erweiterung des Messgebietes der Regi- strier-Elektrometer. — Nebst einer Bemerkung über die automatische Aufzeichnung der luft- elektrischen Zerstreuung. Von A. Sprung. Seit Anfang dieses Jahres ist am Potsdamer Observatorium ein Benndorfscher Registrier- apparat ') fürdie Aufeeichnungder luftelektrischen Potentialdifferenz aufgestellt. Da wir also gerade Winter hatten, so ergab sich auch schon bei massigen Störungen des ruhigen und trockenen Wetters sehr bald die Schwierigkeit des Hinaus- laufens der Schreib-Feder aus dem zu Gebote stehenden Messgebiet. Im ersten Augenblick kam deshalb in Erwägung, noch einen zweiten, unempfindlicheren Apparat zu beschaffen. Als- bald erinnerte ich mich dann aber des Prinzips einer mechanischen Konstruktion, welche ich unlängst hatte ausführen lassen, um bei einem Anemometer ftir momentane Geschwindigkeit eine automatische Umschaltung auf genau halb so grosse Empfindlichkeit zu bewirken, sobald die Geschwindigkeit des Windes eine gewisse obere Grenze (ungefähr 20 m p. Sek.) erreicht. Bei einem Quadranten-Elektrometer lagen nun zweierlei Möglichkeiten vor, um zu einer ähnlichen Konstruktion zu gelangen: i. eine Verstellung am oberen Teile der Bifilar-Auf- hängung, indem — bei unveränderlichem Ab- stand unten — die Empfindlichkeit^) dem oberen Abstand der Bifilar-Äufhängung annäherungs- 1) H. Benndorf, Beiträge zur Kenntnis der atmosphäri- schen KlektrizitSt. X. Ober ein mechanisch registrieiendcs Elektrometer fiir luftelektrische Messungen. Wiener Sit;bcr. math.-naturwiss. Cl. CXI. Abt. IIa. April 1902. 2) Unter „Empfindlichkeit" wird verstanden: , „, d. h. der Ausschlag des Schreibstiftes fBr die Einheit der Spaonuni.'v iinderung; also (etwa bis auf einen konstanten Faktor) das Inverse des Ergebnisses einer Skalenwertbesdmmnng. Genaueres über die Abhängigkeit der Empfindlichkeit von Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. 327 weise umgekehrt proportional ist (am meisten bei ifrossem Betrage dieses Abstandes); — 2. eine Veränderung der Anzahl der Kalomel Elemente, welche zum „Betriebe" des Quadranten-Elektro- meters dienen. Je weniger Elemente man an- wendetj desto unempfindlicher wird das Instru- ment, und zwar ist hier nach der Theorie des Instrumentes eine vollkommene Proportionalität vorhanden. Denn nach S. 507 der angeführten Abhandlung wird für entgegengesetzt gleiche Ladung der Quadrantenpaare der Ausschlag a des Schreibstiftes: a = - * - " — -•'. 24 <-! +3.3 worin L die Länge der Schreibfeder, C^ eine dem Apparat eigentümliche Konstante, ^j den oberen Abstand der Bifilaraufbängung (in cm), F4 das Potential der Quadrantenpaare, V^ das zu regi- strierende Potential der „Nadel" bedeutet. Natürlich ist eine Proportionalität zwischen der Empfindlichkeit des Apparates und der Anzahl der angewandten Elemente nur insofern vor- handen, als man berechtigt ist, die letzteren als gleich zu betrachten. Von den angedeuteten zwei Möglichkeiten wurde — schon der Einfachheit der Konstruktion wegen — die letztere gewählt. Für gewöhnlich arbeitet also das Quadranten- Elektrometer mit 100 Kalomel-Elementen. So- bald nun aber das schreibende oder druckende Ende der „Nadel" nach links oder nach rechts an die Grenze des Papierstreifens gelangt, ent- steht ein elektrischer Kontakt, welcher einen Quecksilber-Umschalter derartig umlegt, dass nun nichtmehr 100, sondern nur noch 20 Elemente thätigsind. Infolgedessen zieht sich die „Schreib- feder" sofort vom Rande des Papierstreifens zurück und schreibt nunmehr nur noch in einem Fünftel des vorherigen Massstabes weiter. Bei der Grösse dieses Sprunges ist es so gut wie unmöglich, ihn in der Aufzeichnung zu übersehen; auch erkennt der hinzutretende „Beobachter" aus der Schalterstellung sofort, dass eine automatische Umstaltung erfolgt ist. Es steht ihm nun frei, — was mit einem Griffe geschehen ist — den Apparat wieder auf „Empfindlich" zu stellen — worüber in einem bereitliegenden Buche, mit einem Blick auf die l'hr, eine Notiz ausgeführt wird. Nichtsdestoweniger ist im Interesse einer leichteren Deutung der Aufeeichnungen und zur Erhaltung thunlichster Klarheit und Übersicht- lichkeit der Kurven dafür Sorge getragen worden, dass das Zurückschalten auf „Empfindlich" nicht w häufig erfolge, nämlich zwei- oder dreimal am Tage. dem oberen Abstand *i der BifUarauf hängung ergiebt sich aus »er alsbald mitzuteilenden Formel ; doch sind die Zahlenwerte A N'emier nicht etwa allgemeine Konstanten, sondern hängen »OB der Ton Benndorf gewählten Sonderfoim ab. In der gewöhnlichen Verfassung der grösseren Empfindlichkeit des Apparates (ich will ihn kurz den primären Zustand nennen) entspricht gegenwärtig i inm Bewegung des Schreibstiftes ungefähr einer Änderung der Potentialdifferenz von IS Volt. Da sich die Null-Lage ungefähr in der Mitte des Papierstreifens befindet, und infolgedessen nach jeder Seite nahezu 5 cm zur Verfügung stehen, so erfolgt die automatische Umschaltung, sobald die luftelektrische (positive oder negative) Potentialdifferenz bis auf unge- fähr 700 Volt pro Meter angewachsen ist. — In dem hierdurch hervorgerufenen sekundären Zustande vermag somit der Apparat nach jeder Seite hin ungefähr 3500 Volt zu verzeichnen — was für die gewitterfreie Zeit des Jahres ja einigermassen ausreichen dürfte.') Immerhin soll erwähnt werden, dass trotzdem in einigen wenigen Fällen auch noch nach der Umschal- tung einzelne Stücke der Kurve verloren gegangen sind. Der Apparat sollte also im sekundären Zustande doch noch etwas unempfind- licher sein, besonders wenn man in Aussicht nimmt, ihn auch noch bei den Gewtttererschei- nungen des Sommers zu verwenden, wenn auch vielleicht nicht geradezu bei einem Nahgewitter. Es scheint ja nun nichts im Wege zu sein, die Zahl der kleinen Elemente noch mehr zu verringern, also z. B. 10 Stück (anstatt 20) zu verwenden. Denn nach den bisherigen Er- fahrungen ist die Sicherheit der Einstellung der Nadel bei wenig Elementen ebensogut wie bei vielen ; namentlich erscheint die Lage der Null- Linie ganz unverändert. Es liegt aber auch noch die folgende Mög- lichkeit vor. Gegenwärtig ist der obere Abstand der Bifilar- Fäden seinem Maximum von etwa 10 mm nahe, so dass man leicht z. B. eine ungefähre Halbierung desselben eintreten lassen kann. Das aber macht den Apparat in seinem primären Zustande empfindlicher. Wenn einem daran aber nichts gelegen ist, kann man die ursprüngliche Empfindlichkeit wieder dadurch herstellen, dass man die Anzahl der Elemente verdoppelt, d. h. 200 (anstatt 100) in Anwendung bringt. Alsdann erscheint es ganz unbedenklich, im sekundären Zustande ','10 der Elemente (anstatt ','5) zu benutzen, weil es sich dabei immer noch um 20 Stück handelt, von denen man ja nun schon weiss, däss der Apparat ganz gut damit arbeitet. Sollten aber in Zukunft auch mit lo Elementen noch ganz gute Ergebnisse erzielt werden, so 1} Obige Zahlenangaben sollen demnächst noch durch unmittelbare Messung zu koBtroUiereD versucht werden. Auch liegt ihnen noch die bis jetzt nur in nicht ganz ausreichen- der Weise bestätigte Annahme zu Grunde, dass im freien Felde die Potentialverteilung in der Vertikalen ungeföhr tibereinstimmt mit der Verteilung in der Horizontalen vor den Fenstern der betreffenden Stelle des Beobachtungsturmes. Digitized by Google 328 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. läge bei 200 Elementen im primären Zustande sogar die Möglichkeit vor, durch die automa- tische Umschaltung die Empfindlichkeit auf '/20 zu reduzieren; es würde alsdann nach jeder Seite ungefähr ein Gebiet von 14000 Volt zur Verfügung stehen.') Ausgeführt wurde der in Rede stehende, im Grunde ja ziemlich einfache Apparat in der kleinen Werkstatt des Observatoriums. Wesent- liche Verdienste um diese praktische Verwirk- lichung des Prinzips hat sich Herr Prof. Lüde- ling erworben, von dem die gegenwärtig im Gebrauch befindliche Form hauptsächlich her- rührt. Im wesentlichen besteht die Konstruktion aus einem ad hoc mit grösster Sorgfalt her- gestellten Quecksilber-Umschalter, welcher bei Eintritt der Kontakte sich vermöge seines eigenen Gewichtes umlegt, wozu nur ein einziges kleines Leclanche-Element erforderlich ist. Die 6 gläsernen Quecksilbertöpfchen sind gegen die gut lackierte Holzunterlage noch vermöge einer etwa '/^ cm dicken Paraffin- schicht isoliert. Die elektrischen Zuleitungen sind derartig angelegt, dass sowohl bei viel als wenig Elementen die Mitte der Batterie mit der Erde verbunden ist. In besonderer Weise sind die Kontakte her- gestellt. Weil nämlich der seitliche Druck, welchen die Nadel auszuüben vermag, nur sehr unbedeutend ist, so hat man auf die Verwendung desselben ganz verzichtet. Dafiir wurde indirekt der Druck benutzt, welchen die herabfallende Registrierbrücke ausübt Diese drückt das Zeigerende kräftig nach unten, und fuhrt die Berührung von 2 dünnen Kontaktblechen herbei, sobald sich der Zeiger über den letzteren be- findet. Die Sicherheit der Funktion scheint eine absolute zu sein, denn in 4 Wochen ist die Vorrichtung wohl 2omal in Wirksamkeit getreten und hat dabei niemals versagt. Beiläufig mögen über die ganze Anlage noch einige wenige Angaben gemacht werden. Seit l) Es handelt sich hiei nicht um bestimmte Vorschläge, sondern nur um Möglichkeiten, die vielleicht versucht zu werden verdienen. — Man darf ja nicht vergessen, dass bei der geringeren Empfindlichkeit die Angaben ungenauer werden. Aber im allgemeinen wird man doch wohl viel lieber mit einer nur wenig ausdrucksvollen Darstellung fttrlieb nehmen, als die Kurve ganz verlieren. Nachträglicher Zusatz (vom Mai 1904): Injfolge einer erst später erkannten technischen Unvollkommen- heit des Quadranten-Elektrometers beschränke ich mich fürs erste darauf, bei der automatischen Um- schaltung eine Reduktion der Empfindlichkeit auf i/a eintreten zu lassen, indem 34 (anstatt 20^ Ele- mente angewandt werden. — Für massig gestörtes Wetter ist aber auch hiermit schon viel erreicht. Einiges Genauere hierüber wird voraussichtlich in der Meteorol. Zeitschr, 1904 in dem Berichte über die 10. allge- meine Versammlung der deutschen Meteorologischen Gesell- schaft mitgeteilt werden. 4 Jahren ist das Reservoir des Wasserkollektors nicht mehr starr aufgestellt, sondern auf eine schlit- tenartige Vorrichtung gesetzt, derart, dass das Ausflussrohr ungefähr in der Richtung seiner Erstreckung verschoben werden kann. Infolge- dessen ist auch der Abstand der AusflussöfTnung vom Fenster innerhalb der Grenzen von Vi bis 1V2 m variabel. Auch diese Einrichtung verfolgt den Zweck, die Empfindlichkeit des Apparates den Jeweiligen Bedürfnissen bis zu einem gewissen Grade an- passen zu können. Was die Reduktion auf gleichen Abstand (i m) anbetrifft, so wurde von vornherein nur eine näherungs weise Proportiona- lität erwartet; mehr aber scheint die Erfahrung auch in der That nicht zu ergeben. ') Für eine rohe Reduktion genügt es aber, die Empfind- lichkeit umgekehrt proportional dem Abstand der AusflussöfTnung vom Fenster anzunehmen. Seit der oben besprochenen Aufstellung des B e n n d 0 r f sehen Registrierapparates wird meistens der normale Abstand von i m unmit- telbar verwendet, obgleich die Möglichkeit der Verschiebung beibehalten worden ist — was dann und wann immerhin von Bedeutung werden kann. Im Sommer z.B. könnte man vielldcht bei andauernd gutem Wetter mit i V2 m Abstand arbeiten,, bei Böen- Wetter und Gewittern mit V2 m Abstand. Aus dem Vorstehenden wird man ersehen, dass der bis dahin verwendete Wasserkollektor auch bei der Einführung des Registrierapparates beibehalten worden ist. Radioaktive Substanzen sind (besonders nach der üblen Erfahrung, über welche mein Kollege Lüdeling auf S. 358 der Münchener „Denkschrift" berichtet hat) aufs sorgfältigste vermieden, weil in der unmittel- baren Nachbarschaft des die Potentialdifferenz aufzeichnenden Apparates auch Beobachtungen über luftelektrische Zerstreuung und lonen- messung angestellt werden, deren Umfang noch erweitert werden soll. Anhang. Zur automatischen Registrierung der luftelektrischen Zerstreuung konzipierte ich im Dezember 1903 das folgende Verfahren: Der Zerstreuungskörper eines Ebertschen Aspirationsapparates wird mit der Nadel eines Quadranten-Elektrometers verbunden. Diese „Nadel" trägt als Zeiger einen isolierten Platin- draht, mit dessen Hilfe ein elektrischer Strom geschlossen und dazu benutzt werden kann, den Zerstreuungskörper nach einem gewissen Ver- luste neu zu laden. Letzteres kann beispiels- weise mit Hilfe einer, nicht zu kräftigen IJ Genauere Bestimmungen werden sich gerade bei Ao- Wendung des Registrierapparates verhältnismässig leicht »us- führen lassen. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. 329 Zamboni sehen Trockensäule geschehen, indem man dieselbe mehr oder weniger schnell an den Zerstreuungskörper heranschiebt, oder auf andere indirekte Weise mit demselben in Berührung bringt. Es wird dann vielleicht mit Hilfe eines anderen ähnlichen Platindrahtes ') möglich sein, dafür Sorge zu tragen, dass die Ladung auch eine gewisse obere Grenze nicht überschreitet. Hierdurch wäre also die Ladung zwischen zwei in zweckmässiger Weise zu wählende Grenzen eingeschlossen. Die Zeit, in welcher das betreffende konstante Intervall durchlaufen AvJrd, ist natürlich um so grösser, je geringer die betreffende Luft elektrisch zerstreuend wirkt; oder bei Anwendung des Ebert sehen Apparates fast unmittelbar: je geringer die Anzahl der Ionen in der Volumeneinheit ist. Die Zeiten der Neuladung des Zerstreuungs- körpers — sie mögen durchschnittlich etwa eine viertel oder halbe Stunde voneinander abstehen — können vermöge irgendeines Chronographen leicht automatisch aufgezeichnet werden. Für positive und negative Zerstreuung könnte man wohl 2 getrennte Apparate verwenden, wenn dieselben genügend gut miteinander ver- glichen werden. — Auf diese Weise würde sich wenigstens in groben Zügen der tägliche Gang des Elementes: „luftelektrische Zerstreuung" registrieren lassen. Aber sogar die Möglichkeit einer kontinuier- lichen Registrierung würde hier vorliegen, wenn man es fertig brächte, den elektrischen Strom beim Aufladen des Zerstreuungskörpers sich selbst aufzeichnen zu lassen. Bald nach Auffindung dieses Verfahrens er- fuhr ich dann aber, dass wenigstens das Prinzip desselben nicht neu war ; denn es stimmt überein mit demjenigen eines Apparates von Kann in Leoben. ^) Bei diesem Instrumente werden alle mit einem Elster-Geitelschen Zerstreuungsappa- rate auszuführenden Manipulationen in getreuer Weise automatisch durchgeführt. Es existiert also in der That schon eine Lösung der vorliegenden Aufgabe, welche mir — wie schon erwähnt — zunächst entgangen war. Trotzdem glaubte ich, meinen Plan vom Ende vorigen Jahres hier ganz unverändert kurz mitteilen zu sollen, weil derselbe in mancher 1) Sollten die 2 Platin-Kontakte das Quadranten-Elektro- meter zu sehr stören, so könnte man vielleicht einen Licht- zeiger verwenden, welcher auf eine cylindrische Selenzelle fallt ; ein durch letztere hindurchgesandter Strom wird dann durch den Lichtstrahl verstärkt werden, so dass ein eingeschal- tetes Relais einen genOgend kräftigen Arbeitsstrom zur Er- zieluog der beabsichtigten Wirkungen hervorruft. & lassen sich übrigens hiernir leicht auch noch andere Methoden ersinnen. 2) Leop. Kann, Selbstregistrierender Apparat zur Mes- sung der Elektrizitätszerstrenung in der Luft. Diese Zeitschr. 2, 621, 1901. Beziehung doch noch weiter geht, als die Kannsche Methode. Potsdam, im März 1904. (Eingegangen tS. März 1904.) Über die chemische Wirkung der Kathoden- strahlen. Von Emil Böse. In den letzten zwei Jahren habe ich ein- gehend einen möglichst einfachen Fall der chemischen Wirkung der Kathodenstrahlen der Untersuchung unterzogen mit der speziellen Absicht, zu prüfen, ob die durch die Strahlen bewirkte chemische Umsetzung nach Faradays Gesetz als rein elektrochemische Wirkung er- folge oder nicht. Es wurde in einer geeigneten Versuchsanordnung, welche das intensive Be- strahlen einer grösseren Elektrolytoberfläche (ca. 200qcm) ohne innere Elektroden im Vakuum gestattete, heissgesättigte Ätzkalilösung lange Zeit der Wirkung der Kathodenstrahlen aus- gesetzt. Es fand Reduktion unter Bildung von Wasserstoff statt. Die von dem Elektrolyten auf- genommene Elektrizitätsmenge wurde mit Hilfe eines Wasserstoffvoltameters unter vermindertem Drucke gemessen. Die Ableitung dieser Elektri- zitätsmenge geschah durch eine im Elektrolyten befindliche, in den Boden des Versuchsgefässes eingeschmolzene Platinelektrode oder, um jede innere Elektrode zu vermeiden, mit Hilfe des Warburgschen Kunstgriffes durch das Glas. Der im Vakuum vorhandene Wasserdampf, in welchem die Entladungen stattfanden, wurde teilweise dissoziiert in Wasserstoff und Sauer- stoff, so dass mittels der Quecksilberluftpumpe stets ein Gemisch von Wasserstoff und Sauer- stoff herausgepumpt wurde, in welchem ersteres Gas im Überschuss vorhanden war. Durch Explosion wurde nun das Knallgas entfernt und der Wasserstoffüberschuss gelangte zur Messung. Durch Hinzusetzen von überschüssigem Sauer- stoff und nochmalige Explosion Hess sich die Reinheit des erhsdtenen Wasserstoffes fest- stellen. Erfolgte nun die chemische Wirkung der Kathodenstrahlen nach Faradays Gesetz, war dieselbe also eine rein elektrochemische Wirkung, I so musste ich aus dem Vakuum heraus ebenso- i viel Wasserstoff erhalten, wie im Voltameter entwickelt wurde. Auf eine erhebliche Genauig- keit war natürlich keinenfalls zu hoffen, da bis- weilen schon der qualitative Nachweis einer chemischen Einwirkung der Kathodenstrahlen mit Schwierigkeiten verbunden ist und die Elektrizitätsmengen, welche in Frage kamen, stets recht klein waren [um i Coulomb herum Digitized by Google 330 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. bei Versuchen von einer Dauer bis zu mehreren Tagen]. Aber das Resultat aller Versuche fiel ganz anders aus, als ich ursprünglich gedacht hatte. Der im Vakuum entwickelte Wasser- stoff betrug stets viele Male mehr als gleich- zeitig im Voltameter erhalten wurde. Es wurde das 10 — 30- und mehrfache an Wasserstoff aus dem Vakuum erhalten gegenüber der voltame- trischen Wasserstoffmenge. Dieses stets wieder- kehrende Resultat zeigt deutlich, dass ausser der elektrochemischen Wirkung nach Faradays Gesetz, die ja wohl zweifellos vorhanden sein wird, noch eine andere chemische Wirkung der Kathodenstrahlen vorhanden sein muss. Dass dieser zweite Effekt der kinetischen Energie der Kathodenstrahlteilchen seinen Ursprung ver- dankt, erscheint wohl von vornherein plausibel und in der That zeigt die Rechnung, dass die kinetische Energie eines Kathodenstrahles in der That ausreicht, um einen sehr viele Male grösseren chemischen Effekt hervorzubringen, als der mitgefiihrten Elektrizitätsmenge ent- spricht. Nehmen wir an, dass die von einem Kathodenstrahl transportierte Elektrizitätsmenge gerade i Coulomb betrage, so stellt dies eine elektrochemische Wasserstoffabscheidung von 0,116 ccm Wasserstoff dar, die ein Gewicht von 1,04 • io~* gr besitzen. Nehmen wir die Masse der Kathodenstrahlteilchen zu V2000 der- jenigen von Wasserstoffatomen an, so ergiebt das für das Gewicht der vom Kathodenstrahl transportierten Elektronen 0,52-10"*' gr. Für die Geschwindigkeit des Kathodenstrahles wollen wir den Wert 30000 km/sek ansetzen, also 3 • lo'm/sek, dann ergiebt sich die vom Strahl transportierte kinetische Energie zu: I 0,52 • io~^ . 9 • 10'* , , 2-^.Tooo - kg'n = 239kgm. Um diese Energiemenge umrechnen zu können auf den maximal möglichen chemischen Effekt, d. h. auf denjenigen chemischen Effekt, welcher hervorgebracht werden könnte, wenn alle Energie zur Dissoziierung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff verwendet werden würde, nehmen wir an, dass diese Dissoziierung nur auf dem Wege über die Wärme stattfinde, dann können wir, es handelt sich ja immerhin nur um einen Näherungswert, die Rechnung mit Hilfe der Bildungswärme des Wassers ausführen. Die oben berechnete Energiemenge würde als- dann eine Wasserstoffmenge von 239 I • - , gr Äquivalenten ergeben. 427 33.76 ^ ^ s Dies entspricht einer Wasserstoffmenge von 186 ccm, also dem ca. 1600 fachen der elektro- chemischen Wasserstoffmenge. Es zeigt sich damit, dass die mechanische Energie der Kathodenstrahlen befähigt ist, im günstigen Falle ungeheuer viel grössere chemische Wirkungen auszuüben, als es der mitgefiihrten Elektrizitätsmenge entspricht. Nun wird prak- tisch die Sache in weitaus den meisten Fällen so liegen, dass der überwiegend grössere Teil der kinetischen Energie der Kathodenstrahlen einfach in Wärme umgesetzt wird. Die reich- liche Knallgasentwickelung im Vakuum wird aber jedenfalls schon ein Teil dieser dynamisch- chemischen Wirkung der Kathodenstrahlen sein. Ein weiterer Teil dieser Wirkung findet nun innerhalb des Elektrolyten statt, und diesem letzteren ist, wie aus meinen Versuchen hervor- ging, jedenfalls der grosse Wasserstoifüberschuss zu verdanken, welcher bei allen Versuchen er- halten wurde und zwar übereinstimmend auch nachdem die ganze Anordnung mehr als ein halbes Jahr dauernd evakuiert gestanden hatte und eine grosse Reihe von Versuchen ausge- führt waren. Weshalb man aber von dieser Dissoziationswirkung der Strahlen nur den Wasserstoff zu sehen bekam und nicht den gleichzeitig entstandenen Sauerstoff, das erklärt sich einfach aus der grösseren Löslichkeit und der sehr viel Icleineren Evasionsgeschwindigkeit des Sauerstoffs, der dadurch zunächst zu einem erheblich grösseren Teile im Elektrolyten zu- rückgehalten wurde. Die G^enprobe auf diese Auffassung, dass nämlich in der That der feh- lende Sauerstoff im Elektrolyten steckte, Hess sich ebenfalls erhalten und es wurde wiederholt be- obachtet, dass bei längerem Warten nach einem Versuch Sauerstoff im Vakuum frei wurde. Einmal wurde nach längerem Versuch auch spontan eine erhebliche Entwickelung von Sauer- stoff beobachtet, was den Eindruck erweckte, als ob eine Übersättigungserscheiuung ausgelöst würde. Es zeigte alsdann schon die veränderte Farbe der Entladungen, besonders aber die Untersuchung des aus dem Vakuum aufge- fangenen Gases, dass nachträglich Sauerstoff entwickelt worden war. Wurde nun längere Zeit ohne Entladungen wieder ausgepumpt und der Apparat alsdann sich selbst überlassen, so bewiesen die Erfahrungen von mehreren unfrei- willigen Pausen, deren eine etwa 3 Monate dauerte, dass sich das Vakuum im Apparat durchaus auf der alten Höhe erhielt, dass also der beobachtete Effekt der nachträglichen Sauerstoffentwickelung nicht etwa irgendeiner Undichtigkeit zuzuschreiben war. Diese Resultate gestatten nun eine Ver- mittelung zwischen den verschiedenen Auf- fassungen über die Wirkung der Kathoden- strahlen. Den Lesern dieser Zeitschrift ist die Litteratur über diese Fragen genugsam bekannt, auch findet sie sich mit grosser Vollständigkeit in den Arbeiten von Eilhard Wiedemann und G. C. Schmidt*) und von G. C.Schmidt^) i) Wied. Ann. 64, 78, 1898. 2) Ana. d. Phys. 7, 321, 1902. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 12. 331 zusammengestellt Fasst man die Resultate über die chemische Wirkung der Kathodenstrahlen zusammen, so liegt die Sache etwa folgender- massen. Einerseits ist völlig einwandsfrei der Nach- weis erbracht, dass Kathodenstrahlen chemische Wirkungen auszuüben imstande sind; nament- lich ist G. C. Schmidt dieser Nachweis zu danken. Andererseits werden in Fällen, wo sichtbare Veränderungen der bestrahlten Präpa- rate vorliegen, die chemischen Wirkungen ge- leugnet und physikalische Umlagerungen etwa in andere Modifikationen als Grund der Ver- änderungen angesehen. Diese Ansicht ist zum Beispiel von Abegg') ausgesprochen worden, der bei den Alkalihaloiden die chemischen Ver- änderungen nicht nachzuweisen vermochte und zeigte, dass dieselben beliebig viele Male durch Kathodenstrahlen selbst, wenn sie nur genügend kräftige Hitzewirkung entfalten, rückgängig ge- macht werden können. Zwischen diesen extremen Anschauungen, welche sich bisher unvermittelt gegenüberstehen, lässt sich nun meines Erachtens nach dem Vorhergehenden vermitteln, die be- stehende Kluft überbrücken. Diejenigen chemi- schen Wirkungen, welche völlig einwandsfrei als solche nachgewiesen sind, werden sehr wahr- scheinlich bedingt sein durch die von den Strahlen mitgefuhrte Elektrizitätsmenge. Die zweifellos chemische Wirkung der Kathodenstrahlen ist also eine elektrochemische Wirkung, eine Auf- fassung, welche sich auch mit der von G. C. Schmidt ausgesprochenen Ansicht ziemlich deckt. Diejenigen Wirkungen aber, welche als chemische nicht in jedem Falle nachgewiesen werden, oder durch die Hitzewirkung der Strahlen wieder rückgängig gemacht werden können, wie die Färbungen der Alkalihaloide, sind Dissoztationswirkungen der Strahlen. Es ist dabei durchaus offen zu lassen, ob etwa das durch Dissoziation des Chlornatriummoleküles freigewordene Natriumatom als solchesvorhanden bleibt, wie Elster und G e i t e 1 annehmen, oder ob Subchloridbildung eintritt, wie von G. C.Schmidt angenommen wird. Charakteristisch ist hierbei, dass im Falle der Alkalichloride am freiesten beweglich das Chlor ist und dass man also Chlor im Gasraum erhalten kann, während in dem von mir untersuchten Falle der Wasser- stoff, also das positive Radikal, das für das Ent- weichen begünstigtere ist und demgemäss die grossen WasserstofTiiberschüsse erhalten werden. Es wird also von den Dissoziationsprodukten, die im Innern des Elektrolyten frei nebenein- ander nach der gewaltsamen mechanischen Trennung existieren, immer dasjenige im Über- schuss in den Gasraum gelangen, welches am leichtesten beweglich ist. Bleiben beide Radikale i) Wied. Ann. 62, 425, 1897. fast vollständig im Innern des Salzes erhalten, so kann der überwiegend grösste Teil der Ein- wirkung durch Erwärmen bis auf eine zur Wieder- vereinigung ausreichendeTemperatur wieder rück- gängig gemacht werden. Da dieser dynamisch- chemische Effekt sehr viel grösser ist als der elektrochemische, so konnte es hierdurch zu Zweifeln an einer chemischen Wirkung über- haupt kommen. Ich glaube, dass im wesent- lichen die hier entwickelte Auffassung ausreichen wird, die in der Litteratur über die chemischen Wirkungen der Kathodenstrahlen vorhandenen Widersprüche zu beseitigen und beiden Auf- fassungen zu ihrem Rechte zu verhelfen. Ganz analog wird es sich bei den chemischen Wirkungen der Becquerelstrahlen') verhalten, bei denen nur wegen der höheren lebendigen Kraft der dynamische Effekt noch erheblich mehr überwiegen wird. Die Glasfärbungen, welche mit Becquerelstrahlen erhalten werden, sind meiner Auffassung nach durchaus analog den Färbungen der Alkalihaloide, die übrigens mit Becquerel- strahlen ebenso wie mit Kathodenstrahlen er- halten worden sind. Beim Glase tritt dann be- kanntlich beim Erwärmen auf etwa 500 Grad ebenfalls das Verschwinden der Erscheinung ein, indem sich die getrennten Radikale und zwar unter Lichterscheinung wieder miteinander ver- einigen. Es handelt sich also hier um durch- aus verwandte Erscheinungen und die für die Kathodenstrahlen ausgesprochene Auffassung gilt stets in analoger Weise auch für die Bec- querelstrahlen. Nun steht zu erwarten, dass, wenn man zu immer langsameren Kathodenstrahlen übergeht, die ja neuerdings ebenfalls erhalten worden sind, die dynamisch-chemische Wirkung immer mehr in den Hintergrund treten wird, und dass man dann eine rein elektrochemische Wirkung der Strahlen wird beobachten können. Mög- licherweise eignen sich auch noch andere Ent- ladungsformen in Gasen zum Studium der elek- trochemischen Wirkungen der Elektronen und man kann dann zur Ausarbeitung einer Elektro- chemie ohne metallische Elektroden übergehen. Für die Elektrochemie selbst dürfte dann allein schon der Nachweis interessant sein, dass eine unangreifbare Kathode im Grunde nicht anders wirkt, wie als eine Quelle negativer Elektronen, dass sie also in gewisser Hinsicht ersetzt werden kann durch eine freie Elektrolytoberfläche, der wir auf irgendeine beliebige andere Weise negative Elektronen zufuhren. l) Vgl. K. Schaum, Ztschr. f. wiss. Photographie etc. 2, 48, 1904. (Eingegangen 20. Mai 1904.) Digitized by Google 332 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12. Lamellare Doppelbrechung. Von Otto Wiener. Der kürzlich in dieser Zeitschrift erschienene Aufsatz von Braun „Herstellung doppelt- brechender Körper aus isotropenBestandteilen" ') veranlasst mich, über eine Arbeit hier Mitteilung zu machen, über welche ich vor etwa i '/* Jahren unter dem Titel ,,Zur Theorie des optischen Verhaltens von Mischkörpern mit geschichtetem Bau" in der Kgl. Sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften vorgetragen habe^, die aber aus verschiedenen Gründen noch nicht druckfertig geworden ist. Zugleich benutze ich die Gelegen- heit, mich zu der von Braun aufgeworfenen Frage der Tragweite allgemeinerer Theorien der Doppelbrechung durch anisotrope Anordnung isotroper Bestandteile zu äussern. I. Ergebnisse der Theorie der lamellaren Doppelbrechung. Meine Arbeit bezieht sich auf einen beson- deren Fall der von Braun betrachteten Art von Doppelbrechung. Sie behandelt nämlich die Theorie eines Körpers, der aus zwei Stoffen von verschiedenem Brechungsexponenten, be- ziehungsweise verschiedener Dielektrizitäts- konstante besteht, die in parallelen Schichten jeweils konstanter und im Vergleich zur Licht- wellenlänge kleinen Dicke miteinander abwech- seln. Es ist das zugleich der Fall, auf den ausschliesslich sich die von Braun mitgeteilten Experimente beziehen. Veranlassung, mich mit diesem Gegenstand zu beschäftigen, war die Frage nach der op- tischen Natur des Niederschlages in entwickelten Lipp mann sehen Schichten, bei denen ich selbst in Abwesenheit stehender Lichtwellen lamellaren Bau vermutet hatte. Allerdings fand später Herr Kirchner'), der die experimentelle Untersuchung übernommen hatte, dass diese Vermutung nicht zutraf Ich hatte ursprünglich nur nach der optischen Mischungsregel ftir geschichtete Körper gesucht. Aber die theoretische Untersuchung, welche sich bei der Einfachheit der Verhältnisse in Strenge durchfuhren lässt, ergab alsbald, dass bei schiefem Einfall der scheinbare Mischungs- brechungsexponent ein anderer ist ftir Wellen, deren Polarisationsebene die Achse des Schicht- körpers enthält als für die senkrecht zu jenen polarisierten Wellen, und zwar genauer: dass der Schichtkörper sich gerade so ver- hält wie ein optisch einachsiger Kry- 1) F. Br.iuii, diese Zeitschrift 6, 199, 1904. 2) Leipziger Berichte 64,282, 1902; daselbst ist nur der obige Titel des Vortrags angegeben. 3) F. Kirchner, „Über die optischen Eigenschaften ent- wickelter Lippmannscher Emulsionen," Ann. d. Phys. 18, 251, 1904; auch Leipziger Dissertation S. 17, 1903. stall, dessen optische Achse senkrecht steht zu den Grenzebenen aneinander grenzender Schichten. Dies Ergebnis schien mir von allgemeinerem Interesse, unter anderem auch hinsichtlich seiner Anwendung auf Mischkrystalle. Bezeichnet «, und «2 ^^^ Brechungsexpo- nenten der beiden Arten von Schichten und dl und Ö2 das Verhältnis der konstanten Dicken der miteinander abwechselnden Schichten zur Summe der Dicken zweier solchen Schichten, so dass also : dann ergab sich ftir den Brechungsexponenten des ordentlichen Strahles der Wert «, und der für den Hauptbrechungsexponenten des ausser- ordentlichen Strahles der Wert «« nach den folgenden Formeln: Bei dem beliebigen Neigungswinkel (p der Wellennormale berechnet sich der scheinbare Brechungsexponent ftir den ausserordentlichen Strahl nach der Formel: r cos^vp sin^p also genau wie bei den optisch einachsigen Krystallen. 2. Anwendung der Theorie auf Misch- krystalle. Nach Fertigstellung der Theorie erfuhr ich durch die Freundlichkeit meines Koliken F. Zirkel, dass bereits Biot die merkwürdige Doppelbrechung gewisser Alaune, die zum r^- lären System gehören, durch die Wirkung eines lamellaren Baues zu erklären versucht hatte.', Thatsächlich erklärt Biot allerdings, dem Tite! seiner Arbeit entsprechend, nur lamellare Polarisation, nicht lamellare Doppel- brechung.') Er beschränkt sich nur auf den Hinweis der Analogie der Schichtkrystalle mit einem polarisierenden Glasplattensatz und ist sich dessen bewusst, dass er den Beweis für die Verschiedenheit der Fortpflanzungsgeschwindig- keit verschieden polarisierter Strahlen schuldig bleibt.») Da nun die Mannigfaltigkeit der Erschei- nungen der Doppelbrechung b«i regulären Krystallen lehrte, dass die Biot sehe Erklärung l) Biot, „Memoire sur la Polarisation lamellaire", Mim- de l'aca4 *m 6. JuU 1904. 5. Jahrgang. ORIGINALMITTEILUNGEN. Neuere Untersuchungen über Radioaktivität Von P. Curie. (Schluss.) Kondensation der Emanationen vonRa- djum und Thor. — Die Herren Rutherford und Soddy haben entdeckt, dass die Ema- nationen von Radium und von Thor sich bei der Temperatur der flüssigen Luft verdichten. Ein Luftstrom, der mit Emanation geladen ist, verliert seine radioaktiven Eigenschaften beim Durchgang durch ein Schlangenrohr, welches in flüssige Luft getaucht ist. Die Emanationen bleiben in dem Schlangenrohr kondensiert; sie flnden sich im gasförmigen Zustand wieder, wenn man das Schlangenrohr erwärmt. Die Radiumemanation verdichtet sich bei — 150**, die Thoremanation bei einer Temperatur zwi- schen— 100° und — 150**. Man kann folgendes Experiment anstellen: Zwei Glasballons, ein grosser und ein kleiner, stehen miteinander in Verbindung; sie werden mit Gas gefüllt, wel- ches durch Radium aktiviert ist. Man taucht den kleinen Ballon in flüssige Luft. Der grosse Ballon wird dann schnell inaktiv, während sich die ganze Radioaktivität in dem kleinen Ballon konzentriert. Unterbricht man dann die Ver- bindung zwischen den beiden Behältern und entfernt den kleinen Ballon aus der flüssigen Luft, so sieht man, dass der grosse Behälter nicht leuchtet, während der kleinere stärker leuchtet als zu Beginn des Versuches. Das Experiment ist sehr glänzend, wenn man Sorge getragen hat, die inneren Wandungen der Be- hälter mit phosphoreszierender Zinkblende zu überziehen. Wenn man einen durch Thor- oder Radium- emanation aktivierten Platindraht zur Rotglut erhitzt, so verliert der Draht den grössten Teil seiner Aktivität. Fräulein FannyCookGates hat gezeigt, dass diese Radioaktivität sich auf die in der Nachbarschaft des Drahtes befind- lichen kalten festen Körper überträgt; dieselbe destilliert gewissermassen bei ziemlich hoher Temperatur über und geht durch die Zwischen- stufe einer gasförmigen Emanation. Die indu- zierte Radioaktivität der festen Körper wäre also einer kondensierten Emanation analog. Induzierte Aktivität infolge Aufent- haltes der Körper in gelöstem Zustande in einer radioaktiven Lösung, Uran X, Thor X. — Gewisse Körper werden zeitweise aktiviert, wenn sie sich in derselben Lösung mit radioaktiven Körpern befunden haben. Herr Giesel und Frau Curie haben auf diese Weise aktives Wismut hergestellt, indem sie ein Wismutsalz in einer Radiumsalzlösung auf- lösten. Herr Deb lerne hat in derselben Weise ein Baryumsalz in einer Lösung eines Aktinium- salzes aktiviert; das so aktivierte Baryumsalz zeigte gewisse Analogien mit den Radiumsalzen und fraktionierte sich in derselben Weise; durch Krystallisation des Chlorsalzes konzentrierte sich die Aktivität in dem abgeschiedenen Salz. Man gelangt auch durch verschiedene Pro- zesse dazu, die Aktivität des Urans mittels chemischer Niederschläge abzutrennen(Crookes, Soddy, Rutherford und Grier, Debierne, Becquerel). Man fügt beispielsweise Baryum- chlorid zu einer Lösung von Urannitrat und fällt das Baryum als Sulfat aus durch Zufügen von etwas Schwefelsäure. Das niedergeschla- gene Baryumsulfat wird abgetrennt und getrock- net und ist dann radioaktiv; es hat einen Teil der Aktivität des Urans mit sich genommen, denn das Uransalz, welches durch Eindampfen der Lösung zur Trockene zurückgewonnen wird, zeigt sich Weniger aktiv als vor dieser Ope- ration. Nach Verlauf einiger Monate hat aber das Baryumsulfat seine Radioaktivität verloren, während das Uransalz seine ursprünglichen Eigenschaften wiedergewonnen hat. Man kann annehmen, dass das Baryumsalz sich bei der Berührung mit dem Uran aktiviert hatte, oder auch dass es einen Teil der Aktivität desselben in einer besonderen Form mit fortgenommen hat. (Uran X nach Crookes.) Die Herren Rutherford und Soddy haben gezeigt, dass, wenn man Thornitrat durch Am- moniak niederschlägt, dann das niedergeschla- gene Thoroxyd weniger aktiv ist als gewöhn- liches Thoroxyd. Dagegen ist die Flüssigkeit, aus der es ausgefällt wurde, radioaktiv; und dampft man sie zur Trockene ein, so erhält man einen sehr kleinen Rückstand, der aber 2 500 mal aktiver ist als das Thorsal?. (Sie nennen den radioaktiven Körper dieses Rück- standes T h o r X) Nach Verlauf einiger Wochen hat der Rückstand seine Aktivität verloren, das Thor X ist verschwunden, und das nieder- geschlagene Thorsalz hat dagegen seine normale Aktivität wieder angenommen. Ausserdem sendet das Thor X, solange es besteht, reich- lich Thoremanation aus. Digitized by Google 346 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. Die Herren Rutherford und Soddy neh- men an, dass Uran X und Thor X Zwischen- produkte des Zerfalls von Uran und Thor seien. Das Thor würde z. B. dauernd Thor X erzeu- gen, dieses würde zerfallen unter Abgabe von Thoremanation, welche ihrerseits sich in indu- zierte Aktivität umsetzen würde. Leitfähigkeit der atmosphärischen Luft. Emanation und induzierte Radio- aktivität an der Oberfläche des Erd- bodens. — Die Herren Elster und Geitel einerseits, Herr Wilson andererseits, haben gezeigt, da.ss die atmosphärische Luft immer einige elektrische Leitfähigkeit besitzt; diese Luft ist immer in leichtem Masse ionisiert. Diese Ionisierung scheint von vielerlei Ursachen herzurühren. Nach den Arbeiten der Herren Elster und Geitel enthält die atmosphärische Luft immer in sehr geringem Masse eine Ema- ■ nation, welche der von den radioaktiven Kör- pern ausgesandten analog ist. In der Luft aus- gespannte Metalldrähte, welche auf einem hohen negativen Potential erhalten werden, aktivieren sich unter dem Einfluss dieser Emanation. Auf Berggipfeln enthält die atmosphärische Luft mehr Emanation als in der Ebene oder am Meeresufer. Keller- und Höhlenluft ist beson- ders mit Emanation geladen. Ferner erhält man sehr emanationsreiche Luft, wenn man durch ein in den Erdboden getriebenes Rohr die dort vorhandene Luft aufsaugt. Die aus gewissen Mineralwässern gewonnene Luft ent- hält Emanation, während die im^Meer- und Flusswasser enthaltene Luft fast emanations- frei ist. Die Leitfähigkeit der Atmosphärenluft beruht wahrscheinlich zum Teil auch auf sehr durch- dringungsfähigen Strahlungen, welche den Raum durchsetzen, und deren Ursprung unbekannt ist. Endlich ist es wahrscheinlich, dass alle Körper eine leichte Radioaktivität besitzen, und dass die an der Erdoberfläche befindlichen die elektrische Leitfähigkeit der sie umgebenden Luft bewirken. Zeitkonstanten, welche das Verschwin- den der Emanationen und der induzierten Radioaktivitäten charakterisieren. — Wir haben gesehen, dass die radioaktiven Emana> tionen und die induzierten Radioaktivitäten der festen Körper von selbst verschwinden, und dass das Gesetz, nach welchem sie verschwin- den, im allgemeinen ein einfaches Exponential- gesetz ist. Die Strahlungsintensität 7 ist als Funktion der Zeit / gegeben durch eine Formel von der Form wo % die Anfangsintensität der Strahlung und a eine Konstante ist. Dieses Exponentialgesetz ist vollständig bestimmt durch die Kenntnis einer Zeitkonstanten, welche z. B. in der vorstehenden Formel der reziproke Wert von a sein wird. Man kann auch als Konstante die Zeit annehmen, welche erforderlich ist, da- mit die Strahlungsintensität auf die Hälfte ab- nimmt. Es ist sehr bemerkenswert, dass diese Kon- stanten unter den verschiedensten Umständen unveränderlich zu bleiben scheinen. So nimmt die Radiumemanation während jeder Periode von vier Tagen um die Hälfte ab, welches auch die Versuchsbedingungen sein mögen, und wel- ches auch die Temperatur sei zwischen — 180" und +450*; die Schnelligkeit des Verschwindens ist die gleiche, ob die Emanation sich im Gas- zustand (bei der Temperatur der Umgebung) befindet oder im kondensierten Zustand (bei — i8o'). Die Eigenschaften der Radiumema- nation liefern uns also ein unveränderliches Zeitmass, welches unabhängig ist von jeder Übereinkunft über die Einheiten. Die Zeitkonstanten der Radioaktivität ge- statten eine genaue Charakterisierung der Natur der verschiedenen radioaktiven Energien. Folgende Zeiten sind erforderlich, damit die Aktivität auf die Hälfte ihres Wertes fällt: fiir Radiumemanation 4 Tage, fiir die Thoremanation i Minute und 10 Se- kunden, für Aktiniumemanation einige Sekunden, fiir die von Radium induzierte Radioaktivität I Stunde (zu Beginn der Entaktivierung), 28 Minuten (fiir Zeiten über 2 Stunden nach Beginn der Entaktivierung), fiir die von Thor induzierte Radioaktivität ti Stunden, fiir die von Aktinium induzierte Radioaktivität 36 Minuten. So haben die Herren J. J. Thomson und Adam kürzlich gefunden, dass die Emanation des Wassers gewisser Quellen in der Weise verschwindet, dass sie in jeder Periode von 4 Tagen um die Hälfte abnimmt, und dass diese Emanation an festen Körpern eine indu- zierte Radioaktivität hervorruft, welche in etwa 40 Minuten zur Hälfte verschwindet. Man ist also zu der Annahme berechtigt, dass die in diesen Gewässern enthaltene Emanation von Radium herrührt. Das gewöhnliche aus Monazitsand gewon- nene Thor ist schwach radioaktiv. Das aus der Pechblende gewonnene Thor ist stark radioaktiv (Aktinium-Thor nach Debierne). Die Radioaktivität in beiden Fällen beruht nicht auf der Anwesenheit derselben radioaktiven Substanz, denn die Zeitkonstanten der Ema- nation und der induzierten Radioaktivität sind verschieden. Gewisse radioaktive Körper, wie das Akti- nium, haben niemals als reine Körper abge- schieden werden können, und man hat sogar Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 347 Grund zu der Annahme, dass die untersuchten stark aktiven Körper nur Spuren von ihnen enthalten. Die chemischen Reaktionen der Kör- per können nicht mit Sicherheit erkannt wer- den, wenn diese Körper sich nur in gelöstem Zustande befinden, mit anderen Substanzen untermischt. Es tritt dann bei den Ausiallungen ein Mitreissen ein, und die Wirkung der Rea- genzien ist nicht diejenige, die man mit reinen Körpern erhalten würde. Die chemischen Re- aktionen können also zur Charakterisierung des radioaktiven Körpers nicht mehr dienen; dieser wird dagegen unter allen Umständen charak- terisiert sein durch die Zeitkonstante der von ihm ausgehenden Emanation und durch die der induzierten Radioaktivität, die er auf festen Körpern hervorruft. Natur der Emanation. — Nach Herrn Rutherford ist die Emanation eines radioak- tiven Körpers ein materielles radioaktives Gas, welches aus diesem Körper heraustritt. In der That verhält sich die Radiumemanation in vie- ler Hinsicht wie ein Gas. Setzt man zwei Glasbehälter miteinander in Verbindung, von denen einer Emanation enthält, während der andere keine enthält, so verbreitet sich die Emanation in den zweiten Behälter, und wenn Gleichgewicht hergestellt ist, so stellt man fest, dass die Emanation sich auf die beiden Behälter im Verhältnis ihrer Volumina verteilt hat. Man kann sogar einen der beiden Behälter auf 350* bringen, während der andere auf der Temperatur der Umgebung verbleibt, und man findet, dass auch in diesem Falle sich die Emanation auf beide Behälter so verteilt, wie es ein vollkommenes Gas thun würde, welches dem Mariotte-Gay-Lussac- schen Gesetz folgt. Wir haben ferner gesehen, dass die Radium- emanation in die Luft nach dem Diflfusions- gesetz der Gase diffundiert, und zwar mit einem Diffusionskoefßzienten, welcher dem der Kohlen- säure vergleichbar ist. Endlich verdichten sich die Emanationen von Radium und Thor bei niederer Temperatur wie zu verflüssigende Gase. Indessen muss doch darauf hingewiesen werden, dass man bisher keinen von der Ema- nation herrührenden Druck hat beobachten können, und ebensowenig hat man die An- wesenheit eines materiellen Gases durch Wägung feststellen können. Alle unsere Kenntnisse über die Eigenschaften der Emanation verdanken wir Messungen der Radioaktivität. Ebensowenig hat man bisher mit Sicherheit die Erzeugung eines charakteristischen von der Emanation her- rührenden Spektrums festgestellt. Man könnte übrigens die Emanation nicht wie ein gewöhnliches materielles Gas betrachten, denn sie verschwindet von selbst aus einer Ver- siegelten Röhre, in die sie eingeschlossen ist, und die Geschwindigkeit dieses Verschwindens ist absolut unabhängig von den Versuchsbe- dingungen, besonders von der Temperatur. Es ist sehr merkwürdig, dass die zahlreichen unter sehr verschiedenen Bedingungen ange- stellten Versuche, chemische Reaktionen mit Emanation zu erzielen, unfruchtbar geblieben sind. Zur Erklärung dieser Thatsache nimmt Herr Rutherford an, dass die Emanationen Gase aus der Familie des Argon seien. Auch die folgenden Thatsachen sind schwer zu erklären: Die Radiumemanation verdichtet sich bei — 150". Nun kann man nach Ruther- ford bei — 153* einen dauernden Luftstrom über die verflüssigte Emanation streichen lassen, ohne dass diese mit fortgerissen würde. In- dessen muss die Menge der verdichteten Ema- nation sehr klein sein, und wenn bei — 153' der geringste Dampfdruck bestände, so würde die Emanation in einem Luftstrom sofort ver- dampfen. Des weiteren müsste die Tempera- tur der Verdichtung durch Abkühlung eine Funktion der in einem gegebenen Lufhrolumen enthaltenen Emanationsmenge sein, wofiir keine Anzeichen vorhanden sind. Herr Debierne und ich haben gefunden, dass die Emanation mit äusserster Leichtigkeit durch die feinsten Löcher und Spalten fester i Körper hindurch geht, da wo unter denselben Bedingungen die gewöhnlichen materiellen Gase nur mit sehr grosser Langsamkeit sich zu be- wegen vermögen. Herr Rutherford nimmt an, dass das Ra- dium sich von selbst zerstört, und dass die Emanation eines der Produkte seines Zerfalls ist. Herr Debierne und ich haben beobachtet, dass ein festes Radiumsalz , die Wände eines lufterfüllten Behälters, in dem es eingeschlossen ist, ziemlich schnell durch die von ihm ent- weichende Emanation aktiviert. Im Gegensatz hierzu geht die Aktivierung nur mit äusserster Langsamkeit vor sich, wenn man den Behälter vollständig evakuiert; sie tritt übrigens schnell wieder auf, sobald man wieder ein Gas hat einströmen lassen. Indessen verbreitet sich die Emanation viel schneller in einem Gas bei sehr niedrigem Druck als in demselben Gas bei At- mosphärendruck. Man wird also zu der An- nahme gefuhrt, dass die Emanation im Vakuum besondere Schwierigkeit findet, aus dem Ra- dium zu entweichen. Gasentbindung durch Radiumsalze. Heliumbildung. — Herr Giesel hat bemerkt, dass Radiumbromidlösungen beständig Gase in Freiheit setzen. Diese Gase werden besonders von Wasserstoff und Sauerstoff gebildet, und zwar ist das Verhältnis zwischen beiden das gleiche wie beim Wasser; sie können also von der Zersetzung des Lösungswassers herrühren. Die Herren Ramsay und Soddy haben aber Digitized by Google 348 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. weiterhin in diesen Gasen die beständige An- wesenheit einer kleinen Menge Helium erkannt, welches sie durch sein mit einer Geisslerröhre erhaltenes Spektrum haben charakterisieren können. Die Heliumlinien waren noch von drei unbekannten Linien begleitet. Ein festes Radiumsalz setzt auch beständig Gase in Freiheit, welche in einem geschlossenen Rohre einen Druck auszuüben vermögen. Auf diese Gasentbindungen lassen sich zwei Unfälle zurückführen, welche sich bei meinen Versuchen ereignet haben. Ein zugeschmolzenes Fläsch- chen aus dünnem Glas, welches fast vollständig mit ganz trocknem Radiumbromid gefüllt war, ist unter der Einwirkung einer schwachen Er- wärmung explodiert. Eine Explosion ist ferner bei trocknem Radiumchlorid eingetreten, wel- ches ich im Vakuum einer ziemlich schnellen Erhitzung bis auf 300* unterworfen habe; in diesem Falle sind es anscheinend die mit ok- kludierten Gasen angefüllten Bruchstücke des festen Salzes gewesen, welche die Explosion hervorgerufen haben. In dem Augenblicke, in welchem man ein vor längerer Zeit bereitetes festes Radiumsal'z in Wasser auflöst, stellt man eine reichliche Gasentwicklung fest. Die spontane Erzeugung von Helium in einer luftdicht verschlossenen Röhre, welche Radium enthält, ist augenscheinlich eine neue Thatsache von fundamentaler Bedeutung. Die Herren Ramsay und Soddy haben weiterhin Radiumemanation angesammelt und dieselbe mit Sauerstoff unter niedrigem Druck in eine Geisslerröhre eingeschlossen. Sie haben neue Linien erhalten, welche sie der Emanation zu- schreiben, und sie haben überdies festgestellt, dass das Heliumspektrum, welches ursprünglich nicht vorhanden war, allmählich in ihrer Röhre entstanden ist. Hiernach könnte das Helium eines der Produkte beim Zerfall des Radiums sein. Zur Stütze der vorerwähnten Thatsachen kann man an einige von Frau Curie und mir am Anfang unserer Untersuchungen gemachte Bemerkungen erinnern. Wir waren überrascht worden durch die Thatsache der gleichzeitigen Anwesenheit von Uran, Radium und Helium in gewissen Mineralien. Wir haben 50 kg Ba- ryumchlorid, wie es im Handel vorkommt, ge- nommen, welches aus nicht uranhaltigen Mine- ralien stammt, und wir haben dieses Chlorid einer fraktionierten Krystallisation unterworfen, um zu sehen, ob es Spuren von Radiumchlorid enthalte. Nach langer Fraktionierung war der Hauptteil der Fraktionierung auf einige Gramm reduziert und zeigte sich keineswegs radioaktiv. Das Baryum enthält also Radium nur dann, wenn es aus Uranmineralien stammt. Dieselben Mineralien sind es auch, welche Helium ent- halten. Man kann an eine Beziehung von Ur- sache und Wirkung denken bei der gleich- zeitigen Anwesenheit dieser drei Substanzen. Diese kurze Zusammenstellung der Unter- suchungen über die Radioaktivität genügt, um die Bedeutung der wissenschaftlichen Bewegung zu zeigen, welche durch das Studium dieses Phänomens ins Leben gerufen ist. Die erhal- tenen Ergebnisse sind geeignet, die Anschau- ungen zu modifizieren, welche man über die Unverwandelbarkeit der Atome, über die Er- haltung der Materie und die Erhaltung der Energie, über die Natur der Masse der Körper und über die im Räume verbreitete Energie haben könnte. Die grundlegendsten Fragen der Wissenschaft sind also wieder zur Diskus- sion gestellt. Neben dem theoretischen Interesse, welches sie erwecken, geben die Phänomene der Radioaktivität auch dem Physiker, dem Che- miker, dem Physiologen und dem Mediziner neue Wirkungsweisen an die Hand. Litteratur-Über sieht. Uranstrahlung: Becquerel, Comptes rendus, 1896, 1897, verscliiedene Notiien. — Frau Curie, Comptes rendus, April 1898. — Rutherford, Phil. Mag. 47, 109, 1899. Radioaktive Mineralien: Frau Curie, Comptes reodus, Apnl 1898. Thorstrahlung: Schmidt, Wied. Ann. 65, 141, 1898. — Frau Curie, Comptes rendus, April 1898. — Rutherford, Phil. Mag. 47, 109, 1899. — Owens, Phil. Mag., Oktober 1899. Poloniumstrahlung: P. Curie und Frau Curie, Comptes rendus, 18. Juli 1898. — Frau Curie, Revue g^n^rale des sciences, 30. Januar 1899. — Frau Curie, Comptes rendus, 8. Januar 1900; Doktordissertation, Juni 1903. — Bec- querel, Comptes rendus 1S8, I23o;4l80, 979 und 1154. — Marckwald, Her. dtsch. Chem. Ges., Juni I902 und Dezember 1902. — Becquerel, Comptes rendus, lö.Februar 1903, 27. April 1903 (a-Strahlen). Radinm: P. Curie, Frau Curie und M. Bfmont, Comptes rendus, 26. Dezember 1898. Atomgewicht des Radiums: Frau Curie, Comptes rendus, 13. November 1899, August 1900, 21. Juli 1902; Doktor- dissertation, 1903; diese Zeitschr. 4, 456, 1903. Spektrum des Radiums: Demargay, Comptes rendus, De- zember 1898, November 1899, Juli 1900. — Giesel, diese Zeitschr. 8, 578, 1902. — Runge und Prccht, diese Zeitschr. 4, 285, 1903. Radiumstrahlung: P. und Frau Curie, Comptes rendus, 20. November 1899, 8. Januar 1900, Seite 73 und 76, 5. März 1900 (elektrische I^dung der Strahlen), 17. Februar 1902 (Leitfähigkeit von Flüssigkeiten unter der Einwirkung der Strahlen). — Becquerel, Comptes rendus, 4, und 11. Dezember 1899, 26. Dezember 1899, 29. Januar 1900, 12. Februar 1900, 9. April 1900, 30. April 1900. — Gie- sel, Wied. Ann. 69,91 und 834, 1899. — S. Meyer und V. Schweidler, Wien. Alud., 3. und 9. November 1899, 7. Dezember 1899. — Kaafmann, Nachrichten der k. Ges. d. Wiss. zu Göttingen, 1901, Heft 2. — Rutherford, Phil. Mag. 4, l, 1902. a-Strahlen von Radium: Kutherford, Phil. Mag., Februar 1903. — Becquerel, Comptes rendus, 36. Januar 1903, 16. Februar 1903, Juni 1903. — Des Coudres, diese Zeitschr. 4, 483, 1903. — William Crookes (Spinthari- skop), Chemical News, 3. April 1903. Vom Radium entwickelte Warme: P. Curie und Labor de, Comptes rendus, 16. März 1903. — P. Curie, Roy. Inst., 19. Juni 1903. Aktinium: Debierne, Comptes rendus, 16. Oktober 1899, 2. April und 30, Juli 1900, 16. Februar und 16. MSrz 1903. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 349 Radioaktives Blei: (üusel, Uur. dtsch. ehem. Ous. 34, 3779, 1901. — Ilofmauu und ätrauss, Bur. dtscli. ehem. Gc?., 33, 3126, 1900. RadioaktivitXt aller KSrper: Strutt, Philos. Trans. 190t, Phil. Mag., Jnni 1903. — Mac Lennan und Barton, Phil. Mag., Juni 1903. — Lester Cooke, Phil. Mag., Oktober 1903. Induzierte RadioaktivitSt undRadiumemanation: P. Curie, und Frau Curie, Comptes rendns, 6. NoTember 1899. — P. Curie und Debierne, Comptes rendus, 1901 (5 Notizen). — P. Curie, Comptes rendus, 17. November 1902, 26. Januar 1903. — P. Curie und J. Danne, Comp- tes rendus, 9. Februar 1903 und 2. Juni 1903. — Dorn, .\bhandl. Naturforsch. Ges. Halle, Juni 1900. — Ruther- ford, diese Zeitschr. 2, 429, 1901 und 3, 210, 1902. — Rutherford und Fräulein Brooks, Chem. News, 25. April 1902. — Rutherford und Soddy, Journ. Chem. Soc. London, .April 1902. — Rutherford, diese Zeitschr. 3, 2$4, 1902 und Phil. Mag., November 1902 und Januar 1903. — Rutherford und Soddy (Kondensation der Emanationen), Jouro. Chem. Soc London, 19. November 1902 und Phil. Mag., Mai I903. Induzierte Radioaktivität und Thoremanation: Ruther- ford, Phil. Mag., Januar 1900 und Februar 1900, und diese Zeitschr. 8, 429, 1901. — Rutherford und Soddy, Joum. Chem. Soc. London, April 1902, und Phil. Mag. 1902, 370 und 569. — Rutherford, diese Zeitschr. 8, 210 u. 254, 1902, und Phil. Mag., November 1902 und Jiinttar 1903. Radioaktivität und lonisiening in der Atmosphäre und im Wasser der Quellen: Elster und Geitel, diese Zeitschr. 1900 und 1901. — Wilson, Proc. Roy. Soc. London, 1901. — Rutherford und Allen, Phil. Mag., 24. Dezember 1902. — Elster und Geitel, diese Zeitschr., 8, $74, 1903. — Mac Lennan, Phil. Mag. 6_, 419. — Mac Lennan und Burton, Phil. Mag., Juni 1903. — Saake, diese Zeitschr. 4, 6a6, 1903. — Lester Cooke, Phil. Mag., Oktober 1903. — J. J. Thomson, Conduction of electricity through gases, Cambridge 1903. Von Radium entbundene Oase: Giesel, Ber. dtsch. Chem. Ges. 1903, 347. — Ramsay und Soddy, diese Zeitschr. 4, 651, 1903. Physiologische Wirkungen der Becquerelstrahlen, Wir- kung auf die Epidermis: Walkhoff, Photogr. Rund- schau, Oktober 1900. — Giesel, Ber. dtsch. Chem. Ges. S8. — Becquerel und Curie, Comptes rendus 138, 1289. Wirkung auf das Auge: Giesel, Naturforscherversammlung 1899. — Himstedt und Nagel, Ann. der Physik, 4, 1901. Physiologische Wirkungen: Aschkinass und Caspari, Aon. der Physik, 6, 570, 1901. — Danysz, Comptes lendus, 16. Februar 1903. — Bohn, Comptes rendus, 27. April und 4. Mai 1903. Lupusbehandlung: Danlos, Soc. de dermatologie 7. Novbr. 1901. — Hallopan und Gadand, Soc. de dermatologie, 3 Juli 1902. — Blandamour, Dissertation, medizinische Fakultät m Paris, 1902. (.Aus dem Französischen übersetzt von Max Ikl£.) (Eingegangen März 1904.) Weitere Versuche über die Entwickelung von Helium aus Radium.') Von Sir William Ramsay und Frederick Soddy. Die Untersuchung, von der ein vorläufiger Bericht bereits in den „Proceedings" (Band 72, S. 206 u. 208) gegeben worden ist, ist in der Absicht fortgesetzt worden, das Volumen der Emanation festzustellen, welches in gegebener l) Vor der Royal Society vorgetragene Arbeit. Zeit von einem gegebenen Gewicht Radium in Form von Bromid entwickelt wird, und ebenso die aus der spontanen Umwandelung dar Ema- nation entstehende Heliummenge. Infolge der nur winzigen Menge Material, die uns zu Gebote stand, war die Untersuchung einigermassen beschwerlich; wir waren jedoch in der Lage, recht übereinstimmende Ergeb- nisse bei der Messung sowohl des Helium- als auch des Emanationsvolumens zu erzielen. Vor- liegende Arbeit giebt eine Beschreibung des angewandten Apparates, der Versuchsmethoden, und die quantitative Beziehung zwischen Radium und seinen Produkten. Die inaktive Natur der Emanation des Tho- riums war der Gegenstand einer Untersuchung von Rutherford und Soddy.^ Dieselben kamen zu der Schlussfolgerung, dass „diese ein chemisch inertes Gas ist, welches seiner Natur nach den Gliedern der Argongruppe ähnelt". Und sie fahren fort: „Man kommt ganz natür- lich auf die Vermutung, dass die Anwesenheit von Helium in Mineralien und sein beständig gemeinschaftliches Vorkommen mit Uran und Thorium mit ihrer Radioaktivität im Zusammen- hange steht." Die Entdeckung war auf diese Weise Gegenstand einer Prophezeiung. Sie er- folgte auf den Versuch hin, das Spektrum der Emanation zu erhalten. In der Annahme, dass das Spektrum, wenn es lichtstark ist, sich würde beobachten lassen, wenn die Emanation mit einem Gase mit einfachem Spektrum gemischt wird, wurden die ersten Versuche in der Weise ausgeführt, dass man die Emanation mit Helium vermischte; es stellte sich jedoch bald heraus, dass das Heliumspektrum das Spektrum der Ema- nation an Intensität so sehr übertraf, dass dieses gänzlich verdeckt wurde. Versuche über Entfer- nung der nicht zu der Argongruppe gehörigen Gase aus der Emanation überzeugten uns, dass es in so geringer Menge vorhanden war, dass ganz besondere Vorrichtungen zu ihrer Behandlung nötig wären. Alle Apparate wurden daher in winzigem Massstabe aus Kapillarröhren herge- stellt, die weniger als einen halben Millimeter im Durchmesser massen. Annähernde Messungen der Dimensionen des Apparates in Centimetern sind in den Skizzen angegeben. Fig. I ist eine schematische Darstellung des ersten Apparates, der bald beiseite gelegt wurde; es soll nur erwähnt werden, dass ein Versuch gemacht wurde, die Emanation in A aufzuspeichern, welches eine Lösung von mehreren Gramm unreinen, aus sehr unreinem Carbonat erhaltenen Chlorides enthielt, ihr Spektrum sollte in einer U-förmigen Röhre B untersucht werden, die, wie ersichtlich, aus Kapillarrobr bestand, mit Elektroden aus Platin. 2) PhiL Mag. (6), 4, sSi, 1902. Digitized by Google 350 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. Das Spektrum war das von Kohlenoxyd und •dioxyd. Versuch i. Eine kurze Beschreibung dieses Versuches ist bereits gegeben worden. ') Zwanzig Milligramm Radiumbromid wurden aufgelöst, indem man im Vakuum abgekochtes Wasser zu den Krystallen in der Röhre A (Fig. l) einliess, welche vorher mit der Pumpe von aller Luft befreit worden waren. Das Bromid war, wie ein Schreiben des Händlers uns mit- teilte, ungefähr 2'/« Monate vorher in festem Zustande dargestellt worden. Das entwickelte elektrolytische Gas, das die Emanation enthielt, wurde mit der Pumpe aufgesammelt und in den Apparat eingebracht, von dem in Fig. 2 eine schematische Darstellung gegeben ist. Vorher war der ganze Apparat luftleer gemacht worden und hatte man ihn mehrere Male mit Sauer- stoff ausgewaschen, der durch die Gasbürette eingelassen wurde. Auch die Emanation wurde in einer Röhre gesammelt, welche für Sauerstoff benutzt worden war, da jeder Stickstoff aus der Röhre entfernt gehalten werden sollte, um so sein schwer zu entfernendes Spektrum zu ver- meiden. Das Gas, von dem etwa ein halber Kubik- centimeter vorhanden war, wurde in die Gas- «biirette durch den umgekehrten Heber A hin- eingelassen ; während der Sperrhahn umgekehrt war, wurde es langsam in die Röhre B einge- führt, welche eine Spirale aus dünnem teilweise oxydiertem Kupferdraht enthielt, und welche vorher luftleer gemacht worden war; während der Einfuhrung des Gases wurde die Kupfer- spirale durch einen elektrischen Strom auf Rot- glut erhalten. Das erzeugte Wasser wurde in der Röhre C absorbiert, welche Phosphorpent- o.xyd enthielt. Dann wurde Quecksilber in ß I) 1. c, s. 206. und C eingelassen, so dass das Gas durch den Hahn D hindurch verdrängt wurde, der hierauf geschlossen wurde. Die Vakuumröhre F war vorher bis zur Phosphoreszenz ausgeglüht wor- den. Die Vakuumröhre ist in annähernd natür- licher Grösse in Fig. 3 abgebildet; ihre Kapa- zität betrug ungefähr ein Drittel von der des U-Rohres und der Hilfsröhren. Das Spektrum von Kohlendioxyd war allein sichtbar. Wenn eine Flasche und eine Funkenstrecke einge- schaltet wurden, so bemerkte man beim Ver- gleiche des Spektrums mit der Flaschenent- ladung in einer ähnlichen, Kohlendioxyd ent- haltenden Röhre eine gelbe Linie in dem von Radium abgegebenen Gase, und ferner eine hellblaue Linie, welche in dem Spektrum des reinen Dioxydes fehlt. Das Heliumspektrum wurde hierauf durch ein Vergleichprisma hin- eingeworfen, und es blieb kein Zweifel, dass die gelbe Linie wirklich D^ war. Dadurch, dass die U-Röhre abgekühlt wurde, wurden Emanation und Dioxyd kondensiert, und das Heliumspektrum nahm dann einen bedeutend stärkeren Glanz an. Nach Verlauf einer Stunde wurde die Röhre abgeschmolzen. Die Lage der Z^'-Linie wurde mit einer Genauigkeit von Vio der Entfernung zwischen den beiden Natrium- linien />' und B^ bestätigt. Versuch 2. Ein zweiter Apparat, der dem ebenerwähnten ähnelt, wurde aus ganz frischem Glase hergestellt, so dass jede Möglichkeit einer Verunreinigung mit Helium ausgeschlossen war; die Beobachtung wurde mit 31,8 Milli- gramm Radiumbromid wiederholt, welches Herr Prof. Rutherford freundlichst zur Verfugung stellte, und das wenigstens 3 Monate lang in festem Zustande aufbewahrt worden war. Der Apparat wurde, wie dies in den punktierten Linien in Fig. 2 angegeben ist, ein wenig ab- geändert, so dass die Entnahme der Gase durch die Pumpe hindurch vermieden werden konnte. Fig. 2. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 3SI Wie früher wurde der ganze Apparat mit Sauer- stoff ausgewaschen, und die Kupferspirale wurde in Sauerstoff ausgeglüht, so dass sie oberfläch- lich oxydierte und der Überschuss an Wasser- stoff sowie auch die Bestandteile des zersetzten Wassers behandelt werden konnten. Nachdem das Gas durch Öffnen der Hähne GlI eingelassen worden war, erhielt man die Kupferspirale '/4 Stunden lang glühend. Die U-Röhre wurde hierauf mit flüssiger Luft abgekühlt und der Hahn D geöffnet. Dann konnte man die i?'-Linie sehen. In die Röhren DC wurde Quecksilber hineingelassen und die Vakuumröhre abgeschmolzen. Sie zeigte nun- mehr sowohl das ganze sichtbare Heliumspektrum mit Ausnahme des schwachen am wenigsten brechbaren Rot, als auch die gelben, grünen und violetten Quecksilberlinien. Zwei nicht zu identifizierende Linien wurden gleichfalls ge- messen, deren annähernde Wellenlänge 6154 und 5675 waren, und zwar war die erstere schwach, aber deutlich und die letztere ziemlich hell. Die Vakuumröhre zeigte im Dunkeln kein merkliches Leuchten, woraus hervorging, dass die Emanation fast vollständig entfernt worden war. Die U-Röhre wurde hierauf mit der Pumpe in Verbindung gesetzt, die immer noch von flüssiger Luft umgeben war; es Hess sich jedoch kein Gas entnehmen; jetzt hatte die U-Röhre wahr- ir ■■■ »Ott Fig- 3- scheinlich 2— jmal die Kapazität der Vakuum- röhre, und bei der niedrigen Temperatur flüssiger Luft muss fast 20mal soviel Helium in der- selben verblieben sein. Sie zeigte im Dunkeln ein helles Leuchten. Der Zugang zur Pumpe wurde hierauf abgeschlossen und die flüssige Luft entfernt. Als man wieder die Verbindung herstellte, beobachtete man im Dunkeln eine Leuchterscheinung; die leuchtende Emanation ging etwas langsam durch die Kapillarröhre hindurch, schnell an den weiteren Verbindungs- röhren entlang, wurde hierauf beim Durchgange durch das fest eingesetzte Phosphorpentoxyd gehemmt und füllte schliesslich das Reservoir der Töpl ersehen Pumpe an. Als man das Reservoir in die Höhe zog, zeigte es sich, dass das glühende Gas einen Bruchteil einer Sekunde lang auf der Quecksilberfläche lag und mit dem fallenden Quecksilber hinabfiel; es verbreitete sich jedoch bald durch Diffusion durch das ganze Reservoir hindurch. Die ausgepumpte Gasblase wurde mit einem Tropfen Pottasche behandelt, wobei ein be- trächtlicher Bruchteil absorbiert wurde. Bis zum nächsten Tage hatte das Volumen der Blase zugenommen. Da alle Emanationsproben das Spektrum von Kohlendioxyd zeigten, dessen Anwesenheit man der Oxydation des Fettes an den Hähnen zuschrieb, wurde ein Apparat konstruiert, bei dem die Benutzung von Hähnen soviel wie möglich vermieden wurde. Die gesamte Ema- nation von ungefähr 60 mgr Radiumbromid wurde in die Bürette A (Fig. 4) eingeführt, wobei das einzige anwesende Gas Sauerstoff war. Von der Bürette aus ging es durch die Kugel B, welche eine konzentrierte Lösung von Pottasche enthielt; hierauf ging es durch C hindurch, welches mit fester Pottasche angefüllt war und wurde durch Berührung mit dem Phosphorpent- oxyd in D seiner Feuchtigkeit beraubt. Das Niveau des Quecksilbers im Ventil war bei E, so dass die Emanation die Spirale G erreichte, welche mit flüssiger Luft abgekühlt war; die gesamte Emanation wurde durch den Zutritt von etwas reinem Sauerstoff aus A in die Spirale hinein- gespült; als dieselbe mit der Pumpe luftleer gemacht wurde, war das Gas nicht leuchtend, woraus hervorging, dass die Emanation in der Spirale fast vollständig zurückgehalten worden war. Hierauf Hess man Quecksilber in das Ventil steigen, bis die Kugel F gefüllt war; die Verbindung mit der Pumpe wurde hierauf bei H zugeschmolzen, und dann Hess man die Spirale sich erwärmen. Die Emanation in der Vakuumröhre zeigte ein hellgrünes Spektrum; als man jedoch die Spirale mit Quecksilber an- füllte und die Vakuumröhre abschmolz, wurde das Spektrum von Kohlensäure sichtbar; D^ war nicht zu sehen. Am nächsten Tage sah man diese Linie, aber sehr schwach; ihre Stärke nahm von Tag zu Tage zu, und nach 5 Tagen waren so- wohl die gelben, grünen und zwei blaue Linien als die violette Linie sichtbar; ihre Identität wurde vermittels eines Vergleichsspektrums bewiesen. Weitere Versuche wurden noch ausgeführt, bei denen die erhitzte Kupferspirale durch eine Röhre ersetzt wurde, welche ein Stückchen Phosphor enthielt; die Emanation wurde aus Digitized by Google 352 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. der Kondensationsröhre mit einigen Sauerstoff- blasen herausgespült. Die Kugel mit Pott- aschelösung wurde behalten, aber die feste Pottasche wurde durch festes Baryumhydroxyd ersetzt. Diese Methode war nicht so wirksam zur Entfernung der Kohlensäure; als man je- doch die Röhre 3 Tage lang aufbewahrte und Fig. 4- die Kohlensäure mit flüssiger Luft kondensierte, war D^ leicht sichtbar, wenn sie auch durch das Spektrum von Kohlenoxyd abgeschwächt war. Bei zwei Gelegenheiten wurden nachein- ander die aus beiden Lösungen von Radium- bromid entwickelten Gase vermengt, nachdem man sie 4 Tage lang sich hatte aufspeichern lassen; man erhielt in beiden Fällen je etwa 2,5 ccm; sie wurden in ähnlicher Weise unter- sucht. In diesem Falle wurden nur die nicht kondensierbaren Gase untersucht, während man die Emanation zurückbehielt. Während bei der Emanation fast alles in die Vakuumröhre ein- gebracht werden kann, ist bei permanentem Gase nur ungefähr ein Zwanzigstel für Spektral- untersuchungen brauchbar. Die Z?'-Linie des Heliums Hess sith nicht feststellen. Nun kamen die Ferien, und die das aufge- löste Radiumbromid enthaltenden Kugeln wur- den mit einem Qu?cksilberbehälter und mit einem Manometer verbunden, so dass der Druck nicht ansteigen und die Glocken zum Zer- springen bringen konnte. Das Gas sammelte sich 60 Tage lang; seine Zusammensetzung war: Wasserstoff 19,48 ccm; Sauerstoff io,37ccm; Stickstoff 1,02 ccm = 30,87 ccm. Der Stickstoff kam offenbar von Undichtig- keit. Nachdem man ein Viertel seines Volumens Sauerstoff abgezogen hatte, besass das übrige Gas so ziemlich die Zusammensetzung elektro- lytischen Gases. Das Aufsammeln erfolgte mit einer Geschwindigkeit von etwa '/i ccm pro Tag. Versuch 3. Der Zweck des Versuches, von dem nunmehr die Rede sein soll, bestand darin, dass die Heliummenge abgeschätzt werden sollte, indem man die Intensität seines Spektrums mit der des Spektrums einer bekannten Menge He- lium bei bekanntem Druck verglich. Dieses Gas brachte man zum Explodieren und erhielt dann einen Rückstand von Stick- stoff; es wurde hierauf mit einem grossen Überschuss an Sauerstoff vermengt und bei An- wesenheit von Natriumhydroxyd einige Stun- den lang einem Funkenspiel ausgesetzt, um den Stickstoff zu entfernen. Der Sauerstoff wurde hierauf mit Hilfe von Phosphor entfernt, und die übrigbleibende winzige Blase wurde mit einer Sauerstoff blase vermischt, um sie in den Apparat hineinzuspülen, an den die Vakuum- röhre festgeschmolzen war. Wie bereits be- schrieben, war dieser Apparat von dem in Fig. 2 dargestellten nicht verschieden, nur dass die Röhre mit der Kupferspirale durch eine andere Röhre ersetzt worden war, welche ein Stück Phosphor enthielt, um so den Sauerstoff zu entfernen. Der Phosphor wurde erwärmt und verzehrte den Sauerstoff. Das Gas wurde hierauf vermittels Quecksilber durch eine ab- gekühlte U-Röhre hindurchgetrieben, und ein Teil erreichte die Vakuumröhre. Der Strom wurde einen Augenblick hindurchgeschickt; dann sah man die ^'-Linie, aber auch Stickstoff war in kleiner Menge vorhanden. Hierauf wurde die Röhre abgeschmolzen. Das Volumen der Spektralröhre mit der U-Röhre war vorher in der Weise bestimmt worden, dass man sie zwanzigmal mit Luft angefüllt und jedesmal wieder ausgepumpt hatte; nach dieser Messung betrug das Gesamt- volumen 0,310 ccm, und nachdem die U-Röhre abgeschmolzen worden war, wurde dasselbe Verfahren mit der U-Röhre und den Verbin- dungen ohne die Spektralröhre wiederholt. Auf diese Weise fand man, dass das Volumen der Spektralröhre 0,165 ccm betrug. Eine ganz ähnliche Spektralröhre aus dem- selben Glase von derselben Länge wurde an eine Kugelröhre befestigt, von der sie durch Drehen eines Hahnes abgeschlossen werden konnte; die Kugelröhre konnte gleichfalls mit einem Hahn von der Pumpe abgeschlossen werden. Die Kapazität der Spektralröhre so- wohl als die der Kugelröhre war bekannt. Eine bekannte Menge Helium wurde in die Kugelröhre und die Spektralröhre vermittels eines umgedrehten Hebers mit 2 Hähnen ein- geführt; das Volumen zwischen den Häh- nen betrug 0,0268 ccm. Da das Volumen der Spektralröhre mit den Verbindungsröhren 1,68 ccm und das der Kugelröhre 1,25 ccm be- trug, wenn das in der Spektralröhre enthaltene Gas sich in die luftleer gemachte Kugelröhre Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 353 ausdehnen konnte, wurde das Volumen im Ver- hältnis 1,68/1,25 + 1,68 oder 0,57 verkleinert. Die Spektralröhre mit dem Bruchteile des Heliums, das sich 60 Tage lang angesammelt hatte, wurde mit der Helium enthaltenden in Serie geschaltet, so dass beide Röhren von derselben Stromstärke durchflössen wurden, und ihre Spektra wurden auf die Helligkeit der D^- Linie hin verglichen. Es war nötig, den Inhalt der Heliumröhre siebenmal zu teilen, bevor man die /^'-Linie als etwa gleich stark in beiden Spektralröhren ansehen konnte. Wenn man dieses Verhältnis mit dem Volumen des bei atmosphärischem Druck in den Apparat eingelassenen Heliums multipliziert, so i.st das Volumen, welches nach Luftleermachen im Apparate verbleibt, gegeben durch: (0,57)' X 0,0268 = 0,000517 ccm. Nun war das Volumen der Heliumröhre mit den Verbindungsröhren zufällig so ziemlich lomal so gross wie das der Spektralröhre allein (1,65 und 0,165); daher enthielt die Spek- tralröhre 0,000052 ccm oder 0,052 cbmm. Die ganze erhaltene Menge war etwa zweimal so gross oder 0,1 cbmm. Da ein Liter Helium 0,18 g wiegt (seine Dichte ist zweimal so g^ross wie die vom Wasserstoff), 'so wiegt 0,1 cbmm 0,000018 mg. Dieser Betrag ist das Produkt von 50 mg Radiumbromid in 70 Tagen; daher muss ein Gramm Bromid in einem Jahre 0,0022 mg er- geben. Es ist zu erwähnen, dass das Spektrum von Argon anwesend war und dies mag bei dieser Abschätzung ernstlich gestört haben. Ausserdem kann das Helium eingedrungen und im Glase geblieben sein. Versuch 4. Es erschien angängig zu sein, die Messung des wirklichen Volumens der Emanation in einer feinen Kapillarröhre zu ver- suchen. In der Annjihme, dass jede käufliche Kapillarröhre zu weit sein würde, zogen wir eine sehr enge Röhre aus, welche an ihrem Ende mit einer eingeschmolzenen Elektrode versehen war. Sie zeigte sich jedoch sehr un- regelmässig, und die Ergebnisse in Bezug auf das Volumen sind nicht zuverlässig. A ist die Kapillarröhre mit einer in ihr oberes Ende ein- geschmolzenen Platinelektrode aus sehr dünnem Drahte; das Gemisch von Wasserstoff" und Sauerstoff", welches die Emanation 'enthielt, wurde in die Explosionsbürette F durch den umgedrehten Heber E eingeführt; etwas feuchte Pottasche war oben in die Bürette eingeschmolzen worden, um aus den Gasen alles etwaige Kohlen- dioxyd zu entfernen, welches von der Flamme hervorgerufen sein konnte, durch die jeder organische Staub in der Bürette verbrannt wurde. Nachdem die Gase zur Explosion ge- bracht worden waren, wurde der Uberschuss an Wasserstoff" zugleich mit der Emanation eine Zeitlang mit der Pottasche in Berührung gelassen. Nachdem der obere Teil des Appa- rates vollständig luftleer gemacht worden war, wurde die Verbindung mit der Pumpe abge- schlossen, und die zu dem Reservoir der Bürette führende Röhre abgeschnitten; als die Verbindung durch Drehen des Hahnes der Bürette hergestellt wurde, traten Wasserstoff" und Ema- nation in den Apparat. Hierauf wurde flüssige Luft in die äussere weite Röhre t'hineingegeben, so dass sie die Röhre B abkühlte, wo die Ema- F'g- 5- nation sich kondensierte. Nachdem man das Reservoir der Bürette mehrere Male gehoben und gesenkt hatte, um die Emanation in die Röhre D zu befördern , wurde der Hahn der Bürette geschlossen und der zur Pumpe führende geöff"net. Als wir wieder vorsichtig den Hahn der Bürette geöffnet hatten, Hessen wir das Quecksilber aufsteigen und durch die Röhre D mit Phosphorpentoxyd bis nach G gehen; dann wurde das Auspumpen vollendet, bis nicht mehr die geringste Spur einer Blase durch die Pumpe hindurchging. Der zur Pumpe führende Hahn wurde geschlossen und der Hahn der Bürette geöff"net, bis das Queck- silber fast bis an die Röhre D gestiegen war. Als wir das Zimmer verdunkelten, zeigte sich die Röhre D in hellem Glühen; es war sogar möglich, bei ihrem Licht eine Uhr abzulesen. Die flüssige Luft Hess man verdunsten; das Reservoir der Bürette wurde gesenkt und sein Hahn geöffnet; durch sanftes Heben des Re- servoirs konnte die Emanation in der Kapillar- röhre A vollständig gesammelt werden. Das Volumen der Emanation wurde von einem Tage zum andern vermittels eines Ablesungsfern- rohres bestimmt. Es zog sich regelmässig zu- sammen; die Röhre war nach einigen Tagen tief purpur gefärbt und dies erschwerte die Ab- lesung; man konnte jedoch bei einer hellen Digitized by Google 354 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. Beleuchtung von hinten das Aufsteigen des Quecksilbers verfolgen. 28 Tage lang wurde kein Versuch gemacht, eine Entladung hin- durchzuschicken; nach diesem Zeiträume hatte sich die Emanation bis auf ein Volumen zu- sammengezogen , das nur ' o, i mm von der Kapillarröhre bei einem Druck von ungefähr 50 mm einnahm, das jedoch sein Leuchten bis zum letzten Augenblick bewahrte, nur dass die beleuchtete Röhrenlänge immer kürzer und kürzer wurde. Wenn man den Quecksilber- dampf durch Abkühlen der Kugel B mit flüssiger Luft ausfror, so wurde das Heliumspektrum sichtbar und zu gleicher Zeit war die Wirkung des Durchganges der Entladung die, dass in der Kapillarröhre wieder Gas dargestellt wurde. Nach Abschluss des Versuches wurde die Spitze der Röhre unmittelbar unterhalb des Platindrahtes abgeschnitten und die« Kapillar- depression bei verschiedenen Niveaus gemessen. Die Kapillarröhre wurde hierauf abgeschnitten und das Volumen durch Auswägung mit Queck- silber bestifnmt; sie wurde hierauf durch Ver- schieben eines Quecksilberfadens unter einem Ablesemikroskop kalibriert. Die schliesslichen Ergebnisse waren: Zeit Volumen cbmm Köhreo- Vol. Druck Druck: länge: in cbmm: in mm: mal Volum: V / /" 6,80 0,163 132,4 21,6 2,30 0,0552 333,4 18,4 1.55 0,0372 518,1 19.3 1,20 0,0288 644,8 18.6 0.95 0.0228 765,8 17,5 2.55 0,0612 309,2 18,9 11,90 0,372 55,3 20,6 Beginn 0,124 I Tag 0,027 3 Tage 0,011 4 „ 0,0095 6 „ 0,0063 7 ,. 0,0050 9 .. 0,0041 II 0,0020 12 „ 0,0011 4 Wochen 0,0004 Das verhältnismässig grosse Volumen beim Beginn ist sehr auffällig: wir können es nur anführen; möglicherweise kam es von dem Steckenbleiben des Quecksilbers in der Kapillar- röhre, die unten enger war. Versuch 5. Der vorige Versuch wurde diesmal mit einer regelmässigen Kapillarröhre wiederholt, deren Volumen pro cm 0,24 cbmm betrug. Ihr Kaliber war regelmässig, und die von der Kapillarität herrührende Depression betrug 56,2 mm Quecksilber. Sie wurde ebenso wie die Kugel, in der die Emanation konden- siert werden sollte, bis zum Beginn der Rotglut erhitzt, während ausgepumpt wurde. Die Ema- nation wurde eingebracht, der begleitende Sauerstoff weggepumpt und der Mantel von flüssiger Luft entfernt. Das Volumen der Emanation wurde sofort bei verschiedenen Drucken abgelesen. Folgende Tabelle giebt die Längen der Kapillarröhre, die entsprechenden Volumina, die nach der Kapillarität korrigierten Drucke und die Produkte aus Volumen und Druck. Der Durchschnittswert des Produktes ist 19,3, und das Volumen beträgt bei normalem Drucke 0,0254 cmni. An demselben Nach- mittage wurden zahlreiche Ablesungen vorge- nommen, und es stellte sich heraus, dass das Stocken des Quecksilbers in der Kapillar- röhre die Feststellung des wirklichen Volumens erschwerte. Da jedoch der Druck zunächst erhöht und hierauf erniedrigt wurde, kann dieser Wert von der Wahrheit nicht weit entfernt sein. Nun ist ein sehr auffälliger Umstand zu erwähnen. Während die Emanation bei dem früheren Versuche sich während ihrer ganzen Lebensdauer zusammenzog, war bei diesem Versuch eine regelmässige Ausdehnung zu be- obachten, die zunächst schnell erfolgte und hierauf langsam von Tag zu Tag abnahm. Zwischen 5 Minuten nach i Uhr und 7 Uhr, während der Druck konstant auf 55,3 mm er- halten wurde, nahm der Wert von /" von 20,6 bis auf 48,4 zu. Dies war am 20. Januar. Am 21. hatte /" bis auf 71,2 zugenommen und blieb dann den ganzen Tag über so ziem- lich konstant; es erschienen 3 kleine Blasen in dem Quecksilberfaden unterhalb des Niveaus der Emanation. Am 22. hatte der Wert von /" bis auf 56,5 abgenommen, und das Vo- lumen der Blasen hatte bis auf 2,7 mm Länge in der Röhre zugenommen. Am 23. nahm die Emanation so ziemlich dasselbe Volumen ein, aber die Länge der Blasen hatte bis auf 4, i mm zugenommen. Die Anwesenheit dieser Blasen machte das Erzielen korrekter Ablesungen un- möglich, da das „Stocken" des Quecksilbers bedeutend stärker geworden war. Am 25. hatte /" weiter bis auf 51,2 abgenommen, während die von den Blasen eingenommene Länge bis auf 5,5 mm zugenommen hatte. Am 3. Februar hatten sich die Blasen mit der Ema- nation vereinigt; der Wert von /" war 132,5, und das Volumen des Gases unter normalem Drucke 0,174 cbmm. Am 9. hatte /" bis auf 166 zugenommen, und betrug das Volumen bei normalem Drucke 0,224 cbmm. Schliesslich wurde das Gasvolumen am 12. bei normalem Drucke gemessen; es betrug 0,262 cbmm. Das Niveau des Quecksilbers wurde hierauf er- niedrigt und das Gas ausgepumpt; dasselbe zeigte ein glänzendes Heliumspektrum. Die Röhre wurde darauf erhitzt, und das Volumen des absorbierten Gases betrug 0,103 cbmm bei Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgan|^. No. 13. 355 normalem Drucke; es zeigte auch das Helium- spektrum, aber die Röhre wurde, bevor dies bestätigt werden konnte, durchbohrt. Diese Ergebnisse sind im Lichte der früheren Versuche einigermassen unerklärlich. Es waren bei dem zweiten Versuche strengere Vorsichts- massregeln getroffen worden, um die Kapillar- röhre von Gas zu befreien, als dies bei dem ersten Versuche der Fall war, und doch traten unter der Quecksilberoberfläche Blasen auf Vielleicht war es dem Helium wegen der Eigen- schaften des Glases, aus dem die erste Röhre gemacht war, möglich, in seine Masse leichter als bei dem zweiten Versuche einzudringen. Aber in jedem Falle ist das erzeugte Volumen von derselben Grössenordnung, wie folgende Betrachtung lehren wird. Wenn man annimmt, dass die Emanation aus einem bestimmten Bruchteile Radium ent- steht, der pro Sekunde zerfallt, so lässt sich dieser Bruchteil aus dem Volumen der Ema- nation und aus der Ansammlungszeit berechnen. Die Emanation sammelt sich an, bis die Er- zeugungsgeschwindigkeit der Geschwindigkeit gleichkommt, mit der das Verschwinden erfolgt, und dann bleibt die Menge konstant. Es möge C?« die Gleichgewichtsmenge und Qt die nach einer Zeit t vorhandene Menge sein; dann ist wobei t in Sekunden ausgedrückt ist und i eine konstante Grösse ist, welche das Verhältnis ausdrückt, in dem sich die Emanation pro Se- kunde verändert, nämlich 1/463,000.') Das angewandte Radiumbromid wog unge- fähr 60 mg. Nimmt man an, dass die Ver- bindung ungefähr ihr halbes Gewicht Radium enthielt (Radium 225; Brom -|- 2 //jO 196), so kann man annehmen, dass die Radiummenge ungefähr 0,03 g betrug. Bei dem ersten Ver- such betrug die Ansammlungszeit / 8 Tage== 691 200 Sek.; ö' ist daher gleich 0775 ß«- Das bei dem ersten Versuch benutzte Volumen (0,027 cbmm) war das am Ende des ersten Tages vorhandene, und eine Korrektion ist not- wendig wegen des in dieser Zeit umgewandelten Betrages. Die nach Verlauf eines Tages übrig bleibende Menge ist 0,83 von der anfanglichen Menge. Das Volumen, 0,027 cbmm, beträgt daher 0,83x0,775 Ö« =0,643 ö,. Die durchschnittliche Lebensdauer des Teil- chens in einem System, in welchem ein kon- stanter Bruchteil X der vorhandenen Teilchen jede Sekunde sich umwandelt, ist, wie man darthun kann, gleich iß. Die Gleichgewichts- menge ö^ ist die während der durchschnitt- lichen Lebenszeit eines Atoms der Emanation 1) Ratherford und Sodily: 445 u. 576, 1903. Phil. Mag. (6), 5, i hervorgebrachte Menge, oder Q^ ^ Öo/A = 463,000 ö„ wo Q„ die pro Sek. erzeugte Menge ist. Und 0,643 ö« = 297,830 Qo. Das Vo- lumen von Qo ist daher 0,027/297,830 = 0,9 xio"'' cbmm. So verhält es sich bei 0,03 g Radium; i g Radium erzeugt daher 3x10"" Emanation pro Sek. Da die Emanation den Gasen der Argon- gruppe an chemischer Trägheit gleicht, so ist ihr Molekül wahrscheinlich einatomig, und ihr Atomgewicht muss zweimal so gross sein wie ihre Dichte, wenn man Wasserstoff als Einheit annimmt. Die Dichte ist nicht genau bekannt; nach Diffusionsversuchen dürfte sie jedoch einen Wert von ungefähr 80 haben. Da das Atom- gewicht daher in der Umgegend von 160 liegt, kann nicht mehr als l Atom Emanation aus einem Atom Radium erzeugt werden. Um das Verhältnis zwischen der Emanationsmenge und der Menge des- erzeugenden Radiums zu be- stimmen, ist es nötig, das Volumen zu kennen, welches von Radium in der Form eines ein- atomigen Gases eingenommen werden würde. Dies beträgt für ein Gramm Radium (2x11,2) 225 = 0,1 Liter== 10' cbmm. Ein Gramm Radium erzeugt 3x10"* cbmm Emanation pro Sekunde, und wenn ein Atom Radium ein Atom 'Emanation hervorbringt, so ist JL, das sekundliche Umwandlungsverhältnis des Radiums gleich 3x10-". Daher ist das Umwandlungsverhältnis pro Jahr 9x10"* d. h. etwas weniger als i Tausendstel pro Jahr er- fährt die Umwandlung. Die durchschnittliche Lebensdauer des Radiumatoms beträgt i/2 =» 3,3x10" Sek. = 1050 Jahre. Beim zweiten Versuch sammelte sich die Emanation 6 Tage lang an un d mass 0,02 54cbmm . In diesem Falle ist Qt = 0,647 ß« = 312,060 Qo, und Qa = OjSixio"' cbmm; ;i = 2,4X io~", und i/>l=i250 Jahre. Der Mittelwert der beiden Versuche ergiebt daher für ein Gramm Radium (Element) (^=2,85x10"" cbmm; <3„ = 1.3 cbmm; A = 285x10""" und i/A = 1150 Jahre. Rutherford und Barnes') haben gezeigt, dass 75 Proz. der gesamten Wärmeentwicklung von Radium, welches seinen Gleichgewichtszu- stand erreicht hat, von der Emanation und ihren aufeinanderfolgenden Umwandlungspro- dukten herrührt. Da ein Gramm Radium 100 Kai. pro Stunde entwickelt (Curie), so geben 1,3 cbmm Emanation 75 Proz. Kai. pro Stunde ab. Die gesamte Wärmemenge H, welche während der vollständigen Umwandlung abgegeben wird, erhält man, wenn man h die Emission pro Sek. mit der durchschnittlichen Lebensdauer der Emanation in Sekunden mul- \) Phil. Mag. (6), 7, 20^, 1904. Digitized by Google 356 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. tipliziert, womit man H= h\X = 9,646 Kai. erhält. Ein Kubikcentimeter Emanation würde daher während seiner vollständigen Umwandlung 7,4x10* Kai. abgeben. Ein Kubikcentimeter Wasserstoff und Sauerstoff in dem zur Bildung von Wasser erforderiichen Mischungsverhältnis entwickelt 2,04 Kai. bei der Explosion, d. h. eine Menge, welche ßöooooonial kleiner ist als die von einem gleichen Volumen der Radium- emanation abgegebene. Wenn man als Dichte der Emanation den Wert 100 annimmt, so ist das Verhältnis der von gleichen Gewichten Emanation und Wasser abgebenden Energie- mengen wie 215000 zu I. Die gesamte Menge Energie, welche während der Umwandlung eines Gramms Radium ent- wickelt wird, erhält man durch Multiplizieren der sekundlichen Energieabgabe mit der durch- schnittlichen Lebensdauer des Radiumatoms in Sek.; sie ist 10^ Kai. Die bei der Bildung eines Gramms Wasser entwickelte Energie be- trägt 3,8x10' Kai., daher ist das Verhältnis wieder ungefähr wie 250000 zu i. Das Volumen von ß«, der Gleichgewichts- menge Emanation, welche von einem Gramm Radium erzeugt wird, wurde von Rutherford') theoretisch nach der sekundlichen Energieab- gabe des Radiums und nach der Energie der Partikel bestimmt, die aus ihrer Masse und Geschwindigkeit berechnet wird. Mit Hilfe ge- wisser zu erörternder Annahmen kam er zu dem Schlüsse, dass ö» zwischen 0,6 und 0,06 cbmm liegen muss. Der grösste Wert, der ungefähr halb so gross ist wie der von uns gefundene Experimentalwert, war auf der Annahme basiert, dass die gesamte, und der kleinste Wert auf der Voraussetzung, dass nur ein Zehntel der Zerfallsenergie sich in der kinetischen Energie der fortgetriebenen Partikel kundgiebt. Es wurde ferner angenommen, dass jedes Atom bei jedem Zerfall, der, wie be- kannt, von «-Strahlung begleitet ist, nur eine Partikel von sich giebt. Wenn mehr als eine Partikel bei jedem Zerfall abgegeben wird, so muss die theoretische Abschätzung dement- sprechend kleiner werden. Da der Experi- mentalwert grösser ist als der Maximalwert der theoretischen Abschätzung, so folgt daraus, dass jetzt direkte experimentelle Gründe vorhanden sind zur Annahme: • 1. dass nur eine Partikel bei jedem Zerfall vom Atom ausgesandt wird; 2. dass der grösste Teil der Zerfallsenergie in Form von kinetischer Energie der «-Strahlung auftritt ; 3. dass die Emanation ein einatomiges Gas ist. Es ist nicht zu vergessen, dass der Experi- mentalwert notwendigerweise ein Maximalwert ist; denn wenn in der Emanation irgendwelche 1} Nature 1903, 2a August Verunreinigung vorhanden wäre, so würde diese das gemessene Volumen erhöhen. (Aus dem EogUscfaen übersetzt von A. Gradenwitz.) (Eingegangen 15. Mai 1904.) Kinetische Theorie und Radioaktivität Von Emil Böse. Zu einer Zeit, wo die Physik im Zeichen so tief eingreifender Entdeckungen steht, unter deren Wucht bisher invariante Begfriffe wie der des Atoms zu fliessen beginnen, dürfte es viel- leicht nicht gänzlich ohne Intere.sse sein, aus den Lehren der kinetischen Theorie eine Fol- gerung zu zieher, welche, so selbstverständlich sie sich ergiebt, doch zur Zeit der Entwickelung der kinetisch a Theorie nicht gezogen wurde lediglich aus dem Grunde, dass man von irgend- welchen Manifestationen der den Atomen selbst innewohnenden Energie bis dahin nichts wusste. Der Begriff des Atoms war der von etwas absolut Stabilem und man konnte nicht ahnen, dass einmal eine Zeit kommen werde, in wel- cher sich ein eventueller Energieinhalt der Atome würde dokumentieren können. Diese Zeit ist nunmehr allem Anscheine nach da') und es steht nichts mehr im Wege, die früher gegen- standslose Folgerung zu ziehen. Knüpfen wir einmal an Boltzmanns „Vorlesungen über Gastheorie" an, wo in Band i, Seite 57 die Formel für das Verhältnis der spezifischen Wärmen bei konstantem Druck und konstanter Temperatur gegeben ist: ^^^='+3(iV^)- Darin bedeutet /3 das Verhältnis des Zuwachses der inneren Energie der Molekel zu dem gleich- zeitigen Zuwachse der kinetischen Energie der fortschreitenden Bewegung der Molekel. Ist dieses Verhältnis Null, so erfährt die innere Energie des Moleküles bei Temperatursteige- rung keinen Zuwachs, ein Fall, der nur ein- treten kann, wenn das Molekül einatomig ist. In der That ergiebt sich für einatomige Ga.se wie Quecksilberdampf dann der Wert i -f 23 = 1,66 .. . als Verhältnis der spezifischen Wär- men, und man hat weiterhin bei den inerten Edelgasen aus dem gleichem Werte von y/^r auf die P>inatomigkeit dieser Gase geschlossen, ein Verfahren, das durch die vorzügliche Pjn- ordnung dieser Gase ins periodische System der Elemente seine Rechtfertigung erfahren hat. ß = o sagt also einfach aus, dass bei Teni- peratursteigerung die innere Energie eines Atoms keinen Zuwachs erfährt. Dies bedeutet aber keineswegs, dass die innere Energie eines i) Wenngleich auch die Ansicht Vertreter findet, dass die Atome der radionellen Stoffe nur als Energietransfonn.itort.'ii fungieren, wie das z. B. sonst bei der Temperaturentwickluug angenommen wird. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 13. 357 Atoms nunmehr Null sein müsse, sondern viel- mehr, dass dieselbe jeden beliebig grossen, aber von der Temperatur unabhängigen Wert haben kann. Wir können also jetzt als Fol- gerung von der kinetischen Theorie auspre- chen, dass die innere Energie eines Atomes keinen Temperaturkoeffizienten besitzt.') Diese Folgerung, welche man schon längst hätte ziehen können, hatte bisher keinen Wert, da man keinerlei Kundgebungen der inneren Atom- energie kannte. Nunmehr liegt die Sache anders ; wir wissen, dass es sich bei den Substanzen, welche Becquerelstrahlen aussenden, sehr wahrscheinlich um Energiemengen handelt, die aus dem Atome selbst stammen und dass wir danach die Atome als verhältnismässig sehr grosse Energiereservoire anzusehen haben. Nach den eben angestellten Überlegungen müssen wir nun sagen, dass ein Atom ein beliebiges Energiequantum repräsen- tieren kann, dass dieses Quantum aber unab- hängig sein muss von der Temperatur. Und hier haben wir jetzt direkt eine Folgerung der kinetischen Theorie, welche sich an den radio- aktiven Substanzen prüfen lässt und bewährt findet. Die Becquerelstrahlung eines Radium- präparates beispielsweise ist weitgehend unab- hängig von der Temperatur, sowohl in flüssiger Luft als auch beim Erwärmen bleibt die Strah- * lung dieselbe. Was man an Abweichungen von diesem Verhalten hat konstatieren können, erweist sich bedingt durch den Emanations- gehalt der Präparate. Bei extrem niederen Temperaturen wird die Emanation verflüssigt, also in der Nähe des Präparates angereichert, wodurch für kurze Zeit nach dem Herausnehmen aus dem Kältebade der Effekt verstärkt er- scheint, andererseits findet bei längerem Er- hitzen auf sehr hohe Temperaturen ein Ver- jagen des Enianationsgehaltes aus dem Präparate statt. Dies hat eine zeitweilige Schwächung des Präparats zur Folge, indem sich erst der normale Gehalt an Emanation wieder herstellen muss. Deutlicher tritt die Unabhängigkeit der Atom- energie von der Temperatur in Erscheinung dadurch, dass die Konstante des zeitlichen Ab- klingens der Aktivität der Radiumemanation die gleiche ist für —180* wie für + 450*. (Vergl. diese Nummer Seite 346, 2. Kol., oben.) Diese Beziehung der kinetischen Anschau- ungen zur Radioaktivität dürfte zu einer Zeit, wo die neue Erscheinungswelt uns noch so unendlich viel des Neuen und Rätselhaften bie- tet, vielleicht als ein kleiner bescheidener Bei- trag nicht völlig des Interesses entbehren. l) Bewiesen ist der Sat7. vod der Unabhängigkeit der Atomenergie von der Temperatur damitgenau genommen nur für die Atome der sog. einatomigen Gase, bei denen das Atom mit dem Molekül identisch wird, doch wird die Erweiterung des Schlusses auf andere Atome wohl keine allzu gewagte Hypothese sein, da sie mit den Thatsachen im Einklang bleibt. (Eingegangen lo. Juni 1904.) Einige Beobachtungen über die radioaktive Substanz im „Fango". Von Franz Müller. Vor kurzem haben die Herren Elster und G eitel die interessante Beobachtung mitge- teilt'), dass die Verbreitung der radioaktiven Stoffe in der Erdrinde keine gleichmässige ist, sondern dass gewisse Bodenarten besonders reich daran sind. In dem sogen. „Fango" fanden sie ein besonders stark radioaktives Material und erzielten durch verschiedene che- mische Methoden eine Anreicherung der radio- aktiven Substanz um das 150 fache. Der Fango- schlamm ist ein vielfach und mit gutem Erfolg angewandtes Heilmittel, dais besonders in Um- schlägen bei verschiedenen Erkrankungen eine anderen Schlammarten überlegene Heilwirkung entfalten soll. Die Herren Elster und Geitel äusserten daher die Vermutung, dass „diese Heilwirkung vielleicht mit Reizerscheinungen der Haut durch die radioaktive Substanz in Zusammenhang gebracht werden dürfe", in- dem diese die Wärmewirkung wirksam zu unter- stützen vermöge, da ja bekanntlich die Bec- querelstrahlen starke Hautreizung hervorrufen. Lag es schon aus diesem Grunde auch in medizinischem Interesse, die Radioaktivität des Fango weiter zu studieren, so fiel eine von den Herren Elster und Geitel ausgehende und dahinzielende Anregung^), die mir durch die Herren Professor R. Bernstein und Kollegen W. Caspari freundlichst übermittelt wurde, um so mehr auf vorbereiteten Boden, als beim Studium der Einwirkung des Hochgebirgs- und Seeklimas auf den menschlichen Organismus die elektrischen Verhältnisse der Atmosphäre mit in die Untersuchung einbezogen waren'), und die Handhabung der Apparate mir daher nicht unbekannt war. Aus diesen Gründen habe ich mich gern dieser interessanten Aufgabe unter- ! zogen. Siesollte aber gleichzeitig die Vorbereitung 1 zu weiteren physiologischen Versuchen mit radio- I aktiv gemachter Luft sein, wie sie seit längerer ! Zeit von den Herren Aschkinass und Cas- i pariimZuntz sehen Institut ausgeführt werden, "i) Während die physiologische Untersuchung noch einige Zeit in Anspruch nehmen dürfte, sollen im folgenden in der Hauptsache die physi- kalischen Beobachtungen mitgeteilt werden. i) Diese Zeitschrift 6, 11 — 20, 1904. 2) Die Herren hatten auch die ausserordentliche Liebens- wflrdigkeit, mir mehrere Apparate zur Verfügung zu stellen und mich während der Dauer der Versuche durch ihren Rat fortdauernd aufs freundlichste zu unterstützen, wofür ich ihnen herzlichst danke. 3) W. Caspari, diese Zeitschrift 8, 521, 1902, A. Loewy und Franz Müller, ebenda 6, 290— 294,, 1904. 4) E. Aschkinass und W. Caspari', Pflügers Archiv 8Ö, 603, 1901. — W. Caspari, Zeitschrift für diät. u. physik. Therapie 8, 1904/05. Digitized by Google 358 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. Sie können zwar nicht als erschöpfend gelten, sondern mögen nur als Fortsetzung der Ver- suche der Herren Elster und G eitel betrachtet werden. I. Messung der Leitfähigkeit der Luft des Fangokellers. Zunächst erschien es am einfachsten, die Luft des Raumes, in dem die radioaktive Sub- stanz, der Fango, lagert, auf ihre elektrische Leitfähigkeit hin zu untersuchen. Der Fango ist, wie wohl bekannt, ein feiner Schlamm, der sich um die Sprudelthermen von Battaglia in der ober- italienischen Tiefebene ansammelt imd dort abgestochen wird. Nach Trocknung wird er nach Deutschland transportiert und in Berlin im Keller der Fangokuranstalt in Mengen von 50 — looooo Kilo in zwei Lattenvecschlägen aufbewahrt Der Keller selbst ist 13,$: 16,5 m gross, liegt 2,8 m unter dem Strassenniveau, hat einen durch eine breite TQr vermittelten Zugang direkt von der Treppe her und an zwei Seiten zahl- Tabelle I. ^r.'^ ,_. ^ il Datum 3-g 'I Urt mit genauer Bezeichnung, wo der Apparat aufgestellt war Bemerkungen, wie ' 1 lange der Keller nicht £— \ E + gelüftet war etc. I Potential- | " + sSvrft! S°"*'*8'= Bemerkungen - ' + I I Fangokeller, in dem jj grossen Kellerraum ■ * 1 etwa je 3 m von den I Verschl%en entfernt ' Fangokeller, in dem I grösseren Verschlag „ ' bei offener Thür, von dem Fangohaufen ca. I V2 m entfernt Keller war seit Mona- 1 ten nicht gelüftet, da- gegen steht die Thür zur Treppe immer offen, deuUicher Luft- zug vom hinteren Kellerraum nach der Treppe hin ins Freie I Fangokeller, in dem ' 2 II Oi I K^"»^^" Kellerraam j ■ j etwa je 3 m von den I Verschlagen entfernt Fangokeller, am Aus- 1 gang nahe der Treppe, " . in merklichem Luftzug I nach oben 1 { Fangokeller, in dem I kleineren Verschlag, " I direkt auf dem Faugo- I häufen ' _ . ^ . I ' Fangokeller, in dem ! 4.11.04 >°^^" Kellerraum,! ^ ^ ' etwa je 3 m von den | I Verschl^en entfernt | ' Fangokeller, in dem ; grösseren Verschlag, " , der 3 Tage lang offen | I I stand. I [ Fangokeller, in dem I kleineren Verschlag, I " ; direkt auf dem Fango- ' , häufen 1 I I Sofort darauf im 1 I II. Stock des Hauses ' " I in einem schlecht ge- ' I lüfteten Zimmer Keller war seit Mo- naten nicht gelüftet, , die Thür zur Treppe ist offen, deutlicher Luftzug von hinten nach oben ins Freie 4,12s 4.705 10.905 '.03» 68.0 6,079 I 4.088 1 1,333 0,896 1 100,0 ■ I ' I 3,834 2,975 0,841 0,653 i 58,8 76,8 69,2 45.6 ' ' I I 3,970 I 4,490 10,871 10,985 64,8 70,4 I I I I I 1 11,384110,59312,496 i I Alle Fenster I ^ stehen noch auf, I 2,127 3.37^ 10,466 " starker Luftzui; ' 1 sl ! I l: ^Ssr U.376 ..746J0.5.. »" 11 "w 1 I ] 2,3231164,4 0,740 34,8 «5*.4 52,0 Am Morgen desselben Tages in meiner Woh- nung (III. Stock\ Potential-Abfall pro Stande in Volt, positive Ladung 7,2 Volt Vor Beginn der Mes- sungen: Bestimmung ohne Zerstreuungskör- per im Keller. Poten- tialabfall pro Stande in Volt, negativ 3,2, posi- tiv o Volt 0,602 i 39,2' 47,6. 6. II. 04 Fangokeller, in dem 1 grossen Kellerraum, { etwa je 3 m von den | Verschlagen entfernt, j Thür des kleineren Verschlags geöffnet £ Fenster ge- | _ -,_ <» schlössen 1 ''' 1,699 Keller war wiederum dauernd gelüftet '^•'»OS 10,159 2-357 0,993 10,373 I 2,386 4.255 I ,1 Direkt vor der offenen 23. 1 r.04 1 Thür des kleineren '' ^ Verschlags J Keller war 1 7Tage nicht gelüftet, aber die Thür ' zur Treppe ist offen, 8,66i deutlicher Luftzug nach oben 7,"9 2,228! 162,8 I Ebenda sofort danach ohne ] Zerstreuungskörper. Po- 50.0 I tentialabfall pro Stundein ' Voltnegativ8,4,positiv8,o 0,218 31,2 20,4 1,899 ' ' Ebenda kurz zuvor ohne ; ,1 , 1 Zerstreuungskörper. Po- 0,523 1279,0 j 43,0 ^ tentialabfall pro Stunde in j , Voltnegativ3,2,positiv7,2 I I Ebenda kurz zuvor ohne I I Zerstreuungskörper, nach- I I dem der Apparat mehrere 1,561 137,6 1114,4 I Stunden in der Glocke i I (s. später) gewesen. Po'-- I I Abfidl pro Stde. in Volt ! ' negativ 26,4, positiv 13.0 Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 359 reiche breite Kenster, diu sich nach den zwei Strasseorrunteii öfTnen lassen Id dein Keller lagert dicht am Eiugang so lange, bis er abgefahren wird, der einmal gebrauchte Fango, an der Ecke des Kellers befindet sich für den irischen Fango ein grösserer Verschlag von 4,5 qm und im hinteren Keller- raum ein ebensolcher kleinerer von 4,5 ra Tiefe und etwa 3 m Breite. Beide Verschlüge reichen bis fast an die Decke des aber 3 m hohen Raumes. Ausserdem stehen in den hinteren Teilen des Kellers der Elektromotor etc. zum An- trieb des Fahrstuhls und zwei Kesaelanlagen ßir die Heiz- und Wasserversorgung, sowie Kohlenablagen. Die Beleuchtung geschieht durch elektrisches GlUhlicht. Die l'Ur zur Treppe ist dauernd geöffnet. Zur Zeit, als ich die Versuche begann, waren die Fenster des Kellers mehrere Monate lang nicht geöffnet worden. Trotzdem durfte ich doch nicht von vornherein hoffen, Zer-' streuungswerte von der Grösse zu finden, wie sie Elster und Geitel in der Baumannshöhie und in ganz abgeschlossenen, längere Zeit nicht gelüfteten Kellerräumen geftinden haben, da infolge Erwärmung der Luft in der Umgebung der Kessel ein dauernder Luftzug von hinten nach vorn und oben zur Treppe hin herrschte. Die nebenstehende Tabelle I ') enthält die diesbe- züglichen Beobachtungen. Die Versuche 2,5,8 und 1 1 der Tabelle zeigen, dass die Leitfähigkeit der Luft an den Stellen des Fangokellers besonders' erheblich war, die sich in nächster Nachbarschaft der Fangohaufen befanden. Mitten in dem Keller- raum oder nahe der Treppe waren die Werte allerdings immer noch erheblich höher als in demselben Hause in einem Zimmer des 3. oder 4. Stockwerks. (Versuch 9 und Tab. II.) Tab eil e II. Normalverauche im Zimmer (11. Stock) Potential- Abfall |)ro Stunde in Volt l.aufendeVer- " " 1 " " suchsnumnier Datim 1904 1 1 + 37 1 29. II. 14.4 «2.4 3< I.III. 18,0 «3.2 39 ' 2. 111. 18,8 |6,S 40 1 7. III. 10,8 4' 1 8. III. 21,2 42 : 9. 111. ".3 43 12. III. 21,6 44 . 17. in. 24.6 i) In der Tabelle bedeutet E ■■ . ^0 A 100 . log und a --= Sie waren grösser, wenn der Keller nicht ge- lüftet war, als nach au.sgiebiger Ventilation (Versuch l, 3, 4 zu 6 und 7). Dabei sind a+ und a— nicht erheblich verschieden ; nur in Ver- -, worin /'«'die in Volt ausgedrückte Ladung «5 -0.4343 •(' — ») des Elektroskops bei Beginn der Messung f dieselbe IJ Minuten später, £ die in 15 Minuten vom Zerstreuungskörper neu- tralisierte Elektrizitätsmenge, » das Verhältnis der Kapazitäten des Elektroskops ohne und mit Zerstreuungskörper ausdrückt. Unter Potentialabfall ist die Differenz der Ladungen pro Stunde in Volt zu verstehen, wobei der Potentialabfall bei den Bestimmungen ohne Zerstreuuirgikörper in Abzug ge- bracht wurde. such 10 zeigte sich eine bedeutende negative Unipolarität, für die kein anderer Grund ge- funden werden konnte, als dass diese Bestim- mung in nächster Nähe der offenen Tür des zuvor lange Zeit verschlossen gewesenen klei- neren Fangoverschlags gemacht und die Luft aus ihm durch den Luftzug direkt nach dem Apparat hingeführt wurde. Aus den Versuchen geht somit zunächst hervor, dass die Luft des Fangokellers eine erhöhte Leitfähigkeit besitzt, die ansteigt, wenn der Keller längere Zeit nicht gelüftet ist. Es fragt sich, ob wir in dem im Keller lagernden Fango den Grund fiir die Erhöhung der Leit- fähigkeit der Luft zu suchen haben: Wie mir scheint, ergiebt die Betrachtung der Versuche, dass zwar ein geringer Anteil auf die erhöhte Leitfähigkeit jeder Kellerluft als solcher bezogen werden muss, dass aber die deutliche Steige- rung an den den Fangohaufen zunächst ge- legenen Stellen doch darauf hinweist, dass die diesem Material entstammende Emanation einen viel erheblicheren Einfluss auf die Leitfähigkeit der Luft ausübt, als die Bodenbeschaffenheit des Kellers selbst. Dass keine höheren Werte erhalten werden, erklärt sich unschwer aus dem hohen Feuchtigkeitsgrad der Luft, bedingt durch die Kesselanlagen und daraus, dass, wie erwähnt, im Keller dauernd Zugluft herrschte. II. Bestimmung der , Leitfähigkeit der Luft, die aus dem Fango direkt ausge- saugt wurde. Die Versuchsanordnung entsprach ziemlich genau der kürzlich') von Börnstein beschrie- benen (siehe folgende Skizze). fH\ gSSf it}ÜM(' Fig. I. In den etwa l m hohen Fangohaufen des kleineren Verschlages wurde ca. '/j m tief ein 1) üörnstei», diese Zeilschrift 5, 20, 1904. Digitized by Google 36o Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 20 cm weites Zinkblechrohr eingetrieben. Dieses besitzt bis zu '/.j tn Höhe zahlreiche kleine Löcher, ist oben durch einen mit Glasrohr ver- sehenen Kork verschlossen und läuft unten in eine Spitze aus. Es ist vermittels Gummi- schlauchs mit einem anderen Rohr verbunden, das in eine etwa 10 1 fassende Glasglocke von 45 cm Durchmesser führt. In demselben Stopfen befindet sich ein in ein dünnes Glas- rohr eingefügter, durch Schellack gut isolierter Kupferdraht zum Laden des Elektroskops. Die Glocke steht auf einem unten durchbohrten Holzteller. Die Bohrung trägt ein gebogenes Glasrohr, das bis kurz unter den Stopfen in einen etwa 20 1 fassenden Ballon hineinreicht. Ein zweites den Stopfen durchbohrendes Rohr geht vom Boden des Ballons zu einer hebe- artigen Rohrleitung. Die innere Wand der Glocke, in der der Zerstreuungsapparat ohne Schutzcylinder und Deckel steht, umgiebt in ihrer ganzen Höhe ein Drahtnetz, das durch Kupferdraht mit den Wasserleitungsröhren ver- bunden und so zur Erde abgeleitet ist. Das ganze System wird durch Glaserkitt luftdicht verschlossen. Die Hebervorrichtung saugt nun die Luft aus dem Fango durch die Glocke hin- durch in den mit Wasser gefüllten Ballon. Diese Ventilation kann durch Klemmschrauben reguliert werden. Die Ladung des Zerstreuungs- körpers geschieht von aussen her durch den isolierten Kupferdraht. Die Tabelle III zeigt zwei der so angestellten Versuche. Beim ersten derselben wurde zum ersten Male schon 2 — 3 Minuten nach Beginn der Ventilation geladen und die Ablesungen dann zwei Stunden lang mit kurzen Zwischen- pausen fortgesetzt. Der Versuch zeigt deutlich, wie die Leitfähigkeit der Luft in der Glocke bei dauernder Durchsaugung von Fangoluft kontinuierlich ansteigt, so dass der Ladungs- verlust schliesslich 2556 Volt pro Stunde be- trägt. Dass das Maximum der Wirkung damit noch nicht erzielt war, ergiebt sich aus dem zweiten Versuch, in welchem durch Ansaugung von etwa 35 1 Luft vor Beginn der ersten Ladung das ganze System von darin enthaltener Kellerluft möglichst befreit war. Es zeigte sich hier, unter Vernachlässigung der angesichts der kurzen Dauer der Einzelablesung (i — 2 Minuten) wohl als unerheblich zu bezeichnenden Schwan- kungen ein Potentialabfall pro Stunde von ca. 3500 Volt. Die Werte von a betrugen 48,33 bis 92,22, im Mittel 59,62. Diese Glocken- versuche bestätigen die Resultate, welche Elster und Geitel mit kleineren Mengen Fango bekommen haben, und zeigen, dass die erhöhte Leitfähigkeit der Luft im Fangokeller in der Tat durch das darin lagernde radioaktive Material bedingt ist. III. Messung der induzierten aus Fango. Aktivität Ein 8'/2 m langer Aluminiumdraht wurde an gut isolierenden Haken in einem der Fango- Tabelle III. — A CS ä I 12 «3 ' "4 1 '5 ■6, '7 18 •9 20 21 22 23 24 2S 26 27 28 ^ *9 ! 30 3' 32 33 34 3S 36 23.11.04 9V2* Ö •; I Veotila- ,«, Datum j^jjjj^ I Liter 0.43 0,70 0,60 0,24 0,50 1,50 0.30 3.00 »» 2,30 0.75 22. II [.04 Dauer d. Ver- suchs Miu. S 5 9 5 6 4 4 4 3 3 3 3 E — I Poten- , tialabfall { I pro Stde.: I in Volt*)' Bemerkungen -I- + -f- -f- -f 12* 0,26 1/j _ -h -t- + 33.41 1 35.7'6 40,643 3 '.899 49.33* «2,975 16,626 57,182 35.288 43,628 44.052 52,217 19.581 22,271 18.835 38,458 24,586 20,078 w 35.264 14,912 18,812 15,067 14.69* «6,493 15,860 27,475 29,37« 33,422 34,976 54,096 64,41 92,22 61,96 63,25 53.91 66,04 8,536 10,938 20,899 23.2«5 23.918 48,301 57,253 58,00 49,05 61,88 49.56 48,33 54,25 52.17 475 645 893 817 1221 1291 i486 167 1 1641 2080 2320 ^556 3504 4338 3516 3423 3288 3774 3243 3384 3738 3395 33^4 3474 3474 Ladung ohne öflnung der Glocke. Die Ansaugung von Luft aus dem Fango beginnt kurz Tor dem ersten Versuch (12). Ladung ohne ÖfTnung der Glocke. (Vor Beginn des ersten Versuchs (24) werden ca. 35 Liter Luft ans dem Fango durch die Glocke hindurch- gesogen (10*43' — S6*). Der Fango- verschlag bleibt verschlossen. Die Leitung geht durch ein Loch in der ThBr. ( )hne Zerstreuungskörper betrug in der Glocke der Potentialabfall pro Stunde |)Ositiv und negativ 14,4 Volt. *) Der normale Verlust ist abgerechnet. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 361 verschlage ausgespannt und mit dem negativen Pol einer ausserhalb des Verschlags stehenden Influenzmaschine verbunden. Um die Werte mit denen der anderen Autoren vergleichbar zu machen, dauerte die Exposition 30 Minuten bei einer Ladung von — 2500 Volt. Die Spannung wurde während der Dauer der Ladung durch ein geeichtes Hochspannungs-Elektro- meter von Günther & Tegetmeyer kon- trolliert, der Draht liach Beendigung der Expo- sition so schnell wie möglich auf das Draht- netz gewickelt und die Messung der induzierten Aktivität (gemessen an der Ionisierung der Luft im Elektroskop infolge Anwesenheit des aktivierten Körpers) spätestens 5 Minuten nach Beendigung der Ladung in einem Zimmer des 3. oder 4. Stockwerks desselben Hauses be- gonnen.') Fangoluft gestanden hatte, — 26 und + 14 Volt (Versuch i). Was die Höhe der Aktivierungs- zahlen A in der Tabelle IV betrifft, so wurde das Maximum erhalten, wenn der Verschlag vor der Exposition mehrere Tage lang ver- schlossen gehalten war, die Thür während der- selben verschlossen blieb, und auch beim Auf- spannen des Drahtes nur für Sekunden geöffnet wurde. Bei offener Tür war A erheblich ge- ringer (Versuch 45). Die höchsten der er- haltenen Zahlen können aber doch nicht als wirkliche Maximalwerte betrachtet werden, da sich die gasförmige Emanation mangels luft- dichten Abschlusses des Materials (die Ver- schlage bestehen aus lose zusammengefügten Holzlatten) und infolge der dauernden Luft- strömung im Kellerraum nicht in den Ver- schlagen ansammeln kann. Bei Bestimmungen Tabelle IV. Bestimmung der induzierten Aktivität. Alumioiamdraht, 8,6 m lang, wird V2 Stunde auf zjoo Volt negativ geladen. Bestimmung im Zimmer des II. Stocks, spätestens 5 Minuten nach Beendigung der Ladung. Laufende Versuchs- Datum des Versuchs 1904 Ort, wo der Draht aufgespannt war. Angabe über Ventilation etc. PotenUalabfall pro Stunde in Volt (beobachtet) - I + 45 46 47 48 7. III. , 12. in. 'i i| 17. m. l| 11 18.11L Kleinerer Fangoverschlag Thür des Verschlags ist während der Ladung offen 129,0 «4,55 42,96 59.8 48,07 *) Bei der Berechnung von A wurde der Potentialabfall im Zimmer (ohne aktivierten Draht) abgerechnet Kleinerer Fangoverschlag, der 3 Tage verschlossen gehalten Zuleitung ohne Offnen der Thtlr Ebenda, 9 Tage geschlossen gehalten. Während der Ladung auch geschlossen Ebenda, 10 Tage geschlossen gehalten. Während der Ladung geschlossen 136.8 393.6 538,8 413.4 535." 411,6 Aktivierungszahl A: Potentialabfall pro Stde. und Meter Draht*) + «3.65 59.4 47.86 Die Tabelle IV enthält einige der so ange- stellten Versuche, die in Bezug auf Höhe der Spannung und Ablesungen als einwandsfrei bezeichnet werden dürfen. Unter Aktivie- rungszahl A ist der Potentialabfall pro Stunde, bezogen auf i m Draht, zu verstehen, wobei der normale, vor Anstellung der Messung im Zimmer ohne aktivierten Draht beobachtete Verlust in Abrechnung gebracht ist. Diese Normalbestimmung muss , wie Elster und Geitel betont haben, vor Beginn der Expo- sition des Drahtes gemacht werden, da die Isolierung des Elektroskops immer durch indu- zierte Aktivität leidet. So zeigte z. B. das Elektroskop bei mehreren solchen Normalver- suchen vor Beginn der Exposition einen Lad- ungsverlust pro Stunde von positiv und negativ 3 — 8 Volt, dagegen, nachdem der Apparat mehrere Stunden in der erwähnten Glocke in l) Bezüglich der Methode der Messung s. Elster und Geitel: Diese Zeitschr. 3, 305 — 310, 1902. in wirklich luftdicht abgeschlossenen Räumen sind viel höhere Aktivierungszahlen zu er- warten. Es sei noch bemerkt, dass die mittels Leder- lappens abgeriebene Emanation in einem Ver- such z. B. vom 17. März einen Potentialabfall von 696 Volt gegenüber dem Normalwert von 246 Volt bewirkte, also fast das Dreifache, ob- wohl der Draht erst i Stunde nach beendeter Exposition abgewischt war, also schon an Ak- tivität verloren hatte. IV. Abklingungskurve der induzierten Aktivität aus Fango. Die Curie. sehe Kurve eines durch Radium- Emanation aktivierten Körpers, sowie die von Elster und Geitel durch Emanation aus Boden- luft, freier Luft und Fango erhaltenen zeigen sehr ähnlichen Verlauf. Dieser weicht sehr er- heblich von der des Thoriums (nach Ruther- ford) ab. In den folgenden 2 Diagrammen ist Digitized by Google 362 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. die Curiesche Beobachtungsreihe') derart be- nutzt, dass die dem Elektroskop gegebene An- fangsladung der in unseren Versuchen gleich- gemacht wurde, so dass die Curi eschen Werte im ersten Diagramm um das 5 '/j fache, im zweiten um das 4fache vergrössert sind. Auf die Abszisse als Minuten seit Beendigung der Exposition ist die Ladungsabnahme pro Stunde in Volt als Ordinate aufgetragen. Die ausge- zogenen Linien bedeuten meine, die unter- brochenen S. Curies Beobachtungen. Von den so gemachten Versuchen sind von mir nur diese beiden hier wiedergegeben, da die Ladung bei anderen weit über 2500 Volt betrug und die zur Ladung benutzte Elektrisiermaschine sich in demselben Verschlage befand, in dem der Draht ausgespannt war, so dass die durch- aus unregelmässig verlaufende Abklingungskurve der induzierten Aktivität vielleicht durch Stö- rungen infolge Ozonbildung und anderes be- dingt war. Während nänSich den folgenden zwei Kurven V und VI eine ständige Abnahme der induzierten Aktivität zu entnehmen ist, stieg diese in den nicht mitgeteilten an, um erst nach etwa '/« Stunden konstant abzusinken. Man könnte vielleicht auch an durch Thorium- Emanation bedingte Radioaktivität denken, die ja zunächst 1V2 Stunden lang wächst. Es sei daher nochmals bemerkt, dass während der Monate, in denen die Versuche angestellt wurden, der Keller ausschliesslich durch elek- trisches GlUhlicht erleuchtet wurde, so dass Thorium-Emanation infolge Brennens eines Auerbrenners ausgeschlossen ist, dagegen waren andere durch wechselnde Luftströmung, offene Feuerungsanlagen der Kessel, sowie Funktio- nierens des Elektromotors für den Fahrstuhl bedingte Störungen nicht auszuschliessen. Die Abklingungskurven Fig. 2 und 3 stimmen durchaus nicht ideal mit der Radiumkurve überein; 3 besser als 2, aber ähneln ihr doch von den bisher bekannten am meisten. Ganz sichere Entscheidung können auch hier nur Versuche in fest abgeschlossenen Räumen bringen. Möglich ist es aber immerhin doch, dass sich im Fango ausser dem Radium noch andere radioaktive Körper befinden, deren Emanation eine etwas andere Abklingungskurve besitzt. Offen bleibt ausserdem die Frage, ob im Fango ebenso wie in der Pechblende Uran das Radium begleitet. Trotz des grossen phy- sikalischen Interesses, das diese Fragen bieten, habe ich auf eine nähere Behandlung derselben als ausschliesslich physikalische, sowie auf Ver- suche, Helium aus der Fango-Emanation zu gewinnen, verzichtet. i) Tabelle V bei Elster und Geitel, diese Zeitschrift 6, 17, 1904. V. Physiologische Versuche mit Fango. Wie einleitend erwähnt, ist das medizinische Interesse an der Radioaktivität des Fango ein zweifaches. Und zwar erstreckt es sich erstens auf die Frage, ob die durch den Fangoschlamm bewirkte Heilwirkung durch direkte Reizwirkung der in ihm vorhandenen, wenn auch geringen *«« 10» .■ihnahme ftre Sauicte 0 .> 10' iP i? «I»' ji»' oF Te' »ö' 9tf IM' III' s»' — • Zetf seit Knät der SxfwstUtn. Fig. 2. Radiummengen oder ähnliches unterstützt wird, und zweitens, ob man mit Hilfe durch Fango- Emanation radioaktiv gemachter Luft einen Teil der Faktoren, die in der Hochgebirgsluft ent- SiC 1!>C lue- 10' 20 if' ia' JV' üi' 'lO' >»' ■** '"' "• " Fig. 3- halten sind, künstlich erzeugen und mit ihnen experimentieren kann. Was den direkten Einfluss betrifft, so ist zu bedenken, dass die gewebsreizende Wir- kung bei schwach radioaktiven Stoffen nur langsam eintritt. Es ist daher nicht sicher, ob durch relativ kurz dauernde Respirationsver- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 36 suche, die während einer Fangoapplikation an- gestellt werden, eine Steigerung der Reizwirkung auf die Haut durch Steigerung der Verbrennungs- prozesse im Körper nachweisbar ist. Bei der Wirkung der Fangoumschläge ist femer die Bedeutung des Wärmereizes für die Verbren- nungsprozesse zu beachten. Dieser wurde in der Weise eliminiert, dass der Umschlag bei Körpertemperatur gemacht und subjektiv jeg- licher Reizeffekt vermisst wurde. Aussichts- voller wäre es vielleicht, zunächst die radio- aktive Substanz des Fango nach Vor- schlägen von Elster und Geitel vermittels Elek^olyse anzureichern und so deutlich/ radioaktiv gemachte Platinbleche auf die Haut bezw. pathologische Neubildungen längere Zeit einwirken zu lassen. Man kann sogar vermuten, dass event. durch Applikation dieser schwächer wirkenden Bleche die bei Anwendung von Radiumsalzen drohende Gewebszerstörung im gesunden Gewebe vermieden wird. Bezüglich des Einflusses radioaktiver Luft auf den Stoffumsatz wäre es gewagt, eine Wirkung während der, wie gesagt, relativ kurzen Dauer eines Respirationsversuchs mit Sicherheit zu erwarten. Wenn die Radio- aktivität der Luft im Hochgebirge überhaupt eine Bedeutung für den Stoffwechsel hat, so ist sie immerhin doch nur ein Faktor unter vielen, und es ist durchaus möglich, dass erst durch ihr Zusammenwirken die richtige Reizstärke erzielt wird. Bis jetzt sind wir aber nach beiden Rich- tungen noch keineswegs genügend unterrichtet, um ein endgültiges Urteil abgeben zu können. Ich kann es mir endlich nicht ver- sagen, den Leitern der Fango-Import-Gesell- schaft wie den Ärzten der Fango-Kur-Anstalt, vor allem Herrn Dr. H. Davidsohn, meinen aufrichtigen Dank abzustatten für die Freund- lichkeit, mit der sie mir die Räume der An- stalt zur Verfugung stellten und meine Ver- suche in jeder Weise forderten. Schluss. Fasse ich das Gesagte zusammen, so konnten die von Elster und Geitel an kleineren Proben von Fangoschlamm gemachten Beobachtungen durch Untersuchungen im Fangolager selbst durchaus bestätigt werden. Es zeigte sich: 1. eine Erhöbung der Leitfähigkeit der Luft im Fangokeller, über das Mass der in diesem Keller zu erwartenden hinaus; 2. eine stark erhöhte Leitfähigkeit der direkt aus dem Fangolager angesaugten Luft; 3. Es konnte die durch Emanation aus dem Fango erzeugfte induzierte Aktivität nachge- wiesen werden. Ihre Abklingungskurve ähnelt am meisten der des Radiums. Berlin, im Mai 1904. (Eingegangen 2. Juni 1904.) Über auffallende, durch die photographische Platte erkennbare Erscheinungen. Von J. Blaas und P. Czermak. Die im folgenden beschriebenen Versuche wurden veranlasst durch Beobachtungen, welche ich schon vor längerer Zeit über die Radio- aktivität von Mineralien anstellte. Unter anderem machte ich folgenden Versuch, ich schrieb mit gelösten Uransalzen auf weisses Papier, setzte dasselbe der Sonne aus und legte es sodann im Dunkeln auf eine photographische Platte, woselbst es 24 Stunden verblieb. Beim Entwickeln zeigte sich an Stelle des erwarteten Positivs der Schrift ein Negativ. Das besonnte Papier hatte also schwärzend auf die Platte ge- wirkt. In der weiteren Verfolgung dieser auf- fallenden Erscheinung ergaben sich Thatsachen, welche, wenn ihre vollkommene Erklärung auch zum Teil noch aussteht, doch an sich schon genügendes Interesse bieten, um mitgeteilt zu werden. Ich habe über die an besonntem Papier, Holz und anderen organischen Stoffen auf- tretenden Wirkungen eine kurze Notiz') ver- öffentlicht und einen Vortrag im hiesigen naturwissenschaftlich-medizinischen Vereine ge- halten. Infolge dieser Mitteilungen wandte Herr Kollege Czermak seine Aufmerksamkeit diesen Erscheinungen zu, indem er verschiedene Metalle auf ihr Verhalten zur photographischen Platte prüfte und dabei die auffallenden Er- scheinungen am Zink beobachtete. Die weiteren Untersuchungen wurden dann gemeinsam ausgeführt und ergaben bisher die in der Folge beschriebenen Thatsachen. J. Blaas. Setzt man Papier, welches durch mehrere Wochen im Dunkeln aufbewahrt war („dunkles Papier") einige Zeit dem Sonnenlichte 2) aus, belegt dasselbe dann mit einer photographischen Platte und lässt es 24 Stunden im Kontakte, so schwärzt sich die Platte beim Entwickeln.*) Hat man während der Besonnung einzelne Stellen des Papiers durch Bedecken mit un- durchsichtigen Körpern (schwarzes Papier, Me- tallplättchen und dergl.) vor dem Lichte ge- schützt, so schwärzen sich die entsprechenden Stellen der Platte nicht. Schreibt man auf das Papier vor oder nach der Besonnung mit Tinte, Salzlösungen (auch farblosen), Gummi oder benutzt man bedrucktes 1) „Über photographische Wirkungen im Dunkeln" von J. Blaas, Naturwissensch. Wochenschrift. Neue Folge 8, 201 und 316, 1904. 2) Auch künstliches Licht, sowohl krSftiges Magnesium als auch elektrisches Bogenlicht, ist wirksam. 3) Auflallend dabei ist die rasche Schwärzung durch die ganze Dicke der Gelatinschichte; eine Erscheinung wie sie i auch beim Entwickeln von Röntgenaufnahmen auftritt. Digitized by Google 364 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. Papier, so erscheinen die Schriftzüge hell auf dunklem Grunde. Daraus geht hervor, dass die Wirkung auf die photographische Platte durch das Licht veranlasst und durch gewisse Substanzen wie Tinte, Druckerschwärze etc. entweder diese Wirkung vernichtet oder ihre Erregung ver- hindert wird. Ursprünglich erweckten diese Erscheinungen die Vorstellung, dass es sich um eine Art Phosphoreszenz handle, also um eine Nach- wirkung des Lichtes und so wurden, der Kürze a, b, c verschiedene photechische Papiere. d Fichteoholz mit Ast e bedrucktes Papier, darauf ein Stack Leder. Die mit. ver- schiedenen Flüssigkeiten aufgetragenen Inschriften sind alle unwirksam,') Fig. I. des Ausdruckes wegen, jene Körper, welche die Eigenschaft besitzen, Licht gewissermassen zurückzubehalten, „photechisch" und die Eigen- schaft selbst „Photechie" ^) genannt. Der Umstand, dass nicht jedes Papier diese Wirkung gleichgut zeigte und dass holzstoff- l] Bezttglich der Abbildungen ist zu bemerken, dass sie Papierkopien der Originalplatten sind. Auf denselben erscheint daher alles, was photechisch wirksam ist, hell, das Unwirk- same dunkel, a) Aus ifüxi und i'/tiv. haltige weitaus am kräftigsten wirkten, veran- lasste Versuche mit Holz, welches sich als sehr photechisch erwies. Es wurden verschiedene Holzarten und zwar altes ausgetrocknetes, so- wohl hartes als weiches geprüft, wobei sich zeigte, dass die verschieden dichten Teile des- selben verschieden stark wirkten. Man erhält so hübsche Abbildungen der Maserung und Astzeichnung, wobei man sieht, dass das dichte Herbstholz kräftiger als das lockere Frühjahrs- holz wirkt. Zahlreiche andere Substanzen wurden so- dann auf ihre photechischen Eigenschaften ge- • prüft. Weitaus am kräftigsten zeigte sich braungelbes Packpapier (mit diesem sind auch die meisten der folgenden Versuche ausgeführt), Ein kräftiges Diapositiv anf photechischem Papier besonnt, ergab beim Abdrucke ein Negativ, dessen Kopie in Fig. 2 vorliegt. Fig. 2. dann in abnehmendem Grade andere Papiere, Holz, Stroh, Schellack, Leder, Seide, Baum- wolle, Schmetterlingsflügel etc., fast oder ganz unwirksam erwiesen sich: Glas, Metalle (mit Ausnahme von Zink) und alle bisher unter- suchten anorganischen mineralischen Körper. Um näheres über die Bedingungen der Er- regung der Photechie zu erfahren, wurden Ver- suche über Zeitdauer, Intensität der Besonnung, wirksamste Lichtart und über den Einfluss der Temperatur gemacht , wobei sich folgendes ergab. Je länger und intensiver die Besonnung, desto stärker ist die Wirkung ') ; auch schon gewöhnliches diffuses Tageslicht ist wirksam. 1) Besonnt man photechisches Papier unter einem kon- trastreichen Negativ, so erhält man nach dem Kontakte »w der photographischen Platte ein ziemlich deutliches PosiWi wobei sich die Intensitätsabstufungen des erregenden Lichtes am besten demonstrieren. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 365 Die einmal erregte Photechie nimmt in den ersten Stunden nach der Besonnung nur lang- sam, später aber viel rascher ab. Vollkommen erloschen fanden wir sie noch nach Wochen nicht. Nachweisbar aber ist die Wirkung schon nach einer Kontaktdauer von einer Minute. Filtriert man das erregende Licht durch farbige Gläser, so zeigen sich jene Stellen am kräftigsten photechisch wirksam, über welchen Gläser lagen, die blaues und violettes Licht durchliessen. Ein Versuch mit dem Sonnen- spektrum ergab wegen der geringen Lichtstärke nur ein unsicheres Resultat. Farbloses Glas hindert die Erregung nur wenig. Starke Erwärmung (Auflegen auf ein heisses Blech oder Konzentrieren des Lichtes im Brenn- punkte einer Linse) vernichtet die photechische Wirkung. Nach der Abkühlung kann solches Papier durch Besonnung wieder photechi-sch »erden. Durch Papier und Holzbrettchen wirkt die Erregung hindurch, so dass auch die Rückseite Zinlcplatte mit Tinte beschrieben und berusst. In der Mitte ist die Bernssung abgewischt. Fig. 3- photechisch wird. Beschreibt man Papier beiderseits mit Tinte, so erhält man auch von beiden Seiten einen Abdruck.') Alle diese photechischen Wirkungen konnten bisher nur mit Hilfe der photographischen Platte beobachtet werden. Films, welche bezüglich ihrer Empfindlichkeit für gewöhnliches Licht den Platten ganz gleichwertig waren, nahmen keine Schwärzung an. Auch die vom Film abgelöste Emulsionsschicht reagierte nicht. Erst das in der Folge beschriebene sehr kräftig wirkende Zink verursachte auch auf Film eine Schwärzung. Legt man zwischen die photographische Platte und die besonnte Substanz während der Exposition verschiedene Körper, so zeigt sich fiir die photechische Wirkung folgende Durch- dringbarkeit. Metallplättchen, auch sehr dünne, ebenso Glas, Quarz, Glimmer lassen die Wirkung nicht t) Auflallend nnd noch nicht genUgend untersucht ist iK Eucheinnng, dass zuweilen bei beiderseits bedrucktem l'ipiei der Druck der RQckseite positiv erscheint durch, nur Film und dünne Gelatinfolien zeigten sich durchlässig.') Hier tritt aber der wichtige Umstand auf, dass die Farbe der Folie von Einfluss ist Solche, welche blaues und violettes Licht durch- Fhotechisches Papier, mit durchlochter Schablone bedeckt, wird durch Auflegen einer präparierten Zinkplatte wiiksam gemacht. F!g- 4- lassen, sind auch bei gewöhnlichen blauempfind- lichen Platten durchlässig, während eine zur Hälfte blau und gelb gefärbte Gelatinhaut auf Wirkung von besonntem Packpapier auf die photographische Platte bei einem Abstände von a 0,5, i 1,5 und e 3,0 mm. Fig- 5- der gelben Seite ganz undurchlässig war. Auf orthochromatischen Platten (Perorthoplatten von Perutz) ergaben sich auch grüne und gelblich gefärbte Folien als durchlässig. Legt man zwischen besonntes photechisches l) Daraus erklärt sich auch die eingangs erwähnte Er- scheinung der raschen Durchentwickelung der photographischen Platte. Auch zwischengelegtes dünnes Papier erwies sich als durchlässig, doch lässt es sich da nicht entscheiden, ob dabei nicht die später zu erwähnende Übertragbatkeit der photechischen Wirkung in Betracht kommt. Digitized by Google 366 Physikalische Zeitschrift. ' S.Jahrgang. No. 13. Papier und die photographische Platte ein ab- gelöstes Negativ, so erscheint auifallenderweise kein Abdruck und die Gelatinhaut verhält sich an den mit reduziertem Silber versehenen Stellen ebenso durchlässig wie an den andern. Da der Gedanke nahe lag, dass durch die Besonnung eine ionisierende Wirkung an der Oberfläche der photechischen Substanzen her- vorgebracht wird, wobei sowohl eine sekundäre Strahlung, als auch eine Ozonokklusion auftreten könnte, wurden Versuche mit Metallstreifen von Zink, amalgamiertem Zink, Aluminium, Zinn, Messing, Leder und Packpapier gemacht, die aber sowohl mit Tintenaufschriften versehen waren, als auch zur Hälfte berusst wurden. Es trat da die merkwürdige Erscheinung auf, dass blankes sowohl als auch amalgamiertes Zink massig photechisch wirkte, während die Auf- schriften alle wieder negativ erschienen. Die Wirkung e{ner auf Zink mit Glyzerin gezogenen Linie a, und eines Punktes i mit Bernssung, durch einen Spalt und durch resp. ein rundes Loch hindurch auf die photographische Platte. Abstand vom Zink bis Schablone 3 mm, von Scha- blone bis photographische Platte 2 mm. Fig. 6. Berussung hatte fast durchweg hindernd ge- wirkt, nur auf dem Zink erschien die Schrift genau von der Berussung an tief- schwarz und so kräftig wie in keinem vor- hergehenden Falle. Es wurden nun Aufschriften mit verschie- denen Bindemitteln versucht und zeigte sich eine sehr dünne Glyzerinschicht, welche nach- her berusst wurde, als günstigste Unterlage. Ausser Russ ergaben auch Lykopodium, Mehl, Kolophonium, Kreide und andere Pulver auf- getragen, kräftige Schwärzung, so dass die poröse Oberflächenbeschaffenheit nötig scheint. Zinkpul^er allein, dann mit Russ und Mehl ge- mischtes, auf eine mit dünner Glyzerinschicht versehene Glasplatte aufgetragen, wirken auch gut. Aufschriften auf Zink mit verdünntem Glyzerin kommen schwach, während Terpentin fiir sich allein auch auf verschiedenen Unter- lagen gut wirkt. Zuerst wurden diese Präparate auch be- sonnt, dann ergab aber ein Versuch, dass die Erscheinungen dieselben bliebein, wenn alles im Dunkeln präpariert wurde. Dadurch war der Gedanke an eine rein chemische Ursache sehr in den Vordergrund getreten, obwohl diese Art von Präparaten, schon der leicht verwischbaren Oberfläche wegen, nie in direkte Berührung mit der photographischen Platte gebracht wurde, sondern stets ein Rähmchen aus Karton zwischengeschaltet war. Dass diese Wirkung, welche von dem mit Glyzerin vorpräparierten und dann bepulverten Stellen der Zinkplatte ausgeht, mit der vorher- beschriebenen photechischen Wirkung der be- sonnten Papiere sehr verwandt, wenn nicht identisch ist, zeigen verschiedene Versuche. Zunächst konnten alle früheren Versuche mit dem gleichen nur viel kräftigerem Erfolge gemacht werden. Ferner lässt sich die pbo- techische Wirkung des Packpapiers anstatt durch Sonnenlicht, auch durch eine präparierte Zinkplatte hervorrufen. Zu dem Ende wurde „dunkles" Papier mit einer durchlochten Scha- blone von starkem schwarzem Papier bedeckt und darauf eine präparierte Zinkplatte durch 24 Stunden aufgelegt. Der Abdruck des Papiers ergab ein kräftiges Positiv der durchlochten Schablone. Der Versuch verlief in der gleichen Weise, wenn statt der wirksamen Zinkplatte, besonntes Papier verwendet wurde. Um zu sehen, auf welche Entfernung die Wirkung auf die photographische Platte noch stattfindet, wurden sowohl besonntes Pack- papier, das mit Schrift versehen war, als auch berusste Schriftzüge, Linien und Punkte auf Zink, aus verschiedenen Entfernungen auf die photographische Platte wirken gelassen. Es wurden entweder verschieden dicke Rähmchen zwischen das photechische Präparat und die photographische Platte gelegt oder die beiden Platten unter einem Winkel von ca. lo" gegen- einander gebracht. Dazwischen wurden auch bei einigen Versuchen Schablonen mit spalt- fbrmigen und runden Öffnungen eingeschaltet, so dass sich Schattenfiguren bilden konnten. Es ergab sich, dass die Wirkung bei einer Expositionszeit von 24 Stunden bis auf ca. 9 Millimeter Abstand deutlich sichtbar war; dass ferner wegen der kleinen Abstände von wirkendem Gegenstand, Öffnung und Bild, zwar unscharfe, aber ganz begrenzte Schwärzungen auf den Platten auftraten. Diese Versuche Hessen sich wieder durch rein chemische Vorgänge nicht gut erklären und trugen vielmehr, sowie die selektive Durchlässigkeit farbiger Ge- latinfolien, den Charakter einer Strah- lung. Es wurde daher noch eine andere Art von Versuchen unternommen, die auf eine Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 367 deutliche Reflexion der von den photecbischen Substanzen ausgehenden Wirkung hinweisen. Ein Scheibchen .S" von photechischem Papier sowohl, als auch von dünnem präpariertem Zink, wurde mit der wirksamen Seite gegen eine Konvexlinse L geklebt, deren halbe ge- krümmte Fläche Äi mit schwarzem Papier über- zogen war. Die Rückseite der Scheibchen war ebenfalls mit schwarzem Papier überklebt und reichte sogar diese Überklebung noch etwas über den Rand auf die wirksame Oberseite hinüber. Diese Anordnung wurde auf eine photographische Platte P gestellt und dort 24 Stunden im Dunkeln belassen. Bei der Ent- wickelung ergab sich um die leere Stelle, wo die Scheibe .S" aufgelegen war, ein schwarzer Hof mit abnehmender Intensität und zwar nur auf jener Hälfte, welche der blanken Linsen- hälfte Ji% gegenüber gelegen war. Es hatte also eine Reflexion an der spiegelnden Hälfte Fig. 7. stattgefunden. Eine rein chemische Wirkung hätte über den Scheibchenrand nach allen Seiten hin übergreifen müssen. Mit einer gitterformig ausgesägten Zinkplatte wurde ein analoger Ver- such gemacht und als reflektierende Fläche eine gegenübergestellte ebene Glasplatte ver- wendet. Auch hier zeigten sich schwarze Säume in den Lücken, welche durch Reflexion ihre Erklärung flnden. Um das Vorhandensein von Ozon oder Wasserstoffsuperoxyd zu untersuchen, wurden Versuche mit Jodkaliumstärkepapier gemacht. Sowohl feuchtes, als auch trockenes Ozonpapier wurde in direkten Kontakt und in kleinen Ab- stand von den photecbischen Präparaten ge- bracht. Es trat dabei eine deutliche Färbung ein und zwar in ganz gleicher Weise wie auf der photographischen Platte. Die Aufschriften auf besonntem Papier erschienen weiss auf vio- lettem Grunde, die berussten Schriftzüge auf der Zinkplatte tiefviolett auf weissem Grunde. Da die Reaktion bei trockenem Papier und möglichst trockener Aufbewahrung auch bei Beschickung mit photechischem Papiere in gleicher Weise auftrat, so ist wohl in diesen Fällen die Okklusion von Ozon an den Ober- flächen der Präparate sichergestellt, während bei Anwesenheit von Feuchtigkeit auch Wasser- stoffsuperoxyd anwesend sein kann. Damit in Übereinstimmung steht auch die Vernichtung der Wirkung bei stärkerer Er- wärmung, wobei ja Ozon in inaktiven Sauer- stoff" übergeht. Auch die spontane Wirkung des Terpentins wird auf den Gehalt von Ozon, welches von Terpentin stark aufgenommen wird, zurückzuführen sein. Verdünntes Glyzerin auf Zink aufgetragen, zeigt einen weisslichen Niederschlag und wirkt solche Schrift auch schon ziemlich deutlich. Die Berussung oder Bepulverung konzentriert dann die Wirkung bedeutend. Ob hierbei Ozon oder Wasserstoffsuperoxyd durch eine Reaktion von Glyzerin auf Zink erzeugt wird, müsste noch eigens untersucht werden. Die Anwesenheit aktiven Sauerstoffes ist durch das Ozonpapier erwiesen und ebenso die Anreiche- rung der Wirkung durch die porösen Ober- flächen. Mit unseren Versuchen, welche auf eine Leuchtwirkung hinweisen, stehen in bestem Einklänge die in neuester Zeit von F. Richarz und R. Schenk') nachgewiesenen Luminiszenz- ReAexion der von pr&pariertem Ziok ausgehenden Wirkang an cUeser konvexen LinsenflSche. Fig. 8. erscheinungen durch Ozon. Selbst mit gut ausgeruhtem Auge konnte aber weder ein Leuchten der Präparate selbst, noch eines Sidotblendenschirmes wahrgenommen werden. Daraus muss aber noch nicht auf das gänzliche Fehlen dieser Erscheinung geschlossen werden. Ein Stückchen Uranpecherz, welches in 24 Stun- den eine der Zinkwirkung gleichwertige Schwär- zung der photographischen Platte bewirkte, konnte dieselben Sidotblendenpräparate, eines auf Karton, eines auf Glas, auch nicht für das Auge merkbar erleuchten. Es muss eben die Leuchterscheinung ungemein schwach sein, so dass bisher nur die photographische Platte als Nachweis dienen kann. Zum Schlüsse kann aus den besprochenen Versuchen folgendes festgestellt werden: Sehr viele Substanzen erhalten bei l) „Weitere Versuche über die durch Ozon und durch Radium henrorgerufenen Lichterscheinungen" von F. Richarz und R. Schenk, Siuber. d. Kgl. Pr. Akademie der Wiss. 1904, XIII. Digitized by Google 368 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. kräftiger Besonnung an ihrer Oberfläche die Eigenschaft, photographische Platten zu schwärzen.') Diese Eigenschaft ist an eine Okklusion von Ozon gebunden.*) Blankes oder amalgamiertes Zink be- sitzt diese Eigenschaft spontan und tritt dieselbe in sehr kräftiger Weise hervor, wenn es mit einer sehr dünnen Glyzerin- schicht bedeckt und dann mit einem Pul- ver, am besten Russ, überzogen wird. Auch hier ist die Anwesenheit von Ozon nachgewiesen. Obige Präparate senden eine diffuse Strahlung aus, welche dem Gebiete des blauen Endes des Spektrums angehört und an spiegelnden Flächen reflektiert wird. Die genauere quantitative Untersuchung obiger Resultate soll möglichst bald in Angriff genommen werden. Nach Fertigstellung der obigen Arbeit wur- den wir auf die Untersuchung von L. Grätz') über die photographische Wirkung des Wasser- stoffsuperoxyds aufmerksam, welche uns vorher leider entgangen war. Unsere Versuche bilden insofern eine Bestätigung und Erweiterung dieser Untersuchung, nachdem bei dem prä- parierten Zink die Anwesenheit von Wasserstoff- superoxyd ziemlich sicher anzunehmen ist und der Charakter einer Strahlung in unseren Ver- suchen noch in anderer Weise verfolgt wurde. Bei den besonnten photechischen Substanzen jedoch ist die Bildung von Ozon wohl sicher und ob dasselbe auch bei vollkommener Trockenheit Gelegenheit "zur Wasserstoffsuper- oxydbildung hat, ist nicht gut anzunehmen, weshalb hier wenigstens die von Richarz und Schenk studierte Wirkung des Ozons allein wohl vorliegen wird. Nachdem Versuche mit photechischem Papier, welches sowohl vor als auch nach der Besonnung mit destilliertem Wasser beschrieben wurde, auch diese^Schrift als unwirksam zeigten, ist wohl keine Wasser- stoffsuperoxydbildung bei der Photechie vor- handen. 1) Hieraus ergiebt sich fUr alle photographischen Ar- beiten die wichtige Regel, keine lichtempÜDdlichen Präparate mit photechischen Sabstanzen in Berührung zu bringen, 2) Auch für die Zustände der Atmosphäre muss diese Erscheinung tob Bedeutung sein, indem durch die Belichtung alle Oberflächen photechischer Substanzen mit Ozon beladen werden; damit ist aber eine erhöhte Leitfähigkeit der Luft verbunden. Dies steht in ToUkommener Übereinstimmnng mit der von Ph. Lenard erwiesenen Ionisierung durch ultra- violette Bestrahlung. 3) L. GrStz, Über eigentümliche Strahlungserscheinungen. — Über die Strahlungserscheinungen des Wasserstoffsuper- oxyds. Diese Zeitschrift 4, i6o, 271, 1902—03. Innsbruck im Mai 1904. (Eingegangen 9. Juni 1904.) Der Einfluss der Temperatur auf die Ioni- sierung, welche in Gasen durch die Wirkung von Röntgenstrahlen hervorgebracht wird.'} Von R. K. Mc Clung. Einleitung. Während des Verlaufes einer Untersuchung über die Wirkung der Temperatur auf den Be- trag der Wiedervereinigung von Gasionen, deren Ergebnisse in einer früheren Arbeit^) erschienen, wurden einige Vorversuche gemacht, um zu sehen, welche Wirkung die Temperatur des Gases auf den Betrag der in ihm hervorgerufenen Ioni- sierung hätte. Diese vorläufigen Versuche lieferten Ergebnisse, welche nicht in Überein- stimmung waren mit einigen im Jahre 1 897 ver- öffentlichten Experimenten von Prof Perrin.'J Es erschien daher ratsam, eine neue Untersuch- ung des Gegenstandes anzustellen. Die Ergeb- nisse dieser Untersuchung sind in der vor- liegenden Arbeit wiedergegeben. Diese Untersuchungen wurden ausgeführt in der Absicht, Gewissheit darüber zu erlangen, ob ein Wechsel in der Temperatur eines Gases irgendwelche Wirkung hat auf den Betrag der durch Röntgenstrahlen von gegebener Inten- sität per Volumeneinheit erzeugten Ionisierung, und bejahenden Falles, zu bestimmen, in wel- cher Weise die Ionisierung durch die Tempe- ratur beeinflusst wird. Dies wurde nachgewiesen duich die übliche Methode zum Nachweis der Ionisierung unter verschiedenen Bedingungen, nämlich durch Messung des Betrages des Lad- ungsverlustes zwischen zwei Metallelektroden oder Leihen von Elektroden, wenn das Gas zwischen ihnen ionisiert worden ist. Für die Zwecke der vorliegenden Unterisuchungen musste dies bei verschiedenen Temperaturen geschehen. Das zu untersuchende Gas musste daher in ein Gefäss eingeschlossen werden, welches auf ziem- lich hohe Temperatur erhitzt werden konnte. Bei der Untersuchung von Luft können die Versuche auf zweierlei Weise angestellt werden. Die erste Methode besteht darin, dass man die Luft in ein Gefäss einschliesst, welches nicht luftdicht ist, und welches der Luft gestattet, sich bei der Erwärmung frei auszudehnen, so dass also die Messungen vorgenommen werden in Luft von konstantem Druck, deren Dichte aber mit der Temperaturänderung variiert. Der zweite Weg ist der, die Luft in ein luftdichtes Gefäss einzuschliessen, so dass also Volumen und Dichte der untersuchten Luft bei den ver- schiedenen Temperaturen konstant gehalten l) Phil. Mag. (6) 7, 81—96, 1904. — Eine vorläufige Mitteilung über einige der vorliegenden Versuche ist verölTent- licht in Proc. of Cambridge Phil. Soc. 18, 3. Teil, Mai 1903. Mitgeteilt durch Prof. J. J. Thomson. 2) Phil. Mag. Dez. 1903. 3) Ann. de Chim. et de Physique 11, 496, 1897. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 369 werden. Bei der vorliegenden Untersuchung sind beide Methoden angewandt worden. Eine Beschreibung jeder derselben mit Angabe der dabei erhaltenen Resultate wird im folgenden gegeben werden. Experimente mit Luft bei konstantem Druck. Wie bereits erwähnt, entstanden diese Ver- suche aus der Untersuchung über den Betrag der Wiedervereinigung von Ionen, und der be- nutzte Apparat war ursprünglich für die Ver- suche über die Wiedervereinigung bestimmt ge- wesen. Da er für die vorliegenden Versuche geeignet war, wurde er daher verwandt, ob- schon er etwas feiner ausgearbeitet war, als für den vorliegenden Zweck thatsächlich nötig gewesen wäre. In der That war eine der im Verlaufe der Untersuchung über den Betrag der Wiedervereinigung gemessenen Grössen der Be- trag der Ionisierung; einige der in dieser Arbeit angegebenen Resultate wurden also gleichzeitig mit denen über die Wiedervereinigung erhalten. Eine ausfuhrliche Beschreibung dieses Apparates ist schon in der Arbeit über die Wiederver- einigung von Ionen gegeben worden, und Zeich- nungen der gesamten Anordnung und Kon- struktion sind dort ebenfalls erschienen. Es wird daher nicht nötig sein, hier eine ausführ- liche Beschreibung des Apparates zu geben; indessen möge eine weniger detaillierte Zeich- nung gegeben werden, um die allgemeine An- ,ordnung des Apparates zu zeigen. Diese zeigt Fig. I. Die Röntgenröhre und das Induktorium waren wie üblich in einen bleigedeckten Kasten ein- geschlossen, und die StrsJilen traten durch eine scharf begrenzte kreisrunde Öffnung A im Blei eitoc Fig. I. aus und in den Messingcylinder BC ein, in welchem sie die Luft ionisierten. Die ange- wandte Röhre war mit automatischem Vakuum- regulator versehen. Der Messingcylinder BC war, wie die Figur zeigt, von einem Cylinder aus Eisenblech umgeben, so dass zwischen beiden Cylindern ein gleichmässiger Luftraum von etwa 10 cm war. Die eingeschlossene Luft wurde durch einen langen Bunsenbrenner erwärmt, der unter dem äusseren Cylinder auf- gestellt war, und der fast die ganze Länge des Eisencylinders bestrich. Die Luft in dem Messingcylinder war so von einem Mantel er- wärmter Luft umgeben, und durch Regulierung der Gaszufuhr zum Brenner konnte die Tem- peratur der Luft im Cylinder BC für beträcht- liche Zeit ziemlich konstant gehalten werden. Die Temperatur der Luft wurde durch die bei- den in der Figur angegebenen Quecksilber- thermometer T und T' gemessen, und das Mittel der von diesen Thermometern angezeigten Temperaturen wurde als Durchschnittstempe- ratur der untersuchten Luft angenommen. Die Elektrode E" war parallel zu einem Kon- densator mit einem Quadrantenpaar eines Elektro- meters verbunden, während das andere Paar ge- erdet war. Das bei allen Versuchen gebrauchte Elektrometer nach Dolezalek gab etwa 2000 Skalenteile Ausschlag für eine Potential- differenz von i Volt zwischen den Quadranten, wenn die Nadel auf 120 Volt geladen war. Die andere Elektrode E war durch einen grossen Flüssigkeitswiderstand R mit einem Pole einer Akkumulatorenbatterie verbunden, deren an- derer Pol an Erde lag. Wird nun das Gas zwischen zwei isolierten Elektroden durch eine konstante lonisierungs- quelle ionisiert, und ist an eine dieser Elek- troden eine konstante Spannung gelegt, welche hinreichend gross ist, um alle Ionen aus dem Gase zu ziehen, bevor sie Zeit zur Wiederver- einigung haben, so wird sich die andere Elek- trode aufladen zu einem Betrage, der propor- tional ist der in dem Gase in der Sekunde er- zeugten lonenzahl. Der Betrag, zu dem sich diese Elektrode auflädt, wird also ein Mass sein für den Betrag der in dem gegebenen Gas- volumen per Sekunde erzeugten Ionisierung. Die Ablenkung der Elektrometernadel in der Sekunde, die proportional ist dem Betrage, zu dem sich E' auflädt, wird also proportional sein dem Betrag der im Gase erzeugten Ionisierung, und wird also ein Mass fiir den Betrag der Ionisierung sein. Zur Messung der Ionisierung bei verschie- denen Temperaturen des Gases wurde folgende Methode angewandt. Ich erregte die Strahlen und Hess sie fünf oder zehn Minuten lang in den Cylinder eintreten, so dass die Ionisierung einen stationären Zustand erreichen konnte. Digitized by Google 370 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. Während dieses Zeitraumes waren die Elektrode E' und die Elektrometerquadranten zur Erde geleitet. Am Ende dieses Zeitraumes wurden durch einen aus der Entfernung mittels Schnur- laufes bethätigten Schlüssel die mit E' ver- bundenen Quadranten isoliert und konnten nun eine gegebene Anzahl von Sekunden lang sich aufladen. Nach Verlauf dieser gegebenen Zeit wurde die Strahlung unterbrochen und die Ab- lenkung der Elektrometernadel beobachtet. Mehrere derartige Ablesungen wurden bei ge- wöhnlicher Zimmertemperatur gemacht und das Mittel aus denselben genommen. Dann wurden der Cylinder und die eingeschlossene Luft auf eine bestimmte Temperatur erwärmt, und wenn diese Temperatur stetig geworden war, wurde wie zuvor beobachtet. Wenn dies geschehen, wurde die Luft abermals auf eine noch höhere Temperatur erwärmt, und es wurden wiederum die Ablenkungen beobachtet. Das geschah für verschiedene Temperaturen bis hinauf zu den höchsten untersuchten. Der Betrag der Ioni- sierung bei den verschiedenen Temperaturen konnte so verglichen werden durch Vergleichung der bei diesen Temperaturen erhaltenen Ab- lenkungen. Statt die Ablesungsreihen bei der niedrigeren Temperatur zu beginnen und die Luft schritt- weise auf höhere Temperaturen zu erwärmen, wurde in einigen Fällen die Reihenfolge umge- kehrt und das Gas zu Beginn auf die höchste Temperatur erwärmt und bei dieser die der Ionisierung entsprechende Ablenkung beob- achtet. Dann wurde das Gas von Stufe zu Stufe abgekühlt, und es wurden bei jeder Tempe- ratur Ablesungen gemacht. In beiden Fällen wurden ähnliche Resultate erhalten. Bei dieser Vergleichung war es sehr wesent- lich, dass die lonisierungsquelle während der ganzen Beobachtungsreihe konstante Intensität behielt, da anders ohne Kenntnis des Betrages der Intensitätsänderung eine Vergleichung un- möglich war. Selbst bei Anwendung einer Röhre mit automatischer Regulierung ist es fast unmöglich, vollkommene Gleichmässigkeit in der Intensität der Strahlen zu erhalten. Bei den Beobachtungen Hess ich die Röhre, soweit es möglich war, in gleichmässigen Intervallen ar- beiten, um sie stetig zu halten, auch machte ich in jedem Falle mehrere Ablesungen und nahm aus diesen das Mittel. Indessen selbst mit diesen Vorsichtsmassregeln kann man keine Gewissheit erzielen über die Konstanz der In- tensität der Strahlung während der Dauer des Versuches, wenn man sich nicht einer unab- hängigen Kontrolle zum Nachweis ihrer Kon- stanz bedient. Deshalb schaltete ich, um die Strahlen auf ihre Konstanz hin zu prüfen, einen kleinen Kontrollapparat zwischen die Strahlen- quelle und den grossen Cylinder ein, wie dies Fig. I zeigt. Fig. 2 zeigt ihn im einzelnen. Er bestand einfach aus einem rechtwinkligen Kasten aus Bleifolie von etwa 12,5 cm Seiten- länge der Grundfläche und 10,4 cm Länge, dessen Enden mit Papier bedeckt waren. Er enthielt zwei parallele Zinkplatten von etwa 9 cm im Quadrat, welche als Elektroden dienten. Eine dieser Platten war mit dem gleichen Batteriepol verbunden wie E. Aus der Mitte der anderen Platte war eine kreisrunde Scheibe von 3,5 cm Durchmesser ausgeschnitten und vom übrigen Teile der Platte isoliert. Der äussere Teil der Platte wirkte als Schutzring und war zur Erde abgeleitet, während die mitt- lere Scheibe durch den Schlüssel K nach Be- Fig. 2. darf mit dem Elektrometer verbunden werden konnte. Die Strahlen gingen auf ihrem Wege zum Messingcylinder zwischen diesen Platten hindurch und ionisierten die Luft zwischen ihnen. Blieb die Intensität der Strahlen kon- stant, so musste der Sättigungsstrom zwischen diesen Platten konstant bleiben, und irgendeine Änderung in der Intensität der Strahlen musste sich durch eine entsprechende Änderung des Stromes anzeigen. Nach erfolgter Ablesung in betreff der Luft im Cylinder BC wurde die Verbindung bei K zur Elektrode F geschaltet und der Betrag des Abfalls im Kontrollapparat gemessen. Auf diese Weise konnte festgestellt werden, ob irgendeine Änderung, die im Be- trag des Abfalls zwischen den Elektroden im Cylinder BC eintrat, auf einer Änderung in der Intensität der Strahlen oder auf einer anderen Ursache beruhte. Dies diente also zur Prüfung der Strahlen. Bei der Beobachtung des Betrages der Ioni- sierung, wie ihn die Ablenkung der Elektro- meternadel angiebt, fand ich, dass mit zu- nehmender Temperatur der Luft die Ausschläge abnahmen, und dass sie sich im umgekehrten Verhältnis der absoluten Temperatur änderten. > Nun muss man hier die Thatsache in Betracht ziehen, dass mit steigender Temperatur der Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 371 Luft ihre Dichte im umgekehrten Verhältnis ab- nimmt, da sich das Gas vollkommen frei in die äussere Luft hinein ausdehnen kann. Perrin') hat gezeigt, dass der Betrag der in einem Gase erzeugten Ionisierung dem Gasdruck proportional ist, und dieses Ergebnis ist später von Ruther- ford und Mc Clung^) bestätigt worden. Im vorliegenden Falle wird daher, wenn die Gas- dichte abnimmt, eine entsprechende Abnahme im Betrage der erzeugten Ionisierung eintreten, die vollständig von der Änderung der Dichte herrührt. Um die nur von der Temperatur- änderung allein herrührende Wirkung auf die Ionisierung zu bestimmen, muss man eine Kor- rektion anbringen für die Änderung in der Dichte des Gases. Bei der Ausführung dieser Versuche fand ich dann, dass die mit steigen- der Temperatur eintretende Abnadime des Be- trages der Ionisierung gerade so gross war wie diejenige, welche auf Grund der Abnahme in der Dichte des Gases eintreten musste; brachte ich nun die notwendige Korrektion für die Änderung der Dichte an, so zeigte sich keine Änderung im Betrage der Ionisierung, die von der Änderung der Temperatur direkt hervor- gebracht wäre. Mit anderen Worten: würde die Dichte des Gases konstant gehalten, so würde der Betrag der Ionisierung, welche von Strahlen gegebener Intensität erzeugt wird, un- abhängig sein von der Temperatur des Gases. Eine Reihe von Ablesungen ist in Tabelle I gegeben als Beispiel für die erhaltenen Er- gebnisse. Tabelle I. Luft. Betrag der Ionisierung in Ausschlägen der Elektrometemadel angegeben Temperatur der Luft Beobachtete Aus- schläge in Skalen- teilen Korrigiert für die Änderung in der Dichte der Luft 267 279 272 266 248 267 232 199 «79 «57 «3« 150 c. 740 120» ,55» 201 • 2720 Die Korrektion für die Änderung in der Dichte der Luft ist angebracht, so dass die Ausschläge für höhere Temperaturen alle auf dieselbe Ein- heit reduziert sind wie die fiir die niedrigste beobachtete Temperatur. Obschon die Zahlen in der zweiten Spalte nicht vollkommen konstant sind, liegt doch die Abweichung durchaus innerhalb der Grenzen der Versuchsfehler, besonders wenn man die Schwierigkeit berücksichtigt, die Intensität der lonisierungsquelle konstant zu erhalten. Die 1) Ann. de Chim. et de Physique 11, 496, 1897. 2) Phil. Trans. 196, 1901. grösste Abweichung vom Mittel beträgt bei diesen Zahlen nur etwa 6,5 Proz., sicherlich eine recht gute Übereinstimmung bei Arbeiten mit Röntgenstrahlen. Die Übereinstimmung ist durchaus eng genug, um zu zeigen, dass die scheinbare Änderung in der Ionisierung bei steigender Temperatur vollständig von der Änderung in der Dichte der Luft herrührt und nicht direkt von der Änderung der Temperatur. Versuche mit Luft bei konstanter Dichte. Nach Abschluss der eben beschriebenen Versuche fasste ich das Problem nach der zweiten eingangs erwähnten Methode an und mass den Betrag der Ionisierung, welche in einem Gasvolumen erzeugt wird, das in einem luftdichten Gefäss eingeschlossen ist und auf konstanter Dichte gehalten wird. Diese Methode ist weit präziser als die erstere. Ist die Luft in einem luftdichten Geßiss eingeschlossen, so ist die einzige Grösse, welche die Ionisierung in derselben bei einer Erwärmung der Luft be- einflussen kann, die Temperaturänderung selbst. Die Frage ist somit durch Ausschaltung der Dichtenänderung vereinfacht. Obschon diese Methode die Sachlage in einer Hinsicht vereinfachte, so komplizierte sie dieselbe doch in einer anderen. Es entstand nämlich gleich anfangs die Schwierigkeit, ein geeignetes Gefäss zu konstruieren, das bei den höheren Temperaturen luftdicht blieb. Es müssen notgedrungen an dem Gefäss einige Verbindungsstellen zwischen verschiedenen Ma- terialien sein, und das Problem, diese Verbind- ungen luftdicht herzustellen, bot beträchtliche Schwierigkeiten. Ich versuchte verschiedene Methoden, das Gefäss luftdicht zu machen, doch erwies sich keine derselben als zufrieden- stellend, bis endlich folgender Apparat kon- struiert wurde, dessen Einzelheiten Fig. 3 zeigt. AB war ein kreisförmiger Messingcylinder von 24 cm Länge und j,6 cm Durchmesser. Das Ende A war an den Cylinder hart ange- lötet. Alle Messingverbindungen wurden, wo immer es angängig war, durch Hartlot herge- stellt, da gewöhnliche Lotverbindungen nutzlos waren, weil einige der bei den Versuchen er- reichten Temperaturen oberhalb des Schmelz- punktes des Lötmetalles lagen. Am Ende B war eine schwere Messingflansche hart ange- lötet, wie sie bei FF zu sehen ist. PP war eine dicke Aluminiumplatte von 6 mm Dicke, welche flach auf die Flansche passte. Die Mitte dieser Platte war 5 mm tief ausgespart, wie in der Zeichnung angegeben, und gestattete so den Strahlen leicht den Eintritt in den Cylinder. Um die Verbindung zwischen dieser Platte und der Flansche luftdicht zu machen, wurde ein zur Dicke von i bis 2 mm ausgezogener Blei- Digitized by Google 372 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. draht flach auf die Flansche gelegt, so dass das eine Ende desselben sauber über das andere hinüberragte; dann wurde die Platte PP flach auf diesen Draht aufgelegt und mittels starker Eisenschrauben fest auf die Flansche geschraubt, bis der Bleiring zu seiner halben Dicke oder darunter zusammengepresst war. Diese Ver- bindung erwies sich als sehr befriedigend und widerstand jeder bei den Versuchen ange- wandten Temperatur. E und E waren zwei parallele Messing- platten, zwischen denen der Betrag des Ab- falls gemessen wurde, wenn die Strahlen nach dem Eintreten am Ende B zwischen ihnen hin- Fig- 3- durchgingen. Die Platte E war mit einem ge- erdeten Schutzring umgeben. Diese Platten wurden von den starken Messingstangen Hwr^A H' getragen, welche durch die grossen isolie- renden Ebonitstopfen K und K nach aussen geführt waren. Diese Ebonitstopfen passen in die Enden der Messingröhren D und £f , und diese Röhren waren beträchtlich lang gemacht, so dass die Isolierung zweckmässig weit von dem zu erwärmenden Cylinder entfernt werden konnte. Um die Verbindungen zwischen den Ebonitstopfen und den Messingröhren luftdicht zu machen, wurden grosse Gummikorken J/und M' so ausgebohrt, dass sie dicht darüber passten; alsdann wurden sie mit starkem Draht fest um- wunden. Eine ähnliche Verbindung war bei N und N' mittels starken Gummidruckschlauches hergestellt. Diese Verbindungen erwiesen sich gleichfalls als sehr befriedigend. Der Cylinder und das eingeschlossene Gas wurden durch einen elektrischen Strom erwärmt, welcher durch eine um den Cylinder dicht ge- wickelte und von ihm durch Asbestpappe iso- lierte Neusilberspule ging. Auf diese Weise konnte das Gas im Cylinder sehr schnell er- hitzt werden, und durch Regulierung des Stromes konnte die Temperatur des Gases ganz kon- stant erhalten werden. Die Temperatur des Gases wurde gemessen mittels eines Queck- silbermanometers R, das mit dem Rohre 7" ver- bunden war, wie dies Fig. 4 zeigt, woselbst die allgemeine Anordnung des Apparates ange- geben ist. Der Temperaturzuwachs, wie ihn die Ausdehnung des Gases anzeigt, wurde durch die Höhe gemessen, bis zu welcher das Queck- silber im Arm L über einen festen Punkt Q T Fig. 4- stieg. Das Quecksilber im Arme Q konnte stets auf den gleichen Punkt gebracht werden durch Justierung der Höhe des Quecksilberreservoirs S, und so konnte das Gas im Cylinder auf konstantem Volumen und konstanter Dichte gehalten werden. Durch die Messung der Tem- peratur nach dieser Methode wurde die Not- wendigkeit vermieden, ein Quecksilberthermo- meter in das Gefäss einzuführen und so die Zahl der herzustellenden luftdichten Verbind- ungen verringert. Die Art der Beobachtung war einigermassen ähnlich der schon bei der ersten Methode be- schriebenen. In einigen Fällen wurde die Ioni- sierung bei mittlerer Zimmertemperatur ge- messen und dann das Gas allmählich von Stufe zu Stufe erwärmt. In den anderen Fällen wurde die umgekehrte Reihenfolge eingehalten und die Ionisierung zuerst bei der höchsten Temperatur gemessen und dann das Gas allmählich abge- kühlt und die Messungen bei den verschiedenen Temperaturen gemacht. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 373 Eine etwas abweichende Form des Kontroll- apparates zur Prüfung der Intensität der Strahlen »•urde auch in diesem Falle angewandt. Eine Zeichnung desselben ist in Fig. 5 gegeben. In diesem Falle bestanden die Elektroden aus äusserst dünner Aluminiumfolie, die auf .Kupferrahmen ausgespannt war, und die Strahlen trugen senkrecht zur Ebene der Folie durch. l)iese Form wurde angewandt, damit der Kon- trollapparat weniger Raum einnahm, so dass der Cylinder möglichst nahe an die Strahlen- quelle gebracht werden konnte. Dieser Kontroll- apparat wurde aufgestellt wie in Fig. 4 ange- geben. Eine Elektrode war mit dem gleichen Pole der Batterie verbunden wie die Elektrode E'. Die andere Elektrode war parallel mit einem Kondensator C durch einen Schlüssel IV mit dem Elektrometer verbunden. Dieser Schlüssel wurde mittels Schnurlaufes aus der Feme bethätigt und konnte im gleichen Moment Fig. 5- geöffnet werden wie der Schlüssel, durch wel- chen E isoliert wurde. Zu den Beobachtungen erregte ich die Strahlen und Hess sie eine bestimmte Sekunden- zahl wirken, so dass die Ionisierung einen sta- tionären Zustand erreichen konnte. Dabei waren die beiden Elektroden E und y geerdet. Am Ende dieses Zeitraumes wurde die Elektrode E isoliert und gleichzeitig der Schlüssel W geöffnet, und die Strahlen wurden eine bestimmte Zeit wirken gelassen. Die Elektroden ^und 5^ konnten sich so während genau derselben Zeit und unter dem Einfluss genau desselben Strahlenkegels aufladen. Es wurde die der Ladung auf E ent- sprechende Elektrometerablesung gemacht, dann wurden die Elektrometerquadranten entladen wd wieder isoliert, darauf wurde der Schlüssel ''' geschlossen und der der Ladung auf 7 ent- sprechende Ausschlag beobachtet. Dieser diente daher als sehr genaue Kontrolle für die Kon- stanz der Strahlen während genau derselben Zeit, in der die Messungen am Cylinder Ali ausgeführt wurden. Das erste mit diesem Apparate untersuchte Gas war natürlich Luft, um zu sehen, ob die Resultate in Übereinstimmung stehen würden mit denen der früheren Experimente. Es wur- den über einen Bereich von nahezu 200* C. Beobachtungen gemacht, und die erhaltenen Resultate bestätigten genau meine früher er- haltenen Ergebnisse. In diesem Falle blieb, wenn die Dichte der Luft konstant gehalten wurde, auch der Betrag der Ionisierung konstant. Die Temperaturänderung der Luft hatte keinerlei Einfluss auf den Betrag der in derselben er- zeugten Ionisierung. Eine Reihe der erhaltenen Resultate ist als Beispiel in der Tabelle II auf- geführt. Tabelle IL Luft. Ionisierung gegeben in SkalenteUen für den Cylinder AB 86,5 82,8 85,8 80,4 83,2 Ionisierung gegeben in SkalenteUen für den Kontrollapparat 27,0 30.3 27.7 31.5 28,S 28,5 Temperatur der Luft im Cylinder AS 20I» C. 152» iiS« 87O 45« 14« Aus den nach den beiden Methoden er- haltenen Resultaten scheint also unzweifelhaft hervorzugehen, dass wenn die Dichte eines ge- gebenen Luftvolumens konstant gehalten wird, der Betrag der in ihm in der Sekunde durch Strahlen von gegebener Intensität hervorge- rufenen Ionisierung völlig unabhängig ist von der Temperatur der Luft. Messungen an Kohlensäure und Wasser- stoff. Das nächste untersuchte Gas war Kohlen- säure. Sie wurde genau in der gleichen Weise behandelt, wie es mit Luft geschehen war. Sie wurde in der üblichen Weise durch Einwirkung reiner Salzsäure auf Marmor hergestellt und vor dem Eintritt in den Cylinder getrocknet durch Streichen über Bimsstein, der mit starker Schwefel- säure getränkt war. Die an diesem Gase er- haltenen Resultate waren in vollkommener Über- einstimmung mit den an Luft erhaltenen. Die Beobachtungen wurden über einen noch grös- seren Temperaturbereich ausgedehnt als es bei Luft der Fall gewesen war. Es zeigte sich für Kohlensäure dasselbe Gesetz gültig, dessen Gültigkeit für Luft nachgewiesen worden war. Eine Reihe von Resultaten für dieses Gas ist in Tabelle III angeführt. Digitized by Google 374 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. Tabelle III. Kohlensäure. Ionisierung eecebenl , ■ • u ' t . j in Skalenteilen fj, I<»"S'e"">g gegeben ; Temperatur der I -4 1.- ui v ' >Q SkalenteileD ' <^ !■ j ad gefüllten Cylind.^^ ^"^ KontrolUpparatj Cylinder Aß 80,1 1 24.9 222» C 84.4 25,1 182« 82,0 25.« 146» 79.» 24,6 108« 83.8 26,2 69» 87.1 25.3 17» Eine beträchtliche Zahl von Versuchen wurde auch mit Wasserstoff gemacht. Es erwies sich als sehr schwierig, mit Wasserstoff wirklich be- friedigende Resultate zu erhalten, wegen der grossen Schwierigkeit, den Cylinder für dieses Gas vollkommen gasdicht zu machen. Die Ver- bindungen, welche sich bei Luft und bei Kohlen- säure so ausgezeichnet bewährten, erfüllten ihren Zweck bei Wasserstoff nicht so gut wegen der leichteren Diffusion desselben; ich war deshalb nie imstande, das Gefäss für Wasserstoff voll- kommen gasdicht zu machen. Die Schwierig- keit wurde noch vermehrt durch den Umstand, dass der Betrag der in Wasserstoff erzeugten Ionisierung so viel kleiner ist als für die anderen Gase, und dass daher die zu messende Wirkung viel kleiner war. Infolgedessen waren die für Wasserstoff erhaltenen Ergebnisse nicht so ge- nau wie die für Luft und für Kohlensäure er- haltenen. Indessen meine ich, dass man, wenn man die Gesamtheit der Resultate betrachtet, auf die Gültigkeit desselben Gesetzes fiir Wasser- stoff schliessen darf, welches für die anderen Fälle gilt. Tabelle IV enthält eine Reihe für Wasserstoff erhaltener Resultate. Tabelle IV. Wasserstoff. lonisieruns' gegeben , . . , | in Sk^lenTrLn fiw Ionisierung gegeben 1 in Skalenteilen für den KontTollapparat in Skalenteilen fUr den mit WasserstofT gerailtenCylind./<Ä ""^"89 96 88 78,9 79.9 66,7 »99 29s 302 304 295 284 Temperatur des Wasserstoffs im Cylinder AB 226« C. (angenähert) 187° 148« 112» „ 78» 14» Trotz der beträchtlichen Abweichung in obigen Zahlen, glaube ich doch, dass der Mangel an Konstanz hauptsächlich aus der Un- dichtigkeit des Gefässes erklärt werden kann. Übrigens meine ich, aus allen erhaltenen Re- sultaten kann man schliessen, dass Wasserstoff hinsichtlich des Einflusses der Temperatur auf die Ionisierung demselben Gesetz folgt, welches für Luft und Kohlensäure aufgestellt worden ist. Diskussion der Resultate. | Die in dieser Arbeit beschriebenen Ver- | suche haben klar bewiesen, dass in einem auf i konstanter Dichte gehaltenen gegebenen Gas- volumen der Betrag der durch Röntgenstrahlen von bestimmter Intensität erzeugten Ionisierung von der Temperatur des Gases unabhängig ist. Prof. Perrin beschreibt in seiner eingangs er- wähnten Arbeit einige Versuche, die er über denselben Gegenstand angestellt hat. Die von ihm erhaltenen Resultate stimmen indessen mit den von mir in der vorliegenden Arbeit ge- gebenen nicht überein. Er bediente sich einer Differentialmethode. Er Hess die Strahlen gleich- zeitig zwischen zwei Sätzen paralleler Platten durchgehen. Dann glich er die auf den einen Plattensatz ausgeübte Wirkung gegen die auf den anderen ausgeübte so ab, dass die resul- tierende Wirkung auf das Elektrometer gleich Null war. Diese Einstellung wurde bei einer bestimmten Temperatur justiert, dann die Tem- peratur des Gases in dem Gefasse, welches den einen Plattensatz enthielt, geändert und darauf die Einstellung untersucht. Für den Temperatur- bereich von — la" bis 148" C. fand er keine merkliche Änderung der Einstellung. Er schliesst daher, dass, da keine Änderung in der Ein- stellung eintrat und die Dichte der Luft sich umgekehrt wie die absolute Temperatur änderte, sonach die gesamte Ionisierung proportional der absoluten Temperatur sein müsste, wenn |die Luft auf konstanter Dichte gehalten würde. Einen Grund für die Diskrepanz zwischen seinen Resultaten und den von mir erhaltenen vermag ich nicht mit Sicherheit anzugeben; ich halte es aber für wahrscheinlich, dass der von ihm benutzte Apparat vielleicht nicht empfindlich genug war zum Nachweise der lonisierungs- änderung. Er erwähnt, dass. bei den höheren Temperaturen „das erwärmte Gefäss weniger aktiv erschien", schrieb dies aber anderen Ur- sachen zu. Es scheint äusserst wahrscheinlich, dass dies eine ursprüngliche Wirkung war, dass aber das Instrument zum Nachweis nicht em- pfindlich genug war, die Wirkung hinreichend deutlich zu machen. Bei meinen Versuchen wurde ein sehr empfindliches Elektrometer benutzt; es gab einen Ausschlag von etwa 2000 Skalen- teilen bei einer Potentialdifferenz von einem Volt zwischen den Quadranten. Jede in der Ionisierung eintretende Änderung konnte daher unschwer nachgewiesen werden. Zum Schluss möchte ich Herrn Prof. Thom- son meinen Dank ausdrücken für das freund- liche Interesse, welches er während des Ver- laufes dieser Arbeit gezeigt hat, und für die erteilten Ratschläge. Cavendish-Laboratorium, Cambridge (Eng- land), 5. November 1903. (Aus dem Englischen übersetit von Max IkU.) (Eingegangen i8. MSrz 1904.) Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 375 Gasentladungen und Lichtbögen mit glühen- den Leitern zweiter Klasse als Strombasis. Von Ewald Rasch. Das von mir (1899) angegebene Prinzip') Gasentladungen durch zweckbewusste Erhitzung von Leitern zweiter Klasse zu erzeugen bezw. zu unterhalten, ist in neuerer Zeit Gegenstand erhöhter Aufmerksamkeit und prinzipiell wich- tiger, theoretisch-experimenteller Arbeiten ge- worden. Es darf mir wohl gestattet sein, über dieses Thema einige Bemerkungen zu machen, die weniger den unfruchtbaren Zweck verfolgen, meine wissenschaftlichen Prioritätsansprüche''') laut zu betonen, als einige Fragen sachlich zu streifen. E. Böse (1901)8), Wehnelt (1903)^), J. Stark (1904)'') sowie F. L. Tufts (1904)*) haben neuer- dings meine Beobachtungen dahin bestätigt, dass erhitzte bezw. glühende Leiter zweiter Klasse weitaus geeigneter als Leiter erster Klasse sind, Gasentladungen^ sei es im Vakuum sei es in freier Atmosphäre zu unterhalten, mit einem Wort, dass Leiter zweiter Klasse weitaus bessere Lichtbogenbildner sind, als die Metalle. Von letzteren hat bekannt- lich L. Arons^) nachgewiesen, dass sie überaus schlechte und labile Lichtbogenbildner sind — was naturgemäss bei Wechselstrombetrieb bei seinen Versuchen besonders deutlich zum Aus- druck kam. Meine mit Wechselstrom ausgeführten Ver- suche hatten trotzdem eine überraschende Ruhe und Stabilität der zwischen geeigneten Leitern zweiter Klasse hergestellten Ltchtbogenentladung ergeben. Mit Recht weist daher F. L. Tufts (1. c.) darauf hin, dass bei Verwendung von Oxydelek- troden, beispielsweise von Calciumoxydelek- troden „der mit einer E. M. K. von 150 Volt 1) Rasch, „Verfahren zur Erzeugung von elektrischem Bogenlicht." D. R.-P. 117214; D. R.P. 137788, 1899; femer „Ein neues Verfahren zur Erzeugung von elektrischem Licht" Elektrotechn. Zeitschr. SS, i5Sß°., 1901. 2) Herr B. v. Czudnochowski nimmt bekanntlich — ohne über eigene VersuchserfahruDgen zu verfUgen — dem von mir angegebenen Lichtbogen gegenüber eine sehr ab- nilige Stellung ein (Verh. d. deutsch.-phys. Ges. 5, 168 f., 1903; vgl. auch meine Erwiderung ebenda 5, 276 ff.), die auch durch seinen Aufsatz (diese Zeitschr. 5, 99, 1904) nicht gemildert werden kann. Die Prioritätsfrage in dem hier an- geregten Sinne (diese Zeitschr. S. 99, 1904) dürfte weder vom wissenschaftlichen Standpunkte noch auch vom patentrecht- lichen zweifelhaft sein. Eine — post festum — aufgeworfene I )iskussion dieser Art muss als unfruchtbar und ohne seriöses I Interesse an dieser Stelle abgelehnt werden. 3) E. Böse, Ann. d. Phys. 9, 164, 1902. ' 4) A. Wehnelt, Erlang. Ber. 1903, S. 150. I 5) J. Stark, diese Zeitschr. 6, 81, 1904. 6) F. L. Tufts, diese Zeitschr. 5, 76, 1904. 7) E. Rasch, Gasentladungen an elektrolytischen (ilüh- kurpern. Ann. d. Phys. 11, 202, 1903. ' 8) L. Arons, Ann. d. Phys. 1, 700 fr., 1900. erhaltene Strom nahezu 600 mal grösser war, als derjenige mit reinen Platinelektroden unter den gleichen Bedingungen". HerrJ.Stark hat insbesondere (1. c.) die „Zün- dung des Lichtbogens an Metalloxyden" eingehender studiert; er betont die Leichtig- keit, mit welcher Glimmentladungen in Licht- bogenentladungen umschlagen, sofern als Strom- basis glühende Leiter zweiter Klasse verwendet werden. Dasselbe gilt nach meinen Beobachtungen auch für Funkenentladungen, zu deren Ein- leitung in der Nähe glühender Leiter zweiter Klasse übrigens anormal niedrige (dem Schlag- weitengesetz nicht gehorchende) Potential diffe- renzen hinreichen. Gerade diese Beobachtungen führten mich bald dazu, die ursprünglich mit Strömen höherer Spannung (1898) begonnenen Versuche auf solche mit Starkstromentladungen bei niedriger Elek- trodenspannung auszudehnen (1899).') Einmal war hierbei der Wunsch massgebend, experimentell die theoretische Folgerung zu be- stätigen, dass ein Lichtbogen zwischen Leitern zweiter Klasse in Anbetracht der überaus grossen Mannigfaltigkeit der anwendbaren Strahler bezw. Elektrodenmassen sowohl hinsichtlich der Tem- peraturstrahlung (Elektrodenanteil) als auch hin- sichtlich der selektiven Emission der glühenden Dämpfe des Bogens die praktische Möglich- keit bieten müsse, eine Lichtquelle von bisher unbekannt günstiger Ökonomie zu schaffen.*) Die Versuche haben diese Vermutung voll- auf bestätigt. Sodann aber auch schien es mir angezeigt, von der — physikalisch gemeinhin bevorzugten — Methode, Gasentladungen etc. im Vakuum bei hohen Elektrodenspannungen zu untersuchen, abzugeben und die Erschein- ungen auch bei höheren Stromstärken und niedrigen Spannungen zu studieren, einem Fall, der übrigens für praktische Zwecke, auch für die von mir empfohlenen Vakuumlampen, das grössere Interesse besitzt. Hierdurch schienen mir ausserdem reinere, übersichtlichere Versuchsbedingungen geschaffen zu werden, da die schwer übersehbaren Ein- flüsse des inneren Widerstandes und der In- duktanz der Stromquelle (Transformator oder dergl.), des Vorschaltwiderstandes sowie der von der Elektrodentemperatur abhängigen Dampfspannung etc. zum grösseren Teil wenig- stens hierdurch eliminiert werden. 1) D. R.-P. 117214, D. R.-P. 137788 (1899); femer Ann. d. Phys. 11, 202, 1903. 2) Auch die neueren sogenannten „Flammenbogeolampen" (Brenner u. A.) benutzen seit dieser Zeit die selektive Emission verdampfender I.eiter zweiter Klasse: ein Verfahren, dessen Einführung in die Technik ich bereits im Jahre 1892 — wenn auch ohne Verständnis zu finden — versucht habe. (Pat. An- meldung R. 7687 VIII 21 c; 1892. Cf. auch Zeitschr. f. Elektrotechn. u. Maschinenbau 1903, Heft 4 — 12. Digitized by Google 376 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. Überdies glaubte ich vermuten zu dürfen, dass ein durch glühende Leiter zweiter Klasse unterhaltener Lichtbogen — wenigstens bei einzelnen Ausfuhrungsformen — eine merkliche Kapazität besitze. Die obigen Voraussetzungen sind durch die Versuche vollauf bestätigt worden. Es konnte beispielsweise nachgewiesen werden, dass an Lichtbögen zwischen Leitern zweiter Klasse bei forciertem Betriebe spezifische Lichtausbeuten bis zu 5,2 Hefnerkerzen pro Watt erzielt werden konnten, eine Ökonomie, die nach älteren Unter- suchungen (Tumlirz) über das sogenannte „mechanische Äquivalent des Lichtes" bisher als höchst erreichbarer „Nutzeffekt" angesehen worden war. Selbstverständlich kommt hierbei einmal die spektrale Helligkeitsverteilungund dieTemperatur der Vergleichslampe (Amylacetatlampe), zweitens die der verglichenen Lichtquelle und drittens die Reizempfindlichkeit der Netzhaut fiir Strahlen verschiedener Schwingungszahl in Frage, so dass, wie ich a. O. ') nachgewiesen habe, nichts im Wege steht Lichtquellen zu realisieren, die den bisher geläufigen und neuerdings noch ver- fochtenen Anschauungen *) entgegen höhere Licht- ausbeuten als 100 Proz. aufweisen können. Für die Theorie des Lichtbogens schlecht- hin erscheint es ferner nicht ohne Interesse, dass durch zweckbewusste Auswahl der Elek- trpdenmassen selbst bei dem bekanntlich weit un- günstigeren Wechselstrombetrieb mit Leich- tigkeit ein Elektrolytlichtbogen realisiert werden koiinte, der dieselbe Stabilität und günstige , Cfblr^kteristik zeigte, wie ein Gleichstrom- lichtbogen aus homogener Kohle.') Es wurden für die Charakteristik*) eines Wech- selstromlichtbogens zwischen symmetrischen horizontalen Elektroden, die aus Zirkonoxyd, Yttriumoxyd und (durch die Stromzuleitungen eingetragenen) Oxyden des Eisens bestanden für die praktischen Zwecke genügenden durchaus Thompsonschen Gleichung: i)E. Rasch, Bemerkungen über den Lichtbogen zwischen I^eitern II. Klasse. Elektrotechu. Zeitschr. S. 373 f., 1901; Tgl. ferner: Rasch, „Fortschrittliche Prinzipien der Licht- technik." Zeitschr. f. Elektrotechn. u. Maschinenbau 1903, Heft 4—10. (Sonderabdrack S. 7 ff, S. 28 ff.) 2) H. Angström, Wied. Ann. S. 633, 647, 1899. 3) Herr v. Czudnochowski vermeint (diese Zeitschr. 5, 99 ff., 1904) auch diese Thatsache, dass mein Lichtbogen selbst bei Wechselstrombetrieb die — günstige — Charak- teristik des Kohle-GIeichstromlichtbogens (Homogenkohlen) aufweist (oder richtiger gewünschten Falles verwirk- lichen kann) und nicht die ungünstige des Wechselstrom- Kohletichtbogeiis als bedenklich deuten zu müssen. Dem- gegenüber ist zu erinnern, dass der Gleichstrom-Kohlelicht- bogen, wie in Theorie und Praxis hinreichend bekannt, hinsichtlich Stabilität und Ökonomie der weitaus günstigere ist. 4) Dass übrigens die Lichtbogenlänge richtiger die Elek- trodendistanz bei meinen Versuchen an horizontalem, bei den hiermit verglichenen Versuchen (Heubach etc.) an verti- kalen gewonnen sind, zieht Herr v. Czudnochowski nicht in Rechnung. I J folgende Konstanten ermittelt: I >& = 3i.35 I -5 = 30 I während der GleichstromlJchtbogen zwi.schen Kohlenstoff als homogenem Elektroden- I material die Konstanten 1=43 ; ^=32 aufweist. I Man erkennt hieraus, dass man erwünschten ! Falles imstande ist, bei einem Lichtbogen I zwischen Leitern zweiter Klasse genau die ' gleiche, Stabilität und Energieverteilung be- I dingende, Charakteristik wie beim Gleichstrom- I lichtbogen zwischen homogenem Kohlematerial I (letzteres als Stoff gegenüber den Leitern zweiter I Klasse betrachtet) zu erzielen. i ' EMOoWktt 7 / 4^ A r IW / !*• A / 0 4 / / wo C "A / /' * IE- »^ kj »/ E- t* P k- 31,. s «n / • b- K. ) ,i / 1 « 1 aJlAmft.l Elektrodenabstand L = konst. Elektrodeodurchmesser •— 2,5 mm Fig. I. Bei Ermittelung der Thompsonschen I (p {E,L,y) Charakteristik wurde eine der drei I variablen Grössen, nämlich/,, konstant gehalten. . Man erhält dann die lineare Energiegleichung: I A = Ej = ky + b L\iioan. i In einem Koordinatensystem mit den Ordinaten I EJ und den Abszissen / findet man ohne I weiteres, wie dies die hier wiedergegebene Fig. I ') für Z = I mm erkennen lässt, die beiden 1 Konstanten k und b. I Die Konstante k kennzeichnet ersichtlich den Spannungsabfall bezw. den Übergangswiderstand I an der Strombasis beider Elektroden (der sich übrigens in dem vorliegenden Falle wegen der ' Kongruenz beider Elektroden und des ange- i wandten Wechselstromes auf beide Elektroden i) Elektr. Zeitschr. 22, 155 ff., 1901 (Fig. 4). Digitized by Google 1 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 377 zu gleichen Teilen verteilt) während die Kon- stante b die in den glühenden Gasen des Lichtbogens entwickelte und von diesem emittierte Energie bestimmt. In einem Aufsatze „Über den elektrischen Lichtbogen zwischen Leitern zweiter Klasse" ') spricht nun ■ Herr v. Czudnochowski die schwer erklärliche Anschauung aus, dass „bei dem Bogen zwischen Leitern zweiter Klasse der eigentliche Bogen minimal" sei, während an derselben Stelle (S. 102) von einem raschen Anstieg der gp {E, L) -Kurve — als typischer Eigenschaft des von mir angegebenen Licht- bogens schlechthin — gesprochen Vvird, was zu erneuten, bereits a. a. O. widerlegten^) Bedenken hinsichtlich der Regulierfähigkeit dieses Bogens führt. Im Gegensatz hierzu heisst es in meiner von ihm citierten Arbeit: „Die Lichtentwickelung ist ferner nicht nur auf die weissglühenden Elek- trodenenden beschränkt; es nehmen vielmehr auch die weissglühenden gasförmigen Elek- trodenpartikel an der Lichtentwickelung einenbedeutsamen Anteil und bilden eine mit rein weissem, mildenGlanzeleuchten- de, deutlich abgegrenzte Gaskorona". Die beiden erwähnten Behauptungen des Herrn v. Czudnochowski sind übrigens auch sonst nicht vereinbar. Denn wenn ('^«=Sf, der Anstieg der E /,- Kurve bei dem Lichtbogen zwischen Leitern zweiter Klasse — wie Herr v. Czudnochowski irriger- weise vermeint — stets und schlechthin ab- norm gross wäre (was de facto nur für gewisse, besonderen Anforderungen- anderer Art entspre- chenden Elektrodenmassen mit möglichst geringer Zerstäubung, Vakuumdauerbrandlampen zutrifft), so ist hiermit gesagt, dass die von dem eigent- lichen Bogen emittierte Energie (Äogen) dE Äogen = b L = Lj -j f a Jb relativ gross ist, da die Neigungstangente der ^'Z-Kurve dE^ b dL~ j ist. Ceteris paribus {L und J == konst.) ist mit- hin der Anteil der Bogen- bezw. Flammen- strahlung um so bedeutender, je grösser die Konstante b bezw. der Anstieg der 9 {EL) -Kurve ist. Das Verhältnis der energetischen Strahlung vS"b des eigentlichen Lichtbogens zur Gesamtstrah- lung Ss ergiebt sich aus: l) Diese Zeitschr. 6, 99 if., 1904. 2)T. Czudnochowski, Verhandl. d. deutsch. Phys. Ges. 6, 160 u. 168, 1903; 6, 137 f, 1904. Rasch, Verhandl. d. deutsch. Phys. Ges. 5, 268—276, 1903; 6, 139 f., 1904. Sb dE bL I dL Sx yk-\- bL ^ '^ y k .dE ^ ^ b L Z "*" dL Hieraus geht zweifelsfrei im Widerspruch zu Herrn v. Czudnochowski hervor, dass der Anteil der im eigentlichen Lichtbogen umge- wandelten Energie (selektochromatische Emis- sion der glühenden Gase) bei dem von ihm diskutierten Lichtbogen zwischen „mittelharten" Elektroden aus Leitern zweiter Klasse relativ gross ist, das das Verhältnis -G<,T.^strähiir»V um so grösser ist, je steiler die EL-YLnivt an- steigt, also mit 3/ anwächst. Weiter geht aus der Thomsonschen Gleichung nach Obigem hervor, dass für -TT = o auch 7;- = o wird, mit anderen Worten, d L o£ dass unter diesen Umständen die durch die glühende Gasstrecke des Lichtbogens vermittelte Stromleitung aufhört, der Lichtbogen also erlischt. Physikalisch selbstverständlich ist weiter die Thatsache, dass man der den" Leitungswider- stand der Flammenbogengase kennzeich- dE nenden Konstanten b = 7 . ^ {?=' konst.) ge- a L, rade in Anbetracht der grossen Mannigfaltigkeit der verschiedensten als Elektrodenmasse benutz- baren Leiter zweiter Klasse in bisher unbekannt weiten Grenzen beliebige und erwünschte Werte zu erteilen vermag.') Man braucht zu diesem Ende den Elektrodenkörpern nur solche Leiter zweiter Klasse beizumischen, deren Dämpfe eine hohe elektrische Leitfähigkeit be- sitzen, z. B. Salze der Metalle der Alkaligruppe um „elektrische Entladungen zu erhalten, die je nach Stromspannung, Stromstärke und Gasdruck den Charakter mächtiger Flammen oder den von Gasentladungen in Vakuumröhren zeigen". (Rasch, Gas- entladungen an elektrolytischen Glühkörpem Ann. d.Phys. 11, 202 ff., 1903; vgl. auch Rasch, Eine neue Methode zur Ausfuhrung pyro- chemischer Reaktionen. Zeitschr. f. Elektroch. 8, 162 fr., 1903). Was nun die Charakteristik eines Lichtbogens anlangt, so ergiebt begreiflicherweise eine genauere Analyse eines Lichtbogens, wie sie beispiels- weise von Frau Hertha Ayrton in klassisch l) Der kürzeren Ausdrucks weise habe ich (vgl. E. T. Z. SS, i$5ff., 1901) zwischen „weichen", „mittelharten" und „harten" Elektrodenmassen unterschieden. Die ersteren, die eine gesonderte Vorwärmung nicht erfordern, zeigten eine relativ weniger gQnstige Lichtausbente. Die Behauptung, dass lediglich mittelharten Elektroden Aussicht auf Anwendbarkeit zukomme, habe ich nicht — wieHerrv.Czudno- c h o w s k i vermeint — aufgestellt, sie wäre auch in dieser apo- diktischen Form nicht aufrecht xU halten. Digitized by Google 378 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. durchsichtiger Weise für den Gleichstromlicht- bogen zwischen Elektroden aus homogener Kohle durchgeführt worden ist, naturgemäss eine sekun- däre Veränderlichkeit der Konstanten k (Minimal- spannung) und b. Diese ist bereits im Hinblick auf die geometrische Formänderung des Licht- bogens, die Vergrösserung der Strombasis an den Elektroden u. a. m. zu erwarten, ist jedoch für die erste Annäherung nicht von Einfluss und kann im Einzelfalle stets durch Einsetzung der korrigierten Konstanten berücksichtigt werden. Immerhin folgt jedoch auch aus der Ayr- tonschen, diese sekundären Einflüsse elimi- nierenden Gleichung, dass die Neigung der £Z-Geraden für ^ = konst. aus -j-z: = /? + "v = konstans a JL f {ß- und d-Konstanten) ist. Die zur Zeit noch strittige Frage*) ob diese Be- ziehung für sehr kleine Elektrodendistanzen noch gültig ist, kann, dapraktisch ohne Belang, hier ausser acht gelassen werden. Jedenfalls ist auch von J. Stark und Kaufmann der geradlinige Verlauf der ^Z-Kurve beim Glimmstrom in freier Luft bei grösseren Elektrodendistanzen bestätigt worden. Im Interesse der „Ökonomie wissenschaft- lichen Denkens" scheint es also nicht angezeigt diese durchsichtige und bisher bestätigte Gleich- ung zu verlassen, solange eine Gleichwertiges leistende Beziehung hierzu nichtzwingt. Diesumso weniger als die Charakteristik des Lichtbogens (Thomson, H. Ayrton), wie oben gezeigt, ohne weiteres Fragen zu beantworten gestattet, die anscheinend noch unklar erscheinen. (Ver- teilung der Energie zwischen Lichtbogen, Elek- troden u. s. f.). Herr v. Czudnochowski hat nunmehr an dieser Stelle*) von mir herrührende Beobach- tungspunkte') für die Spannung E und den Elektrodenabstand L verzeichnet und durch eine höchst merkwürdige Ausgleichslinie ver- bunden. Die beistehende Figur 2 (Kurve i) lässt den Verlauf dieser Kurve, die bei iio Volt etwa bereits von vierter Ordnung wäre und auf zahl- reiche Wendepunkte hindeutet, erkennen. Herr v. Czudnochowski untersucht dann ernsthaft die „Frage ob und welche Gründe sich dafür angeben lassen, dass die Annahme eines solchen Verlaufs der Zi = /"(Z) -Kurven gerechtfertigter ist als der einer Geraden." Er stellt sodann auf Grund dieser durch das Auge eingegebenen Kurve an Hand spekulativer Betrachtungen eine allgemeine Hypothese des 1) J. Stark, Der Glimmstrom zwischen nahen Elektroden diese Zeitschr. 6, 96 ff.; W. Kaufmann, diese Zeitschr. 4, 578, 1903; J. Stark, diese Zeitschr. 4, 535, 605, I903. 2) „Ober den elektrischen Lichtbogen zwischen Leitern zweiter Klasse" diese Zeitschr. 5, 99 in demselben Masse wie die Strpmstärke J d L periodische Schwankungen um einen bestimmten Mittelwert herum aufweist Die Stromstärke schwanktebei dem vonHermv. Czudnochowski citierten Versuch zwischen 2, i und 2,6Amp. (E.T.Z. 22, 155 ff., vgl. dort Fig. i), also um + 11 Proz. Eine genauere Analyse der Kurve i (Fig. 2) ergiebt die Haltlosigkeit der Herrn v. Czud- nochowski sehen Voraussetzungen und Folger- ungen und ergiebt auch aus diesem — wie man sieht, keineswegs ausgesucht guten — Versuch die grosse Wahrscheinlichkeit eines geradlinigen Verlaufes der .SZ-Kurve. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 379 Beobachtet Differenz J; (ber.-beob.) Spannang E Volt Elektroden- distanz Z Volt JE Volt Bern mm 4S 0,1 -2,96 +0,18 $3 i.o +4,12 —0,24 58 i.i +0,80 —0,04 62 I>2 —•.53 +0,10 — 65 «.3 -ais +0,18 Spannung .... 70 1.75 —0,31 +0.03 7S 2,50 +7,26 —0.43 ElektrodendUtanz . . 90 3.0 +0.64 —0,03 100 3.5 —0,98 +0,07 lOJ 3,6 —4.30 +0,27 Mittlerer | wahrscheinlichste Fehler der Einzelbeobachtung +3.5 Volt +0,21 mm +2,3 Volt +0,14 mm Berechnet man nämlich aus den in obieer Tabelle verzeichneten Beobachtungswerten \E, L) die wahrscheinlichste 9 (££■)- Gerade, so erhält man für den beobachteten Fall: £■=40,36 + 16,76 z. Der wahrscheinliche Fehler der Einzelbeobach- tung der Elektrodendistanz L beträgt ± o, 14 mm. Eine grössere Genauigkeit möchte ich meinen Beobachtungen, die als Nebenbeobachtungen bei photometrischenMessungen gewonnen wurden , nicht zuschreiben; sie war auch fiir diese Zwecke nicht erforderlich, da die allgemeine Charakteristik durch die besondere, Fig. i wieder- gegebene Versuchsreihe ermittelt worden war, bei der natürlich die eine der drei Abhängigen iO 60 m 80 00 160 Volt FiK- 3- (£", L, y) und zwar die Lichtbogenlänge L konstant gehalten worden war. Hätte übrigens Herr V. Czudnochowski die Abweichungen der Einzelbeobachtungen (+ d£) einer strengeren Prüfung unterzogen, so hätte er aus dem systematisch periodischen Zeichen- wechsel der /i L. bezw. A ^-Werte (vgl. die obige Tabelle) oder aus dem graphischen Bilde dieses Verlaufes (Fig. 3) ohne weiteres auf äussere perio- disch wirksame Einflüsse (Vorschaltwiderstand) schliessen müssen. Die Ausfuhrungen des Herrn v. Czud- nochowski bezüglich des Anstiegs ^(Z) Kurve sind somit bedauerlicherweise infolge ihrer voreiligen Voraussetzung gegenstandslos. In Fig. 2 habe ich überdies nach meinen Aufzeichnungen einige weitere Beobachtungen eingetragen, die den Nachweis erbringen, dass der von Herrn v. Czudnochowski vermutete eigenartige Verlauf der -^Z- Kurve versuchs- mässig nicht bestätigt wird, und dass ferner —j\ bei dem von mir ange- gebenen Lichtbogen selbstverständlish keines- wegs — wie Herr v. Czudnochowski ver- meint — stets abnorm grosse Werte z^igt, wie die Kurve (4) erkennen lässt. (Eingegangen i6. März 1904.) Über das mechanische Äquivalent chemischer Reaktionen und die Arbeitsleistung von Wärme- motoren. Von Mathias Cantor. Zu den wichtigsten Aufgaben der Thermo- dynamik gehört die Bestimmung der Arbeit, welche durch eine chemische Veränderung ge- leiste^werden kann. Die Beurteilung der Arbeits- leistung von Wärmemotoren, bei welchen es sich insbesondere um Verbrennungsprozesse handelt, ist nur ein spezieller Fall jenes allgemeineren Problems. Die Frage, welche Arbeit durch solche Vorgänge gewonnen werden kann, ist vielfach, auch in der letzten Zeit, diskutiert worden*), sie hat aber, wie mir scheint, keine allgemeine Lösung gefunden. Um zu einer solchen zu gelangen, muss berücksichtigt werden, dass die chemischen Verwandlungen allgemein unter Arbeits- und Wärmeleistung erfolgen. Es ist nun gar nicht möglich, die erste allein allgemein zu bestimmen, weil diese unmittel- bare Arbeitsleistung von der besonderen Art, wie die Verwandlung stattfindet, abhängig ist. ES kommt nun aber auch der entwickelten Wärme eine bestimmte Arbeitsfähigkeit zu.indem sie bei einer gewissen Temperatur ^ frei wird und von dieser zu einer anderen ö-q überführt werden kann, ein Vorgang, der allgemein Arbeit zu leisten vermag. Damit derselbe immer aus- führbar ist, muss ein Wärmereservoir von so l) VergL K. r. Wesendonk, diese Zeitschr. 4, 329, 1903; K. Schreber, diese Zeitschr. 4, 451, 1903; H. Frie- denthal, diese Zeitschr. 4, 425, 1903; Derselbe, Verh. d. Deutsch. Physik. Ges. 4, Nr. 18, 1902. Digitized by Google 38o Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. grosser Kapazität als gegeben vorausgesetzt werden, dass ihm beliebige Wärmemengen zu- und abgeleitet werden können, ohne seine Tem- peratur zu ändern — eine Annahme, welche eine gewisse Analogie mit der des konstanten Erdpotentials bildet und praktisch durch eine Kühlwasseranlage genügend erfüllbar ist. Erst die Summe der bei der chemischen Verwandlung unmittelbar geleisteten und der Arbeit, welche aus der entbundenen Wärme gewonnen werden kann, stellt die ganze Arbeit der chemischen Verwandlung dar und soll der mechanische Effekt der Verwandlung genannt werden. Für den mechanischen Effekt lässt sich nun ein Grenzwert allgemein berech- nen, welcher die gross te Arbeit angiebt, die durch die chemische Umsetzung mittels eines wie immer gearteten Motors gewonnen werden kann. Dieser Grenzwert des mechanischen Effektes soll das mechanische Äquivalent der Umsetzung heissen. Wenn nun bei der Temperatur 9- eine be- liebig kleine Menge des Systems eine chemische Veränderung erfahrt und dabei die Energie derselben um dUw'Ächst, während d

+ dA. . . . (i) Aus der produzierten Wärmemenge kann nach dem Carnotschen Theorem die Arbeit dq) (2) gewonnen werden, also kann im ganzen eine Arbeit: de-=dA + d9-^-- v geleistet werden oder mit Rücksicht auf (i) de = — dU—-}d dS> — (3) je nachdem der Vorgang umkehrbar ist oder nicht und es wird de< — d(/+»odS. ... (4) Es soll nun gesetzt und Wals Arbeitsvorrat des Systems bezeichnet werden. Führt man bequemerer Rech- nung wegen statt der Entropie die freie und gebundene Energie F und G ein, so hat man-^ i) Wegen des Zeichens Jvetg\. Vorlesnngen aber d. mech. Theone d. Wärme von Carl Neumann. 2) Helmboltz, Thermodynamik chemischer Vorgänge, Gesammelte Abhandlungen 2, 958. und es folgt und G=»S [/'^F+G W^U—^^G tr de<. — dW (6' Hiemach wird für eine beliebige endliche Ver- änderung, welche dadurch charakterisiert ist. dass die das System bestimmenden Veränder- lichen von Anfangswerten (IJ übergehen zu Endwerten (II), der mechanische Effekt aus- gedrückt durch _ e ^s> wobei die c die spezifischen Wärmen, die a und /? andere von der Natur der Stoffe bedingte Konstanten sind. Für die gesamte und freie Energie des Gasgemenges hat man U== {cm + c'm) » + ßTm' + ^m" F= [MlgP' — {c + r) »lg» + a» -F 0] m -j- ^ [r"»lgl^' - {c" + r") »Igd- -1- «'> + ^'] m' c und c" sind hierbei die spezifischen Wärmen bei konstantem Volumen, P',P'' die Partialdrucke der Gase in dem Gemenge, r , r" die Konstanten der für diese geltenden einfachen Gleichungen. Setzt man (9a) so erhält man a==fiWi^j + '^2^2*2 — «^s'Ws^s — {c m -\- c' m')» -\- »«lÄ + mi^ — m%ßi — {m& + w"/J") — — ^0 {m\ c\ + m^ci — »«3^8 — {nie + m'c') -f- c\ tn\ lg9-i + m^Ci lg9-i — m^c-i lg»z — {m'c + m"c )^^— [aiWi+ß2'«2 — "=/«. Die Entleerungsarbeit beträgt dann PüVo = {rm + r"m") », wenn Vq das Endvolumen des Gasgemenges ist. Die Arbeit, welche der Motor in einer Periode leistet, beträgt dann: d = a — {riH -V r'm) » und die Endtemperaturen ^3 und » sollen nun so bestimmt werden, dass diese Arbeit ein Maximum wird. Die Bedingung hierfür ist td , iid woraus folgt. Für den so festgesetzten Endzustand des Systems erhält das mechanische Äquivalent den Wert Digitized by Google 382 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. a — g + 9-Q {{rni + rni') lg d-^ - rnl'lgP' \ A). Setzt main tn ■rttilgP — so ist /*' = m ■\-m und P"= p(i (i- -Ä) und es wird (II) Ä = ^ + *o { {rm + r'm) lg—— rvilgh — A lässt sich nun durch Beobachtung eines Gleichgewichtszustandes ermitteln. Seien in dem Volumen

A^"- Ih — j]^-'/'4 =0 (i 2b) p ^4 =0(1 2a) ZM-, iM' hMi Nun ist , rAfe _, „ r"M"e jt =- "i - und Jt = — ;_ Setzt man den Gesamtdruck des Gasgemenges x' + jr" = Ji, und jr M'+M"' so ist %-=nH und n" = M{i-^H) und (12a) and (12b) übergehen in: A X^ -^ßih — ß'ah — 0^4 + («1^1 + «2^2 //= et S^3 — a Xi)0 [fji, + ^2^2 ^3^3 (c+r')X,]eige-{i + lgx + lgH]r'Xie=o ßif\ + ß2(^i—ß^'3f^"3—ß^'(t4 + {a> ft + «2/^- «"s^ — «'>4) ® — k/*! +^2/«2 — A/'S — l(l3b) Multipliziert man (13 b) mit 7 und addiert zu (13 a), so erhält man mit Rücksicht auf (9) und (9a) (13a) A = (rm + r"m-')(^i+lg^)+r'm'lg//+ r'm lg{\ — H)- e (14) Durch die Gleichung (13 a) und (13 b) werden für jeden Wert von H die zur Erhaltung des Gleichgewichts erforderlichen Drucke :t und ©be- stimmt. Wählt man nun zur Beobachtung einen Gleichgewichtszustand bei dem H=h, so folg^ aus (11) und (14) a = q—^-^Mrfn + r m )\i-\r^—Q), worin x und ö diejenigen Werte von Tempe- ratur und Druck angeben, bei welchen das System mit einer Gasphase von der Zusammen- setzung h im Gleichgewicht sich befindet. Be- zeichnet man mit 95 das spezifische Volumen des Gasgemenges in diesem Zustand, mit fo im Endzustand, so ist rUf+r'M" und und es wird ''~Mm''+m") ^ ff. ft rf rm +r m „ /o = — r~"vT — ^ ^'o 9-1 « = ?— ö ^ + »o{rm + r"m")lg'^ (15) Durch diese Gleichung ist das mechanische Äquivalent dieser Verbrennung allgemein be- stimmt. Je nach den. Bedingungen, unter wel- chen man die Verbrennung sich vollziehen lässt, wird A verschiedene Werte annehmen können, für jeden dieser Werte aber, bestimmt (15) die grösste Arbeit, die durch den Vorgang ge- wonnen werden kann. Es soll nun schliesslich gezeigt werden, dass diese Arbeit sehr angenähert mit Hilfe eines Wärmemotors thatsächlich gewonnen werden kann. In einem Kessel sei der Gleichgewichtszu- stand bei dem Drucke x und der Temperatur & hergestellt. Es werden nun die Kompo- nenten pt\ Kohle und >«2 (MeO)i von der An- fangstemperatur *o zur Temperatur ö erwärmt. Die erforderliche Wärme tl^={c^m, -\ r2»«2)(ö — *o) werde dem Kesselinhalt entzogen, der so gross vorausgesetzt wird, dass sich seine Temperatur dadurch nicht merklich ändert. Sodann sollen diese Stoffe in den Kessel eingeführt werden und die Masse ;«' + m" des Gasgemengss, die sich aus diesem entwickeln, beim konstanten Druck X in den Cylinder der Maschine strömen. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 383 Wird das Volumen der festen Stofte vernach- lässigt, so gewinnt man hierbei eine Arbeit ^, = jtq> [fft -f m") = {m'r -\- m'r') O. Hierauf soll die Gasmasse sich in Berührung mit den entstandenen niederen Oxyden adia- batisch dehnen, bis sie auf ^0 abgekühlt ist, wobei die Arbeit /j = {cm + c"m" -t- CsWj) (ö — *«) == {Cxnty + C2»Ij) (ö — *o) abgegeben wird. Der Zustand des Gases während dieser Ver- wandlung ist bestimmt durch (r, Wj + c^m-ij d& -\-pdv== o wo / / , ff tf rm+r m p = v (16) Bezeichnet V das spezifische Volumen am Ende der adiabatischen Dehnung, so folgt (25 Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 385 «:>== (l) bestimmt worden. Daneben war noch die Fadenkorrektion der Dampfthermometer und eine, wenn auch nur geringe Wasserkorrek- tion AQ infolge nicht ganz konstanter Tem- peraturen zu beachten, womit sich dann die in der Tabelle enthaltenen Werte ergaben. Alsdann folgt die spezifische Wärme c/ des Wasserdampfes aus G (T|— 7-2) für das Temperaturintervall r, — x^ bezw. die Mitteltemperatur \ (t, -|- x^ und den Druck \ (A "t" A) > siehe Zeile 19. Hierin ist je- doch der Einfluss der Druckänderung, der sich nach den Versuchen von Thomson und Joule an. Luft und Kohlensäure in der Tem- peraturdifferenz T| — Tj ausdrücken muss, noch nicht beachtet. Bezeichnet man die den Drucken /, und pi entsprechenden Sättigungstempera- turen des Dampfes (Zeile 6 und 7 nach Reg- nault-Zeuner) mit ^1 und ^j, so hat man fiir die Bildungswärme von i kg überhitzten Wasserdampfes aus Wasser von o" bei vorläufig konstant angenommenem Cf die Ausdrücke i, = 6o6,S +0,305*, +<>(t,—<^,)| (2) Die zur Überfuhrung eines Zustandes in den andern nötige Wärme ist aber für G kg Dampf Q^G{X,-h,) (3) oder auch, ausgedrückt in den Versuchsdaten Q = W{t.,-t, ) - 2,4 kh-t^) + AQ. (4) Durch Elimination von Q, ^1 und X.^ aus (2) bis (4) folgt schliesslich W{h- h)-2A{h-t^)^AQ-o,ioi g(», -».,). G{x,-T^- »,+»•,) (5) Die hieraus berechneten Werte sind in Zeile 20 der Tabelle enthalten. Als wahrscheinlichste Werte betrachte ich allerdings die in Zeile 2 1 ent- haltenen Mittelwerte von (i) und (5), da der Einfluss der Druckerniedrigung entschieden nicht voll in Ansatz gebracht werden darf, weil die Manometeranschlüsse sich noch ausserhalb der Thermometerbüchsen am Kalorimeter befinden. Die Mittelwerte Zeile (21) entsprechen leid- lich genau der empirischen Formel '■/= et = 0,43 + 3 600000 ^, (6) worin /= \ (/i 4-/2) den mittleren Dampfdruck in kg/qcm und T= 273 -|- % (r, -|- T2) die mittlere absolute Dampftemperatur bedeutet. Die hiernach berechneten Werte sind in Zeile 22 enthalten, ihre Differenzen von den Mittelwerten 21 schliesslich in Zeile 23. Für die mittlere Temperatur von x== -\- 172* bei atmosphärischem Druck, welche dem von Regnault bestimmten Wert f^ = o,48 entspricht, ergiebt die Formel (6) <:/=o,47i, eine angesichts der Versuchsschwierigkeiten recht befriedigende Übereinstimmung. (Eingegangen 25. Mai 1904.) Über die horistische Methode Gyld^ns. Von H. Poincar^. In seinem Werke: Nouvelles recherches surlessöries employöes dans lesthdories des planstes (Stockholm, Imprimerie Centrale, 1 892) hat Gyld^n zwei Methoden auseinanderge- setzt, die er horistische nennt. Die erste dieser Methoden unterliegt ziemlich schweren Be- denken. Herr Backlund und ich haben ge- zeigt, dass sie in gewissen Fällen zu unzulässigen Resultaten fuhrt und dass man sie nur mit Vorsicht gebrauchen darf. (Vgl. Compt. rend. isa, 50 u. 291, Bulletin astron. 19, 433). Ich habe es infolgedessen für angezeigt gehalten, die zweite dieser Methoden einer näheren Dis- kussion zu unterwerfen. Dieselbe besteht kurz gesagt in folgendem: Gyld^n betrachtet (loc. cit. S. 227 u. f.) die Gleichung: w £+--^-'=^- Der Koeffizient von z, den Gyld^n Z nennt, ist eine Konstante, wenigstens in dem hier in Betracht kommenden Teile des Werkes (S. 227 bis 234); ich kann dieselbe also durch geeignete Wahl der Einheiten auf i reduzieren. Es ist: ■'^= — SAhCOS Gn Gn = 2XnV + Bn, wobei An, Bn, X„ konstante gegebene Werte sind und 2A« nahe gleich i ist. Gylden setzt: s= - , - in der Art, dass ip und / durch die Gleichungen definiert werden : (^) ^'5--^"' = (' dip dy ^X -t- (i _ ,;V=(i + V) A'-f - -f ^ ■ , . .dv^ ^ -^ ^ ^' i+rpdv dv '3) 2v /dyA^ ifJ^- Wir bezeichnen mit v^ eine Konstante, welche so zu wählen ist, dass y> eine trigonome- trische Reihe wird; und wir haben (2) und (3) in der Weise zu integrieren, dass wir zuerst ^ auf den rechten Seiten gleich o setzen, dann bei der zweiten Annäherung auf diesen rechten Seiten tp durch seinen in erster Annäherung gefundenen Wert ersetzen und so fortfahren. Man findet so: (4) }' = I!:>^HCOsGn Xh'=- 4Xn l+V^ Digitized by Google 386 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. und weiter: man 0 gegenüber v^ vernachlässigen kann, Hx.'' (5) } = 2- ßXnXf j COS [Gn + Gfj . Die zweite Gleichung (4) und die erste Gleichung (5) gestatten die x und v"^ zu be- rechnen und liefern fiir diese Grössen endliche Werte. Es ist klar, dass ein solches Verfahren nur berechtigt ist unter der Bedingung, dass die auf den rechten Seiten von (2) und (3) ver- nachlässigten Glieder kleiner sind, als die mit- genommenen. Nun steht aber auf der rechten Seite von (2) ein Glied, welches zu Zweifeln in dieser Hinsicht Anlass giebt und welches näher zu untersuchen ist; es ist das Glied: 2 ßa>- t3 ' also im allgemeinen klein gegen x und in ge- wissen Fällen auch gegen a; hier ist die ho- ristische Methode anwendbar, aber zugleich überflüssig, da die sog. Horistik v'- sehr klein wird im Verhältnis zu 4JI,* — i. Oder aber 0' ist von kleinerer oder gleicher Grössenordnung, wie ßa}; dann ist x von der Ordnung n-. ß das allgemeine Glied in (6) wird (wenn man den Fall Xi^Xj, Gi-\-Gj—G„ nimmt) von der Ordnung ßx^^a; es ist also von derselben Ordnung wie X, wie die Glieder, die man vornherein mitgenommen hat. Setzen wir voraus, dass X sich auf ein einziges Glied — AcosG reduziert und dass ,-•;-== ßx^si'n 2 G ■ smG=A{cos xG — cosG). dv dv Man darf das Glied mit cos 3 G beiseite lassen, da es nicht kritisch ist; aber das Glied — AcosG ist kritisch, und man darf es um so weniger vernachlässigen, als es genau gleich dem beibehaltenen Gliede X ist. Im Falle, wo X sich auf ein einziges Glied reduziert, ist die horistische Methode in pas- sender Modifikation geeignet nicht zur Aufsuchung der allgemeinen Lösung der Gleichung (i), aber zur Bestimmung einer partikulären Lösung, und zwar derjenigen, die ich periodische Lösung nenne. Hier giebt sie, richtig angewendet: 4^ ,=+|A; cos^ -jcosu, während die Formel Gyld^ns ergiebt: Der Irrtum Gylddns ist um so sonder- barer, als er selbst den Fall, wo sich x auf ein einziges Glied reduziert, durch Ausdrücke integriert hat, welche völlig streng werden, wenn man sich auf die periodische Lösung be- schränkt. Es ist keine Verkennung der ausserordent- lichen Verdienste Gyld^ns um die Wissen- schaft, wenn man die Fehler bezeichnet, die ihm untergelaufen sind und die seine Nachfolger auf diesem Gebiete irrefuhren könnten; ich glaube im Gegenteil, dass man damit seinem Andenken einen Dienst erweist; daher trage ich kein Bedenken, mein Urteil klar zu formulieren. Wer die horistische Methode anwendet, wird sich leicht in illusorischen Sätzen ver- lieren; es giebt Fälle, wo sie einwandsfrei ist, es giebt keine, wo sie von Nutzen ist. Man sieht a fortiori ein, welcher Täuschung sich jemand hingiebt, der aus der horistischen Methode gleichmässig konvergente Entwickel- ungen im strengen Sinne des Wortes abzuleiten hofft. Was den Schlusssatz des Werkes angeht, dass nämlich die Glieder hoher Ordnung in der Störungsfimktion niemals zu Librationen fuhren können, so ist er offenbar falsch. l (Eingegangen 13. Juni 1904 Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 387 Zur optischen Resonanz. Von Felix Ehrenhaft. In dieser Zeitschr. 6, 152, 1904 hat Herr Prof. l'ockels einige interessante Einwände theo- retischer Natur gegen die Erklärung der in jüngster Zeit beobachteten Erscheinungen ge- macht, die als wahre optische Resonanz ge- deutet wurden sowie auch gegen die Anwendung der Theorie der difiusen Reflexion des Lichtes an kleinen Metallkugeln auf die nach dem Bredigschen Verfahren hergestellten Metall- suspensionen. ^) Ich erlaube mir nun auf diese im folgenden nochmals zurückzukommen. Wenn in ein Medium, in dem metallische, den elektrischen Strom gutleitende Kugeln suspendiert sind, deren Dimension klein ist liegen die Wellenlänge der einfallenden Strah- lung, parallele Strahlen natürlichen Lichtes ein- fallen, dann ist, wofern die im folgenden genau erörterten Voraussetzungen erfüllt sind, die Rich- tung, in der das diffus zerstreute Licht in der Einfallsebene total planpolarisiert ist, unter einem Winkel von 120' gegen den einfallenden Strahl geneigt.2) Wenn dagegen eine elektromagnetische Welle von gegen die Wellenlänge kleinen nichtleiten- den Kugeln zerstreut wird, dann ist das diffus zerstreute Licht planpolarisiert in den zum ein- fallenden Strahl senkrechten Ebenen. Dies letztere sogenannte Tyndallsche Phänomen ist von den trüben Medien her bekannt und z. B. an kolloidaler Kieselsäure bestätigt, bei welcher im Polarisationsmaximum unter $0* gegen den einfallenden Strahl 86 Proz. Lichtes planpolari- siert waren. Der Umstand, dass ich an nach dem Bredig- schen Verfahren sorgfältig hergestellten kolloi- dalen ^^-Suspensionen das Polarisationsmaxi- mum unter 1 10" gegen den einfallenden Strahl, bei kolloidalem /5f unter 115°, bei kolloidalem ^« unter 118 — 120*, fand, wobei im Polarisa- tionsmaximum je nach Konzentration 40 bis 60 Proz. des diffus zerstreuten Lichtes plan- polarisiert waren, veranlasste mich, J. J. Thom- sons Theorie der Zerstreuung des Lichtes an Weinen Metallkugeln zur Erklärung dieser Phä- nomene anzuwenden. Es liegen derselben Voraussetzungen zu Grunde, die J. J. Thomson am klarsten in Phil. mag. 38, 455 ausspricht. Es muss, damit die Theorie anwendbar sei, der Durchmesser der metallischen Teilchen eines- teils klein sein gegen die Wellenlänge der auf- fallenden Strahlung, anderenteils darf die Dicke 0 Felix Ehrenhaft, Das optische Verhalten der Metall- Wloide nod deren Teilchengrösse. Ann. d. Physik 11, 48Q, . '903; Ber. d. Ic. Alcad. zu Wien, Math.-naturw. Kl. 112, IIa, •^ '2. Febraar 1903. V ») J. J. Thomson, Rec. res. p. 449. der Schicht, in der die durch die einfallende Strahlung in dem Teilchen induzierten Ströme merklich sind, bloss einen kleinen Bruchteil 'des Teilchenradius betragen. Bedeutet Tdie Schwing- ungsdauer der einfallenden Welle und 0 den spezifischen Widerstand im absoluten elektro- magnetischen Masse, dann berechnet sich die Schichtdicke, unterhalb der die Strahlung auf den ^-Teil ihres Wertes an der Oberfläche des kugelförmigen Teilchens gesunken ist zu Es muss also zur exakten Gültigkeit der Theorie die Wellenlänge der auffallenden Strahlung X gross sein gegen 2 a und dies wieder gross gegen ^^°. (,) 2Jt Um zu sehen, bis zu welchem Grade die Voraussetzungen der Theorie bei Anwendung auf die kolloidalen Suspensionen erfüllt sind, setzte ich in dieser Ungleichung in die untere Grenze mit J. J. Thomson, I.e., fiir 0 den für stationären elektrischen Strom gültigen spezi- fischen Widerstand ein. Während in neuester Zeit durch Hagens und Rubens Messungen fiir Wellenlängen, die den sichtbaren viel näher liegen als den auf elektrischem Wege erzeugten, bei Verwendung dieses Widerstandes vollständige Übereinstimmung mit der Maxwellschen Licht- theorie, bei der die molekularen Eigenschwing- ungen der Metalle unberücksichtigt bleiben, ge- funden wurde, fordert F. Pockels mit Recht für mittlere Lichtwellen von der Periode 2- io~'* die Substitution des wesentlich höheren Wider- standes der Metalle, in die untere Grenze, der sich aus dem optischen Absorptionsindex K und dem Brechungsexponenten « nach der Formel I n K _,n ö 97 berechnen lässt. Bei Verwendung dieses wesentlich höheren Widerstandes bezweifelt Herr Prof Pockels, dass die beiden Voraussetzungen fiir mittlere Lichtwellen gleichzeitig überhaupt erfüllt sein können sowie dass Thomsons Theorie auf die Polarisationserscheinungen an Metallkolloiden Anwendung finden könne. Im folgenden werden die Werte der Gren- zen (i) berechnet. Es liegen diesen die auf Wasser reduzierte Wellenlänge der Natrium- linie zu Grunde. Die spezifischen Widerstände wurden berechnet aus den optischen Konstanten « und K der Metalle, die P. Drude angiebt. Für Pt wurde eine übrigens unbedeutende Korrektur entsprechend den neueren Messungen von Hagen und Rubens angebracht. Man sieht aus umstehender Tabelle I, dass sich die Grenzen lür die Gültigkeit der Theorie Digitized by Google 388 Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 13. Tabelle I. Metall n-i.K Folarisatiom- ' maximum gegeo einbllenden Strahl Au Pt '1 1,04 17.4.10» 24.3 • >o' ' 4,41 . 10-» 1 1 . 10-» 1 118— 120" !j 0'74 4,41 . 10-' j 1 1 . 10-5 1 HO" ii 8,41 a, 14.105 1 4.41 • 10-» ] ! 3,4 -lo-« . 115» bei Anwendung des höheren spezifischen Wider- standes wesentlich enger ziehen als bei jenem für den stationären Strom, den ich ursprünglich verwendete. Es bleibt aber die obere Grenze bei Au und Ag noch immer 5 mal grösser wie die untere Grenze. Besondes aber bei /5f ist die Wellen- länge noch immer lomal grösser als die untere Grenze , so dass einesteils in J. J. Thomsons Theorie kein innerer Widerspruch zu liegen scheint; andern- teils ist es noch immer möglich, obige Theorie auf die Metallsuspensionen an- zuwenden. Gerade das kolloidale Platin, das die Voraussetzungen am besten erfüllt, das am reinsten und dauerhaftesten herstellbar ist und durch letzteren Umstand auf grössere Gleichartigkeit der suspendierten Teilchen schliessen lässt, zeigt die von der Theorie ge- forderten Erscheinungen am deutlichsten. Wie aus meinen quantitativen Messungen hervor- geht, ist trotz des im Vergleiche zu Am- und 4f -Kolloiden geringeren Metallgehaltes der unter- suchten /if-Suspensionen ein grösserer Bruchteil (50 — 63 Proz.) des von diesem diffus reflek- tierten Lichtes planpolarisiert als bei jenen stärker konzentrierten. Wären bei diesem und den Au- und ^f-Suspensionen die Voraussetz- ungen von J. J. Thomsons Theorie exakt erfüllt, dann müssten auch deren Konsequenzen exakt eintreten, d. h. es müssten auf dem Kegelmantel, dessen Scheitelwinkel 120° mit der Richtung des einfallenden Strahles einscbliesst, die diffus reflektierten Strahlen total planpolarisiert sein. Nun wurde bei den ./^«-Suspensionen das Polari- sationsmaximum im Intervalle von 118 — 120", bei Ag und Ft unter iio resp. 115" gefunden, wobei bei Au und Ag nur 30 — 50 Proz. des diffus reflektierten Lichtes planpolarisiert waren. Es scheint also die Annahme berechtigt, dass eben jene suspendierten Teilchen die Er- scheinung zustande kommen lassen, die den Voraussetzungen genügen, während — wie ich ausdrücklich erwähnte — die andern die Rein- heit der Erscheinung stören und schwächen. Und ebendies spricht wieder für die Richtig- keit der Anwendung von J. J. Thomsons Theorie, die, wie Pockels, I.e., S. 154 selbst er- wähnt, verlangt, dass bei wachsendem Durch- messer der das Licht zerstreuenden Kugeln die Richtung maximaler Polarisation gegen die zum einfallenden Strahle senkrechte Ebene hinrücken, also durchaus in Übereinstimmung mit der an den Suspensionen gemessenen maximalen Polari- sationsrichtung zwischen iio und 120". Wie ich also schon in meiner Abhandlung schloss, scheinen in den Kolloiden verschiedene Teilchen suspendiert zu sein, und zwar solche, die den Voraussetzungen von J.J. Thomsons Theorie genügen und das Po- larisationsmaximum zwischen iio — 120" hervorrufen, und solche, die den Vor- aussetzungen nicht genügen und daher die Reinheit der Erscheinung stören. Um aber über die Natur dieser suspen- dierten Teilchen sowie über deren Grössen- ordnung einen weiteren von der vorigen Methode unabhängigen Aufschluss zu erhalten, benutzte ich eine zweite an diesen Suspensionen beob- achtete Erscheinung. Beim kolloidalen Au z. B. lässt sich leicht eine von der Wellenlänge X = 600 fifi kommende, über das ganze sicht- bare Spektrum reichende Absorption, die im Intervalle i. = 490 — 520 //// ein ganz flaches Maximum erreicht, sodann langsam abfällt, so dass sogar im Ultraviolett noch deutlich kon- statierbare Absorption vorhanden ist, nach- weisen. Ähnlich, aber mit denselben charak- teristischen Zügen bei den anderen Kolloiden. Es schien mir naheliegend, dass diese Absorp- tion durch Resonanz der Metallteilchen selbst auf die elektrischen Schwingungen der Licht- wellen entstehe, aber einen wesentlich anderen Vorgang darstellt, wie die scharfen Absorptions- streifen der selektiven Absorption und damit verbundenen anomalen Dispersion, die durch intermolekulare Resonanz erklärt werden. Mit einer gewissen Näherung kann man nach dem ersten Teile der Untersuchungen zumindest einem Teile der suspendierten Partikeln ange- nähert Kugelgestalt zuschreiben. Da in einer solchen Metallsuspension je nach Art der Her- stellung, nach Dauer des unterhaltenen Licht- bogens, nach Reinheit und Temperatur des Wassers, in dem die Zerstäubung vorgenommen wird, und noch nach vielen anderen wesent- lichen Umständen Teilchen verschiedenster Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. 389 Grösse enthalten sind, wie es die Messungen von Zsigmondy -Sie den topf direkt bestätigen, kann es sich im folgenden nur um eine angenäherte Grössenordnung handeln. Nach obiger Erklärung der Absorption nahm ich an, dass die Wellenlänge des Absorptions- maximums mit dem elektrischen Eigenton der eingelagerten Metallkugeln zusammenfalle. Da es sich nur um eine Näherung handeln konnte, benützte ich den Grundton der freien Eigen- schwingung einer ideal gutleitenden Kugel, der von Thomson durch den Grenzübergang zum spezifischen Leitungswiderstand o gewonnen wird. Wollte man sich nicht mit dieser Näherung be- gnügen, sondern dem Umstände gerecht wer- den, dass die Leitfähigkeit der Kugeln nicht unendlich gross ist, sondern etwa die in Tabelle I angegebene Grösse hat, dann dürfte man nicht mit diesem Idealfalle Thomsons rechnen, son- dern müsste in die transzendente Gleichung Sni^'a) ipK En{la) in X die spezifische Leitfähigkeit der betreffen- den Kugel einsetzen und sodann die Wurzeln X dieser Gleichung, die für Dämpfung und Schwing- ungszahlen der freien Eigentöne der Kugeln des betreffenden Leitungswiderstandes charakteri- stisch sind, erst berechnen. Dieser komplizierten Aufgabe unterzog ich mich nicht, sondern be- gnügte mich mit früher erwähnter Näherung der freien Grundschwingung einer ideal leiten- den Kugel. Es berechnet sich aus ihr der mitt- lere Teilchenradius durch In Anbetracht der bereits eingeführten Näherung fällt auch die Korrektur, die Herr Prof. Pockels verlangt und die dem Umstände entspringt, dass der Ton der freien und erzwungenen Schwingung nicht vollständig übereinstimmt, nicht ins Gewicht. Unter Berücksichtigung dieser Korrektur fände man den von (3) nur wenig abweichenden Wert «= '^a = o,i3iA ... (4) wobei X die Wellenlänge des Absorptionsmaxi- mums bedeutet. Doch erhebt Herr Prof. Pockels gegen die Erklärung der Absorption durch die Resonanz der kleinen Metallpartikel einen anderen prin- zipiellen Einwand. Die durch die Ausstrahlung bedingte Dämpfung'') leitender Kugeln ist viel i) J. J. Thomson, Rec. res. p. 367. 2) Das Dämpfuugsverhältnis (s. l'ockels, I. c , S. 155) fiir eine metallische Kugel ist _ 271 0,103;. (3) zu gross, um noch eine deutliche Resonanz zu- stande kommen zu lassen. Allerdings scheint sich dieser Einwand hauptsächlich gegen die daraus gefolgerten Erklärungen Woods und K o s s 0 n o g of f s für die scharfe selektive Reflexion und Absorption von auf Glas niedergeschlagenen Metallpartikeln zu beziehen.') Es müsste bei Erklärung der Absorption durch die er- zwungenen Schwingungen der in dem Kolloide eingelagerten Metallkugeln — wie sich aus Pockels Ausfuhrungen S. 155 er- giebt — bei *j resp. ^/j Wellenlänge maximaler R^esonanz die Intensität noch 0,5 bezw. 0,68 ihres Maximalwertes betragen, also, wenn die maximale Resonanz etwa in der Mitte des sichtbaren Spektrums läge, dürfte bis zu dessen Grenzen nur ein geringerer Ab- fall der relativen (auf die Intensität der einfallenden Strahlung) bezogenen In- tensität der von der Kugel zerstreuten Wellen stattfinden. Und gerade diese Forderung der Theorie erfüllt sich an den Metall- kolloiden sehr gut, besonders wenn man bei geringerer Konzentration vom wechselseitigen Einfluss der Teilchen sicher frei ist. Es handelt sich bei diesen durchaus um ganz breite Absorptionen. Ein z.B. qualitativ gemessenes Au lässt bei X = 676 jw// 33 Proz. des einfallen- den Lichtes durch, erreicht von A = 524 — 5 1 2 juju ein ganz flaches Maximum der Absorption, in dem es noch 10 Proz. Lichtes durchlässt und i lässt bei X = 420 (tfi wieder 19 Proz. Lichtes durch, absorbiert langsam abfallend auch noch im Ultraviolett. Ganz ähnlich auch bei den anderen Suspensionen. Es scheint also ge- rade dieses Phänomen für die Möglich- keit der Resonanz der Metallteilchen zu ' sprechen. Berechnet man vermittelst I der Formeln 3 und 4 aus den beobach- teten Absorptionsmaximis die mittle- ren Teilchendurchmesser, so ergeben sich nachfolgende kaum voneinander abweichende Werte: I für ein Rotationsellipsoid von der num. Exzentrizitit c für , Schwingungen längs der grossen Achse I 271 0.$ — 0,03 c* + . . . f^e Yz o,s + o,J3i ct + 0,061 c< + ... also für Achsenverhältnis 1 : 2 gleich »5 woraus ersichtlich, dass eine ganz geringe längliche Gestalt die Dämpfung ganz bedeutend herabsetzt, l"ür die mittlere Grösse der Teilchen jedoch minder ausschlaggebend ist. (Wien. Akad. Ber. 118, Febr. 1904; F. Ehrenhaft, Elek- trische Schwingungen des rot. Ellipsoids). I) Es ist zweckmässig, an dieser Stelle die von Pockels S. 156 citierten Resonatorenversnche im Gebiete der längeren Wellen zu ergänzen durch den „Hertzschen Gitterversuch im Gebiete der sichtbaren Strahlung"; Prof. "F. Braun, Ber. der k. preuss. Akad. phys. mat. Kl. 21. Januar 1904, die für die Erklärungen ebengenannter Autoren von Einfluss sein könnten. Digitized by Google 390 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. Tabelle II. 2 a in Centimeter nach Formel (3) (4) Pt . Au . J,6 . lo— « 1,2 . 10—5 I . 10—5 Ag ... I 0,8 . 10-5 1,3. 10-5 1,1 . 10—5 also Werte, die für Au und ^g- nahe an die untere Grenze, für Pt aber in die Mitte jenes engen Intervalles für die Teilchengrösse fallen, das J. J. Thom- sons Theorie der diffusen Reflexion des Lichtes für die Grösse jener Teilchen vorschreibt, die das diffus zerstreute Licht nahe an 120* gegen den einfallen- den Strahl in die Einfalisebene planpola- risieren. Es geben also die zwei voneinander unabhängigen Theorien der diffusen Reflexion des Lichtes und der optischen Resonanz der kleinen Metallkugeln Übereinstimmungen, die in den Tabellen I und II zahlenmässig festgelegt sind. Ich verhehle mir keineswegs, dass die hier gegebenen Theorien zur Erklärung der Erschein- ungen noch mancher Korrektur bedürfen. Wie die von Po ekel s vorgeschlagene Erklärung der Farbenphänomene von Metallniederschlägen durch Beugung und Interferenz, die bisher noch aussteht, auch für die an den MetaIlsuspen.sionen beobachteten Erscheinungen zu verwenden wäre, ist noch abzuwarten. Jedenfalls scheinen mir Thomsons Theorie der diffusen Reflexion und die optische Reso- nanz mit den Beobachtungen an Metallkolloiden sowie die aus beiden voneinander unabhängigen Theorien gezogenen Schlü.sse untereinander in guter Übereinstimmung zu stehen. Wien, II. physik. Inst. d. k. k. Universität, Ostern 1904. (Eingegangen 9. April 1904.) Das Spektrum der Stickstoffflamme. Von J. Schniederjost. Wird hochgespannter Wechselstrom durch eine Funkenstrecke zur Entladung gebracht, dann bildet sich eine Lichterscheinung aus, die man mit Recht als eine „Stickstoffflamme" be- zeichnen kann, da Muthmann und Hofer') i) W. Muthmann u. H. Hoter: Über die Verbrennung des Stickstoffes /.u Stickoxyd in der elektrischen Flamme. Her. der deutschen ehem. ( ;csellschaft 36, 438—453, 1903. ! gezeigt haben, dass sich bei dieser Entladung t ein Teil des Stickstoffes und Sauerstoffes der I Luft zu Stickoxyd und weiter zu Stickstoffdioxyd (NO und NOi) verbinden. Auf die freundliche Anregung des Herrn Prof. Dr. Dorn hin und mit dessen gütiger Unterstützung, wofür ich auch hier besten Dank sage, habe ich da< Spektrum dieser „Stickstoffflamme" mit dem grossen Quarzspektrographen des hiesigen Insti- tutes photographiert. Die Flamme wurde dabei in folgender Weise erzeugt: Der Strom einer Wechselstrommaschine von etwa 50 Perioden in der Sekunde wurde in einer Stärke bis zu 1 5 Ampere hindurchgeleitet durch einen grossen Induktionsapparat für 60 cm Schlagweite, der von der Allgemeinen Elektrizitäts- Gesellschaft gebaut ist und dessen Primärwickelung aus vier Teilen besteht, die parallel geschaltet waren. Zwischen den Polen der Sekundärwickelung, der keine Kapazität . zugeschaltet war, erfolgte die Entladung noch bei einer Luftstrecke von ca. 10 cm, bei einem Abstand von 4 cm gingen von jeder Elektrode eine Flamme aus, die wohl durch den entstehenden warmen Luftstrom nach oben gelenkt wurde und dort eine Spitze bildete, also ähnlich war der Flamme eines Gases, das aus horizontalem Rohr mit massigem Druck ausströmt. Die Spitzen der beiden Flammen legten sich gegeneinander, ihre Grösse war etwa I 72 bis 2 cm. Der geringste Luflzug störte übrigens das ruhige Brennen der Flamme. Das Spektrum dieses Lichtes wurde nun photogra- phiert, dabei sollte besonders festgestellt werden, ob auch die dritte Gruppe aus dem positiven Bandenspektrum der Luft erscheinen würde, die in der Geisslerröhre nicht entsteht bei Gegen- wart von reinem Stickstoff, sondern nur dann, wenn dem Stickstoff Sauerstoff, sei es auch nur in geringen Spuren, zugesetzt ist. Die Auf- nahmen, die 3 bis 5 Minuten dauerten, ergaben folgendes Bild: Ziemlich kräftig erschienen die Wasserdampfbanden bei 3063 und 2810 A'\E., dann die zweite Gruppe der positiven Luft- banden von 3941 bis 2813 A". E., und endlich die gesuchte dritte Gruppe des Luftspektrums zwischen den Wellenlängen 3009 bis 2 1 50. Damit ist also festgestellt, dass diese letzte Gruppe nicht bloss in der Geisslerröhre, sondern auch bei Atmosphärendruck erhalten werden kann, ihr Aussehen ist in beiden Fällen das gleiche, Unterschiede etwa in dem Abklingen der Intensität waren nicht zu be- merken. Halle a. S., 8. April 1904, Physikalisches Institut. (Eingegangen 11. April 1904.1 Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. $1^ ^''S^ng. No. 13. 391 REFERATE. instrumentenkunde. Besorgt von E. Bote. ^ Quarzglas. Den Bemühungen der Firmen Heraeus ') (Hanau) und Siebert & Kühn (Cassel) ist es in den letzten Jahren gelungen, aus geschmolzenem Quarz Gefässe selbst komplizierterer Form her- zustellen, deren physikalische sowohl wie chemische Eigenschaften sie als ideale „Glas"- Gefässe erscheinen lassen- Zur Erreichung dieses Zieles waren mannig- fache Schwierigkeiten zu überwinden, vor allem die Herstellung einer klaren, d. h. luftbläschen- freien Quarzschmelze. Es gelang dies Heraeus durch Benutzung der von ihm in den Handel eingeführten Gefässe aus reinem Iridium, dem einzigen Metall, das die zum Schmelzen nötige Temperatur von ca. 1850" aushält. In diesen Gelassen wird der in der Natur in vorzüglicher Reinheit Vorkommende Bergkrystall zum Schmel- zen gebracht. Bei etwa 570" erfährt der Quarz eine plötzliche Änderung seiner bis dahin stetigen Ausdehnung, der eine Änderung der optischen Eigenschaften parallel geht. Infolge dieser Unstetigkeit zerspringen in diesem Tem- peraturgebiet einigermassen grosse Stücke in zahlreiche Splitter. Der Versuch, auf 1000" er- hitzte und dann durch Abschrecken im Wasser unklar gewordene, d. h. in kleinste Teilchen zerfallene Quarzstücke direkt im Knallgasgebläse zu schmelzen, führte deshalb nicht zum Ziele, da das entstehende Glas, wie leicht erklärlich, dicht erfüllt war mit kleinsten Luftbläschen. Dagegen gelang es, in einem aus Kalk oder Magnesia bestehenden und mit einer grossen Knallgasflamme geheizten Ofen, unter beständi- ger Kontrollierung der Temperatur mittels Thermo- elementen aus Iridium und Iridium-Ruthenlegie- rung, aus grossen Quarzstücken eine klare Schmelze zu erhalten, die nur einzelne grössere, wegen der grossen Zähigkeit der Masse auch durch langandauerndes Erhitzen nicht zum Auf- steigen zu bewegende Luftblasen enthielt. Der Übergang in die glasige Modifikation erfolgt bei etwa 1700**. Die Firma Siebert & Kühn vermochte dann aus dieser Schmelze Gefässe verschiedenster Form herzustellen. Es geschieht dies in der Weise, dass zunächst Hohlkugeln von ca. 50 ccm Inhalt aus einem einzigen Stück Quarzglas ge- blasen und dann diese Kugeln weiter verarbeitet werden. Physikalische Eigenschaften des Quarzglases: l) Heraeus, Zeitschr. f. Elcktrochem. 9, 847, 1903; C. Siebert, ibid. 10, ijS, 1904. (Vgl. auch diese Zeitschr. 5, 33, 1904.) In betreff des Erweichungspunktes ist zu be- merken, dass bei 1350" einigermassen stark- wandige Gefässe ein Vakuum stundenlang aus- halten, ohne deformiert zu werden, und dass das Glas bei 1500" schon merklich plastisch ist. Bei etwa 2300 " verdampft die Kieselsäure sehr stark, wobei sich der Dampf zu einem weissen Mehl kondensiert. Das spezifische Gewicht des Glases beträgt 2,22, die Härte liegt zwischen Feldspat und Quarz. Sein Ausdehnungskoeffi- zient ist weit kleiner als der aller bekannten Körper, er beträgt bis 1000* etwa nur Vi 7 des- jenigen von Platin; infolgedessen kann man i weissglühende Gefässe in Wasser tauchen, ohne dass sie zerspringen. Der Brechungsindex be- trägt für D 1,4585, die Dispersion für C — F O,oo6y6. Ferner ist Quarz bekanntlich voll- kommen durchlässig für die ultraviolette Strah- lung, weshalb auch Vakuumröhren aus Quarz- glas für manche Zwecke Bedeutung gewinnen dürften. Besonders erwähnenswert ist die starke Ozonbildung in der Umgebung von Vakuum- I röhren aus Quarzglas, speziell bei Quecksilber- I lampen aus Quarzglas (s. u.). Die Zuleitungen I zu den Elektroden bestehen aus eingeschmol- I zenen Iridiumdrähten, wobei aber die bei der ' Abkühlung entstehenden feinen Spalten zwischen i Draht und Glas noch der Nachdichtung mittels ! anderer Stoffe bedürfen. I Chemische Eigenschaften: Quarzglas ist ' unangreifbar für Wasser (Leitfahigkeitsbestim- , mungen), Säuren und Salzlösungen, angreifbar 1 durch alkalische Flüssigkeiten. Wegen der ' letzteren Thatsache sind die Gefässe sehr sorg- fältig zu reinigen und wegen des Alkaligehalts I des Schweisses vor Berührung mit den Fingern zu bewahren. Bei hohen Temperaturen sind alle Oxyde gefährlich. Erwärmt man ein frei in einem Porzellanrohr befindliches Quarzrohr auf etwa 1 300 *, so wird dessen Oberfläche beim Abkühlen plötzlich trüb und undurchsichtig, da sich an ihr durch verbrannte Staubteilchen usw. ein dünner Silikatschmelzfluss bildet; beim Er- hitzen in einem geschlossenen Platinrohr bleibt die Erscheinung aus. Das Glas verbindet sich ferner bei hoher Temperatur mit Phosphorsäure zu krystallisierter Kieselphosphorsäure, auch beim Glühen der phosphorsauren Ammoniak-Magne- sia. Von oxydfreien Metallen wird das Glas auch bei den höchsten Temperaturen nicht an- gegriffen. Für Wasserstoff zeigt es bei höheren Temperaturen eine schwache Durchlässigkeit, die indessen erst im Erweichungsgebiet merk- bare Werte erreichen dürfte. Neuerdings stellen Siebert & Kühn auch hochgradige Thermometer aus Quarz her. Als Füllungsmaterial dient Quecksilber. Es wurden Digitized by Google 392 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13. zunächst Einschlussthermometer bis 580 "^ her- gestellt, die mit Stickstoff von 20 Atm. Druck gefüllt waren. Nach mehrmaligem Erhitzen war kein Anstieg des Quecksilbers zu bemerken. Mit Quecksilber und Stickstoff von 60 Atm. gefüllte Thermometer gestättenTemperaturen bis 720" mit Sicherheit zu messen, sie zeigen sich den bisherigen hochgradigen Thermometern aus Jenaer Borosilikatglas in mancher Beziehung überlegen. Die Skala besteht aus Nickelstahl. Die Länge der Thermometer beträgt etwa 3 5 cm, sie haben eine Teilung in ''/i " von 300 bis 750" Celsius. Sehr aussichtsvoll dürfte auch die kürzlich von Heraeus gebaute Quecksilberbogenlampe ') aus Quarz sein, vor allem als intensive Strah- lungsquelle für ultraviolettes Licht, auf dessen Vorhandensein schon der. starke Ozongeruch bei Beginn des Brennens der Lampe hinweist. i) Vergl. M. liodenstein, Zeitschr. f. Eleklrochem. 10. 123, 1904. F. Krüger. (Eingegangen 17. März 1904.) BESPRECHUNGEN. Johannes Frischauf, Grundriss der theo- retischen Astronomie und der Geschichte der Planetentheorien. 2. Auflage, gr. 8. XV und 199 S. mit 22 Figuren. Leipzig, Wilhelm Engelmann. 1903. Mk. 5, — . J. F. Encke, Über die Bestimmung einer elliptischen Bahn aus drei vollständigen Beobachtungen. — P. A. Hansen, Über die Bestimmung der Bahn eines Himmels- körpers aus drei Beobachtungen. (Ost- walds Klassiker der exakten Wissenschaften, No. 141.) Herausgegeben von J. Bau- schinger. 8. 162 S. Leipzig, Wilhelm Engelmann. 1903. Gebunden Mk. 2,50. Zwei erfreuliche Erscheinungen! Das Buch von Frischauf giebt in knapper und über- sichtlicher Form die von Olbers und Gauss stammenden klassischen Methoden der Bahn- bestimmung. Der historische Abschnitt ver- weilt besonders bei Kepler und erregt den Wunsch auf das lebhafteste, die für alle Natur- wissenschaft vorbildliche Forschungsweise dieses Genius möge einmal erschöpfend dargestellt werden. Encke und Hansen haben die Gauss - sehe Methode vereinfacht unter Verzicht auf eine gewisse von Gauss erstrebte, in der Praxis meist überflüssige Strenge. Die Encke- sche Darstellung erscheint zur Einführung be- sonders geeignet. Der Herausgeber hat sich ein spezielles Verdienst dadurch erworben, dass er dem Büchlein das Rechenschema der Encke- schen Methode in der durch vielfachen Ge- brauch abgerundeten Form beigefügt hat, in welcher diese Methode gegenwärtig auf dem Berliner Recheninstitut benutzt wird. K. Schwarzschild. (Eingegangen 19. Februar 1904.) 1 Nachtrag und Berichtigung xu dem Bericht fiber die ' X. Versammlung der Deutschen Meteorologischen Ge- I Bellschaft in Berlin vom 7. bis 9. April 1904. I In dem citierten Bericht ist ein Vortrag nicht erwähnt I worden, über den der Vortragende freundlichst folgendes I Selbstreferat zur Verfügung stellt: I S t e f f e n s - Berlin demonstriert eine neue Ölungsvorrichtung I und Lagerung mit hermetischem Abschluss gegev das Ein- dringen von Staub und Feuchtigkeit für Windfahnen; femer einen Apparat zur Registrierung des Niederschlages, sowohl des Regens als auch des Schnees; und schliesslich eid Ke- gistriersystem zur kontin. Aufzeichnung der Schwankungen der Resultanten aus oszillatorisch fortschreitenden Bewegungen, letztere Vorrichtung bezweckt bei Körpern, welche nm eine Gleichgewichtslage schwingen, die Schwingungen zu elimi- nieren und lediglich die Änderungen der Gleichgewichtslage aufzuzeichnen, wodurch das Studium der Details der Phäno- mene ermöglicht wird. Vortragender zeigt eine Anwendong dieses Systems zur Registrierung der Windrichtung in Gestalt einer dünnen Kurve unter Ausschaltung der Fahnenschwing- ungen. Weiterhin ist das Referat über Dornst ein- Berlin (S. 30S, 2. Spalte) dahin zu verbessern, dass der Isopletheofläche des Luftdrucks nicht die Reihendarstellung, sondern die Beobach- tungen selbst zu Grunde liegen, und dass die Vermutung des Vortragenden dahin geht, dass weitere Studien wahrscheinlich ergeben werden, dass die Reihendarstellung nur den Wert mathematischer Ausgleichung besitzt. A. Nippoldt (Eingegangen 11. Juni 1904.) Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Pachgenossen , der Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald Mitteilung zu machen.) Es habilitierte sich: Dr. Paul Gast in Darmstadt für Geodäsie und astronomische Ortsbeslimgiung. Dr. Willy Hinrichsen in Aachen für physikalische Chemie. Dr. Karl Beck in Leipzig fär Chemie. Es erhielt den Titel Professor: Privatdozent Dr. E. Rupp in Marburg. Privatdozent Dr. F. Dolezalek in Berlin. Es wurden berufen: Prof. Dr. F. Schilling aus Göttingen an die technische Hochschule in Danzig. Prof. Dr. von Mangold aus Aachen ebenfalls dorthin, beide für Mathe- matik. Es tritt in den Ruhestand: Prof. Dr. K. Pape in Kö- nigsberg. Es starb: Prof. Dr. Albert Rilliet, Genf. Prof. Dr. V. Merz, früher in Zürich. Prof Dr. Karl Bopp, früher in Stuttgart Für die Redaktion verantwortlich Privaidozent Dr. Emil Hose In Oöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Ldpiig. Druck von Augnit Pries in Leipzie. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 14. 15. Juli 1904. • RedakdonuchliiM für Mo. 15 am 30. Juli 1904. 5. Jahrgang. ORIGINALMITTEILUNGEN. Zur Elektronentheorie. Von W. Wien. Bei den meisten Untersuchungen über die Theorie der Elektronen wird eine unveränder- liche Kugelgestalt für sie angenommen, wohl unter der Voraussetzung, dass diese Hypothese zunächst die einfachste sei. Nun hat aber be- reits Searle') darauf aufmerksam gemacht, dass bei den Heavisideschen Feldgleichungen einer in gleichförmiger Bewegung befindlichen Ladung die Fläche, welche der Kugel im Ruhezustande entspricht, ein abgeplattetes Ellipsoid ist, dessen Achsen im Verhältnis i — , : i : i stehen, wo c V die Translationsgeschwindigkeit, c die Licht- geschwindigkeit bezeichnen. Will man daher zu einer Lädung von verschwindenden Dimen- sionen übergehen, so hat man nicht eine Kugel von verschwindendem Radius, sondern ein sol- ches Ellipsoid anzunehmen, was in einer zwischen Searle und Heaviside geführten Diskussion völlig klar gestellt ist (vgl. Heaviside, Elec- trica! Papers, Bd. II). Es geht hieraus hervor, dass die einfachste Hypothese, die man über die Gestalt der Elektronen machen kann, nicht die Annahme einer unveränderlichen Kugelge- stalt ist, sondern die einer veränderlichen Ge- stalt, so dass die Kugelgestalt nur im Zustande der Ruhe vorhanden ist, während sie sich bei der Bewegung immer mehr abplattet. Mit Rück- sicht hierauf habe ich *) auch bei der Berechnung der elektromagnetischen Masse ein solches von Searle sogenanntes Heavisidesches Ellip- soid für die Gestalt der Elektronen angenommen. Weitere Gründe als die der Einfachheit Hessen sich zunächst für diese Annahme nicht bei- bringen. Eine sehr wesentliche Stütze hat die genannte Hypothese nun durch die Untersuchung von H.A.Lorentz*) gewonnen, der gezeigt hat, dass sich unter dieser Annahme Heavisidescher EUip- soide für die Elektronen die hauptsächlichsten Schwierigkeiten überwinden lassen, die für die Elektronentheorie bisher noch in den negativen Ergebnissen der bekannten Versuche von Michelson und Morley, Rayleigh, Brace, Trouton und Noble über denEinfluss derErd- 1) Seftrle, Phil. Mag. 44, 340, 1897. 2) W. Wien, Lorentz-Festsclirift S. 96, 1900. 3) H. h. Lorentz, K. Akad. v. Wetenschappen te Amsterdam, 37. Mfti 1904. bewegung auf optische und elektrische Phäno- mene lagen. Auch die Versuche von Kauf- mann über die magnetische und elektrische Ablenkung der /^-Strahlen lassen sich durch die Annahme Heavisidescher EUipsoide mit befrie- digender Genauigkeit darstellen. Es scheint mir daher nicht zweifelhaft, dass für die nächste Weiterbildung der Theorie die Hypothese Heavisidescher EUipsoide für die Elektronen die geeignetste ist, zumal darauf zu rechnen ist, dass die Ergebnisse für sie immer den einfachsten Charakter annehmen werden. In meinen letzten Untersuchungen') über die Ausstrahlung eines bewegten strahlenden Centrums war ich unter Vermeidung aller Hypo- thesen davon ausgegangen, die Verallgemeiner- ung zu suchen, welche die bekannten Hertz- schen Ausdrücke eines strahlenden Dipols durch die Bewegung erfahren müssen. Die Ergebnisse Hessen sich in vollständig eindeutiger Weise gewinnen und enthalten die Theorie eines be- wegten, beliebige elektromagnetischeStrahlungen aussendenden Centrums unabhängig von jeder weiteren Hypothese über den Strahlungsvorgang. Mit der Hypothese, dass die Strahlung durch bewegte Elektronen erfolgt, müssen sie so weit in Übereinstimmung sein, als sich diese Ausstrahlung für die Ruhe durch die Ausdrücke von Hertz darstellen lässt, was bekanntHch unter gewissen Einschränkungen zutrifft.^) Bei der Bewegung muss aber dann nach den vor- hergehendenErörterungen, soweit manüberhaupt die Gestalt der Elektronen in Frage zu ziehen hat, diese sich wie bei den Heavisideschen Ellipsoi- den ändern. Meine Ergebnisse waren durch gewisse Trans- formationen nach Einführung neuer Variabein gewonnen. Durch ganz ähnliche Umformungen hat nun H. A. Lorentz ') ein allgemeines Schema für die Feldgleichungen erhalten, durch das man für den Zustand der Ruhe bekannte Vor- gänge auf den der Bewegung unter der Vor- aussetzung übertragen kann, dass alle in der ' Richtung der Bewegung fallenden Dimensionen im Verhältnis i — I verkleinert werden. 1) W. WieD, Boltzmann- Festschrift S. 174; Ann. d. Phys. 18, 641 u. 663, 1904. 2) H. A. Lorentz, Versuch einer Theorie etc., Leiden 1895, S. 54- 3) H. A. Lorentz, K Alcad. v. Wetenschappen te I Amsterdam, 27. Mai 1904. Digitized by Google 394 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. Für das durch die Bewegung eines einzelnen kugelförmigen Elektrons hervorgerufene Feld ist nur die Annahme nötig, dass die ur- sprüngliche Kugelgestalt des Elektrons in ein Heavisidesches Ellipsoid übergeht. Ich will nun zeigen, dass in der That die Ausdrücke, die für ein einzelnes schwingendes Elektron bekannt sind, nach dem Lorentzschen Schema auf den Fall der Bewegung übertragen, die von mir gewonnenen Ausdrücke für eine bewegte Strahlungsquelle ergeben. Die für die Strahlung eines schwingenden Elektrons in Betracht kommenden Feldausdrücke lauten: Hier erfolgt die Schwingung in derselben Richtung, wie die Bewegung. Die Schwingung ist longitudinal. Die Ausdrücke sind identisch mit den früher von mir angegebenen. Für transversale Schwing- ungen haben wir zu setzen ÖV r^' ^^(f (SV=- bxbs I öV cC^p ^'x= öV , öV c\ c'^fp Sb'x= — ' ^'-T» io'j'= ^y- ' * c btiiy " c Kcx und erhalten durch die Transformation und K-r^+ < •; lSi'= — V -:- / ^ z= — -, ,-, . Berücksichtigung der Gleichung c isöi c oyot ^ ( S ff> = -.- cos\nt /2.-=y2+y2 + ^'2. X = i'x y =/ ' 2_ *' 4. • , ■' ^x=^x s>= ^ (e>+ J .iv.j Nun i.st öjj' cy bz cz d d I d Nach Ausführung dieser Transformationen erhält man -(^''-i— 'V-^=i;+-^'^+-^- ^2 = 0 Wollen wir nun diesen Zustand auf die Be- wegung in der Richtung x mit der Geschwin- digkeit V übertragen, so haben wir zu setzen ejr= — V c- ÖV I <)5Ö/ k (g/ = I X- & ox^ o.rö/ ^= — 1 öV •i^= i Ixbt ^.^ .^^=- l\ ck bylz ' Auch diese Ausdrücke stimmen mit den früher von mir angegebenen bis auf den in die Amplitude aufzunehmenden konstanten Faktor , überein. K Also sind die von mir angegebenen Resul- tate für die Ausstrahlung beschleunigter oder schwingender Elektronen als diejenigen anzu- sehen, die der Übertragung auf eine Bewegunij der Strahlungsquelle mit konstanter Geschwin- digkeit entsprechen. Die weitere Verfolgung der Hypothese Hea- visidescher Ellippsoide bietet nun eine Anzahl neuer Fragen, die der bisherigen Elektronentheo- rie fremd waren. Zunächst scheiden alle Erörterungen über die Überschreitung der Licht- geschwindigkeit aus. Bei der Lichtgeschwindig- keit würde jedes Elektron die Gestalt einer Kreis- scheibe annehmen und die Überschreitung der Lichtgeschwindigkeit würde die Ladung des Elektrons nach der gemachten Annahme nicht mehr im stabilen Gleichgewicht lassen. Dagegen tritt die Frage auf, wie sich die Verhältnisse gestalten, wenn bei einer Beschleu- nigung des Elektrons die Gestaltsänderunsj während der Geschwindigkeitsänderung berück- sichtigt werden muss. Dies wird allerdings nur bei sehr plötzlichen Änderungen der Geschwin- digkeit erforderlich sein. Doch ist es leicht Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 395 möglich, dass sie bei einer genauen Theorie der Röntgenstrahlen in Frage kommt. Die hier vertretenen Gesichtspunkte rücken den Standpunkt, dass man alle Massen und alle Kräfte elektromagnetisch auffassen muss, immer mehr in den Vordergrund. Denn nur unter dieser Bedingung gelingt es, in konse- quenter Weise von den erwähnten negativen Einflüssen der Erdbewegung Rechenschaft zu geben. Dagegen würde ich es für die weitere Ent- wicklung der Wissenschaft fiir äusserst schäd- lich halten, wenn man in einseitiger Weise solche auf Hypothesen gegründete Theorien nun -schon als endgültig feststehend ansehen wollte. Gerade der grosse Umschwung, den die Physik in der letzten Zeit erfahren hat, mahnt zu dop- pelter Vorsicht und besonders dazu, die Augen auch noch für andere theoretische Möglichkeiten offen zu halten, damit immer die Möglichkeit einer Änderung des eingeschlagenen Weges 'gegeben ist. Würzburg, i. Juli 1904. (Eingegangen 3. Juli I904.) Methode zur Bestimmung der Intensität der .^Strahlen, sowie einige Messungen ihrer Ab- sorbierbarkeit. Von W. Seitz. Im letzten Jahre wurde die Intensität der von einem Radiumpräparat ausgehenden Strah- lung von den Herren W. Wien'), Strutt''), Paschen*) quantitativ bestimmt durch die posi- tive Ladung, welche das Präparat im Vakuum annehmen muss, da es fortgesetzt negative Elektronen fortsendet. Bei den folgenden Ver- suchen habe ich nun gerade den entgegen- ge.setzten Weg eingeschlagen: nicht die posi- tive Selbstladung des Präparates, sondern die negative Ladung, weiche eine im Vakuum isoliert aufgehängte Platte durch Be- strahlung mit /^-Strahlen empfängt, wurde gemessen. Da hier das Präparat nicht selbst in den evakuierten Raum einge- schlossen werden muss, so eignet sich diese Methode sehr gut für manche Zwecke, z.B. für Absorptionsmessungen. - Auf ein Glasgefäss von der in Fig. i angegebe- nen Gestalt, wurde bei K eine Messingkapsel mit Siegellack aufgekittet. In diese waren dicht angeordnet 7 Löcher gebohrt, so dass nur schmale Spangen zurückblieben (s. Fig. 2) als Träger für das darauf zu befestigende Alu- miniumfenster. Dies bestand aus 0,0 1 mm starker i) \V. Wien, diese Ztschr. 4, 624 — 626, 1903. 21 R. J. Strutt, Proc. Roy. Soc. 78, 208, 1903. 3) F. P.ischen, Ann. d. Phys. 14, 164— 171, 1904. .:Elel(tromeeer Fig. I. Fig. 2. Aluminiumfolie und hatte eine Gesamtfläche von I qcm. Etwa in der Folie vorhandene kleine Löcher können durch Überstreichen mit dünnem Spirituslack leicht unschädlich gemacht werden. Die 3 mm starke Messingplatte P ist an dünnen Stäbchen sehr gut isolierenden Glases aufgehängt. Auf der Platinschale 5, welche mit P me- tallisch verbunden ist, ruht das Ende der zum Elektrometer fiihrenden Leitung, welche aus leicht federndem, dünnem Draht bestand. Ein Pinsel aus feinem Platindraht verbürgt guten Kontakt. Über diesem Pinsel ist ein leichter Eisenstift (•£") angebracht, um auf dem elektro- magnetischem Wege mit Hilfe der Spule .S/* den Kontakt unterbrechen zu können. Die Röhre wurde bis zur äussersten Grenze der Leistungsfähigkeit der Luftpumpe evakuiert, die Isolation der Platte P war dann, solange der elektromagnetische Kontakt gehoben war, ganz vorzüglich.') Das radioaktive Präparat — 0,007 & Radium- bromid von Büchler & Co. in Braunschweig — befand sich in einer oben mit dünnem Glimmer verschlossenen starkwandigen Bleikapsel unge- fähr 7 mm unter dem Fenster. Den geometri- schen Verhältnissen nach zu schliessen, dürfte etwa der 7. Teil der Gesamtstrahlung auf die Platte /^gelangen, falls man von der Absorption in dem Glimmerblatt, dem Fenster (diese ist i) Die Isolation wurde noch besonders geprüft, indem an das Fenster eine Spannung von 2 Volt angelegt wurde. Digitized by Google 396 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. im übrigen sehr gering), sowie in sonstigen dazwischen gebrachten Schichten absieht. Bei Absorptionsmessungen wird die absor- bierende Schicht zwischen Präparat und Fen- ster gelegt und kann bei dieser Anordnung sehr bequem vertauscht oder entfernt werden. ' Zur Elektrizitätsmessung diente ein Qua- , drantenelektrometer nach Dolezalek. Da die Isolation desselben nicht sehr gut 1 ist, so verfuhr ich im allgemeinen folgender- '' massen. I Der elektromagnetische Kontakt wurde durch '< Einschalten des Stromes in die Spule eine i bestimmte Zeit lang — im allgemeinen 2 Mi- i nuten, in einigen Fällen aber bis zu 30 Minuten | — unterbrochen. 1 Die Ladung, welche währenddessen sich auf ' P durch das Auftreffen der Elektronen ange- sammelt hatte und welche ein Mass für deren ! Menge bildet, wurde durch den ersten Aus- 1 schlag des Elektrometers bestimmt, nachdem ' die Verbindung wieder hergestellt worden war. I — Nur in solchen Fällen, in denen die Strah- lung nicht durch dickere absorbierende Schichten \ erheblich geschwächt war, konnte die in der Zeiteinheit sich ansammelnde Elektrizitätsmenge gemessen werden, indem das Elektrometer | dauernd eingeschaltet blieb. Die Ergebnisse | beider Methoden stimmten vollständig mitein- 1 ander überein. Das Elektrometer war mit einem ; Harmsschen') Kondensator auf Elektrizitäts- 1 mengen geeicht und es entsprach ballistisch , gemessen i mm 2,96.10"'* Coulomb. Dass das j Instrument sowie die Zuleitungen und die Röhre 1 selbst aufs beste gegen elektrostatische Störung I durch metallische Umhüllung geschützt werden ! musste, ist selbstverständlich. ! Alle im folgenden angegebenen Zahlen sind ; gefunden durch eine grössere Anzahl von Ein- zelmessungen, welche im allgemeinen auf 4 Proz. ■ miteinander übereinstimmten. Zahlen, welche ' mir aus irgendeinem Grunde weniger zuver- , lässig scheinen, sind in Klammern eingeschlossen. 1 Absorption in Zinn von verschiedener 1 Dicke. I Die Schichten verschiedener Dicke wurden ; durch Aufeinanderlegen einer entsprechenden , Anzahl Stanniolblätter hergestellt. Durch Wä- ' gung wurde das Produkt aus Dicke und Dichte, , also die Masse pro Flächeneinheit bestimmt. Hervorzuheben ist, dass es für die Absorp- ; tion gleichgültig ist, ob wir mehrere dünne i Blättchen verwenden oder ein dickeres, von der gleichen Gesamtmasse. In der folgenden Tabelle stehen unter d die hältnis der durch die absorbierende Schicht hindurchgedrungenen Elektrizitätsmenge zu der bei Abwesenheit der absorbierenden Schicht gefundenen. Der Absorptionskoefiizient a ist berechnet nach der Formel ^ = ^o^ "'"' Tabelle I. d a 0,000834 0,869 175 0,001665 0,802 132,5 0,0042 1 0,653 iof,5 0,00818 0,466 93,5 0,01239 0,359 82.5 0,01661 0,289 74,9 0,0205 s 0,230 71.5 0,02705 1,170s 65.4 0,0518 (0,06s) (52,8) 0,0789 (0,0312) (43.9J 0,1585 (0,00594) (32,3' 0,216 (0,00428) (25,2) 7 Dicken der Zinnschichten in cm; ^-istdasVer- i, F. Hnrms, diese Ztschr. 6, 47—50, 1904. Der Absorptionskoeffizient nimmt, wie aus der Tabelle hervorgeht, mit Zunahme der Dicke der absorbierenden Schicht ab. Diese bereits be- kannte Thatsache erklärt sich aus der In- homogenität der vom Präparat ausgesandten Strahlen. I Angeregt durch die Beobachtungen von I Herrn Paschen, von denen ich erfuhr, als ; meine Untersuchungen bereits beendet waren, I habe ich auch geprüft, ob selbst durch dicke I Bleiplatten noch messbare Ladungen hindurch- i gehen. I Das Resultat war ein positives. Nachdem I durch 3 mm Blei hindurch die isolierte Auf- ! fangplatte eine Stunde lang bestrahlt worden ! war, zeigte das Elektrometer beim Herstellen ; des Kontakts deutlich eine negative Ladung an. Nach diesen Messungen beträgt die Menge ■ J9-Strahlen von höchster Geschwindigkeit, welche ' eine solche Bleiplatte noch zu durchdringen ] vermag, ungefähr 0,291 Proz. der Gesamt- I Strahlung. I Das von Herrn Paschen gefundene I Resultat ist also hiermit bestätigt. Wenn [ die Zahl 0,291 bedeutend kleiner ist als der , entsprechende von Paschen gefundene Wert, I so ist dies selbstverständlich, da bei mir die I ursprüngliche Strahlenmenge {%) nur das Glim- I merblatt passiert hatte und daher noch reich i an langsamen, stark absorbierbaren Strahlen war, während bei Herrn Paschen die letzteren durch ; das 0,5 mm starke Glas, in welches das Präparat eingeschlossen war, bereits grösstenteils entfernt I waren. Das Absorptionsvermögen verschiede- 1 ner Substanzen. Bei der Bestimmung der Absorption in ver- ' schiedenen Materialien diente stets als Ver- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 397 gleichssubstanz Stanniol, und zwar wurde die Dicke der Stanniolschicht, d. i. die Anzahl der Blätter, so gewählt, dass eben nahezu dieselbe Strahlen- menge durch das Stanniol hindurchgeht, wie durch die zu untersuchende Substanz; bei klei- nen Unterschieden konnte mit Hilfe von Ta- belle I interpoliert werden. Das Dickenverhältnis, das wir wählen müssen, um in den beiden zu vergleichenden Substanzen gleiche Absorption zu erzielen, ist im übrigen unabhängig von der absoluten Dicke, wenig- stens in dem von mir benutzten Messbereich. In der folgenden Tabelle ist nicht das Verhält- nis der Dicken, sondern das Verhältnis der Massen zur Flächeneinheit, das gleicher Absorption ent- spricht, angegeben. Die Zahlen sind willkür- lich auf Zinn als Einheit bezogen. Tabelle II. MX M (7.i„ul Atomgewicht Blei 0745 206,9 Gold 0,83 197,2 Platin .... 0,84 194,8 Zinn ..... I II 8,1 Silber .... i 107,9 Blattmetall . . . 1,227 (/O im Mittel) 40% Silber nitrat- lösung') . . . (1,258) Stahl 1,29 56,0 Schwefel . . . 1,34 32,0 Aluminium ... 1,56 27 Gips (Marienglas) 1,57 Papier') .... 1,57 Glimmer ... 1,57 Wasser .... (1,66) Paraffin .... 1,69 Hartgummi . . 1,73 Kohle (Gaskohie) 1,86 Wie aus der Tabelle folgt, gilt mit er.ster Annäherung das von Lenard für die Absorp- tion von Kathodenstrahlen aufgestellte Gesetz, wonach gleiche Absorption einer gleichen Masse pro Flächeneinheit, also einem gleichen Produkt von Dicke und Dichte entsprechen soll, doch weichen die Zahlen erheblich vom Werte i ab. Bei den untersuchten chemischen Elementen (Metalle, Schwefel,' Kohle) lässt sich insofern eine gewisse Gesetzmässigkeit beobach- ten, als die Zahlen mit wachsendem Atomgewicht abnehmen. Also die Sub- stanzen absorbieren bei gleicher Masse pro Flächeneinheit desto mehr, je höher das Atomgewicht. Schliesslich möchte ich noch den absoluten Wert der Elektrizitätsmenge, welche die 0,007 gr Radiumbromid pro Zeiteinheit au.ssenden, an- 1 1 Flüssigkeiten , deren Absorption bestimmt werden sollte, wurden in rinem aus (iliranierblättchen .injjeforligteii Trog gefüllt, üie Dicke der KlUssigkeitsscIücht betrug i '...mm. geben, so genau sich derselbe mit Hilfe meines Apparates bestimmen lässt. Durch das oben- genannte Glimmerplättchen und durch das Aluminiumfenster hindurch empfängt die Auf- fangplatte in der Vakuumröhre 0,507 . io~'* Coulomb pro Sekunde. Aus den geometrischen Verhältnissen der ganzen Anordnung zu schliessen, dürfte dies etwa der 7. Teil der nach allen Seiten erfolgen- den Gesamtstrahlung sein, wobei die Absorp- tion in Glimmerblatt und Aluminiumfenster ver- nachlässigt werden kann, das Präparat giebt darnach 3,57-10"'* Amp. dauernd in Form von i?-Strahlen ab. Diese Zahl stimmt der Grössenordnung nach gut überein mit dem von Herrn Wien nach der indirekten Methode bestimmten Wert, wo- nach 0,004 gr Radiumbromid durch ein Vi 0 mm dickes Glasröhrchen dauernd 3,01-8- io~'* Amp. ausstrahlt. Würzburg, Physikalisches Institut. (I^iogegangen 4. Juni I904.) Über die Ionisation bei der Ozonbildung. Von Siegfr. Guggenheimer. Veranlasst durch die elektrischen Erschein- ungen, welche die Oxydation des Phosphors in feuchter Luft begleiten, begann ich vor einiger Zeit Versuche, welche darthun sollten, ob diese loni.sationserscheinungen derartige Oxydationen allgemein begleiten. Es drängte sich mir bei diesen Versuchen jedoch bald die Überzeugung auf, dass die Ionisation immer verknüpft ist mit gleichzeitig vor sich gehender Ozonbildung. Eine Anzahl meiner Versuche ist bereits durch die Veröffentlichung des Herrn Uhrig') über- holt worden, jedoch glaube ich einige Ver- suche mitteilen zu sollen, welche zeigen, dass starke Ionisation die Phosphoroxydation nur dann begleitet, wenn chemisch die Möglichkeit der Ozonbildung vorhanden ist. Ich benutzte zu diesen Versuchen ein cy- lindrisches Gefäss von ca. 1 5 cm Länge und 3 cm innerer Weite. Unten wurde das Gefäss durch einen Schliff D geschlossen. Mit diesem Schliff war ein Glasschälchen A fest verbunden, in dem sich der gelbe Phosphor befand. C ist ein Zerstreuungskörper aus Aluminium, der durch Hartgummi und Paraffin sorgfältig isoliert war. Ein an Erde gelegter Aluminiumcylinder B füllte die Wandungen des Gefässes fast voll- ständig aus. Eine Ansatzröhre E führte zu einem Dreiweghahn, mittels dessen eine Ver- bindung des Versuchsrohres mit einer Sprengel- Donlepumpe, mit einem Stickstofferzeugungs- apparat oder durch ein System von Trocken- I) L'hrig, N.ituiwiss. Kundschau 18, 601, 1903. Digitized by Google 398 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. xum tm^R^e- ? Hlehirx^m et er C "^J. '■ xjir Jhanfic D röhren mit der äusseren Luft hergestellt werden konnte. Der Zerstreuungskörper C wurde mit der Nadel eines Dolezalek-Elektrometers ver- bunden, dessen Quadranten durch Akkumulatoren eine konstante Ladung von + 4 Volts erhielten. Der Abstand von C zu ^ betrug 5 mm und die Spannungsdifferenz C\B betrug 400 Volts/ cm. C wurde durch eine Hochspannungsbat- terie abwechselnd positiv und negativ geladen. Der Versuch, der oft wiederholt wurde, ge- schah folgendermassen : Zunächst wurde der Isolationsverlust des Systems Zerstreuungskörper- Elektrometer bestimmt, hierauf Phosphor einge- führt, und dessen Entladungsvermögen in Luft von Zimmerfeuchtigkeit bestimmt. Dann wurde gelber Phosphor auf das Schälchen A gelegt und beobachtet, um wieviel der Ausschlag der Elektrometernadel während 10 Minuten zurück- ging. Hierauf wurde wiederholt evakuiert, so- weit es möglich war, und der Apparat mit trockenem Stickstoff gefüllt. Schliesslich wurde wieder evakuiert, und hierauf durch Vorlagen von konz. Schwefelsäure, Chlorcalcium und Phos- phorpentoxyd getrocknete Lufi; langsam einge- lassen. War der Druck im Apparate wieder auf Atmosphärendruck gestiegen, so wurde wieder die Elektrizitätszerstreuung währetid 10 Minuten beobachtet. Die Resultate waren durchweg von folgen- dem Typus: Bei einem ursprünglichen Gesamtausschlag von 125 Skalenteilen ging die Nadel in 10' zu- rück um 14 Sk.-T. bei der Isolationsprüfung des mes- senden Systems, 40 Sk.-T. bei der Oxydation in Luft der Feuch- tigkeit des Zimmers, t6 Sk.-T. nach Stickstoflffüllung, Evakuation und Zuführung trockener Luft. Man sieht hieraus, dass, wenn möglichst trockener Phosphor nur mit ganz trockener Luft in Berührung kommt, die Entladung kaum stärker ist, als der Verlust durch Mängel der Isolation. Dass die beiden Werte nicht über- einstimmten, lag sicher darin, dass es nie gelang, den gelben Phosphor absolut trocken zu erhalten. Sehr geringe Mengen von Feuchtigkeit blieben immer zurück; es scheint, dass das einzige Mittel, Phosphor ganz trocken zu erhalten, darin be- steht, denselben im Vakuum in das Entladungs- gefäss hinein zu destillieren. Eine Bestätigung dieser Versuchsresultate ist in den Resultaten zu erblicken, die Herr Harms') erhalten hat, als er Phosphordampf mit Sauerstoff zusammenbrachte. Was die Ursache der bei der Oxydation des Phosphors auftretenden lonenbildung an- langt, so glaube ich auch, dass dieselbe in in- nigem Zusammenhange steht mit der durch die van't Hoffsche Schule festgestellten Abweich- ung vom Massenwirkungsgesetze, die der Oxy- dationsvorgang in diesem Falle zeigt, und bin ich auch mit Herrn Schenck^) der Meinung, dass diese Abweichung nur eine scheinbare ist. Obwohl bisher von der Chemie sauerstoflfreichere Verbindungen als Phosphorpentoxyd nicht iso- liert worden sind, glaube ich doch, dass man annehmen kann, dass bei der Oxydation des Phosphors primär, und zwar mit einer Reak- tionsgeschwindigkeit, die dem Massenwirkungs- gesetz entspricht, unstabile höhere Oxyde, vielleicht von der Formel Pi O-, oder P.^ O,, ent- stehen, die sich jedoch unter SauerstoÄfabspalt- ung resp. Ozonbildung sofort wieder zersetzen. Dann kann man sich leicht vorstellen, dass bei der Sauerstoffabspaltung dieser hypothetischen höheren Oxyde auch ein Zerfall des Sauerstoff- moleküls eintritt und Ozonbildung in der von Herrn Schenck geschilderten Weise stattfindet. Dass bei dem Übergang einer Verbindung aus einer höheren Oxydationsstufe in eine niedrigere der Vorgang sich unter Ozonbildung vollziehen kann, zeigt der Vorgang bei der Einwirkung von konz. H^SOi awiKATnO^ oder auf Ba 0^. In einer kürzlich erschienenen Arbeit haben die Herren Richarz und Schenck'), sowie eingehender kurze Zeit darauf Herr Schenck*) allein, die Analogie besprochen, welche die Eigenschaften des Ozons mit denen der radio- aktiven Körper aufzuweisen scheinen. Ich bin der Meinung, dass beide Klassen von Er- scheinungen doch erhebliche Verschiedenheiten aufzuweisen, und will versuchen, diese Ansicht kurz zu begründen. i) Harms, diese /tschr. 6, 95, 1904. 2) Schenck, Berl. Ber. 68, vom 7. l. 1904. 3) R.icharz und Sehen ck, Berl. Ber. 68, vom 10. 12.190,5 41 Schenck, 1. c.j Digitized by Google PhysikalischeXZeitschrift. 5- "''g'an^. No. 14. 399 Wenn wir einen Körper als radioaktiv an- sprechen, so verstehen wir darunter, dass er, von der Emanation abgesehen, einen Komplex von Strahlungen aussendet, die imstande sind, die photographische Platte zu schwärzen, und die Luft resp. das Gas so verändern, dass elek- trisch geladene Körper entladen werden. Hier- bei ist wesentlich, dass die Strahlung starke Körper zu durchdringen vermag. Nun ist, abgesehen von dem von den Herren Richarz und Schenck citierten Versuch, bisher nie eine Einwirkung des Ozons auf die photo- graphische Platte beobachtet worden. Vor einigen Jahren • schon untersuchte ich, ob von dem sich oxydierenden Phosphor eine Strahlung ausgeht, welche die Trockenplatte beeinflusst. Hierbei war die Platte zum Schutz gegen das Phosphoreszenzlicht in dünnes schwarzes Papier eingewickelt. Ich erhielt jedoch selbst bei einer Exposition von mehreren Tagen nie eine Ein- wirkung auf die Platte. Graetz') konnte keine Wirkung von Ozon auf die pbotographische Platte feststellen und v. Lengyel") findet, dass auf die Platte nur die reduzierenden, oxydier- baren, nicht aber die indifferenten, oxydierenden Gase einwirken. Ganz entgegengesetzt verhält sich nun Wasser- stoffsuperoxyd. Hier haben wohl die Unter- suchungen von Graetz die Existenz einer pho- tographisch wirksamen Strahlung erwiesen, jedoch fand schon Graetz, dass es bei Atmo- sphärendruck elektrisch wirkungslos ist. Mit einem dem oberi beschriebenen analog kon- struierten Apparate und gleicher Schaltung habe ich gefunden, dass im Dunkeln oder bei ge- dämpftem, zerstreutem Tageslicht das stärkste, im Handel erhältliche (30prozentige) Wasserstoff- superoxyd weder bei atmosphärischem Druck, noch bei 67S mm, 628 mm, 562 mm, 502 mm, 288 mm, 162 mm, 75 mm und 24 mm Druck irgendeine Wirkung auf einen elektrisch ge- ladenen Körper ausübt. Desgleichen ist der von fein verteiltem Platin aus Wasserstoffsuper- oxyd katalytisch abgespaltene Sauerstoff elek- trisch vollständig inaktiv.'') Auf Grund der hier geschilderten Unterschiede im Verhalten von Ozon und Wasserstoffsuperoxyd glaube ich so- gar, dass es dem analytischen Chemiker möglich sein wird, Ozon und H-i 0^ neben- und einander zu unterscheiden. von- i) Graetz, diese Ztschr. 4, 271, 1902. z\ V. Lengyel, Wied. Ann. 66, 1162, 1898. 3) Nebenbei sei bemerkt, dass, wenn Luft bei einer Tem- peratur dicht unter Rotglut über fein verteiltes Platin ge- leitet wird, dieselbe nicht ionisiert wird. München, 3. Mai 1904. Über Spitzenwirkung im homogenen elektro- statischen Felde. Von K. V. Wesendonk. Verfasser hat vor einigen Jahren Versuche ') beschrieben, welche darthun, in wie erheblichem Masse die elektrische Spitzenausströmung davon abhängt, wieweit die betreffende Spitze über ihre auf gleichem Potential befindliche Um- gebung hervorragt. Es wurde auch darauf hin- gewiesen 2), dass die genannten Umstände für die Grösse einer eventuellen Blitzableiter- wirkung von Belang seien. Bei den zahlreichen Messungen über Spitzenentladungen ist auf einen solchen Einfluss der Umgebung nur wenig Rücksicht genommen worden, und scheint be- •sonders dessen Grösse recht wenig bekannt. Trotzdem kehrt aber immer wieder, z. B. in dem vortrefflichen Lehrbuche der kosmischen Physik von Arrhenius, Bd. II, S. 783, die Be- hauptung, es sei ein Hauptzweck der Blitz- ableiter, die entgegengesetzte Elektrizi- tät der Wolken zu neutralisieren, und so eine Blitzbildung überhaupt zu verhindern. Eine solche Beeinflussung der atmosphärischen Vor- gänge wäre gewiss von erheblichem Interesse und selbst praktischer Bedeutung, nur fehlen leider meines Wissens alle näheren Angaben über die wirkliche Grösse dieser vermeintlichen Spitzenausströmung. Es ist längst bekannt, dass eine solche, wenn sie irgend erheblich ist, mit einer Lichterscheinung verbunden ist, und man sollte demnach erwarten, dass bei nächtlichen Gewittern häufig sog. St. Elmsfeuer an den Blitzableitern resp. anderen geeigneten Stellen sich zeigen würden. Nach Verfs. Wissen ist das aber nicht der Fall, vielmehr scheinen solche St. Elmsfeuer nur als vereinzelte, seltene Erscheinungen in unseren Gegenden wenigstens angesehen zu werden. Herr Neesen^) weist an der Hand eines Experimentes daraufhin, dass die Spitzen- wirkung nicht imstande sei, bei schneller Po- tentialänderung einen vorbeugenden Einfluss auszuüben, in Übereinstimmung mit einem seiner- zeit gegebenen Gutachten der Berliner Akade- mie. *) Immerhin könnten die betr. Ausströmun- gen von einer gewissen Bedeutung sein für die atmosphärisch-elektrischen Zustände, wenn man nur wüsste, ob und in welchem Umfange sie überhaupt eintreten. Einen kleinen Anfang dazu zu machen, wurden einige mehr nur orientierende Versuche in nahezu homogenem elektrostatischen Felde angestellt. Eine grössere (78 cm Durchmesser) Messingplatte wurde durch drei von Günther & Tegetmeyer in Braun- (Eingegangen 6. Mai 1904.) 1) Wied. Ann. 49, 296 — 299, 1893. 2) 1. c. S. 299 u. Wied. Ann. 60, 481, 3) Himmel u. Erde 13, 158, 1901. 4) Monatsberichte ftlr iSäo, S. 754. 1893. Digitized by Google 400 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang No. 14. schweig bezogene, bekanntlich vortrefflich iso- lierende Bernsteinstützen getragen. Eine davon war direkt ein für ca. loooo Volt zur Messung ge- eichter statischer Spannungsmesser veränderter Braunscher Konstniktion. Die beiden anderen isolierenden Stützen sind ebenso eingerichtet wie die Elektrometer, nur fehlen Aluminium- blättchen resp. Zeiger und Ableseskala. Die Metallstifte, welche in die Instrumente bekannt- lich einzuführen sind, tragen in unserem Falle oben dickere Metallscheiben von 65 mm Durch- messer. Auf diesen ruht die oben genannte grosse Metallplatte. Wird sie mit einer kleinen Influenzmaschine oder ') einer Verstärkungs- flasche, eventuell unter Zwischenschaltung eines Bindfadens geladen, so kann man also das er- reichte Potential direkt am Braunschen Elek- trometer ablesen, ebensowie Veränderungen, die in der Höhe der Spannung eintreten. In einer gewissen Höhe über dieser ersten Metall- platte wurde eine zweite zur Erde abgeleitete gleichgrosse solche möglichst parallel angebracht. Sie ruhte auf drei Metallstreifen, welche an drei geeigneten auf- und abverschiebbaren dreibeini- gen Tischen befestigt sich befanden, so dass man also den Abstand der beiden grossen Me- tallplatten innerhalb gewisser Grenzen beliebig variieren konnte. In der Mitte der oberen ab- geleiteten Metallscheibe befand sich eine Durch- bohrung, in welche ein ebenfalls durchbohrter Ebonitcylinder eingesetzt war. In seiner Durch- bohrung Hess sich mit Reibung ein ca. 8 mm dicker Metallstab verschieben, der an seinem unteren, der geladenen grossen Scheibe zu- gewandten Seite eine feine Nähnadel trug. Am anderen Ende befand sich eine Klemm- schraube, von der aus man die Nadel also mit der Erde oder einem Elektrometer ver- binden konnte. Da die Isolierung der gelade- nen grossen Metallscheibe sich als vortreff- lich erwies, zeigte sich eine irgend erhebliche Wirkung der abgeleiteten Spitze, sobald sie bei deren Hinabschieben gegen die untere Platte hin oder bei gewisser Höhe der Ladung in Er- scheinung trat, an einem erheblich schnelleren Sinken des Zeigers im Braunschen Elektro- meter bis zu einer erneuten relativen Gleich- gewichtslage.'^) War die Nähnadel isoUert, mit einem Exn ersehen Elektrometer verbunden, so zeigte das Divergieren der Aluminiumblätt- chen mit einer Ladung, die derjenigen der unteren Platte gleichartig, das Eintreten der 1) Mail kaon so die Ladung der I^uft durch die loflueoz- inaschine veimeiden, indem man die Verstnrkungsflasche ausserhalb des Beobachtungsraumes lädt. 2) Das geladene Elektrometer allein geschlossen, sich selbst überlassen, zeigte z. B. am 22. Januar 1904 h. IIa. m. 67" (9050 Volt) 23. Januar 1904 h. 4 p. m. 59" (6230 Volt) 24. Janu.-ir 1904 h. II a. m. fast j8" (6040 Volt). (Ladung positiv.) Spitzenwirkung mit erheblicher Empfindlichkeit an. Stand der Zeiger des Elektrometers z. B. auf seinem höchsten Eichwert, nämlich 69" ent- sprechend 10220 Volt'), so wirkte die Spitze noch nicht merklich, wenn sie ca. 13 cm aus der oberen Platte herausragte, der Abstand der beiden grossen Platten ca. 50 cm betrug und die Ladung positiv war, also negativ gegebenen- falls Elektrizität der Spitze entströmte. Wir haben dann also ein Potentialgefalle von rund 20000 Volt pro Meter, ein Fall, der in der Natur doch wohl schon einen recht erbeblichen und nicht alltäglichen Wert repräsentiert, und doch ist die feine Nähnadelspitze relativ so wenig wirksam. Steigerte man das Potential der geladenen unteren Scheibe etwas, so trat, bevor noch 70 am Elektrometer erreicht worden, die Ausströmung ein, bei abgeleiteter Spitze und Aufhören der Elektrizitätszufuhr sinkt der Ausschlag des Zeigers dann wieder zumeist auf etwa 69,3, wo er dann stehen bleibt, abgesehen von den unvermeidlichen Verlusten in die Luft und durch die Stützen. Im Dunkeln beobachtete man, sobald eine deutliche Thätigkeit der Spitze eingetreten, auch das bekannte charakteristische Leuchten; ein erhebliches lichtloses Ausströmen hat, wie man so aufs neue konstatieren konnte, nicht statt. Beim langsamen Annähern der ab- geleiteten Nadel an die untere geladene Platte trat dann auch, wie das ja wohl schon genügend bekannt, die Entladung ziemlich plötzlich in recht merklicher Stärke auf. Es wurde bei weiteren Beobachtungen nun fast immer so verfahren, das.-; man erst ungefähr feststellte, bei welchem Po- tentiale der unteren grossen Platte mit ge- gebener Stellung der Nadel, deren Wirksamkeit aufhörte. Dann wurde das Potential der unteren Platte soweit gesteigert, dass eine energische Ausströmung eintrat und hierauf suchte man zu beobachten, bei welcher Zeigerstellung die Wirksamkeit eben nicht mehr zu konstatieren Es wurden ziemlich viele derartige war. Messungen angestellt, für eine bestimmte Lage der Nadelspitze, da sie nicht immer die wün- schenswerte Übereinstimmung zeigten. Auch machte sich das Eintreten nasser Witterung bei dem Elektrometer störender bemerkbar, als für die Beobachtungen erwünscht erschien. Immer- hin geben die angestellten Messungen ein gutes Bild von dem, wenn man so sagen darf, hemmen- den Einflüsse des homogenen Feldes. Die folgende kleine Zusammenstellung giebt die wichtigsten Resultate wieder, welche so er- halten wurden und zwar für den Plattenabstand nahe 50 cm und 100 cm, wobei also die höchsten Feld werte von etwa 20000 und lOOOO Volt per Meter auftraten. Viel höhere Ladungen als 10 000 Volt vertrug das Elektrometer nicht 1 1 Nach Angabe der Verfertiger des Elektrometers. Digitized by Google j Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 401 mehr, es erfolgte dann Funkenbildung resp. starkes Überströmen der Elektrizität an der isolierenden Stütze. Die erste mit A bezeich- nete Kolonne giebt den Abstand der Spitze von der oberen Platte an, die zweite die Zeiger- stellung bei positiver, die dritte Kolonne die- selbe Grösse bei negativer Ladung der unteren Platte an, fiir welche die Spitzenwirkung eben aufhört. Weiter also entladet eine solche feine Nähnadel nicht in der gegebenen Stellung. Die in Klammern beigefügten Zahlen geben das ungefähr entsprechende Potential in Volt nach den Eichungen von Günther & Teget- meyer. In zwei weiteren kleinen Tabellen steht angegeben, wieweit dieselbe Nadel die untere Platte entladet, wenn sie direkt auf dieser in senkrechter Richtung zur oberen Platte hinaus- strahlend angebracht wird. ') Dabei befand sich die Nadel an denselben 8 mm dicken Stäben, die zu den früheren Versuchen ■') gedient hatten, und wurden diese direkt oder nach Anbringung einer runden Metallscheibe auf die untere grosse Platte gestellt. Die Nadel wurde zu Anfang der Versuche mit Petroläther entfettet, dann aber einfach der freien Luft ausgesetzt gelassen, Berührung derselben mit anderen Dingen aller- dings vermieden. I. Plattenabstand 50 cm.*) + 13 cm I 69,3 (10394 Volt) I (69,2-69,5) 17,5 cm ; 66,5 (8775 Volt) (66,1-66,7) 19 cm 165,3— 65,4 (8194,5 Volt) ■■ (65-654) 29 cm 554 (5546 Volt) (55,3-55.5) 36 cm Zu hohes Potential für das verwendete Elektrometer 69 — 69,1 (10249 Volt) 68,4 (9872 Volt) (68,1—68,8) l 61,5 (6855 Volt) I \(6o,5-6i,5) 47,5-47,7 (4461,2 Vol.) {(j.^^^^.^^'^'S.Ö Volt) II. Plattenabstand lOO cm. + 51,6 cm 69,6 (10568 Volt) (69,3—69,7) ;S,i cm 68 (9640 Volt) Potential zu hoch fllr Elektrometer dito 65,6 cm 63,2 — 64(7420— 7700 V.) 67 — 67,3 (9050—9227 V.) 76 cm 56,3-56,5 (5717-5755V.) 7^,5 cn» 53.7-54(5277.6-53«2V.)i 61 (6710 Volt) 59 (6230 Volt) t) Unter ^ steht, wie hoch die Spitze tlber der unteren I'latte sich befand. 2) Bei diesen verschob sich der betr. Stab, der am unteren Ende die Nadel trug, in der Durchbohrung des' Ebonitcylinders. 3) Die Zahlen in den Klammem geben hier und in den folgenden Tabellen die Schwankungen der Werte der Zeiger- einstellungen fttr soTgfUltige Beobachtungen. Die Einzelwerte cischienen als die zuverliUsigsten Angaben. III. Plattenabstand 50 cm. 94 mm 69 (10230 Volt) 66,1— 66,4(8555— 8720V.) lOI mm 68,2-68,5(9756— 9930V.) 65,5 (8265 Volt) 282 mm 53,3 (5218,4 Volt) 46,2 (4304,4 Volt) IV. Plattenabstand lOO cm. 101 njm!69,7— 9(10626— 10742V.) 67,1 (9109 Volt) 110 mm > 68,9 (10162 Volt) 66,5 (8775 Volt) 282 mm i 58,8—9 (6201,5 Volt) 53,6 (5262,8 Volt) Legte man den Stab, der die Nadel trägt, auf die Grundplatte, so dass nur die Länge der Nadel selbst über den Rand der grossen Platte horizontal hervorragt, so stellte sich der Zeiger des Elektrometers auf 63" (7350 Volt). Bringt man ferner die Nadel direkt auf der dem Stifte des Elektrometers aufgeschraubten Scheibe an, so dass sie senkrecht zu dieser stehend ihre Spitze um 48 mm über der betr. Scheibe zu liegen kommt, so stellt sich der Zeiger bei positiver Ladung auf 44" (4068 Volt), bei nega- tiver auf unter 30" (2720 Volt). Die Spitzen- wirkung ist also in diesem Falle ganz erheblich grösser als im nahezu homogenen Felde von oben angegebener Stärke. Man sieht daraus deutlich, wie unstatthaft es ist, aus dem Ver- halten einer etwa direkt am Messapparate ange- brachten, frei in den Raum hinausreichenden Spitze auf deren Wirksamkeit in einem homo- genen Felde, wie das bei der atmosphärischen Elektrizität der Fall, zu schliessen. Von einigem Interese ist vielleicht noch die Frage, wie gross die Differenz zwischen dem Potential der Spitze und demjenigen derselben Stelle im ungestörten Felde, für welche die Wirksamkeit der Nadel eben aufhört. Nach den vorliegenden Versuchen berechnet sich diese Grösse wie in folgender Zusammenstellung in der Kolonne unter D angegeben. I. Plattenabstand 50 cm. Potential der Nadel = Null (Erdpotential). 13 cm 17,5 cm ' 19 cm 29 cm 36 cm ^+ 2702,7 3071,25 3« «4.1 3216,1 3211,2 jD- 3587.5 3750.9 3975 3906 Kolonne A giebt wie früher den Abstand der Spitze von der oberen Platte, D+ bezieht sich auf positive Ladung der unteren grossen Platte, D- auf negative solche. Digitized by Google 402 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. II. Plattenabstand 100 cm. Potential der Nadel = Null. 51,6 cm 55.« cm 65,6 cm 76 cm 78,5 cm -0+ S4S4,« 531 '.6 (4867,5 \So5«,2 / 4347.2 U374 14144,8 14176,2 D- (5936,8 16037,3 5099,6 4890,5 III. (Nadel auf Potential der unteren Platte, der sie angebracht.) Plattenabstand 50 cm. auf A -0+ D- 94 mm 101 mm 282 mm 1921.3 /«97«.5 \2006,9 2944 ri6o8,3 \ «639.4 1669,3s 2427.7 IV. (Nadel auf Potential der unteren Platte.) Plattenabstand 100 cm. A -D+ D- loi mm /«073.6 \ 1084,7 920,t 110 mm 2K2 mm 1117,6 «748,7 964.7 «4833 A giebt bei III und IV die Höhe der Nadel- spitze über der unteren Platte. D-). und D. beziehen sich auf deren positive resp. negative Ladung. Die Frage, ob in roher Annäherung die Grösse Dj^ resp. 1^- massgebend für die Spitzen- wirkung erscheint, wird im allgemeinen durch die mitgeteilten Zahlen entschieden ver- neint. In der Tabelle I ergiebt sich allerdings eine gewisse Tendenz zum Konstantwerden (ausser bei 1 3 cm), welche bei einer ungefähren Abschätzung dienlich sein könnte, im allge- meinen scheint solches aber unthunlich. Direkt auf der geladenen Platte befindliche Spitzen finden sich deutlich wirksamer als zur Erde abge- leitete. Wünschenswert erscheint eine Kontrolle der vorliegenden Befunde durch Versuche, bei denen die Potentialwerte im ungestörten Felde direkt mittels eines (Wasser-, Flammen- etc.) Kol- lektors bestimmt werden, und bei denen auch die Homogenität des Feldes zur Untersuchung gelangt. Wie man sieht, bleiben selbst bei einer feinen Nähnadel, die 78,5 cm über die Platte vom Erdpotential hervorragt, und einem Gefälle von ca. 10 000 Volt'Meter, noch so erhebliche positive Ladungen von über 5000 Volt auf der anderen Platte bestehen, ein ge- nügendes Entladen von Gewitterelektrizität durch die (meist doch wohl viel stumpferen und häufig noch durch Wettereinflüsse korrodierten) Blitz- ableiterspitzen, darf daher kaum ohne besonder> geführten Nachweis angenommen werden. Noch auf einen anderen Punkt, den Arr- henius ebenfalls in seinem trefif liehen Werke be- spricht (1. c, S, 7S1 u. 783), sei hier kurz einge- gangen, nämlich die neutralisierende Wirkung der den Schornsteinen entströmenden Verbrennungs- gase. Wenn man sieht, wie die Leitfähigkeit der Flammengase bei deren Abkühlung zwar nicht sofort verschwindet, aber doch schnell abnimmt, so kann man kaum glauben, dass die einem Schornsteine entstammenden Verbrennungs- produkte imstande seien, einer, wie das wohl meist der Fall, über einen Kilometer hoch schwe- benden Gewitterwolke viel Elektrizität zu ent- ziehen. Schon die doch zumeist vorhandenen Luftströmungen, welche jene Gase in alle Winde zerstreuen dürften, zumal bei deren bekannten geringen ') Beweglichkeit in unserem Falle, ge- nügen, die dabei vorhandenen Ionen und Kor- puskeln zu entfuhren und deren gewitterzer- störende Macht dadurch äusserst einzuschränken. Es schien indessen wünschenswert, einige Ver- suche anzustellen, bei denen die Flamme selbst sich in einem elektrischen Felde befand, die Verbrennungsgase also in einem solchen (was ja auch beim Schornsteine*) in der freien Natur nahezu so sich verhält) entstehen und nicht erst, wenn schon abgekühlt, in ein elektrisches Feld eintreten. Es wurden hierzu wieder die beiden grcssen Platten verwendet und zwar in 80 cm Abstand voneinander. Die untere A verband man ■V^ E ~^rx F}^^ /las ■■■/■//'■••" \ mit Erde (Wasserleitung), die obere ß ruhte , wieder wie früher auf dem Elektrometer und den zwei Trägern. In der Figur ist £ das niodi- i fizierte Braun sehe Elektrometer, C einer der ; isolierenden Träger, M und N sind die Ecken ! der Platten verstellbarer hölzerner Tische, /ist ein kleiner möglichst in der Mittellinie ange- brachter Bunsenbrenner. Das Leuchtgas wird ihm durch Schläuche etc. von der Gasleitung aus zugeführt, zuletzt aber durch ein (58,5 cm 1) Speziell der Rauch ist ja der Entladeßihiekeit Iceint" we({s günstig. 2) Der SchüTDStein selbst und die Esse dfirften illerdin;:- zumeist ein Potential nahe gleich Null (Erdpotenti.il) besitrcn. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5' C^^gang. No. 14. 403 langes) Hartgummirohr a b. Durch ein auf und ab verschiebbares Holzgestell am Ende b ge- halten, kann man auf diese Weise den Brenner mit dem Ebonitrohre isoliert, an beliebige Stellen') zwischen den grossen Messingplatten A und B anbringen. Ist eine kleine (blau brennende) Flamme entzündet worden, so nimmt bekannt- lich der Brenner schnell das Potential an, das in der Gegend etwas über der Flammenspitze herrscht. Das elektrische Feld über der Flammen- spitze wird dann durch das Einführen des Brenners nicht wesentlich gestört. Es zeigte sich nun, dass cet. par. bei höherer Lage des Brenners die Elektrizität der oberen Platte er- heblich schneller zerstreut wurde, als wenn etwa der Brenner auf der unteren abgeleiteten Platte B stand. Man verfuhr dabei so, dass man mit schon entzündeter Flamme, um einen stationären Zustand eintreten zu lassen, die obere Platte mittels einer Leydener Flasche eine kurze Zeit lang auf ein Potential über dem dem Aus- schlage 69 entsprechenden erhielt, und dann beobachtete, wie lange der Zeiger des Elektro- meters brauchte, um von 69" auf 60* zu sinken. Stand der Brenner auf der unteren Platte, so vergingen z. B. 28 Sekunden im Mittel, um solches zu erreichen, während, wenn der Bren- ner etwas über der Mitte zwischen beiden Platten A und B sich befand, dazu 9 Sekunden genügten. ^) Die Platte A war dabei von solcher Grösse, dass sie den ganzen Strom der Ver- brennungsgase auffing, auch wenn sich der Brenner in seiner tiefsten Lage befand. Trotz- dem ist aber die Flamme in grösserer Nähe der geladenen Platte so viel wirksamer, als in grösserer Entfernung von dieser. Diese Ver- suche, auch wenn sie noch so unvollkommen erscheinen mögen, dürften doch wohl darthun, dass von einer wirksamen Zerstreuung der Ge- witterelektrizität durch Gase etc., die einem Schornsteine entströmen, nicht viel zu hoffen ist. Hier sei noch bemerkt, dass mit der vor- liegenden Versuchsanordnung sich sehr leicht die Verminderung der Zerstreuung einer Ladung durch einen quer gegen den Strom der Ver- brennungsgase gerichteten Luftstrom demon- strieren lässt. Verfasser darf schliesslich vielleicht noch auf einige Versuche aufmerksam machen, die er seinerzeit über die Wirkung der Flammengase auf elektrische Entladungen veröffentlicht') hat. Sie zeigen, dass Flammengase die Funkenbil- 1) Von der genügenden Isolation für die kurze Dauer der eiozeloen Beobachtungen Überzeugte man sich, indem man den BreDoer, mit einem geeigneten Elektroskop verbunden, aof etwa 5000 — loooo Volt lud. 2) Die Resultate sind (wie vorauszusehen) wesentlich gleich, ob die Ladung von .,-/ positiv oder negativ ist. 3) Wied. Ann. 65, 553—566, 1898. dung begünstigen und daher bei Gewittern ge- radezu bedenklich erscheinen können. (EiogegaDgen 32. April 1904..) Darstellung des Verlaufes elektrischer Kraft- I linien, und insbesondere ihrer Richtungsänder- I ungen durch Dielektrika.') I I Von Max Seddig. j Auf Veranlassung des Herrn Prof Richarz stellte Verfasser Versuche an, deren Au%abe ! es war, den Verlauf elektrischer Kraft- I linien unter den verschiedenen instruktiven j Verhältnissen zu demonstrieren, insbesondere i aber das Einbiegen dieser Linien in ein ] Dielektrikum von höherer Konstante zu zeigen , als diejenige des umgebenden Mediums ist. Be- treffs der von Faraday u. a. angestellten Ver- suche vgl. die Inauguraldissertation, S. 9 — 15. Unter den in Frage kommenden Methoden erwies sich diejenige der Linienerzeugung inner- halb einer Suspension als die geeignetste, da bei ihr die zu richtenden Teilchen am leichtesten i beweglich sind. Prinzipiell ist diese Methode folgende: in eine mit der betreffenden Suspen- sion (bestehend aus einer nichtleitenden Flüssigkeit, in welcher feine, nichtleitende Par- tikelchen aufgeschwemmt sind) gefüllte, gut isolierende Schale tauchen, den Boden berüh- rend, zwei Elektroden ein, die mit den Polen einer Influenzmaschine in Verbindung stehen. Durch langsames, gleichmässiges Drehen der Influenzmaschine wird zwischen den Elektroden ein elektrostatisches Feld erregt, in welchem dann die suspendierten Partikelchen sich in die Richtung der elektrischen Kraftlinien einstellen und, so gerichtet, sedimentieren unter Bildung von Linienwülsten, deren Entstehung I analog jener der „magnetischen Kraftlinien" ist. Als flüssiges Dielektrikum bewährte I sich am besten Terpentinöl und von diesem auch ' nur das absolut farblose, doppelt rektifizierte der Apotheken. Unter der grossen Zahl der zurSuspension versuchten Pulver eignete sich in vorzüglicher Weise Glycin, und zwar ganz besonders das Fabrikat der Akt.-Ges. für Anilinfabrikation (erhältlich in den photographischen Handlungen) ; für den Gebrauch ist es, wegen seiner ungleichen Korngrösse, durch Musselin zu beuteln. Die Herstellung einer Suspension, die am be-sten in einem Becherglase, keinesfalls aber in der für den Versuch bestimmten Schale vorzunehmen ist, geschieht unter gründlichem Umrühren mit einem Glasstabe (in der für den Versuch bestimmten Schale würden sich die vom Glasstabe berührten Stellen des Bodens nach- I l) Autorreferat der Marburger Dissertation, 1903. Digitized by Google 404 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. her bei der Kraftlinienerzeugung als Strichmarken störend bemerkbar machen). Zum Suspendie- ren sind nur geringe Mengen des betr. Pulvers erforderlich, ca. 0,5 g pro 100 cm' Terpen- tinöl; nach kurzer Übung lassen sich solche Suspensionen auch leicht ohne Abwägen, „nach Gefühl" herstellen, besonders da ein Zuviel oder Zuwenig leicht an der zu grossen oder geringen Bilddichte erkennbar 'ist; die fertige Suspension hat beim Umrühren leicht „wolkig" auszusehen; sie wird nach einem letzten, kräf- tigen Aufrühren in einem Zuge in die für den Versuch bestimmte Schale gegossen. Die Höhe der Suspensionen in den Schalen beträgt am besten etwa i cm, ist jedoch sehr abhängig von den Dimensionen der Schalen, der Elektrodendistanz und vor allem von der Dielektrizitätskonstante und der Leitfähigkeit des Gefässbodens, wie ja leicht erklärlich. — Allgemein gilt nur: je niedriger die Flüssigkeits- schicht und je grösser die Dielektrizitätskonstante und Leitfähigkeit des Schalenbodens, um so mehr Kraftlinien werden dann in diesen ein- biegen und ihre richtende Kraft nicht auf die suspendierten Teilchen ausüben können. Also Leitfähigkeit und Dielektrizitätskon- stante müssen bei der Schalenmasse möglichst gering sein. Dies trifft aber nur selten und zu- fällig bei den im Handel erhältlichen zu, von denen nur die „Krystallisierschalen" leidlich brauchbar sind, während die käuflichen Cellu- loid- und Hartgummischalen meist störende In- homogenitäten bezüglich der Dielektrizitätskon- stante haben. Recht gut brauchbare Schalen erhält man jedoch durch Aufkitten eines Glas- ringes von etwa 3 cm Höhe und 13 — 14 cm Durchmesser (Krystallisierschale mit abgespreng- tem Boden) auf eine Hartgummiplatte von 2 — 3 mm Dicke, wobei als Kittsubstanz eine möglichst dickflüssige, alkoholische Schellack- lösung zu benutzen ist, da Schellack im Gegen- satz zu Siegellack usw. von Terpentinöl kaum angegriffen wird. Als Elektroden können für die einfachsten Fälle, wo es sich nur um die Demonstration des Linienverlaufs zwischen zwei elektrisch geladenen Punkten handelt, ca. 2 mm starke Drähte (Kupfer oder verzinnter Eisendraht) dienen; vorteilhaft ist es jedoch an die Enden noch kleine Messingkugeln von etwa i cm Durch- messer anzulöten. Für Darstellung des Linien- verlaufs zwischen Kondensatorplatten bestehen die Elektroden aus Messingbandstreifen von 5 — 7 cm Länge und 2 — 3 cm Breite, bei denen der Zuleitungsdraht auf die Mitte einer Längs- seite gelötet ist und die hochkant in die Sus- pension einzustellen sind. Zum Festhalten der Elektroden in jeder gewünschten Stellung dienen bequem Halter, wie sie aus Fig. i ersichtlich sind; das Glasrohr G ist in den Holzklotz H (Länge ca. 1 1 cm) ein- gelassen und trägt am oberen Ende eine ein- gekittete Polklemme K, die den Zuleitungsdrait fasst Zur Erzeugung des Feldes genügt eine kleine Influenzmaschine (Wimshurst mit 20 bis 30 cm Scheibendurchmesser '), welche, zur Ver- meidung störenderKonvektionsströmungen, nur äusserst langsam und gleichmässig zu drehen ist. Da dies einige Schwierigkeiten hat, I empflehlt es sich jedoch, die erforderliche Spann- j ung von einer Leydener Flaschenbatterie I (mit etwa 15000 — 20000 cm* Innenbelegung, die in dauernder Verbindung mit der Influenz- maschine bleibt, zuzuführen. Eine einmalige Ladung auf 10 — 15000 Volt (entspr. einem Entladungsfunken von ca. '■4 — V2 cm) genügt dann meist zur vollständigen Herstellung eines Linienbildes. Die Linienbildung ist zu Ende, sobald das Terpentinöl wieder Iclar geworden ist, wenn also sämtliche Teilchen sedimentiert sind. Für die Herstellung eines elektrischen Kraft- linienbildes möge folgendes Schema gelten: 1 . Erschütterungsfreies, isoliertes Aufstellen der Schale (die Nähe von Leitern, die sich durch Influenz laden und dadurch störend wirken würden, vermeiden); Schalen und Elektroden mittels Fliesspapiers, das mit Terpentinöl ge- tränkt ist, abreiben. 2. Verbindungen laut Fig. i herstellen; Schutz gegen Ausstrahlungen durch Wachskügel- chen W. wW^M dll'L l^imrr*»mw^ Fig. I. 3. Herstellung der Suspension (siehe oben). 4. Laden der Batterie (eher etwas zu schwach, als zu stark!). 5. Nach kräftigem Aufrühren der Suspension Eingiessen in die Schale bis auf ca. i cni Höhe; entstandene Schaumblasen divch kurzes Blasen über die Oberfläche ent- fernen. 6. Falls das Richten der Partikelchen, die „Linienbildung", nicht deutlich genug einsetzt, die Batterie stärker laden. „Lücken" im Linienbilde sind meist die Folge zu hoher Spannungen. i) Bei dieser Gelegenheit möge auf die wenig bekamti: Priorität hingewiesen werden, die W. Holtz auch in dw Konstruktion von Influenzmaschinen mit zwei entgegenge- setzt rotierenden Scheiben hat; vgl. hierzu: Pogg. Ann. 186, 173, 1869; 160, 1, 1875. CentralWaf f. Klektrotechnik 1888, 683. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 405 \'on den hier wiedergegebenen Kraftlinien- feldern zeigt: Fig. 2. Kraftlinienverlauf zwischen zwei ent- gegengesetzt geladenen Punkten. Fig. 4. Fig. 5. Einbiegen der Kraftlinien in ein Dielektrikum von höherer Dielektrizitäts- konstante (Methylalkohol in einer Glaskugel; Fig. 2- Fig. 3. Kondensatorplatten mit zwi- schengesetztem Metallring; Influenzierte Pole, Schirmwirkung. Fig. 3- Fig. 4. Kondensator mit zwischenge- brachtem Hartgummiring; nur geringe Richt- ungsänderung; Kraftlinien, auch im Ringinneren. F'g- 5- beide von geringerer Leitfähigkeit als die be- nutzte Suspension ; Glaskugel zwischen zwei ge- ladenen Kondensatorplatten). Projektion elektrischer Kraftlinien- felder. Die Projektion erfolgt im durchfallenden Lichte, da wegen der hierbei zu verwendenden kleinen Dimensionen der Schalen, diese aus Glas bestehen können; als Schalen eignen sich am besten Krystallisierschalen mit plan ge- schliffenem Boden, sonst Glaströge, die aus planen Glasplatten mittels Schellack gekittet wurden (Boden ca. 13 : 18 cm, Rand ca. 3 cm '). l) Schalen, Elek(rodeD, Elektrodeohalter , gebeuteltes Glycin etc. können vom Mechaniker am hiesigen Physika- lischen Institut, F. Böhler, bezogen werden. Digitized by- Google 4o6 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. Z. = Kondeusator. 0 -^ Projektionsobjektiv. 5 u. 5 i= Spiegel. Fig. 6. Anordnung nach Fig. 6, in welcher ß H eine quadratische Hartgummiplatte (30 cm Seiten- länge, I cm Dicke) mit kreisrunder Öffnung D (13 cm Durchmesser) andeutet; nahe den 4 Ecken der Hartgummiplatte sind 4 Hartgummisäulen eingeschraubt, die am oberen Ende zum Ein- klemmen der Elektrodendrähte geschlitzt sind. Betreffs Elektroden, Suspension, Elektrizi- tätsquelle usw. gilt das zuvor Gesagte; nur sind die Suspensionen bedeutend schwächer herzu- stellen und in ','2 bis höchstens i cm hoher Schicht in die Schale zu geben. Im übrigen ist jedoch nach dem vorhin aufgestellten Schema zu verfahren. Darstellung fixierbarer elektrischer Kraftlinienbilder. In geschmolzenem Paraffin, in welchem feines Holzkohlenpulver suspendiert ist, wird das betreffende elektrostatische Feld erregt (zwischen ebensolchen P^lektroden wie bei den zuvor be- schriebenen Suspensionen in Terpentinöl), wo- bei die Holzkohleteilchen sich als Leiter inlluenz- elektrisch laden, in Kraftlinien anordnen und sedimentieren, welche Lage sie dann auch beim Erstarren des Paraffins beibehalten und auf diese Weise ein fixiertes Kraftlinienbild geben. — Zur Herstellung der Suspension wird feinstes Holzkohlepulver (in den Apotheken erhältlich) durch Musselin gebeutelt und 0,5—0,75 g in je 100 cm^ geschmolzenem Paraffin aufgeschwemmt. Die Herstellung eines Linienbildes erfolgt am besten auf einer gut horizontal gestellten, vor- gewärmten Glasplatte (sog. „Bilderglas" von etwa 20 : 20 cm Grösse), die an den Ecken auf isolierenden Unterlagen ruht; auf deren Mitte \vird dann eine geringe Menge der .Suspension gegossen, die etwas erwärmten Elektroden auf- gesetzt und die Batterie geladen. Nach dem Erstarren des Paraffins lassen sich die Elektroden durch vorsichtiges Erwärmen mittels eines Löt- kolbens leicht entfernen. Um seitliches Abfliessen der Suspension zu verhindern, genügt es, die Glasplatte nur in der Mitte, in der Grösse einer Kreisfläche von ca. 13 cm Durchmesser vorsichtig auf 70—80' zu erwärmen; die auf die Mitte aufge- gossene und nicht zu hoch erhitzte Suspen- sionsmenge fliesst dann rasch auf der vorge- wärmten Fläche bis zu den kälteren Teilen der Platte, erstarrt dort und bildet auf diese Weise einen Rand, der das Abfliessen verhindert. Das Vorwärmen geschieht bequem auf einem Papptubus von 40 — 50 cm Länge und ca. 13 cm Durchmesser, der, am unteren Ende mit einigen Luftlöchern versehen, über eine Kerze gestülpt und oben mit der zu erwärmenden Platte be- deckt ist. Diese Kraftlinienbilder sind sehr leicht her- stellbar; sie lassen sich wie Diapositive proji- zieren und direkt photographisch kopieren. Marburg i. H., Physikalisches Institut d. Univ. (Eingegangen 9. Mai 1904. Mitteilungen aus dem physikalischen Institute der Universität Bologna (Direktor: A. Righl' NOr-S^—A-r-ci^so-BerJiLiii, Über den Einfluss der. Temperatur auf die elektrisohe Leitfähigkeit des Kaliums.'; I . In einer kürzlich erschienenen Arbeit über den Einfluss der Temperatur auf die elektrische Leitfähigkeit des Natriums '^) wies ich auf ana- loge Untersuchungen über das Kalium hin, mit denen ich damals gerade beschäftigt war; über die Resultate dieser Untersuchungen will ich nunmehr hier in Kürze berichten. Nach Matthiessen') soll die Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit dieses Metalls, welche im festen sowohl wie im flüssigen Aggregatzu- stande der Temperaturzunahme proportional ist, nicht wie beim Natrium bei der Änderung de> Aggregatzustandes einen plötzlichen Sprung er- leiden, sondern sich zwischen den Temperaturen 46,8" und 56,8" C. allmählich verändern. Dieses abweichende Verhalten erklärte Matthiessen durch folgende Annahme: Während das Na- trium seinen Aggregatzustand bei der Erwärm- ung plötzlich änderte, sollte dagegen das Kalium eist weich werden und dann nach und nach in den flüssigen Zustand übergehen. Indessen .stand dies schon damals im. \\'ider- spruch mit den Ergebnissen von Gay Lussac i) Nuovo. (.'imcnto (5^ 6, 1903. 2) Nuovo Cimento (5) 6, 1903. — Diese Zeitschrift 6. 241, 1904. 'S) I'"KK- -^nn- 100, 1857. — .\nn. de Ch. et de Ph. 34 1858: — Phil. Mag. (4), 18. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 407 und Thenard über die Schmelztemperatur die- ses Metalls, und es erscheint heute noch un- wahrscheinlicher, seit die Versuche von Bunsen und von Vicentini und Omodei den Beweis erbracht haben, dass das Kalium einen scharf definierten Schmelzpunkt besitzt, und zwar ziem- lich weit ausserhalb des Temperaturintervalles, in welchen ihn Matthiessen verlegte. Diese Schmelztemperatur ist nach Wislicenus und Bunsen 62,5", nach Vicentini und Omodei 62,1" C. Es ist ferner bekannt, da.ss die Dichte des in Rede stehenden Metalls beim Schmelzen abnimmt. Es musste also wahrscheinlich er- scheinen, das.s seine Leitfähigkeit bei etwa 62" — und nicht etwa in einem mehr oder minder grossen Temperaturintervall — - eine plötzliche Vemiinderung erleidet; diese Voraussetzung ist durch die Ergebnisse meiner Versuche bestätigt worden. 2. Das Kalium, welches ich untersuchte, war mir in reinem Zustande von der Firma Merck in Darmstadt geliefert worden. Ich verfuhr in gleicher Weise wie bei Na- trium, und es gelang mir so, damit eine erste Röhre zu füllen, deren Widerstand, wenn sie Quecksilber bei o* enthielt, 0,880393 Ohm be- trug. Während das Metall noch geschmolzen war, zog ich rasch die Röhre aus dem Bade, und während ihrer Abkühlung verfuhr ich nach der in der früheren Arbeit beschriebenen Me- thode zur Beseitigung der Hohlräume, die sich, wie ich voraussah, längs der Metallsäule bilden mussten. Ich fand alsdann selbst mit einer Lupe keine merklichen Hohlräume und unter- warf daher die Röhre einer ersten Versuchs- reihe, aus welcher ich die Resultate der Tabelle I erhielt. In Tabelle II führe ich die Resultate der letzten Versuchsreihe an, die ich mit dieser Röhre angestellt habe, nachdem ich mehrere Male das Verfahren zur Beseitigung der Hohl- räume wiederholt hatte; diese Resultate stimmen hinreichend mit denen der ersten Tabelle über- ein. Unter t verzeichne ich die Temperaturen, unter r die Widerstände in Ohm und unter Q die Werte des spezifischen Widerstandes,') Tabelle I. / r 21 0,0690438 3'-3 0,0723872 50.2 0,0782964 58 . 0,0818692 60 0,0826377 61,9 Schmelzpunkt 64,2 0,1182078 81,2 0,126417 120 0,1440769 0,078424 0,0822235 0,088933 0,092991 0,093864 Schmelzpunkt 0,134266 o,I435*>° 0,163675 I) In der citierten .Arbeit über das Natrium h.ibe ich bei meinen Versuchen die Werte von p in der Weise berechnet, Tabelle II. / r P 0 0,0614716 0,069696 20,5 0,0688691 0,078225 33 0,0733466 0,083424 43.« 0,077 1922 0,087681 SW 0,0811212 0,092140 62 Schmek|>unkt Schmelzpunkt 62,5 0,117662 o.« 33647 67,8 0,121465 0,142516 95.2 0,1328469 0,150089 105 0,138282 0,155712 122 0,146318 0,166193 130,2 0,150423 0,171995 3. Um zu sehen, ob die Abwesenheit von Hohlräumen, die sich von Anfang an zeigte, auf der Wirkung des Verfahrens zu ihrer Be- seitigung beruhte oder vielmehr auf einer Eigen- tümlichkeit dieses Metalls, füllte ich mit dem- selben eine zweite Röhre und Hess dieselbe durch Regulieren der Flamme sich langsam abkühlen. Ich beobachtete dann am Galvano- meter die Abnahme des Widerstandes mit ab- nehmender Temperatur und bemerkte eine plötzliche Zunahme bei der Änderung des Ag- gregatzustandes, und zwar infolge eines Hohl- raumes, der sich mitten in der Metallsäule bil- dete und dann eine vollständige Unterbrechung bewirkte. Es gelang mir auf keine Weise, die eben genannte Unterbrechung und den in Zusammen- hang damit stehenden dauernden Hohlraum zu beseitigen, welcher trotz seiner Kleinheit einen grossen Einfluss auf den Widerstand hatte, und so benutzte ich denn diese zweite Röhre zur möglichst genauen Bestimmung der Temperatur, bei welcher die plötzliche Änderung des Wider- standes infolge der Änderung des Aggregat- zustandes eintrat. Zu diesem Zwecke schloss ich, wie stets, wenn die Temperatur ganz nahe an diesen Umwandlungspunkt herangekommen ist, den Stromkreis der Säule, drückte den Schlüssel des Galvanometerkreises nieder und beobachtete durch das Fernrohr die langsame Wanderung der Skala, welche von der lang- samen Temperaturäriderung herrührte, während ich gleichzeitig die Rührer in Bewegung hielt. Wenn dann in einem gegebenen Augenblick infolge der schnellen Widerstandsänderung die dass ich die Werte des Widerstandes der mit Natrium gelttU- ten Rühren bei den verschiedenen Tempen-ituren bezogen habe auf den Widerstand der mit Quecksilber gefüllten Röhre bei derselben Temperatur und nicht bei o". Diese Kedeutuog von (>, die auch Vicentini und Omodei anwandten, hat, wenn sie einmal festgelegt ist, weiter keinen Einfluss. Nur kann man in meinem Fall meine Werte aus der Tabelle VI nicht mit denen aus der Tabelle VII von Matthiessen vergleichen, wo ich die Werte von p, bezogen auf Quecksilber bei o" be- rechnet habe. Für diesen Vergleich mitssen die Werte für p und c bei 120" in dem Verhältnis geändert werden, dass man () = 0,104045 und ^ = 9,61 setzt. Digitized by Google 4o8 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrg^ang. No. 14. Skala plötzlich aus dem Gesichtsfeld des Fern- rohrs verschwand, so las ich sofort durch die Glaswände des Erwärmungsapparates die Tem- peratur des in das Bad eintauchenden Thermo- meters ab. Es ist zu beachten, dass die Wandung der Thermometerkugel dünner war als die meiner Röhre und der anderen derartigen Röhren, und dass daher die Thermometertemperatur der Temperatur des Metalls nicht ganz genau ent- sprochen haben wird, trotz der sehr langsamen Temperaturänderung des Bades; man sieht in- dessen ein, dass man einen gewissen Grad von Genauigkeit erreichen muss, wenn man diese Bestimmung mehrmals, sowohl beim Übergang vom flüssigen zum festen als auch vom festen zum flüssigen Aggregatzustand, wiederholt und schliesslich das Mittel aus allen Beobachtungen nimmt. In der folgenden Tabelle III stelle ich die mit dieser und den beiden andern Röhren er- haltenen Ergebnisse zusammen: Tabelle III. Tabelle IV. Erste Röhre Zweite Röhre Dritte Röhre Schmelz- punkt Erstarrgs.- punkt ! "um h Ol 1 r- fi 61,9 62 62,1 62 61,8 61,9 62,2 61,9 1 61.95 61,8 1 62,2 62 62 62,2 62,3 61,9 62 61,9 61,8 61,85 62,1 62,2 61,8 62 61,95 Das Mittel aus diesen Werten -(62,04) l^ann uns also mit grosser Annäherung die Tempe- ratur geben, bei welcher die plötzliche Wider- standsändening und somit die Änderung des Aggregatzustandes eintritt. Ich bemerke jedoch, dass beim Kalium diese von der Zustands- änderung herrührende Widerstandsänderung et- was weniger plötzlich eintritt als beim Natrium. 4. In der dritten Röhre, die ich mit Kalium füllen konnte, und die mit Quecksilber bei o* einen Widerstand von 0,67956 Ohm hatte, zeigten sich ganz kleine Hohlräume, trotzdem ich von Beginn der Abkühlung an ihre Bildung zu verhindern gesucht hatte. Ich wiederholte jedoch das bekannte Verfahren und bemerkte eine allmähliche Abnahme ihres Einflusses. Die folgenden Tabellen IV und V enthalten die Resultate der ersten und der letzten der mit dieser Röhre angestellten Versuchsreihen, und aus ihnen ersieht man die durch dies Verfahren erreichte Wirkung. 0 0,0523987 0,077150 16,9 0,0572506 0,084246 23.» 0,0590831 0,086943 46,1 0,0649293 0,095547 58.7 0,069231 0,118762 61,8 Schmelzpunkt Schmelzpunkt 65.1 0.093317 o,X373i7 69 0,0944088 0,138926 90 0,1060472 0,156052 109 0,1132489 0,166647 128,5 0,1200463 Tabelle V. 0,176652 0 r . 0,04858 e 0,071488 19.7 0,0541349 0,077660 22,9 0,0562871 0,082597 35 0,0586482 0,086303 42 0,0608941 0,089608 56.3 0,0649854 0,0956302 61,1 0,06641 1 0,097730 62,2 Schmelzpunkt Schmelzpunkt 62,8 0.0933177 0,137534 65,1 0,0942192 0,138647 83.2 0,102246 0,151419 "5 0,113838 0,167547 130 0. II 9246 0,175475 Vergleicht man noch die Tabelle V mit der folgenden Tabelle VI, welche die Resultate der vorletzten Versuchsreihe enthält, so wird auch die Genauigkeit der Bestimmungen bei steigen- der wie bei sinkender Temperatur ersichtlich, eine Genauigkeit, welche auch durch die Über- einstimmung zwischen den Werten für den spe- zifischen Widerstand in den beiden Röhren bestätigt wird. Tabelle VI. t 1 106 r 0,1 10438 0,162528 90,2 0,104481 0,153748 64.1 0,0939642 0,138272 61.95 Erstarrungspunkt Erstarrungspunkt 55.9 0,0649854 0,095644 40 0,0597691 0,087958 18,5 0,053543 0,0787906 0 ' 0,048482 0,071874 5. Aus den angegebenen Tabellen, beson- ders aus der Tabelle V, erhellt endlich, wie auch in der Nachbarschaft der Schmelztempe- ratur T die Änderung des Widerstandes mit der Temperatur denselben Gang zeigt wie fiir die von r entfernten Temperaturen; nimmt man nämlich zu Abszissen die Temperaturen und zu Ordinaten die Widerstände, so erhält man in dem von mir untersuchten Bereich für den Verlauf vor und nach der Schmelztemperatur zwei Geraden; diese sind untereinander durch eine Parallele zur Abszissenachse verbunden, die längs derjenigen Abszisse verläuft, welche der von mir zu 62,04" C. bestimmten Schmelz- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. $■ l^fgang. No. 14. 409 temperatur entspricht, bei der eine plötzliche Widerstandsänderung eintritt. Dieses Verhalten ist genau dasjenige, welches ich erwartet hatte. Ich berechnete fiir jede Röhre den spezi- fischen Widerstand bei o" und bei 130", ferner die Temperaturkoeffizienten und das Verhältnis zwischen den Widerständen bei der Tem- peratur r im flüssigen und im festen Zustande, bildete die Mittelwerte aus dem hinreichend übereinstimmenden Resultate und erhielt so die in der folgenden Tabelle VII aufgeführten Werte. Hier bezeichne ich mit t die Temperaturen, mit Q die spezifischen Widerstände, mit c die Leit- fähigkeit und mit ß die Temperaturkoeffizienten. Tabelle VII. ' (>/<:/ ß '^ r,,\r,r o' 0,070146 0114,155' 0—61 °'*'°58'o| \ , ^Q, 130 0,175500 130 1 5,698162,5 — 130^0,0041841 / '3^ 6. Dreissig Jahre vor Matthiessen hatte Becquerel ') gefunden, dass die Leitfähigkeit des Kaliums bei o'^ zu der des Silbers im Ver- hältnis 1,7: 100 stand; d. h. nimmt man für die Leitfähigkeit des Silbers, bezogen auf die des Quecksilbers als Einheit, den Wert 56,252 an, so wäre die Leitfähigkeit des Kaliums 56,252 ^ , - - -1,7 =0,956 mal so gross wie die des Quecksilbers bei o*. Indessen erkannte Becquerel den Fehler dieses Resultates, der nach Matthiessens Ver- suchen in erster Linie auf Verunreinigungen des Metalls zurückzufuhren ist. Matthiessens Resultate stimmen bezüglich der Leitfähigkeit mit denen von Lamy*) überein; ich habe sie in der Weise umgerechnet, dass ein Vergleich mit den meinigen ermöglicht wird, und gebe sie in der folgenden Tabelle VIII an: Tabelle VIII. / (. ' I ' ' ■ /_ _ o 0,089047 o 11,23 |i 0—46,8 I 0,004067 100 0,177426 100 5,586 146,8 — 56,810,006046 ll 56,8—1001 0,002542 Die Vergleichung ergiebt eine grosse Dis- krepanz. Sucht man nach den Ursachen der- .selben, so bemerkt man, dass der Verlauf, wie ihn Matthiessen für Kalium bei der Änderung des Aggregatzustandes fand, demjenigen analog ist, den man später für die Legierungen ge- funden hat, und ferner, dass der Temperatur- koeffizient der Legierungen im allgemeinen kleiner und ihr Schmelzpunkt niedriger ist als i) Ann. de Ch. et de Ph. 32, 420, 1826. 2) C. R. 82, 1856. die der einzelnen Komponenten. Man muss also annehmen, dass Matthiessen mit einer Legierung und nicht mit reinem Metall experi- mentiert hat. In analoger Weise, wie ich es fvir Queck- silber und Natrium gethan habe, stelle ich nun- mehr die Tabelle IX auf für die Werte des Widerstandes von Kalium von 10 zu 10 Graden, bezogen auf den Widerstand bei o" als Einheit. Tabelle IX. / r 0» 1,000000 10« 1,05810 200 1,11620 30« 1. 17430 40« • 1,23240 500 1,30050 600 1.34860 r$ 1,360452 1.89453s 1.97383s Tl 700 80O a.i 13936 900 •2,194108 100» 2,37408 110« 2,364152 120» 2.434234 ,300 2,514196 Aus diesen Werten und denen der Tabelle IX meiner vorigen Arbeit konstruiere ich die in der folgenden Figur wiedergegebenen Linien, 0" 20" *o' 00' 80' 100° 120' 1^" AB, ACDE, AFGH; dabei nehme ich zu Ab- szissen die Temperaturen und zu Ordinaten die Werte des Widerstandes. Diese Kurven stellen innerhalb des von mir untersuchten Temperatur- bereiches den Verlauf der Erscheinung für jedes Metall dar. Aus den vorstehenden Ausführungen lassen sich folgende Schlüsse ziehen: 1. Das Kalium gehört zu den besten Leitern für Elektrizität. 2. Seine Leitfähigkeit nimmt in dem von mir untersuchten Temperaturbereich proportional mit dem Wachsen der Temperatur ab. Digitized by Google 4IO Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 3. Wie aus dem Verlauf der Kurve ersicht- lich ist, ist der Temperaturkoeffizent im flüs- sigen Zustande grösser als im festen. Indessen geben die in den Tabellen ver- zeichneten Werte für den Koeffizienten den Unterschied im umgekehrten Sinne wieder, weil ich jenseits der Temperatur t die Werte des Widerstandes nicht auf den Widerstand bei o*', sondern auf den Widerstand r) bezogen habe. 4. Die Widerstandsänderung beim Wechsel des Aggregatzustandes (62,04" C.) tritt mit einem plötzlichen Sprunge ein, doch etwas weniger plötzlich als beim Natrium, und im Verhältnis von I : 1,392. Ich danke Herrn Prof. Righi herzlich da- für, dass er mir die Ausfuhrung dieser Arbeit in seinem I^boratorium freundlichst ermög- licht hat. Physikalisches Laboratorium der Universität Bologna, November 1903. (Aus dem Italienischen Obersetr.t von Mnx Iklc.) (Eingegangen 25. Mirz 1904.) Über ein neues magnetometrisches Verfahren zur Messung magnetischer Momente. Von H. Th. Simon und E. Madelung. I. Ein Stabmagnet vom magnetischen Mo- mente AI erzeugt in einem auf seiner Fort- setzung in der Entfernung « von seiner Mitte gelegenen Punkte die Feldstärke 2M "-;"!■ + ; Ol • • ■ ■' Andererseits erzeugt ein Kreisstrom vom Radius R (Fig. i) in einem auf der Kreisachse im Abstände a gelegenen Punkte P eine Feld- stärke 2Jt R'^ i 2xR'^i > wenn mit v die Verbindungslinie des betrach- teten Punktes mit dem Kreisstrome bezeichnet wird. Hieraus ergiebt sich folgender Satz: Ein kurzer Stabmagnet vom Momente ^f (Fig. 2) lässt sich in seiner magnetischen Wirkung auf einen im Abstände // gelegenen Punkt P Kii;. I. KIk. 2. seiner Längsfortsetzung ersetzen durch einen Kreisstrom mit dem Radius R, dessen Kreis- achse in die Längsachse des Magneten fällt, dessen Abstand a vom Punkte /' durch die Gleichung u'^ — R^= a^, dessen Stromstärke durch die Gleichung definiert ist; und umgekehrt. Wählt man den speziellen Fall, dass «''= R-, so erhält die Kreisebene gerade den Abstand K vom Magneten und der Satz lautet: Ein kurzer Stabmagnet vom Momente M lässt sich in seiner magnetischen Wirkung auf einen im Ab- stände « gelegenen Punkt P seiner Fortsetzung» ersetzen durch einen Kreisstrom mit dem Radius K, dessen Ebene im Abstände u vom Magneten auf der Magnetachse senkrecht steht, dessen Stromstärke durch definiert ist, und umgekehrt. 2. Dieser Satz, auf den, soviel wir sehen, noch nicht aufmerksam gemacht ist, scheint uns mancher einfachen Anwendung in der Theorie der elektromagnetischen Messmethoden fähig zu sein. Geht man z. B. von dem Ab- lenkungsversuche der Gauss sehen Horizontai- komponentenbestimmung aus, so liefert unser Satz sofort die Gleichung der Tangentenbussole und lässt die prinzipielle Übereinstimmung beider Methoden in sehr übersichtUcher Weise er- kennen. Man hat bei dem Ablenkungsversuche mit dem Magneten (Moment AI) aus der Ent- fernung R in der ersten Hauptlage auf eine Nadel im Felde H des Erdmagnetismus die Be- ziehung M R^ wenn 9> der Winkel der Nadelablenkung ist. Ersetzt man den Magneten M durch den Kreis- strom in der P>bene der Bussole vom Radius R und «-Windungen mit dem Strome /, so be- steht dieselbe Ablenkungsgleichung, wenn man nach unserem Satze J/= :!t R^ ■ i ■ n setzt, woraus HR ^ die Gleichung der Tangentenbussole folgt. Das didaktische Bedürfnis, in einer \'or- lesung über elektrische Messmethoden diesen Zusammenhang zwischen Magnetometer und Tangentenbussole exakt zum Ausdruck zu brin- gen, war es gerade, welches zuerst auf den er- wähnten Satz geführt hat. 3. Der weitere Verfolg unseres Satzes führte zu einer sehr eleganten magnetometrischen Me- thode der absoluten Messung magnetischer Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. ^^^'^^^S^ng. No. 14, 411 Momente mit Hilfe des Amp^remeters, die z. B. die magnetischen Eigenschaften magnetischer Materialien mit einer Einfachheit, Schnelligkeit und Zuverlässigkeit ergiebt, wie sonst kaum einer der vorhandenen Untersuchungsapparate. Das Prinzip ist folgendes: In die Nadelebene eines in erster Hauptlage benutzten Magneto- meters legt man einen Stromkreis vom Radius R (Kompensationskreis). Der zu messende Magnet vom Momente JV/ wird in erster Hauptlage im Abstände R von der Nadel aufgestellt und der Ausschlag des Magnetometers durch einen in den Kompensationskreis geschickten Strom ü kompensiert, dessen Stärke an einem einge- schalteten Amperemeter abgelesen wird. Dann ist nach unserem Satze ■'A'+lUi-'^''' Die Magnetisierung wird Ji Rhc MX Fi 4- 2\RI I wenn V das Volumen des Magneten bedeutet. Will man so magnetische Materialien unter- suchen, so werden sie in der Weise der magneto- metrischen Methode zu Ellipsoiden abgedreht und im Abstände R innerhalb einer Magnetisierungs- spule aufgestellt. Das von der Magnetisierungs- spule allein herrührende Drehmoment wird, wie üblich, durch eine symmetrisch auf der anderen Seite des Magnetometers aufgestellte Gegen- spule kompensiert. Das Moment des Ellipsoides ergiebt dann der Strom U des Kompensations- kreises, die zugehörige Feldstärke der Strom der Magnetisierungsspule im. Praktisch wird man stets mit Ellipsoiden von gleichem Volumen arbeiten und dann die Dimensionen so bemessen. dass nR"^ FJi-f i/^V 2\R )\ eine Zehnerpotenz wird. etwa 1000. Ebenso wird die Magnetisierungs- spule so dimensioniert, dass sich aus ihrem Strome direkt die zugehörige Feldstärke durch Multiplikation mit einer Zehnerpotenz ergiebt, wie das z. B. auch bei dem Köpselschen Apparate der Fall ist. Jede Messung einer Magnetisierung beschränkt sich demnach auf die Einregulierung des Kom- pensationsstromes, bis das Magnetometer wieder auf o steht, und die Ablesung zweier Ampere- meter. Da man alle Materialien in derselben Ellipsoidform untersucht, ist auch die entmagneti- sierende Kraft stets mit derselben Scherungs- linie zu berücksichtigen, die man ein für alle- mal auf dem für die Diagramme benutzten Koordinatenpapier einzeichnet. ^'iir Justierung und etwaige Korrektionen gelten die bekannten Vorschriften des Magneto- meters und der Tangentenbussole. 4. Ein Übelstand, der sich bei dieser Be- obachtungsmethode ebenso wie bei der gewöhn- lichen Ablenkungsbeobachtung geltend macht, ist folgender: Nimmt man einen Magnetisierungs- cyklus einer Probe auf, so hat man während der Beobachtungsreihe kein Mittel, die Nulllage der Nadel zu kontrollieren. Ändert sie sich durch irgendeine Ursache, verschiebt sich z. B. das Fernrohr, so ist der ganze Satz der Beob- achtungen unbrauchbar. Wir ersetzten darum die Nadel des Magnetometers mit bestem Er- folge durch eine unifilar aufgehängte kleine Stromspule. Unterbricht man ihren Strom, so hat man in jedem Momente eine Kontrolle, ob die Aufstellung stabil geblieben ist. Die er- reichte Kompensation erkennt man jetzt am besten daran, dass die Einstellung sich beim Schliessen und Öffnen des Spulenstromes nicht mehr ändert. 5. Der von uns zur Ausarbeitung der Me- thode benutzte provisorische Apparat hatte folgende Dimensionen: Die Magnetometerspule von I cm Durchmesser, 0,5 cm Höhe, mit seide- umsponnenem Kupferdraht von 0,1 mm Durch- messer bewickelt, hing an einem 20 cm langen Phosphorbronzeband in einem Messinggehäuse und war mit einer Luftdämpfung versehen. Die zweite Stromverbindung erfolgte durch eine Phosphorbronzebandspirale von unten her. Die Stromspule hing genau in der Mitte eines aus vier Windungen eines i mm dicken seideum- sponnenen Kupferdrahtes bestehenden Kompen- sationskreises von. 3 3, 5 cm Radius. Im Ab- stände 33,5 westlich und östlich standen die gegeneinander geschalteten Magnetisierungs- spulen, in deren eine, genau 33,5 cm von dem Kreismittelpunkt entfernt, das zu untersuchende EUipsoid gebracht wurde. Sowohl Magneti- sierungsstromkreis als Kompensationsstromkreis enthält einen Kommutator nebst Regulierwider- ständen und Präzisionsamperemeter. Zunächst wird die Ebene des Kompensations- kreises in die magnetische Meridianebene ge- stellt; dann die Magnetometerspule justiert, bis ' sie beim Stromschluss keinen Ausschlag mehr zeigt, also genau in den magnetischen Meridian fällt. Ein Strom im Kompensationskreise muss ! jetzt beim Kommutieren nach rechts und links gleiche Ausschläge liefern; sonst steht die Ebene des Kompensationskreises noch nicht genau im magnetischen Meridian. Die verwendeten EUipsoide hatten die Halb- achsen / = 3 cm, ^ == 0,15 cm. \ Ist ic der Kompensationsstrom, so ergiebt I sich die Magnetisierung J aus Digitized by Google 412 Physikalische Zeitschrift. J. Jahrgang. No. 14. jt /i--4-o,i jt b-'l i'+:(ir Die Magnetisierungsspulen waren so gewickelt, dass ^=44,5 im (im Magnetisierungsstrom). 6. Die Brauchbarkeit der Methode haben wir an einer Stahlprobe durch folgende Mess- ungsreihe versucht, deren Ergebnisse Fig. 3 graphisch wiedergiebt. • . I fuhrende Verzerrung der Magnetisierungskurve ^' 4932 ic. j nigjjj wundern. Im übrigen ist der Charakter I der Messungen gewiss befriedigend. 7. Die gewöhnliche Anwendung der magneto- metrischen Methode mit Ablenkungsbeobacht- ungen erfordert genaue Kenntnis und Konstanz der Horizontalkomponente des Erdmagnetismus; sie ist also auch all den Störungen preisgegeben, die mit den modernen Starkstromanlagen diese Konstanz illusorisch gemacht haben. Aus diesem im // = 44.5 '" ic . loS 7 = 4932 «' ie . lO» 7 |,V . .0» 7 -■ fc . lO» 7 6 *68,s 251 1240 1 345 1210 245 I2tO 253 1250 5.5 247,0 249 ' 1230 240 1185 240 1185 250 '235 5 224,0 244 1203 1 234 "55 236 1163 245 I2tn 4.5 201,7 240 II82 22g .125 233 II SO 238 llJio 4 >79>o 234 IIS5 , 220 io8s 226 1115 231 1140 3.5 1 156,8 226 ) 1115 211 ' 1020 219 1080 219 1050 3 134,5 218 loSo 193 952 212 1035 202 P95 2.5 1 112,3 »05 loio 1 169 835 200 988 180 S90 3 1 90,0 187 923 ' 136 670 182 898 «47 7-5 «-5 67,5 160 790 98 483 «53 755 107 528 1 , 46,2 124 612 '57 282 118 582 66 325 0,5 23.2 83 410 1 — — 75 370 — 0 0,0 33 163 33 - kommutiurt ' 163 32 1 185 kommutiert 32 t 15S Der Entmagnetisierungsfaktor 7^ ist nach der Du Boisschen Tabelle') für 0,1; /»= 0,2549- i ^0.3 V 3 In Anbetracht dessen, dass diese Zahlen mit einem improvisierten ziemlich rohen Apparate gewonnen sind, der keinerlei Einrichtung zur Feinjustierung besass, darf man sich über eine kleine auf Justierungsunvollkommenbeit zurückzu- i) H. J. G. Du Bois, Magnetische Kreise, S. 45. Grunde hat sich die magnetometrische Methode in der Messtechnik der Praxis keinen Platz er- halten können, obwohl sie prinzipiell als die einfachste und zuverlässigste absolute Methode vor allen anderen den Vorzug verdient. Durch unsere Bonutzungsweise glauben wir der magneto- metrischen Methode wieder zu ihrem Rechte zu verhelfen, denn wir sind nach unseren Ver- suchen der Meinung, dass unsere Anordnuni,' praktisch als störungsfrei gelten kann. Änderungen der Intensität der Horizonlal- l'ig- 3- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgauig. No. 14. 413 komponente gegenüber ist sie völlig störungs- frei. Vorübergehende Änderungen der Richtung lassen sich mit Hilfe einer Bussole bemerken. Man misst nur in dem Zeitpunkte, wenn nor- male Richtung vorhanden ist. Kommt man hiermit nicht aus, so steht nichts im Wege, den von F. Kohlrausch und L. Holborn') angegebenen. Kunstgriff der Innenastasierung des Magnetometers auch hier anzuwenden. Der Kunstgriff", den dies* Forscher empfohlen haben, ist folgender: Von den beiden Nadeln eines astatischen Magnetgehänges wird nur die eine in erster Hauptlage von dem zu messenden magnetischen Momente M im Abstände // beeinflusst, wenn man den Abstand u so wählt, dass die zweite Nadel nur von senkrecht verlaufenden Kraft- linien des Magneten M getroffen wird. Das ist mit genügender Genauigkeit erfüllt, wenn das Verhältnis (A Abstand der beiden astasierten Nadeln) 0,8 nicht übersteigt. Durch Astasierung ist das System fremdmagnetischen Einflüssen (sofern sie innerhalb des AbstandesAderNadeln als gleich- förmig anzusehen sind) entzogen; die Ablenkungs- messung wird allein gegen die Torsion der Auf- hängung gemacht, die Torsionskonstante wird mit Hilfe eines Stromkreises nach Art unseres Kompensationskreises ermittelt. Bringt man in Verwendung dieses Kunst- firiffes im Abstände R 0,5 =^ 2R von der ersten Stromspule unseres Gehänges eine zweite parallele an, mit entgegengesetztem Strome, so ist der Apparat praktisch völlig störungsfrei. Der Ein- wirkung des Kompensationsstromkreises auf die zweite Magnetometerspule trägt man Rechnung'-), wenn man statt der oben benutzten Beziehung I folgende zu Grunde legt: j I 2 A' Also I + f^^ achtens zu rein akademischen. Wir sind daran, einen solchen astatischen Apparat zusammen- zustellen und werden z. Z. darüber berichten. Göttingen, Physik. Institut, Abteilung für angewandte Elektrizitätslehre. (Eiogegangen l. Juli 1904.) /V = Const /f. Man kann bei unserer Beobachtungsweise mit der Entfernung // = A, d. h. dem Radius R zu ziemlich kleinen Werten heruntergehen, so dass der Apparat handliche Dimensionen erhält und /i 30—40 cm nicht übersteigt. In- folgedessen werden die Zweifel, die Herr Du Bois') der Störungsfreiheit solcher astatischer Anordnungen noch entgegensetzt, unseres Er- 1) V. Koblrausch u. L. Holborn, Aun. der Physik 10, 2S7, 1903. 2) Siehe Kuhlrausch und Holborn, 1. c., S. 304. 3) H. K. J. G. Du Bois, Ann. d. Physik U, 609, 1903. Über das ReHexionsvermÖgen von passivem Eisen. Von W. J. Müller und J. Koenigsberger. Die Untersuchung der Reflexion an aktiven und passiven Metallen erlaubt zu prüfen, ob die Passivität durch einen schützenden Überzug von bestimmter Dicke auf dem Metall verursacht wird. Nach der Theorie, die der eine von uns ') aufgestellt hat, ist der passive Umstand durch Verschiedenheit der Dissoziation von Metall- ionen und -Elektronen im Metall oder was das- selbe ist, durch andere Wertigkeit bedingt. Eine schützende Schicht ist nach dieser Theorie nicht erforderlich, wenn es auch nicht ausge- schlossen ist, dass zuweilen sekundär eine solche entsteht. Für Eisen lassen sich einiger- massen sichere Schlüsse ziehen, weil die Re- flexion der Eisenoxyde von einem von uns ge- messen wurde. Micheli hat zuerst sehr inter- essante Versuche über die Reflexion an passivem Eisen angestellt; aber seine Zahlen scheinen uns schon deshalb nicht einwandsfrei, weil er mit Salpetersäure passivierte, diese aber stets eine schwache Auflösung und somit eine Ver- änderung der Oberfläche bewirkt. Micheli giebt nicht an, ob er beim Wiederaktivieren des Eisens die ursprünglichen Werte erhielt. Ferner hat diese Art der Passivierung zur Folge, dass man im aktiven Zustand in einer anderen Flüssigkeit beobachten muss als im passiven und dies erfordert eine Berücksichtigung des Brechungsexponenten des äusseren Mediums. W'ir haben daher die elektrische Passivierung in verdünnter Natronlauge, welche von einem von uns eingehend untersucht worden ist, der Passivierung durch Salpetersäure vorgezogen. Verdünnte Natronlauge ist der stärkst passi- vierende Elektrolyt, in dem eine Auflösung von Eisen nicht stattfindet. Die Passivierung hierin bleibt, wie aus der Messung der elektromoto- rischen Gegenkraft folgt, zunächst einen Moment nach Öffnen des Stromes, klingt dann allmäh- lich ab und das Eisen wird schliesslich wieder aktiv. Hierdurch ist die Möglichkeit von Kon- trollversuchen gegeben. Was die physikalische Bestimmung des Refle.xionsvermögens anlangt, so haben wir die direkte Messung der Reflexion 1900. 1) W. J. Müller, Verh. d. Freib. nat. Ges. 1903. 2) Micheli, Arch. soc. phys. nat. Geneve (4), 10, 122, Digitized by Google 414 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. bei senkrechter Incidenz der von Micheli an- gewandten Methode der Bestimmung von Haupt- einfallswinkel und Hauptazimut vorgezogen. Die letztere ist zwar theoretisch einer hohen Ge- nauigkeit fähig, leidet aber praktisch an dem Übelstand, zu sehr von der Beschaffenheit der Oberfläche abhängig zu sein. Die Zahlen von Micheli {qp = 74"42', ip = 27*50') ergeben für das Reflexionsvermögen 59,5 Proz., während aus den Zahlen von Drude fiir gewöhnliches aktives Eisen R = 62,0 Proz. folgt. Für passives Eisen fand Micheli ^ = 69''2o', ip = 28''54', woraus R = 57,0 Proz. sich be- rechnet. Wir haben daher vorgezogen, die Re- flexion in aktivem und passivem Zustand direkt nach einer Methode, die der eine') von uns angegeben hat, zu messen. Dieselbe erlaubt, wie die Messung der Re- flexion von Quarzplatten zeigte, vergleichende Bestimmungen auf 0,2 — 0,3 Proz. genau vor- zunehmen. Zwei Eisenstücke wurden auf eine Glasplatte nebeneinander durch eine dünne Glimmerschicht getrennt aufgekittet und dann miteinander ab- geschliffen und nach besonderer Methode sorg- fältigst poliert. Diese Eisenspiegel wurden dann auf einer Metallplatte, die durch Schrauben justierbar war, parallel der Glaswand an der Vorderfläche eines Troges justiert. Drähte führten zu beiden Eisenstücken, eine Elektrode stand ihnen etwas seitlich gegenüber. Nachdem der Trog auf dem Träger gegenüber dem Photometer festgestellt war, wurde Natron- lauge hineingegossen. Das Verhältnis der Re- flexion war, als beide Spiegel sich im natür- lichen aktiven Zustand befanden, = 0,986. Genau derselbe Wert ergab sich, wenn der eine Spiegel mit einem Strom von etwa Vio« A. passiviert wurde, während der andere Spiegel im natür- lichen Zustand blieb. Da die Ablesungen rasch erfolgen können, wurde während der Strom durchging vor Entstehen von Gasblasen ge- messen; doch beträgt die Unsicherheit etwa 0,4 Proz. Nach Abwischen der Gasblasen mit einer Federfahne und bei nachheriger Anwendung eines Stromes von '/-.on« A. wurden genaue Ab- lesungen vorgenommen, deren Fehler kaum grösser als 0,2 Proz. ist. Dann blieb der pas- sivierte Spiegel stromlos im Elektrolyt, wodurch er wieder in den aktiven Zustand zurückkehrt. Das Verhältnis der Reflexion beider Spiegel war ungeändert. Auch andere Versuche wurden vorgenommen, wobei beide Spiegel passiviert wurden, dann solche, bei denen der eine Spiegel .als Kathode bei ganz geringer"'') Stromdichte i) J. Koenigsberger, diese Zeitschr. 4, 345 und 494, 1903- 2) Das o))tisch(: Verhalten von Eisen als Kathode in NaOH bei stärkerem Strome, wobei sich wahrscheinlich eine diente, der andere Eisenspiegel durch stärkerer. Strom passiviert Mmrde u. s. w.; stets war da.- Resultat das gleiche, dass nämlich durch Passivierung das Reflexionsvermögen von gut poliertem Eisen innerhalb einer Fehlergrenze von 0,2 Proz. nicht geändert wird, dass also optisch das Vorhanden- sein einer Oxydhaut nicht nachweisbar ist, und diese demnach jedenfalls dünner als 'j'io ^ sein muss. Dass aber die Passi- vität überhaupt nicht durch eine dünne Oxyd- schicht verursacht wird, lässt sich auch durch diese Versuche nicht endgültig entscheiden. Würden wir die Berechnung von Micheli zu Grunde legen, der für eine Differenz von 5 Proz. eine Oxydschicht von 'go ^ Dicke be- rechnet, so würde aus unseren Versuchen folgen, dass die Dicke kleiner als '/looo •^ sein mu>;s. Aber wir sind der Ansicht, dass die Grund- lagen für solche Berechnungen noch zu unsicher sind, und dass ferner für die elektromotorische und chemische Wirksamkeit solch dünner Schichten durchaus einwandsfreie Messungen noch nicht vorliegen. EisenDatriumlegieruDg bildet, beabsichtigen wir noch ein- gehender zu untersuchen. (Eingegangen 20. Juni 1904.) Die Quecksilberlampe als ultraviolette Licht- quelle. Von A. Pflüger. I In verschiedenen Mitteilungen ') habe ich I berichtet, dass die ultravioletten Linien in den I Funkenspektren der Metalle genügende Energie : besitzen , um kräftige Ausschläge eines mit i einer Thermosäule verbundenen Galvanometer.-- I zu liefern, und dass damit eine sehr bequeme ' Methode zur Ausführung photometrischer Me.-is- I ungen im Ultraviolett gegeben ist. Nun liegen die kräftigsten Linien der Metalle unterhalb der Wellenlänge 260 ^//. Nur Magnesium und ! Eisen haben im Gebiete 260 bis 300 einige I weitere kräftige Linien. Oberhalb 300 ist die ' Energie sämtlicher Metalle sehr gering, und I wenn sie auch ausreicht, um photometrische ' Messungen auch hier zu gestatten, so war e^ . doch wünschenswert, eine konstante Lichtquelle I zu finden; die in diesem Gebiete ergänzend eintreten könnte. Eine solche bietet sich dar in der Queck- silberlampe, und zwar habe ich Messungen an- gestellt an der sehr praktischen Form, wie sie durch die Firma W. C. Heraus in Hanau in j den Handel gebracht wird. Die wesentlichste Neuerung besteht bei dieser Lampe (ausser der 1) Diese Zeitschrift 4, 614, 861, 1903; 6, 34, '9«^; I Ann. d. Phys. 18, 890, 1904. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 41S praktischen Zündungsniethode) darin, dass an Stelle des Glasrohrs ein Rohr aus geschmol- zenem Quarz verwandt wird. Die ultraviolette Strahlung dieser Lampe ist so kräftig, dass man besondere Vorsichtsmass- regeln anwenden muss, um schmerzhafte Augen- entzündungen unter der Einwirkung' der Strahlen zu vermeiden. Das Spektrum ist nahezu das- selbe, wie das des Funkens zwischen Queck- silberelektroden. Da indessen das geschmolzene Quarz unterhalb etwa 210 (ifi undurchlässig wird, kann man die starken Linien in dieser Region nicht beobachten. Die Ausschläge, die ich mit dieser Lampe bei 0,3 mm Breite des Kollimatorspaltes erhielt, sind die folgenden: WeUen- IäDgein/i/1 254 265 275 297 313 334 365 405 436 546 578 Galvano- raeter- ausschlag 63 <$ 7 3^ 97 'o 9^ 69 114 90 140 Man sieht, wie die Lampe gerade in der- jenigen Region einige kräftige Linien besitzt, wo die der Metallftinken schwach sind. Im Gebiete 250 bis 290 wird sich diese Energie noch steigern lassen, wenn es gelingt, die durch die Strahlung verursachte kräftige Bildung von Ozon zu schwächen, das gerade in diesem Ge- biet ein Maximum der Absorption ') fiir Licht- strahlen hat. Es kommt hinzu, dass das Licht von ganz hervorragender Konstanz ist. Die Lampe ist daher für die Ausfuhrung photo- metrischer Messungen im Ultraviolett sehr zu empfehlen. Sie zeichnet sich vor der Kohlen- bogenlampe nicht allein durch die grosse Kon- stanz, sondern auch durch das Fehlen jeglicher Wärmestrahlung (mit Ausnahme der geringen, von dem erhitzten Quarz herrührenden, durch ein Quarz-Wassergefass leicht zu beseitigenden) aus. Die Versuche werden darum nicht durch die lästige diffuse Strahlung erschwert. Die Messung der Gesamtenergie in ihrer Verteilung auf die Spektralregionen des sicht- baren und des ultravioletten Lichtes erfolgte folgende.rmassen : Die Lampe wurde der Thermosäule in etwa •' 4 Meter Entfernung direkt gegenüber gestellt. Die Strahlen passierten zunächst einen mit Wasser gefüllten Quarztrog, darauf eine 4 cm dicke Platte „Fernrohrflint ' von Schott-Jena. Diese absorbiert die Strahlung unterhalb etwa 370 (iii so gut wie vollständig. Der Ausschlag des Galvanometers betrug 33 Strahlenteile. Nun wurde das Flintglas durch eine Quarz- platte ersetzt. Der Ausschlag wuchs auf 67 Strahlenteile. Ziehen wir die beiden Ausschläge voneinander ab, so bekommen wir: Sichtbares Spektrum bis ca. 370 {ifi 33 Skt. Ultraviolettes „ von ca. 370 //,« ab 34 „ 1) E. Meyer, Ann. d. Phys. 12, 849, 1903. Also ist die Energie der ultravioletten Strah- lung von gleicher Grösse, wie die der sichtbaren. Eine Hefnerlampe in derselben Entfernung von der Thermosäule, aber ohne eingeschaltetes Wassergefäss, und ohne Glas bezw. Quarzplatte, erzeugte 1 1 8 Skalenteile Ausschlag. Die Energie der ultravioletten Strahlung der Queck- silberlampe würde unter denselben Bedingungen (ca. 20 Proz. Reflexionsverlust an den reflek- tierenden Flächen des Wassergefässes und der eingeschobenen Platten hinzuaddiert) etwa 42 Skalenteile erzeugen. Also beträgt die Energie der ultravioletten Strahlung der untersuchten Quecksilberlampe in roher Annäherung ca. 36 Proz. der Gesamtenergie der Strahlung der Hefnerlampe, oder etwa 38mal so viel, als die Energie im sichtbaren Spektrum der Hefner- lampe (diese nach Angström') gleich 0,9 Proz. der Gesamtstrahlung gesetzt). i) Diese Zeitschrift 8, 257, 1902. Bonn, Physikalisches Institut der Universität. Mai 1904. (Ein^regangen 21. Mai 1904.) Ober das Woodsche Lichtfilter für ultraviolette Strahlen. Von A. Kalähne. Im 4. Jahrgang dieser Zeitschrift hat Herr Wood ') ein Lichtfilter für ultraviolette Strahlen beschrieben, mit dessen Hilfe der Nachweis dieser Strahlen sich sehr leicht auch einem grossen Auditorium erbringen lässt. Das Filter soll nur Strahlen von der Wellenlänge 340 bis 330 itß durchlassen, die einen Krystall von Urannitrat zu heller grüner Fluoreszenz erregen, während ein Schirm aus weissem Papier hinter dem Filter dunkel bleibt. Herr Wood be- nutzt zu diesem Zweck eine Kombination von dichtem Kobaitglas mit einer Lösung von /-Nitrosodimethylanilin in Glyzerin, oder statt der Lösung einen mit diesem Stoff ge- färbten Gelatinefilm auf Glas, am besten direkt auf dem Kobaltglas. Da das blaue Kobaltglas auch Rot ziemlich stark durchlässt, so muss noch ein rotabsorbierendes Mittel eingeschaltet werden. Als solches wird eine sehr dünne Scheibe von Chances Signalgrünglas benutzt. Das Nitrosodimethylanilin absorbiert nach Wood stark von 500 bis 270 (/(J, von 340 ///^ an ist es wieder sehr durchlässig, sogar bis zur letzten Kadmiumlinie bei 20041(1. Wegen der Absorption in den Glasscheiben und den Kon- densorlinsen, wenn dieselben aus Glas sind, fällt das Gebiet jenseits 330 ti(t fast ganz weg, i) R. W. Wood, diese Zeitschrift 4, 337, 1903. Digitized by Google 4i6 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. so dass wesentlich nur Strahlen zwischen 340 und 330 im zur Wirkung kommen. Bei Benutzung der Kombination Kobaltglas- gefärbter Gelatinefilm fand ich jedoch, dass ausser dem Rot auch eine sehr erhebliche Menge grünen Lichtes durchgelassen wurde, so dass der weisse Papierschirm nach Ent- fernung des Rot ebenfalls grün erschien und nicht sehr stark gegen das grünleuchtende Urannitrat abstach. Vergrösserung der Schicht- dicke des Films half nichts, dadurch wurden nur die ultravioletten Strahlen geschwächt und die Helligkeit der Fluoreszenz sehr verringert. Es zeigte sich bei spektroskopischer Unter- suchung, dass die benutzte Kombination zwischen den Fraunhoferschen Linien E und F, etwa von 527 bis 500 (1^1, nur mangelhaft absorbierte, weil die Gebiete starker Absorption des Films und des blauen Glases nicht genau aneinander grenzten. Herr Wood erwähnt hiervon nichts; möglicherweise hat er eine andere Sorte Kobalt- glas gehabt, deren Absorption weiter nach Blau hinreicht. Ich versuchte statt des Kobaltglases ein 5 mm dickes Blauviolettglas von Schott u. Gen. in Jena. ') Dadurch wurde aber nur der rote Streifen im Spektrum sehr geschwächt, der viel störendere grüne blieb, wenn auch weniger stark. Um ihn zu beseitigen, musste ein drittes Filter hinzugenommen werden, das starke Absorption zwischen E und F mit ge- nügender Durchlässigkeit im Ultraviolett ver- einigt. Nach verschiedenen Versuchen habe ich hierfür Fluoreszeinnatrium geeignet gefunden, das bekannte als Uranin im Handel befindliche Natriumsalz des Fluoreszeins, dessen Benutzung auch Herr Wood erwähnt. Ich habe es ebenso wie das Nitrosodimethylanilin in einen Gelatine- film eingebettet und zwar in solcher Konzentration, dass es verhältnismässig schw^ach fluoresziert. Der Film hat dabei eine dunkelorange Farbe. Wegen des bei Belichtung von ihm ausgesandten Fluoreszenzlichtes, das von Grün bis Rot reicht, schaltet man diesen Film am besten zwischen den Nitrosodimethylanilinfilm und das Blau- violettglas, das — von der Lichtquelle aus ge- rechnet — zuletzt kommt. Durch diese Kombination hindurch gesehen, erscheint die strahlende Mittagssonne als schwach leuchtende rote Scheibe, während sie ohne das Fluoreszeinnatrium grün aussieht. Dasselbe gilt von dem Lichte der elektrischen Bogenlampe. Da der kleine Rest von rotem Lichte wenig stört, so habe ich ihn nicht durch grünes Glas entfernt, was doch nur unter Schwächung der ultravioletten Strahlen geschehen könnte. Um die absorbierende Kraft des Filter- systems voll auszunutzen, muss man dasselbe an einer Stelle in den Strahlengang einschalten, i) Vgl. R. /tsigmondy , Zeitschrift f. Instr. 21, 97, 1901. WO der Querschnitt des Lichtbündels möglichst gross ist. Bei intensivem Licht ist es jedenfalls geraten, die Filterplatten nicht kleiner als etwa 9 bis 10 cm im Durchmesser zu nehmen , schon deshalb, weil das blaue Glas sonst an den vom Lichte getroffenen Stellen zu heiss wird und in Gefahr kommt, zu springen. Die von Herrn Wood beschriebene Er- .scheinung des Aufleuchtens von Urannitrat im Brennpunkt der ultravioletten Strahlen lässt sich mit diesem Filter sehr gut zeigen. Bequemer ist jedoch an Stelle dieses Salzes ein Bar\-uni- platincyanürschirm, mit dem man auch den Verlauf des ultravioletten StrahlenbündeLs sehr schön zeigen kann, was mit dem kleinen Krystall nicht möglich ist. Die Helligkeit ist bei guten Schirmen nur wenig geringer, doch sind nicht ' alle Präparate gleich geeignet, ganz entsprechend ' ihrer verschiedenen Helligkeit in Röntgenstrahlen. , Sehr schön ist auch die hellblaue Fluoreszenz I einer wässerigen Lösung von saurem Chinin- i Sulfat, die man durch Zusatz von etwas Schwefel- I säure zur Lösung des käuflichen Sulfates erhält. I Noch prachtvoller aber wird die Erscheinung bei , gewöhnlichem Petroleum, das tiefblau fluores- j ziert, besonders wenn man es als breites Flü.ssig- i keitsband durch das Strahlenbündel herabfliessen . lässt. Zusammen mit dem von Herrn Giesel '; ! angegebenen Demonstrationsversuch für ultra- rote Strahlen, bei dem auch das Blauviolettglas gute Dienste leistet, bildet dieser Wo od sehe Versuch ein vorzügliches Mittel zum Nachwei' der unsichtbaren Teile des Spektrums. I) F. (liesel, diese Zeitschrift 4, 862, 1903. Heidelberg, Physikalisches Institut der Universität, 20. April 1904. (EiogeKaogen 22. Ai>ril 1904.) Über einen Kreiselversuch zur Messung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Erde.'l Von A. Föppl. Unter der Drehung der Erde ist hier die Drehung zu verstehen, die sie gegen •änen Raum ausfuhrt, für den das Trägheitsgetti erfüllt ist und zwar unter der ausdrückliclri» Voraussetzung, dass diese Drehung aus dr Beobachtung von Bewegungsvorgängen nacl- gewiesen ist, die sich in der Nähe der Erd Oberfläche selbst abspielen. An sich wäre e> nämlich keineswegs ausgeschlossen, dass die irdischen Bewegungserscheinungen durch die Erdrotation selbst beeinflusst würden, derart, dass für sie die Drehung der Erde mit der i) Aus den Sitzungsberichten der k. bayr. Ak»d. el. Wiss., math. physik. Klasse, XXXIV, 1904, S. $. Digitized by Google I Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 417 tjegen den Fixsternhimmel nicht zusammen- fiele. Ob dies zutrifft oder nicht, kann nur der Versuch entscheiden. Nun haben zwar .schon die bisher in dieser Absicht angestellten Versuche das Bestehen einer solchen Ab- weichung unwahrscheinlich gemacht. Nament- lich der Foucaultsche Pendelversuch, der von allen dahin gehörigen Versuchsanordnungen bisher die genauesten Ergebnisse geliefert hat, deutet darauf hin, dass auch für die irdischen Bewegungsvorgänge das Trägheitsgesetz für einen Raum erfüllt ist, der gegen den Fixstern- himmel keine Drehung ausfuhrt. Zunächst ist aber der Foucaultsche Pen- ilelversuch mit solchen Fehlerquellen behaftet, dass die Genauigkeit selbst bei vorsichtigster .Ausführung noch manches zu wünschen übrig lässt. Und dann wäre es auch immerhin mög- lich, dass ein etwaiger besonderer Einfluss der Erdrotation, den man bei diesen Versuchen entdecken möchte, bei den hin und her schwingenden Bewegungen eines Pendels heraus- fiele, während er sich bei der stets in gleichem Sinne erfolgenden Drehung eines Kreisels be- merklich machen könnte. Selbst wenn die Genauigkeit des Foucaultschen Pendel Versuchs nichts zu wünschen übrig Hesse, wäre daher eine Ergänzung durch Kreiselversuche noch keineswegs entbehrlich gemacht. Freilich sind solche Kreiselversuche schon von Foucault selbst und später oft wieder vorgenommen worden. Man findet eine Auf- zählung der dahin gehörigen Literatur in dem Handbuche der Physik von Winkelmann, Band I, Breslau 1891, S. 187. Eine sehr lesens- werte Besprechung der bisher vorliegenden Ver- buche dieser Art mit einer Kritik der dabei erreichten Genauigkeit enthält der letzte Ab- schnitt des vor kurzem erschienenen dritten Heftes von dem bekannten Buche von Klein und Sommerfeld ,,Über die Theorie des Krei- sels"', Leipzig 1903. Die Genauigkeit lässt danach viel zu wünschen übrig und reicht längst nicht an die des Foucaultschen Pen- delversuchs hin. E.S war daher kein überflüssiges Unter- nehmen, mit erheblich verbesserten Hilfsmitteln einen neuen Kreiselversuch zur Ermittelung der l'mdrehungsgeschwindigkeit der Erde in dem vorher erörterten Sinne anzustellen. Man wird auch sehen, dass es mir gelungen ist, diesen Versuch mit einer Genauigkeit durchzuführen, äie selbst die des Foucaultschen Pendelver- wchs erheblich übertrifft. Meine anfängliche Hoffnung, hierbei auf ein iittues Resultat zu kommen, nämlich einen deut- lichen Unterschied zwischen der aus genauen Messungen an irdischen Bewegungsvorgängen ' zu erschlie-ssenden Umdrehungsgeschwindigkeit <^er Erde und jener gegenüber dem Fixstern- himmel nachweisen zu können, hat sich dabei freilich nicht erfüllt. Immerhin ist aber die Feststellung nicht ohne Werty dass ein solcher Unterschied, falls er etwa doch noch bestehen sollte, nur einen geringen Bruchteil des Be- trages jeder der beiden Grössen ausmachen kann. Veranlasst wurde ich zu meinen Versuchen, wie ich zu erwähnen hier nicht unterlassen will, durch die Beschäftigung mit der Theorie der von Herrn O. Schlick in Hamburg zur Mil- derung der Rollbewegungen von Seeschiffen erdachten Kreiselvorrichtung. ') Meine Versuchs- anordnung ist mit dem Schlickschen Schiffs- kreisel ziemlich eng verwandt, näher freilich ■noch mit einer schon von Foucault verwen- deten Einrichtung, von der sie sich nur durch die bessere Ausgestaltung der Einzelheiten unterscheidet. Der von mir benützte Kreisel besteht aus zwei aus Flusseisen zusammengenieteten Schwung- rädern von 50 cm äusserem Durchmesser und je etwa 30 kg Gewicht. Die Schwungräder sitzen auf den beiden Enden der Welle eines kleinen Elektromotors, den man mit Winkel- geschwindigkeiten bis zu etwa 2400 Umdreh- ungen in der Minute umlaufen zu lassen ver- mag. Der Elektromotor ist an drei Stahl- drähten aufgehängt, die an der Decke des Ver- suchsraums befestigt werden. Der ganze Kreisel ist daher zunächst mit drei Freiheitsgraden aufgehängt, von denen aber jene beiden, die sich auf Versfchiebungen in der horizontalen Ebene beziehen, nicht in Betracht kämmen, da das Kreiselgestell, d. h. der Elektromotor, während des Versuchs keine horizontalen Ver- schiebungen erfährt. Es bleibt daher nur die Drehung um eine lotrechte Achse übrig, wobei das in die Gleichgewichtslage zurückdrehende Moment der trifilaren Aufhängung zu über- winden ist. Umstehende Abbildung zeigt diese Vor- richtung nach einer photographischen Aufnahme. Man sieht zu beiden Seiten die Schwungräder, in der Mitte den Elektromotor und die nach oben gehenden drei Aufhängedrähte, ausserdem die von der Decke lose herabhängenden Stroni- zuführungsdrähte (je zwei für die Magnetwick- lung und für den Anker). Nach unten hin sind mit dem Elektromotor zwei sich kreuzende Blechtafeln verbunden, die in das darunter stehende mit Öl gefüllte Gefäss eintauchen. Diese Einrichtung dient wie die ihr ähnliche beim Mascartschen Quadranten -Elektrometer zur Dämpfung der Schwingungen. Oben sind mit dem Elektromotor zwei Zeiger verbunden, die auf Gradeinteilungen einspielen. Diese Gradteilungen sind auf horizontalen, von Sta- tiven getragenen Brett chen angebracht, von 0 Vergl. das Referat in dieser Zeitschrift 5, 27, 1904. Digitized by Google 4i8 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. denen sich das nach vorne zu liegende in der Abbildung dem Blicke sofort aufdrängt. Zur bequemen Bedienung des Elektromotors, den man nach den beiden entgegengesetzten Richtungen mit innerhalb gewisser Grenzen be- Kig. I. liebigen Umdrehung.sgeschwindigkeiten längere Zeit hindurch konstant umlaufen lassen kann, ist eine mit den erforderlichen Messinstrumen- ten, Widerständen u. dgl. versehene Schalttafel an der Wand des Laboratoriums angebracht. Diese wurde nach den Angaben meines Kol- legen, Herrn Ossanna, Professor der Elektro- technik an unserer technischen Hochschule, . in einer ihrem Zwecke sehr gut entsprechenden Einrichtung hergestellt. Es sei mir gestattet, Herrn Professor Ossanna für seine wertvolle Unterstützung auch an dieser Stelle meinen Dank auszusprechen. Um festzustellen, mit welcher Geschwindig- keit der Kreisel in einem bestimmten Augen- blicke umläuft, braucht man an der Schalttafel die Schaltung nur so zu ändern, dass die zum Anker führenden Drähte von der äusseren Lei- tung gelöst und durch Zwischenschaltung des Voltmeters kurz geschlossen werden. Der Elektromotor läuft dann für die kurze Zeit der Messung als Dynamomaschine und aus der An- gabe des Voltmeters lässt sich, da die Magnet- erregung konstant erhalten wird, die Umlaufs- geschwindigkeit des Ankers erkennen. Eine besondere Versuchsreihe diente zur Eichun» dieser Messvorrichtung, indem die Angaben eines Tourenzählers unmittelbar mit den Volt- meterausschlägen verglichen wurden. Danach wurde eine Eichungstabelle aufgestellt, aus der man später die Winkelgeschwindigkeit, die zu einer Voltmeterablesung gehört, unmittelbar entnehmen konnte. Die Ausführung eines Versuchs spielt sich nun in folgender Weise ab. Man lässt den Motor anlaufen, bis er die gewünschte Ge- schwindigkeit erlangt hat, wozu wegen der Be- schleunigung der verhältnismässig grossen Schwungradmassen immerhin ein Zeitraum von etwa 10 Minuten im Durchschnitt erforderlich ist. Auf die Ausschläge, die der Zeiger wäh- rend der Anlaufperiode anzeigt, ist nicht viel Wert zu legen. Man muss nur darauf achten, dass der Zeiger nicht schon während der ersten zehn oder zwanzig Sekunden der Anlaufszeit einen Ausschlag giebt. Das thut er nämlich aüs leicht verständlichen Gründen sofort, wenn die Kreiselachse nicht genau genug horizontal liegt. Mit der Erddrehung hat dies gar nichts zu tun und durch Horizontalstellen mit Hilfe der an der oberen Befestigung der Aufhängedrähte angebrachten Stellschrauben lässt sich dieser Ausschlag leicht beseitigen. Im übrigen kommt diese Fehlerquelle überhaupt nur während der Anlaufperiode und nicht während des Umiau- fens mit konstanter Geschwindigkeit, also für die Zeit der Me.ssung in Betracht. Bei den älteren Versuchen dieser Art mag sie aber oft eine sehr entscheidende Rolle gespielt haben. Nachdem die in Aussicht genommene Ge- schwindigkeit erreicht ist, hält man sie durch entsprechende Schaltung für eine viertel oder halbe Stunde lang konstant. Der Kreisel hat zu Beginn dieser Zeit von der Anlaufperiodc her noch eine gewisse Präzessionsgeschwindig- keit und er führt daher gedämpfte Schwingungen, die sehr langsam verlaufen (etwa 3 bis 4 Minu- ten Dauer für einen einfachen Schwingungsweg im Durchschnitt), um die ihm jetzt zukommende Gleichgewichtslage herum aus. Um sicher zu sein, dass keine fremde Störung eingewirkt hat, liest man von Minute zu Minute den Zei- gerausschlag auf beiden Seiten ab und trägt den Mittelwert als Ordinate zu einer die Zeit darstellenden Abszissenachse auf. Übrigens unterscheiden sich die Zeigerausschläge auf beiden Seiten bei einem störungsfreien Versuche nur innerhalb der Grenzen der Ablesungsfehler (d. h. bis etwa ' i,, Grad) voneinander. Die Kurve, die man auf diese Weise erhält, mus> nun, wenn der Versuch brauchbar sein soll, die bekannte, nach einem E.xponentialgesetz in der Amplitude abnehmende Wellenform der gedämpften Schwingungen zeigen. Aus ihr lässt sich dann auf beiläufig ']„ Grad genau die Gleichgewichtslage, um die die Schwingung Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 419 erfolgt, ableiten. Zu warten, bis die Schwingungen ' erloschen .sind, ist daher nicht nötig und auch nicht empfehlenswert, weil sich bei zu langer Versuchsdauer durch Erwärmen des Elektro- motors u. s. f. die Versuchsbedingungen merk- , lieh ändern könnten. Auf die Theorie dieser Schwingungen, die für die ganze Versuchsaus- • führung von wesentlicher Bedeutung sind, werde ich übrigens späterhin noch zurück- ; kommen. , Die ersten Versuche, die ich auf solche Art vornahm, waren sehr ungenau. Die Schwingungen zeigten einen sehr unregel- mässigen Verlauf, was auf grosse Störungen ' hinwies und die Ausschläge waren im Mittel beträchtlich kleiner als sie nach der Voraus- setzung erwartet werden mussten, dass die Erd- drehung auch fiir irdische Bewegungsvorgänge \ mit der Drehung gegen den Fixsternhimmel , übereinstimme. Es schien mir daher anfäng- : lieh, als wenn ich einer ganz neuen Thatsache ' auf der Spur wäre. Um diese Frage ent- ' scheiden zu können, mus.ste man vor allem die Störungen beseitigen. Es zeigte sich bald, dass sie von dem durch die schnell umlaufen- den Schwungräder erzeugten Wind herrührten, denn ein in der Nähe aufgestellter grösserer Körper beeinflusste den Schwingungsvorgang und den Ausschlag erheblich. Dagegen Hess sich leicht Abhilfe schaffen, indem man die rotierenden Teile einkapselte. Ich Hess daher zwei Trommeln aus Blech herstellen, die die Schwungräder mit etwa i cm Spielraum um- schlossen und deren Hohlräume durch kurze Anschlussstutzen, die am Elektromotorgehäuse abgedichtet wurden, mit dem Lufträume, in dem der Anker läuft, in Verbindung standen. Alle Fugen lyurden sorgfältig mit Modellier- wachs abgedichtet, so dass der ganze innere Luftraum nach aussen hin luftdicht abge- schlossen war. Von da ab führte der Kreisel, wenn sonst keine Störungen einwirkten, regel- mässig verlaufende Präzessionsschwingungen aus und es zeigte sich, dass die früher gehegte Vermutung von einer deutlich ausgesprochenen Abweichung zwischen der aus irdischen Be- wegungsvorgängen erschlossenen und der astro- nomischen Erddrehung unbegründet war. Nicht geringe Schwierigkeiten machten an- fänglich eine Reihe von elastischen Schwing- ungen verschiedener Art, die durch die Bei- gabe der Blechkapseln, die übrigens unter sich und mit dem Elektromotorgehäuse gut abge- steift wurden, noch vermehrt wurden. Die Aufhängedrähte können Saitenschwingungen, die Blechkapseln Membranschwingungen aus- führen u. s. f. und sobald eine dieser Schwing- ungen mit der Umlaufzahl des Motors in Re- sonanz kommt, tritt sie in grosser Stärke her- vor und verhindert genaue Beobachtungen. So lassen die Blechkapseln ein sehr kräftiges trommelndes Geräusch hören, sobald der Mo- tor' entweder mit ungefähr 1200 oder auch ungefähr 1500 Umdrehungen in der Minute läuft. Sowie man aber ein wenig über eine dieser kritischen Tourenzahlen hinaus ist, hören diese Schwingungen plötzlich auf oder sie wer- den wenigstens so unmerklich, dass sie keine Störung mehr verursachen.' Aus diesen Grün- den ist auch die niedrigste Winkelgeschwin- digkeit, für die noch zuverlässige Beobach- tungen gemacht werden konnten, bei etwas über 1 500 Umläufen in der Minute gelegen. Bei manchen Versuchen, namentlich bei den höheren Geschwindigkeiten über 2200 hinaus, traten langsam schwingende Verschie- bungen der Ankerwelle des Elektromotors in ihrer Längsrichtung auf, so dass sie sich in den Lagern hin und her schob. Die Anker- welle hatte nämlich keinen Anschlag, der solche Verschiebungen verhindern konnte. Bei Umlaufzahlen, die nicht erheblich über 2200 hinausgingen, konnte man aber gute Versuchs- reihen erhalten, bei denen diese Schwingungen nicht auftraten. Ich sah daher davon ab, den Elektromotor umbauen, d. h. ihn mit einer Ein- richtung versehen zu lassen, durch die diese Schwingungen abgedämpft werden konnten, da dies ziemlich erhebliche Kosten verursacht haben würde. Wenn diese Schwingungen ein- mal auftraten, beruhigten sie sich nicht von selbst wieder, sondern der ganze Versuch wurde unbrauchbar. Zur besseren Abdämpfung der verschie- denen unerwünschten Schwingungen Hess ich übrigens vor der Vornahme der endgültigen Versuche ausser dem aus der photograpliischen Abbildung zu ersehenden Öltopfe noch zwei weitere Ölgefässe unter den Zeigerarmen auf- stellen, in die von jedem Zeigerarme ein fest damit verbundener Flügel herabging und ein- tauchte. Die Sicherheit der Nullstellung wurde dadurch nicht beeinträchtigt; nach Beendigung des Versuchs gingen die Zeiger, wenn die Schwungräder wieder still standen, so genau in die anfängliche Nullstellung zurück, als es die Genauigkeit der Ablesung zu erkennen ge- stattete. Ein Versuch, bei dem dies nicht zu- getroffen wäre, hätte natürlich verworfen wer- den müssen. Die Theorie des Versuchs gestaltet sich, wenn man zunächst von den nachher noch be- sonders zu besprechenden Präzessionsschwing- ungen absieht, sehr einfach. Das Trägheits- moment der rotierenden Massen sei mit S, die konstante Winkelgeschwindigkeit, mit der sie während des Versuchs umlaufen, mit «' und die Winkelgeschwindigkeit der Erddrehung, unter der Voraussetzung, dass sie mit der astronomischen übereinstimme, mit u bezeich- Digitized by Google 420 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. net. Ferner sei (f> die geographische Breite des Beobachtungsortes, V der Winkel, den die Gleichgewichtslage des rotierenden Krei- sels mit der Ost-West-Richtung bildet und Ai das Moment des von der Aufhängevorrichtung auf das Kreiselgestell in dieser Gleichgewichts- lage in der horizontalen Ebene übertragenen Kräftepaares. Nach dem Flächensatze muss , Af gleich der lotrechten Komponente der Änderungsgeschwindigkeit des Kreiseldralls in- \ folge der Erddrehung sein. Dabei verstehe I ich unter dem „Dralle" jenen Vektor, den man ' sonst auch das statische Moment der Be- wegungsgrösse oder nach Klein und Sommer- , feld den Impuls des Kreisels nennt. Die Änderungsgeschwindigkeit des Kreisel- 1 dralls ist gleich dem äusseren Produkte aus j dem Drall selbst und der als Vektor aufge- fassten Winkelgeschwindigkeit der Erddrehung. Von diesem Produkte ist die lotrechte Kom- ponente zu nehmen und gleich M zu setzen. Das liefert nach einfacher Ausrechnung die Gleichung M^^ S %(• u cos (p cos •/". Wegen der regelmässigen Gestalt der Schwungräder konnte das Trägheitsmoment ö I durch Rechnung gefunden werden und zwar ■ genauer, als es durch einen Schwingungsver- such in bekannter Weise hätte ermittelt wer- j den können. Der Beitrag des Ankers zu ß \ ist nämlich gegenüber dem Anteile der Schwung- ' räder so geringfügig, dass er ohne merklichen 1 Fehler selbst ganz hätte vernachlässigt werden J können; er wurde indessen schätzungsweise . berücksichtigt. Man erhielt im technischen . Masssystem, in dem das kg als Kraftein- I heit gilt, ß = 26,7 cmkg sec''. Die geographische Breite des Beobachtungs- ortes wurde - reichender Genauigkeit vorgenommen werden konnte. Die Proportionalität zwischen M und / hat sich dabei hinlänglich genau bestätigt und im Mittel aus allen Versuchen ergab sich M ■- 0,03696 cmkg für X"^ i *" oder wenn man x '" Bogenmass ausdrückt, c = 2,12 cmkg. Diese Zahlen beziehen sich auf den Fall des mit den Blechkapseln und allem sonstigen Zubehör für die endgültigen Versuche versehenen Kreisels. Die Beobachtungen der Kreiselablenkuni; durch die Erddrehung erstreckten sich nur auf die beiden Fälle, da.ss die Nulllage des ruhen- den Kreisels, entweder in den Meridian fiel oder senkrecht dazu stand, also in die Ost- West-Richtung zeigte. Im ersten Falle dürfte nach der Annahme, dass die astronomische Erddrehung auch für die irdischen Bewegungs- vorgänge massgebend sei, keine Ablenkung der Kreiselachse infolge der Rotation entstehen. Dies hat sich auch, wie man nachher sehen wird, hinreichend bestätigt. Ohne die Da- zwischenkunft des richtenden Kräftepaares der Aufhängung müsste zwar, je nachdem man den Kreisel im einen oder im entgegengesetzten Sinne rotieren lässt, die Nulllage eine stabile oder eine labile Gleichgewichtslage ^ein. Das richtende Moment M der Aufhängung reichte aber für alle Winkelgeschwindigkeiten, die zur Verfügung standen, weitaus hin, um auch im letzten Falle die Gleichgewichtslage zu einer stabilen zu machen. Der Kreisel verhält sich in dieser Hinsicht genau wie eine Magnetnadel, die an einem Drahte von genügender Torsions- steifigkeit aufgehängt, auch dann im stabilen Gleichgewichte steht, wenn der Nordpol im magnetischen Meridiane nach Süden zeigt. Ni dem das Moment M proportional ist, mit dem früher eingeführten Winkel »/' zu- sammen und die Gleichung, um deren Prüfung es sich handelt, kann in der Form c 'p --"^ fi ZV 11 cos 9) cos V geschrieben werden. Für u wäre dabei wohl eigentlich die Winkelgeschwindigkeit der Erde, die einer Umdrehung in einem Sterntage ent- spricht, einzusetzen; die Genauigkeit der Ver- suche reichte aber nicht aus, um zwischen dieser Winkelgeschwindigkeit und der anderen, die einer Umdrehung in einem mittleren Sonnen- tage entspricht, zu entscheiden. Daher wurde zunächst die letztere zu Grunde gelegt. Alle Grössen, die in der vorausgehenden Gleichung vorkommen, sind hiernach teils vor- her bekannt, teils den Ablesungen während eines Versuches zu entnehmen und es handelt sich nun darum, ob die Gleichung durch diese Werte befriedigt wird. Zur Durchführung des Vergleichs wurden die übrigen Grössen in die Gleichung eingesetzt und dann der „theore- tische" Wert des Winkels »/' daraus berechnet. Dieser wurde dem wirklich beobachteten Werte gegenübergestellt. Da sich herausstellte, dass sich »/? ber. und tp beob. immer nur wenig von- einander unterscheiden, durfte übrigens ohne in Betracht kommenden Fehler auf der rechten Seite der Gleichung in cos V sofort schon der beobachtete Wert von ip eingesetzt werden, so dass es nicht nötig war, die transzendente Gleichung für tp als solche aufzulösen. Ich lasse jetzt die Beobachtungsergebnisse folgen und erwähne dabei, dass ich bei der Vornahme der Versuche und der Ausführung der dazu gehörigen Zahlenrechnungen durch die geschickte und gewissenhafte Mitarbeit meines Assistenten, des Herrn Diplom-Ingenieur R. Düll, sehr wirksam unterstützt wurde. Es i.st mir eine angenehme Pflicht, ihm dafür meine Anerkennung und meinen Dank auszusprechen. A. Nulllage der Kreiselachse im Meridian. Hierbei wurde absichtlich vor Beginn der Ablesungen durch einen Anstoss eine Schwing- ung angeregt, da ein Ausschlag von selbst nicht zustande kam. Dann wurde von Minute zu Minute die Zeigerstellung aufgeschrieben, wobei an den Umkehrpunkten auch noch Zwischenablesungen der grössten Ausschläge gemacht wurden. Die Zahlen geben die auf- einanderfolgenden Ablesungen; die in Klammern ! stehenden Zahlen beziehen sich auf die Zwischen- ablesungen unter Voransetzung der Zahl der Sekunden, die seit der vorhergehenden Ab- lesung verstrichen waren. Zwischen je zwei nicht in Klammern stehenden aufeinanderfol- genden Zahlen liegt daher ein Zeitraum von einer Minute. Der Sinn, in dem der Motor bei dem Versuche umlief, ist durch Angabe der Richtung des Drehungsvektors gekenn- zeichnet und zwar so, dass z. B. ein „Drehungs- vektor nach Süden" bedeutet, dass sich die Schwungräder, von Süden her gesehen, im Uhr- zeigersinne drehten. Der Ausschlag ist mit einem -+- - Zeichen versehen, wenn die Drehung der Kreiselachse von oben gesehen im Uhr- zeigersinne erfolgte; im entgegengesetzten Falle mit einem — -Zeichen. 1. Versuch. Drehungsvektor nach Süden, Umlaufzahl 1915 in der Minute. Ablesungen: — 4,2; — 1,4; + 2,;; -|- 4,1; + »,4; — 1,95; — 3.6; — 1,85; + 1,6; + 3,5; + 2.35; —0.5; — 2,8; (4- 30": — 3,0);— 2,45; + 0,15; + 2,55; (+30": + 2,9); +2,7; -fO,4; — I.;; (+4S": — 2,4); —2,3; —0,7; -f- 1,6; + 2,4; + 1,15; —0,9; — 2,0; — 1,1; +0,8; + 2,0; (+ 15": 2,05). Hierauf wurde, nach einer Beobachtungs- dauer von 28' 15" der Versuch abgebrochen. Die Gleichgewichtslage berechnet sich nach diesen Zahlen zu +0,1 ", d, h. ihre Abweichung von der Nulllage übersteigt nicht die Fehler- grenze der Ablesungen. Dauer einer vollen Schwingung im Mittel 6' 17". 2. Versuch. Drehungsvektor nach Norden. Umlaufzahl 1830 in der Minute. Ablesungen: —3,0; —2,45; —0,8; + 1,15; + 2,15; +1,6; —0,2; —1,95; {+45": — 2,5); — 2,4; —1,6; 0,0; -{-1,3; (+30":+ 1,8); + «.7; +0,9; —0,8; -1,9; (+30": — 2,05); — 1,9; —1,05; -f 0,2; +1,2; (+30":+ 1,3); + 1,2; + 0,3; — 0,9; — 1,8; — i,S; — 0,75; + 0,3; + 0,95; ( 30": + 1,05). Nach 27' 30" wird der Versuch abge- brochen; die Gleichgewichtslage, um die die Schwingungen erfolgten, berechnet sich zu — 0,28", eine Abweichung von der Nulllage, die zwar nicht mehr durch blosse Ablesungs- fehler, aber doch noch durch andeiweitige Ver- suchsfehler erklärt werden kann. Schwingungs- dauer 7' 51". B. Nulllage der Kreiselachse senkrecht zum Meridian. Die Bezeichnungen sind die gleichen wie im vorigen Falle. Digitized by Google 422 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 3. Versuch. Drehungsvektor nach Westen. Umlaufzahl 1520 in der Minute. Ablesungen: — il,i; —8,0; —2,5; —0,9; — 3.8; —7,T^ —9.55; --7.9; —4.15;— 2,65; — 4,2; —6,8;— 8,25; (+15 : — 8.3);— 7.15; — 4.3; —3.1; —4.35; —6,35; — 7.3S; — 6,7; — 5,1; — 4.3; — 4.8; - 6,05; — 7.0; (+ IS": — 7.0s); —6,7; —5,85;— 4,9; -4,7; — 4.8; —5.4; —6,2; (+4S": — 6,3)- Abgebrochen nach 30' 45" Beobachtungs- dauer. Die Gleichgewichtslage der Schwingung zeigt eine Abweichung von — 5,65 * von der Nulllage. Schwingungsdauer 6' 9". 4.Versuch. Drehungsvektor nach Westen. Umlaufzahl 1530 in der Minute. Ablesungen: +0,6; — 2,0; —7,3; —10,9; (+15": — ii.o); —9.5;— 4,5; —«.4; (+ 15': — 1.35);— 2.95;— 6.5;— 9.2; (i- 15': — 9.45); — 8,4; —5.0; —2,65; (+15": — 2,6); —3,5; — 6,0; —8,0s; (+30": --8,2); —7,8; —5.3; — 3.75; (+30": — 3.7); —4,2; —6.0; —7,3; (+30": — 7.5); —7.2; —5.5; —4.0; (+30 : — 3.9)- Abgebrochen nach 24'. 30". Abweichung der Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich — 5,71". Schwingungsdauer 6' 7". 5. Versuch. Drehungsvektor nach Osten. Umlaufzahl 1540 in der Minute. Ablesungen: +8,3; + 5.85; + 3,i; (+ 3o" +2,95); +3.6; +5.7; +7.5; (+»5": +7.6); +6,75 + 4.7; +3.7; +4,8; +6,2; +6,9; +5,7 + 4.7; (+30": + 4.6); +4,8; +5.75; +6,45 (+30": + 6,6); +6,2; +5,4; +5.2; +5,55 + S.85; (+ 45" : + 5,95)- Abgebrochen nach 21' 45". Abweichung der Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich + 5,58". Schwingungsdauer 5' 26". 6. Versuch. Drehungsvektor nach Osten. Umlaufzahl 1550 in der Minute. Ablesungen: —0,5; + 1,8; +7,1; + 10,65 (+ 15": +10,75); +8.6; +3.5; +1,5; +4.0 + 7.75; +9,55; +7,2; +3,25; (+45": + 2,3) + 2,65; +4,9; +7,65; (+45' :+8,25); +8,0 + 5,3; +3,15; (+i5": + 3,i); +3,95; +6,05 + 7,5; (+15": + 7.6); +6,7; +4,s; (+45" + 3.7); +3.85; +5.0; +6,5; (+45": + 7.05) + 6,95; +5.7; +4.8; (+15": + 4,7). Abgebrochen nach 28' 15". Abweichung der Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich + 5,60". Schwingungsdauer 5' 39". 7. Versuch. Drehungsvektor nach Osten. Umlaufzahl 1710 in der Minute. Ablesungen: + 10,8; (+ 45" : + I2,i); + 1 1,7; + 6,95; +',8; (+3o": + o,9); +1,6; +5,0; + 9,0; ( V 45" •• + 10,45); + 10,35; + 7.5; + 3.5; I (+45": + 2,4); +2,55; +4,8; +7,85; +9,2; i +7.55; +4.5; +3,4; +4.85; +7.1; +8,4; . -Vifi; +5.45; +4.3; +5,0; +6,65; +7,8; (+ 30" : + 7,9); +7.6; + 5.95 ; + 4,75; (+ 30" : + 4,7); + 5,0; +6,15; +7,2; (+ 30" : + 7,4). . „ Abgebrochen nach 31 30 . Abweichung der Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich + 6, 1 2 ". Schwingungsdauer 6' 9' . S.Versuch. Drehungsvektor nach Westen. Umlaufzahl 1800 in der Minute. Ablesungen: —15,0; —12,4; —5,5; -0,2; (+30": +0,3); —0,4; —4,7; —9,8; — 12,3; (+15": — 12,4); — 10,8; —6,1;— 2,2; (+30": — 1,7); —2,15; —5,0; —8,7; — 10,55; (+15": — 10,6); —9,6; —6,5; — 3,8;(+45"•• — 3,25); — 3.5; —5,2; —7,8; —9,4; (+30": — 9,5); —9,1; —7,15; —5,0; —4,2; —5.2; — 7,0; —8,4; (+45": — 8,7). Abgebrochen nach 28 45". Abweichung der Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich — 6,61". Schwingimgsdauer 7' n". 9. Versuch. Drehungsvektor nach Osten. Umlaufzahl 1900 in der Minute. Ablesungen: +7,5; +7,2; +6,95; +6,9; + 6,95; + 7.15; + 7.35; (+ 15": + 7,4); +7.3S; + 7,25; +7,1; +7,0; +7.05; +7,15; +7.25; ■^7,1; +7,2; +7.1; +7,1- j Abgebrochen nach 17'. Abweichung der ! Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich ! +7,18*. Schwingungsdauer unsicher; ungefähr 6' 48". 10. Versuch. Drehungsvektor nach Westen. Umlaufzahl 2000 in der Minute. Ablesungen: —9,3; —8,8; —Tfi; —6,4; — 5,8; —6,15; —7,2; —8,3;— 8,85; -8,55; — 7,1\ —^.7\ —6,2; —6,4; —7,05; —7,9; -8,5; (+15": — 8,55); —8,3; —7,8; — 7,i; — 6,6. Abgebrochen nach 20'. Abweichung der I Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich ■ — 7,45". Schwingungsdauer 8' o". I I II. Versuch. Drehungsvektor nach Osten. I Umlaufzahl 2200 in der Minute. [ Ablesungen: + 13,95; + ii,5; +6,8; H 3,«; i (+45": + 2,3); +2,55; +4,7; +8,2; + 11,15; Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 423 -45": + 12,15); +12,1; +10,55; +7.4; -4.4; (+30": + 3,75); +3-85); +5.3; +7.8; -10,05; +11,05; +10,15; +7.8; +5.15; r4,65; +575; +7.65; +9.5; +10,35; -9,9S; +7.9; +5.65; +4,95; +5.8; +7.5; 9.2; + 10,05. Abgebrochen nach 32'. Abweichung der Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich " ~.^3"* Schwingungsdauer 8' o". 12. Versuch. Drehungsvektor nach Westen. l'mlaufzahl 2280 in der Minute. .Ablesungen: —7,0; —7,2; —7,75; —8,55; -9.'; (+30": — 9.2); —9.15; —8,7;— ».05; -7,55; —7.4; --h7\ —8,15; —8,5; —8,8; -8,65; —8.3; -7,95; —7.8; -7,95; —8,15; -8,4; —8,65; -8,6; —8,5; -8,3; -8,15; ,-45": — 8,1). Abgebrochen nach 25' 45'. Abweichung der Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich — 8,23". Schwingungsdauer 8' 35". Nach diesen Zahlen lässt sich die Wellen- form der Schwingung auftragen. Dies ist mit allen 1 2 Versuchen geschehen, um sie darauf hin zu prüfen, ob sie von merklichen Störungen frei waren. Ich begnüge mich damit, umstehend zwei dieser Abbildungen wiederzugeben, die sich auf die Versuche 2 und 6 beziehen. ') Die anderen sind ganz ähnlich. 10' Fig. 2. F'K- %■ ■ ) Die Gleichgewichtslage, um die die Schwingungen "folgten, igt durch eine gestrichelte, die theoretisch zu er- »»rtende Gleichgewichtslage durch eine ausgezogene Linie »"Ktgeben, die im Falle der Fig. 3 mit der .\bs7.issenachse 'osammenfällt. Eine Zusammenstellung der beobachteten Ausschläge »p und einen Vergleich mit den in der früher angegebenen Weise berechneten Werten von ip liefert die folgende Tabelle: KichtuDg Zahl der 1 Dauer Ver- such Nr. des Drehungs- vektors Umläufe in der Minute ■H' ber. beob. Unter- . schied einer vollen Schwing- nach ung I Süden 1915 0 + 0,10 + 0,10 *', ■7;; 2 Norden 1830 0 — 0,28 — 0,28 ">>:. .1 Westen l$20 -5.S4 -5.6S — 0,11 ^•9., 4 Westen 1530 -s.ss -S.7' — 0,13 ^ 7 5 Osten 1540 + 5.62 + S.S» — 0,04 5 «6;; 6 Osten 1550 + 5.65 + 5.6° — 0,05 5, 39., 7 Osten I7IO + 6,23 + 6.12 -0,11 6 Q 8 Westen 1800 -6.5s — 6,61 — 0,06 t'y. 9 Osten 1900 + 6,92 + 7.18 + 0,26 6' 4»' 10 Westen 2000 -7.27 -7.45 -0,18 8 0 II Osten 22CO + 7,99 + 7.63 — 0,36 8' 0" 12 Westen 2280 -8,27 -8,23 + 0,04 8' 35" Der grösste Unterschied zwischen ^ ber. und V beob. macht daher bei den letzten zehn Versuchen etwa 4 5 vom Hundert eines der beiden Werte aus, ist aber im Durchschnitt viel kleiner. Das Überwiegen der mit dem negativen Vorzeichen versehenen Unterschiede scheint auf einen systematischen Fehler von geringer Grösse hinzudeuten.') Als Gesamt- ergebnis wird man wohl aussprechen dürfen, dass der Unterschied zwischen der aus der Beobachtung irdischer Be- wegungsvorgänge abgeleiteten Winkel- geschwindigkeit der Erddrehung und der astronomischen, falls ein solcher *• y^ V y4i «• yT •»0 y{\ 1' yf\ \ 0 X : ; ! 600 tooo 1500 3O00 Kig 4. Unterschied doch noch bestehen sollte, nicht mehr als etwa 2 vom Hundert aus- machen kann. i) Möglich wäre zwar auch die Vermutung, dass hierin und in den Zahlen fiir die Schwingungsdauem eine An- deutung für eine geringe Abweichung der Winkelgeschwin- digkeiten der Erde in dem früher ausführlich erörterten Sinne erblickt werden könnte. Wahrscheinlicher ist aber jedenfallü die Erklärung durch Beobachtungsfehler Digitized by Google 424 Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 14. Auch die Zahlen der vorhergehenden Tabelle habe ich in einer Zeichnung, Abbildung 4, auftragen lassen, in der die Abszissen die Um- laufsgeschwindigkeiten des Kreisels, die Ordi- nalen die Ablenkungen aus der Nulllage und zwar mit Unterdrückung des Vorzeichens dar- stellen. Die Werte von ip beob, sind durch kleine Kreise angegeben, während die Werte von V ber. auf der ausgezogenen Linie ent- halten sind. Bei einer letzten Versuchsreihe wurden die Schwungräder abgenommen, so dass nur der Anker des Elektromotors für sich rotierte. In keiner der beiden Lagen (Nord-Süd und Ost- West) ergab sich dabei eine Ablenkung von messbarer Grösse, obschon wegen der erheb- lichen Verminderung des von der trifilaren Aufhängung getragenen Gewichts (von 105,7 ^S auf 34,7 kg) die Messvorrichtung jetzt viel empfindlicher geworden war. Es war nötig, dies festzustellen, um nachzuweisen, dass sich ein merkbarer Einfluss des magnetischen Feldes der Erde auf den Elektromotor bei den Haupt- versuchen nicht geltend zu machen vermochte. Es bleibt mir noch übrig, die Theorie der Präzessionsschwingungen aufzustellen, die die Kreiselachse bei konstanter Umlaufgeschwindig- keit um ihre Gleichgewichtslage herum aus- zufuhren vermag. Dabei sehe ich von der Berücksichtigung einer Reihe unerheblicher Nebenumstände ab und beschränke mich über- dies auf die Untersuchung von Schwingungen, die klein genug sind, um sie als unendlich klein betrachten zu können. Bei diesen Schwingungen bewegt sich, wie es schon die Beobachtung lehrt, die Kreisel- achse nahezu in einer horizontale Ebene. Auch die Änderungsgeschwindigkeit des Dralls ist daher mit demselben Grade der Annäherung horizontal und zwar in jeder Stellung senkrecht zur Kreiselachse gerichtet. Nach dem Flächen- satze muss also während der Schwingung von den Aufhängedrähten ausser den durch das Gewicht des Kreisels hervorgerufenen Span- nungen auch noch ein Kräftepaar von hori- zontal gerichtetem Momentenvektor auf den Kreisel übertragen werden, der gleich der be- sprochenenÄnderungsgeschwindigkeit desDralls ist. Dieses Kräftepaar ist weit grösser als das durch die Torsion der trifilaren Aufhängung bedingte, das früher mit dem Buchstaben -^l/ bezeichnet wurde und dessen Momentenvektor lotrecht gerichtet ist. Es verhält sich nämlich zu M wie die Winkelgeschwindigkeit der Prä- zessionsschwingungen in einem gegebenen Augenblicke zur betreffenden Winkelgeschwin- digkeitskomponente der Erddrehung. Dieses bei den gegebenen Versuchsbedingungen ver- hältnismässig grosse und mit der Zeit veränder- liche Kräftepaar wird durch die Aufhängedrähte dadurch auf den Kreisel übertragen, dass dit einzelnen Drähte verschieden stark gespannt sind. Wegen der Veränderlichkeit der Span- nungen erfahren die Aufhängedrähte zugleich elastische Längenänderungen, und daraus folgt, dass.die Kreiselachse während der Schwingungen ausser der bisher allein in Betracht gezogener. Drehung um eine lotrechte Achse zugleich noch Drehungen um eine zu ihr selbst senkrecht stehende horizontale Achse ausfuhren muss, die freilich von so geringer Grösse sind, dass man sie nur durch besondere Hilfsmittel nachweisen könnte. So klein diese Drehungen aber auch sind, so wichtig sind sie für den zeitlichen Verlauf der Schwingungen. Bezeichnet man den sehr kleinen Winkel, um den sich die Kreiselachse gegen ihre Gleich- gewichtslage um eine zu ihr senkrecht stehende horizontale Achse zur Zeit t gedreht hat, mit Q, die Drehung um die lotrechte Achse mit x (wobei aber ip jetzt nicht die Drehung aus der Nulllage, sondern die Drehung aus der Gleich- gewichtslage des rotierenden Kreisels bedeuteti, so kann man auf Grund der vorhergehenden Erwägungen ohne weiteres die Bewegung'^- gleichungen anschreiben Ow '{^ == + cVf und ölt; '^f = — A'(<. «/ dt Dabei giebt Wit/ die absolute Grösse de> Dralls, c den schon früher damit bezeichneten Proportionalitätsfaktor an, während K ein neu eingeführter Proportionalitätsfaktor ist, der den Zusammenhang zwischen der Drehung q und dem dadurch in den Aufhängedrähten vermöge ihrer Zugelastizität hervorgerufenen Kräftepaarc angiebt. Man kann den Wert von K aus den ein- zelnen Daten der trifilaren Aufhängung berech- nen. Wenn die unteren Befestigungspunkte der Drähte mit dem Schwerpunkte des Krei.sel- in einer horizontalen Ebene lägen, hätte man einfach EF j2 / ■ 2' wo E der Elastizitätsmodul des Drahts, /• der Querschnitt eines Drahts (gleich 0,0177 cm-), / die Drahtlänge (gleich 658 cm), s die ¥m- fernung je zweier Drähte voneinander (gleich 6 cm) ist. Dazu kommt aber noch das Pro- dukt aus dem Kreiselgewichte und der Höhe der 'Aufhängepunkte über dem Kreiselschwer- punkte. Die letzte Strecke Hess sich mit Rück- sicht auf die besondere Befestigungsart der Drähte am Elektromotorgestell nicht mit hin- reichender Sicherheit angeben; aus.serdem kannte man auch den Wert von /:" nicht genau genug. Ich zog daher vor, K unmittelbar dufch einen besonderen Belastungsversuch am ruhenden Kreisel zu bestimmen. Zu diesem Zwecke Ä' = Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 42 s wurden seitlich Gewichte aufgesetzt und die durch sie verursachten Drehungen q mit Hilfe einer Spiegelablesung gemessen. Dadurch er- gab sich -Är= 2985 cmkg. Für c war schon früher c = 2,12 cmkg gefunden. — Durch Elimination von p aus den beiden Bewegungsgleichungen erhält man für ip rf2«p «2 7V' = — KcV) und derselben Gleichung muss auch Q genügen. Das ist aber die Differential-Gleichung einer einfachen harmonischen Schwingung von der Schwingungsdauer r= 2Jr - VKc O war früher zu 26,7 cmkg sec*^ ermittelt. Setzt man, um bestimmte Zahlenwerte zu er- halten, ZV = 209,4 — , was 2000 Umläufen in "^ sec der Minute entspricht, so erhält man T== 442 sec = 7' 22" Hir die Dauer einer „vollen" Schwingung bei 2000 Umläufen oder auch 5' 31" bei 1500 Um- läufen des Kreisels. Die aus den früher an- gegebenen Versuchszahlen zu entnehmenden Schwingungsdauern stimmen damit, wenn sie auch unter sich etwas abweichen, im Mittel so gut überein, als man es von einer solchen An- näherungsrechnung, die z. B. schon auf die Dämpfung gar keine Rücksicht genommen hat, nur irgend erwarten kann. Schliesslich möchte ich noch bemerken, dass ich die hier beschriebenen Versuche nicht als eigentliche Präzisionsversuche bezeichnen kann. Sie sind zwar ohne Zweifel erheblich genauer, als alle früher in der gleiche^ Absicht unternommenen; dagegen stellen sie noch lange nicht das Äusserste dar, was sich nach dem gleichen Versuchsplane mit weiter verbesserten Hilfsmitteln erreichen Hesse. Bei Versuchen, die in der Absicht angestellt würden, die höchst- mögliche Genauigkeit der Messung zu erreichen, würde man in erster Linie für die Unverrück- barkeit der oberen Aufhängepunkte der Drähte besser sorgen müssen, als es mir möglich war. Um eine genügende Länge dieser Drähte zu erhalten, musste ich sie durch eine Öffnung in der Decke des Versuchsraumes fuhren und an | der mit dem Dachgebälk zusammenhängenden j Decke des darüber liegenden Raumes befesti- | gen. Bei windigem Wetter fuhrt das Dach- j gebälk kleine Bewegungen aus, die zwar nicht 1 die Gleichgewichtslage, aber den zeitlichen Ver- j lauf der Schwingungen beeinflussen. Auch sonst , Hesse sich natürlich noch manches verbessern, i Ob ein in dieser Weise noch weiter ver- feinerter Versuch mit demselben Ergebnisse abschUessen würde, wie jetzt, oder ob sich da- mit ein Unterschied zwischen der Winkel- geschwindigkeit der Erde gegenüber irdischen Bewegungsvorgängen und der Winkelgeschwin- digkeit gegen den Fixsternhimmel nachweisen Hesse, muss dahingestellt bleiben. Für ganz unwahrscheinlich vermag ich ein Ergebnis in der zuletzt genannten Richtung nicht zu halten. Gewisse Andeutungen von einer Abweichung, weniger hinsichtlich der Grösse, als hinsichtHch der Richtungder Winkelgeschwindigkeit scheinen sich ja aus den mitgeteilten Ziffern immerhin herauslesen zu lassen; sie sind aber zu un- bestimmt und liegen zu weit innerhalb der möglichen Fehler, als dass sich darauf ein Ur- teil stützen Hesse. Für das Wahrscheinlichste muss man es daher halten, dass ein Versuch mit weiter verbesserten Hilfsmitteln diese An- deutungen als blosse Beobachtungsfehler nach- weisen würde. Nachtrag. Nach einem Referate in den Beiblättern zu den Ann. der Phys. Bd. 28, S. 295, 1904 ist der berühmte amerikanische Physiker E. H. Hall (Phys. Rev. S. 179, 1903) auf Grund zahlreicher neuer Versuche zu dem Schlüsse gekommen, dass eine geringe Ablenkung fallen- der Körper nach Süden hin als möglich zu- gegeben werden müsse. Durch bekannte Ur- sachen lässt sich eine Ablenkung in dieser Richtung von irgendwie merkUchem Betrage nicht erklären; sie wurde daher stets bestritten, obschon sie von älteren Experimentatoren wie- derholt gefunden war. Um die Frage end- gültig zu entscheiden, hält Hall weitere sorg- fältige Versuche für erforderlich. Nimmt man an, dass diese Versuche die südliche Ablenkung bestätigten, so würde damit sofort auch eine Erklärung für die systematischen Abweichungen gefunden sein, die in der vorstehenden Ab- handlung zunächst . als blosse Beobachtungs- fehler angesehen wurden. Denn es ist klar, dass sich jene unbekannte Ursache, die zur südUchen Ablenkung fallender Körper führt, auch im Verhalten des rotierenden Schwung- rades geltend machen würde oder mindestens geltend machen könnte. Damit wäre dann auch die Möglichkeit eröffnet, jene unbekannte Ursache mit Hilfe von Kreiselversuchen genauer zu erforschen, als es durch die Beobachtung der Fallbewegung allein geschehen kann. — Ich behalte mir vor, auf diese Frage später noch zurückzukommen. Digitized by Google 426 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. Über die Cooper - Hewittsche Quecksilber- bogenlampe als Funkenstrecke. Von George W. Pierce. I. Einleitung. Herr Peter Cooper-Hewitt hat eine neue Form der Quecksilberbogenlampe konstruiert, die dazu bestimmt ist, an Stelle einer Funken- strecke bei drahtloser Übertragung von Zeichen und ebenso beim Hervorrufen hoch gespannter Entladungen mit dem Tesla-Transformator Ver- wendung zu finden. Die Hewittsche Funken- strecke benutzt die Entladung zwischen Queck- silberelektroden in einer luftleer gemachten Birne an Stelle des gewöhnlichen Funkens in Luft zwischen festen Metallelektroden. Fig. i stellt Fig. I. eine Zeichnung der gewöhnlichen Form der Cooper-Hewittschen Vakuumfunkenstrecke dar. Am Boden einer luftleer gemachten Birne von 15 bis 20 cm im Durchmesser sind zwei Vertiefungen angebracht, die mit Queck- silber gefüllt sind und zwischen denen die Entladung erfolgt. Kurze Stücke Platindraht (1,5 mm im Durchmesser), die in das Glas ein- geschmolzen sind, dienen dazu, den Strom in die Birne hineinzuleiten. Um eine ungleichmässige Erwärmung der eingeschmolzenen Drähte zu ver- hindern, können die beiden vorstehenden Teile in Quecksilberbecher eingetaucht werden, an die die Verbindungen angeschlossen werden. Bei der Herstellung der für diese Versuche angewandten Vakuumfunkenstrecken wurde das Quecksilber für die Birnen sorgfältig durch Destillieren und durch Waschen in einem Sal- petersäurefilter gereinigt und die richtige Luft- verdünnung in der Weise bestimmt, dass man die Birne während des Auspumpens als Funken- strecke für eine Tesla- Spule benutzte. Die vorliegende Arbeit enthält folgende Kapitel : 2. Quantitative Messungen der Induktion zwischen Stromkreisen mit den beiden Funkenstreckenformen im Senderstrom- kreise. 3. Resonanz zwischen solchenStromkreisen. 4. Photographien der Schwingungen in der Vakuumfunkenstrecke vermittels rotierender Spiegel. 5. Photographien, aus denen die Schnellig- keithervorgeht, mit der sich dieHewitt- Funkenstrecke wieder auf ihren Anfangs- zustand einstellt. 6. Kalorimetrische Messung des Ohmschen Widerstandes der Vakuumfunkenstrecke. 7. Bestimmung der geeigneten Luflverdünn- ung für dieselbe. 2. Quantitative Messung der Induktion zwischen Drahtschleifen. Um einen direkten Vergleich der Vakuum- funkenstrecke mit dem Funken in Luft zwischen festen Metallelektroden zu erhalten, habe ich die Intensität der Zeichen gemessen, die man in einem Empfängerstromkreise bezw. mit den beiden Funkenstreckenformen Im Sender- I kreise erhält. Was den Detektor anbelangt, ; so musste ich eine Form des Galvanometers für . oszillierende Ströme benutzen, die von Fleming I erdacht und im Jahre 1897 von Northrup, Pierce und Reichmann •) bei einem Versuche ' über Induktion zwischen entfernten Stromkreisen j angewandt worden ist. Fig. 2 giebt eine Zeich- I nung dieses Instrumentes. Im Mittelpunkte der Figur zwischen S und N befindet sich eine sorg- ] fältig isolierte Spule, die gewöhnlich aus unge- l) Electrical World, ig. a. 2$. Her.. 1897. I ^i I r_a. ^ ^ ^ Fig. ». Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang, No. 14. 427 fähr icx) Windungen dünnen Drahtes besteht. Die Spule hat einen inneren Durchmesser von ungefähr i cm und ist mit dem Empfanger- stromkreise in Serie ge.schaltet. Im Inneren der Spule ist eine dünne Kreisscheibe aus Silber- folie von ungefähr 6 mm Durchmesser aufge- hängt, an welcher ein Spiegel vermittels eines dünnen langgestreckten Glasstabes befestigt ist. Der Empfindlichkeit wegen müssen Scheibe und Spiegel so leicht wie möglich sein. Die Auf- hängung besteht aus einem dünnen Quarzfaden, so dass die Scheibe mit der Spulenebene einen Winkel von ungefähr 45" bildet. Durch die Oszillationen im Empfängerstromkreise, welche auch durch die Spule gehen, werden in der Scheibe Oszillationen induziert; dieselbe wird daher abgestossen und strebt danach, sich recht- winklig zur Spule einzustellen. Die Ablenkungen werden vermittels Fernrohr und Skala abge- lesen. Die Periode des Instrumentes beträgt 5 Sek., und die Aufhängung ist so leicht, dass m i Fig. 3- die Ablenkungen so gut wie vollständig ge- dämpft sind. Beim Anstellen der vorliegenden Vergleiche wurden die Daten nicht mit gewöhnlichem Stromkreise für drahtlose Telegraphie von der „offenen" Form, sondern mit aus geschlossenen Drahtschleifen bestehenden Stromkreisen (Fig. 3) erhalten. Der Senderstromkreis A besteht aus einem Glaskondensator a in Serie mit der Funkenstrecke i und einer rechtwinkligen Draht- -schleife, die 4 m zu 3 m misst. An die Funkenstrecke sind die Enden des Sekundär- kreises eines Hochspannungstransformators an- geschlossen, welcher durch den zu Beleuchtungs- zwecken dienenden Wechselstrom betrieben wird. Die Luft-Funkenstrecke besteht aus kleinen Stücken von Iridium, welche in schwere Messing- kugeln eingesetzt sind. Vermittels eines Um- schalters lässt sich die Hewitt- Lampe an die Stelle der Iridiumfunkenstrecke einschalten. Der Empfängerstromkreis ß ist 20 m vom Senderstromkreis entfernt; er besteht aus einem veränderlichen Kondensator, der mit dem Detektor in Serie geschaltet ist, und einer ge- schlossenen rechtwinkHgen Drahtschleife (2 Meter X I Meter) in einer zum Senderkreise parallelen Ebene. Wenn der Empfängerkreis zu annähern- der Resonanz mit dem Senderkreise gebracht worden ist, so erhält man bedeutende Ab- lenkungen des Instrumentes. Beim Ablesen wurde die Entladung während der Schwingimgs- dauer des Instrumentes aufrechterhalten und die Impulse bestimmt. Die folgenden Ablesungsreihen (Tabelle I) haben den Zweck, die Gleichförmigkeit und hohe Wirksamkeit der Quecksilberlampe im Vergleich mit der Iridium - Funkenstrecke zu zeigen. Die Ablesungsreihen wurden in der V < b 8 10 12 14 16 \S 20 Zahl der Platten im I^urtkondensator. Fig. 4. in der Tabelle angegebenen Reihenfolge aus- geführt; die Ablesungen sind in Centimetern ausgedrückt, und derSkalenabstand betrug6ocm. Tab eile I. Cooper-Hewitt i Funken | Cooper-Hewitt Funken 25.9 6.4 1 26.4 7-7 25.8 6.5 26.3 6.8 26.5 6.4 26.0 6.\ 25.8 6.7 26.6 6.4 26.3 6.7 25.9 6.5 271 6.7 25.8 6.4 27.0 6.8 *7-7 6.3 25.2 6.4 26.1 6.8 26.2 6.7 27-5 6.5 26,2 6.8 6.62 26.9 26.5 6.3 26.3 6.62 Mittel Hieraus ist zu ersehen, dass die Ablenkungen bei der Quecksilberlampe ungefähr viermal Digitized by Google 428 Physikalische Zeitschrift. J. Jahrgang. No. 14. grösser sind als die unter ähnlichen Verhält- nissen mit der Iridium - Funkenstrecke zu er- zielenden. Andere Vergleiche mit verschiedenen Kapazitäten und Induktanzen in den Strom- kreisen ergaben gleichfalls beträchtlich grössere Ablenkungen mit der Quecksilberlampe als mit der Funkenstrecke. Mit ersterer war der Funken am Sekundärkreise einer Tesla- Spule gleichfalls 4 — 5 mal länger, als man ihn mit der Iridium - Funkenstrecke erzielen konnte. Die grössere Funkenlänge, die man mit dem Tesla -Apparat erhielt, deutete jedoch nicht auf einen Zuwachs der Gesamt- wirknng in der Sekundärspule, da die Funken weniger zahlreich gewesen sein konnten. Da- her wurde ein Versuch mit Induktion zwischen Drahtschlingen vorgenommen. Das Ergebnis zeigt, dass die zwischen den Stromkreisen über- mittelte Gesamtenergie mit der Quecksilber- lampe ungefähr viermal grösser war als mit der Funkenstrecke. Die hier angegebenen Platten variiert wurde. Die Kapazitäten sind als Abszissen aufgetragen, während die Ab- lenkungen in Centimetern durch die Ordinalen dargestellt werden. Die Kapazität ist für jede Platte des Luftkondensators 248 cm. Die Kapazität bei Resonanz lässt sich bis auf 1—2 Prozent leicht bestimmen. Ich bin z. Zt. mit Versuchen an industriellen Stromkreisen für drahtlose Telpgraphie an Stelle geschlossener Schlingen beschäftigt. Einige mit einem rotierenden Spiegel (Fig. 5; aufgenommene Photographien der Quecksilber- funkenstrecke und des gewöhnlichen Funkens in Luft zwischen Kadmiumelektroden sind auf Fig. 10 — 14 dargestellt. Dimkelr-aum Fig. S- Resultate beziehen sich natürlich nur auf die besondere Form von Stromkreisen und auf die spezielle Vakuumfunkenstrecke, die ich angewandt habe. Ich habe auch einige Versuche mit ver- schiedenen offenen Stromkreisen angestellt, wie diese in der drahtlosen Telegraphie verwandt werden; die Ergebnisse sind jedoch noch nicht so weit, dass ich sie anfuhren könnte. 3. Resonanz. Wegen der Regelmässigkeit der Queck- silberfunkenstrecke lässt sich diese mit Vor- teil bei der Untersuchung der Resonanz zwischen Hochfrequenzstromkreisen anwenden; z. B. lassen sich die bei diesem Versuche be- nutzten geschlossenen Schleifen ganz genau vermittels dieser Funkenstrecke und der oben j beschriebenen Instrumente abstimmen. Mit 1 einem festen Senderkreis wurde die Kurve der ' Figur 4 (vorige Seite) vermittels einer einzigen 1 Reobachtungsreihe erzielt, bei der der Luftkon- 1 densator im Empfängerkreise von 6 bis auf 21 I c B H|,H Fig. 6. WenndieQuecksilberfiinkenstreckeinThätig- keit direkt mit dem Auge beobachtet w'rd, ohne dass man einen rotierenden Spiegel benutzt, so sieht man eine intensive Leucht- erscheinung durch die ganzen Röhren hindurdi, während ein helles Aufblitzen von beiden Elek- troden aus um die Berührungslinie des Queck- silbers mit dem Glase geht. Es sieht aus, als ob eine grosse Zahl dieser kleinen Feuerspring- brunnen gleichzeitig spielten. Der rotierende Spiegel zeigt jedoch, dass sie gewöhnlich nach- einander auftreten; jedes kleine Aufleuchten geht durch die verschiedenen Schwingungsserien und vergeht, bevor ein anderes Aufblitzen eintritt. Es ist daher nicht schwierig, die Expositions- zeit so kurz zu wählen, dass nur ein Auf- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 429 leuchten mit den Oszillationen, die dazu ge- hören, auf der Platte sichtbar wird. Dadurch, dass man die Röhre mit einem Diaphragma versah, und die Stellung der empfindlichen Platte danach wählte, konnte man die Bilder in Fig. 10, 12 und 14 so einrichten, dass nur die Beleuchtung der näheren Elektroden- bereiche darauf kam. Der Spiegel drehte sich in der Richtung von der Unterseite der Zeich- nung nach der Oberseite. In Fig. 10, 12 und 14 wurde Licht, das hell genug war, um die photographische Platte zu beeinflussen, nur von der einen Elek- trode, der Kathode, erhalten. Die Belichtung ist zu kurz, um die Vorgänge an der Anode zu zeigen. Durch Benutzung einer grösseren Kapazität und einer grösseren Induktanz lässt sich die Oszillationszeit so erhöhen, dass die Belichtung zur Erzielung eines schwachen Ein- druckes von der Anode ausreicht. Dieses wurde in einem Falle gemacht, wo die Kapazität 0,117 Mikrofarad, die fnduktanz 0,0071 Henry und die Oszillationszeit daher 0,000178 Sekunden betrug. Das erzielte Bild, das ich hier nicht wiedergebe, zeigte, dass während des Vor- handenseins des hellen Lichtpunktes an der Kathode auch ein schwaches Glimmlicht vor- handen ist, welches sich über die ganze Anoden- fläche ausbreitet. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Strom, dessen Wirkung hier photographiert wird, genau von demselben Charakter, wie der Quecksilberlichtbogen ist, nur dass der Strom mehrere Male während der Kondensatorentladung sich umkehrt. Beim Quecksilberbogen mit Gleichstrom bedeckt sich nämlich die Anode mit einem schwachen Glimmlicht über die ganze Fläche, während das Kathodenbereich, abge- sehen von einem sehr kleinen Lichtfleck von ausserordentlicher Helligkeit, ganz dunkel ist. Ein wichtiger Umstand bei den mit Hilfe der Quecksilberfunkenstrecke erzielten Bildern ist der, dass die Eindrücke so scharf sind (auf dem Negativ), dass ihr gegenseitiger Abstand (vergl. Flg. IG und 14) mit grosser Genauig- keit sich messen lässt, weswegen diese Form der Funkenstrecke für die photographische Messung der Dauer einer Kondensatorentladung nützlich wird. Zum Beispiel wurden die in Ta- belle II wiedergegebenen Werte in Sekunden einer Doppelschwingung erhalten. Tabelle II. 23 Platten im Glaskomlensator. Induktanz Spule I und Zuleitungen Zuleitungen Spule II und Zuleitungen 2.30X10--S .588XIO-S 7.90x10—5 2.30 •S85 8.03 2.28 •584 , 8.10 Zeit in Sek. 2.29 ■585 ' 8.12 2.30 .584 7.90 • 2.30 8.12 2.29 8.03 Mittel 2.295 •585 8.03 Mittlerer Fehle r -3% .2% ■9% Die Messungen in der letzten Spalte wurden mit einer Kadmium-Funkenstrecke an Stelle der Quecksilberlampe vorgenommen und zeigen grössere Abweichungen, als die mit der Vakuum- funkenstrecke erhaltenen Zahlen. Ähnliche Messungen wie die in Tab. II wurden bei der Bestimmung der Kapazität der Kondensatoren und der Induktanz der Leitungen Kig, 7. K.ilorimeter A. Digitized by Google 430 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. Hg. 8. Kalorimeter 15. benutzt, da diese Grössen flir die Diskussion von Kapitel 6 dieser Arbeit erforderlich sind. Die Bestimmung dieser Grössen wurde in folgen- der Weise vorgenommen: Spule I und Spule 2 waren mit grosser Genauigkeit gewickelt, und ihre Induktanzen, L und L Hessen sich aus ihren geometrischen Dimensionen berechnen: Z^i = i,o6x lO* magnetische Einheiten, Zj == 14, 1 X lO'' do. do. Wenn L die unbekannte Induktanz der Leitungen ist, .so können wir nach Thomsons Formel aus Tabelle II entnehmen: 2 Jt Y{Li 4- L) C= 2,29s X 10-* (i) 2jtV{LC =0,585x10-» (2) 2xV{Li+'L)c='i,oz xio-'> (3) Wenn C aus (i) und (2) eliminiert wird, so erhalten wir /. = 0,073 X IQ-*, was durch Substitution in (2) C==o,ii75x lO-'-' magnetische Einheiten, = 1,05 x: 10* cm ergiebt. Ebenso erhält man aus Gleichung (3) C"= 1,04 X io''cm. Auf diese Weise wurde die Induktanz der Zuleitungen und die Kapazität der Konden- satoren in einer Anzahl Fällen bestimmt (Tab. III), um bei der Diskussion der in Kapitel 6 für den Widerstand der Vakuumfunkenstrecke er- haltenen Resultate verwandt zu werden. Tabelle III. n = Platteozahl im Kondensator T = Periode in Millionstel Sekunden bei der Entladung nur durch die Zuleitungen T" = Periode bei der Entladung durch die Zuleitungen und 0.009 "^ Henry in Serie » 7- r Induktanider Kapazität in Zuleitungen in Mikrofarad Henry (ber.) (ber.1 3 2-39 7.76 .0000111 .0130 7 3.78 12.1 .0000116 ■0313 «9 6.14 18.6 .0000130 .0730 24 7.48 23-5 .0000120 .1170 Die Kapazitäten waren bis auf i Prozent genau. Die Induktanzen sind als Differenz be- stimmt worden und können daher einen Fehler bis zu 2 Prozent enthalten. 4. Photogramme mit dem rotierenden Spiegel. Beim Suchen nach einer Erklärung für die grössere Gleichförmigkeit und Wirksam- keit der Quecksilberfunkenstrecke zur Er- zeugung einer induktiven Wirkung zwischen Stromkreisen habe ich eine Reihe von Photo- grammen von Kondensatorentladungen durch die Quecksilberlampe aufgenommen. Zu diesem Zwecke wurde der frühere Apparat mit rotie- rendem Spiegel benutzt (Fig. 5). Der Konkav- spiegel iT/ hat eine Brennweite von 1,52 Metern und wird mit einem Batteriemotor von einer Geschwindigkeit von 20 — 70 Umdrehungen pro Sekunde betrieben. Quecksilberlampe, Spiegel und Platte befinden sich in einem lichtdichten Kasten, dessen die photographische Platte tragen- des Ende in einen dunklen Raum hineinragt. Keine Seite der empfindlichen Platte ist gedeckt, so dass der Beobachter, der den Kondensator mit einem Hochspannungstransformator in der Weise ladet, dass er in dem dunklen Zimmer einen Um- schalter bethätigt, ein Aufblitzen auf der Platte sehen kann, wenn dieselbe getroffen wird. Er kann wirklich jede Oszillation ganz gut sehen, obwohl dieselben in gewissen Fällen nur einen Bruchteil einer Millionstel Sekunde dauern. Um die Entladungszeit zu messen, stellte man die Geschwindigkeit des Spiegels in folgen- der Weise vermittels einer stroboskopischen Vorrichtung (Fig. 6) fest: Eine kleine Aluminium- scheibe D, auf der abwechselnd schwarze und weisse Sektoren verzeichnet sind, ist an der Spiegelachse befestigt. Die Scheibe wird durch Aufblitzen einer Gei ssler -Röhre G periodisch beleuchtet, welche mit dem Sekundärkreis eines Induktionsapparates C in Verbindung steht, dessen Primärkreis mit einer elektrisch betrie- benen Stimmgabel T unterbrochen wird. Die Stimmgabel macht in der Sekunde 256 Schwin- gungen. Die Scheibe enthält 12 schwarze Sektoren, so dass die Scheibe stillzustehen scheint, wenn sie "1 3 Umdrehung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blitzen in der Röhre aus- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 431 führt. Durch Beobachtung der Scheibe (mit einem durch die Wand des dunklen Raumes gehenden Fernrohr und indem man den Wider- stand in dem Felde des den Spiegel betreiben- den Motors einstellt) kann man daher die Scheibe zu anscheinender Ruhe bringen. Dann fuhrt der Spiegel den zwölften Teil von 256, d. h. 21,33 Umdrehungen pro Sekunde aus. Andere anscheinend stationäre Einstellungen der Scheibe entsprechen Geschwindigkeiten von 42,66 und 64 Umdrehungen pro Sekunde. Es ist nicht schwierig, diese Geschwindigkeiten mit einer Genauigkeit von '10 bis -"10 Prozent ein- zustellen. Fig. 9. Die Quecksilberfunkenstrecken, von denen die nachstehenden Photographien aufgenommen wurden, waren so eingerichtet, dass die Queck- silberflächen nahe aneinander kamen (ungefähr I cm), so dass das Bild beider Elektroden auf der Platte fast zusammenfiel. 5. Photogramme, aus denen die Ge- schwindigkeit hervorgeht, mit der sich die Quecksilberfunkenstrecke wieder einsteilt. Die mit dem rotierenden Spiegel aufge- nommenen Photographien der Quecksilber- funkenstrecke zeigen, dass, wenn der Konden- sator in Serie mit derselben auf genügend hohes Potential geladen wird, der Gasraum in der Glocke einigermassen leitend wirkt, und dass diese Leitfähigkeit während einer Reihe von Schwingungen andauert. In dieser Hinsicht lässt sich kein Unterschied beobachten zwischen der Wirkung der Quecksilberfunkenstrecke und der gewöhnlichen P^ntladung des Kondensators zwischen Metallelektroden in der Luft. Dies deutet darauf hin, dass der Vorteil der Va- kuumfunkenstrecke in der Geschwindigkeit liegen dürfte, mit der sich das nichtleitende Verhalten einer solchen Funkenstrecke nach dem Durch- gange der Entladung wieder einstellt, so dass der mit dem Transformator verbundene Konden- sator sich wieder auf hohes Potential laden und auf diese Weise wieder schnell eine grosse Reihe von Schwingungen ausführen kann. Um diesen Punkt zu untersuchen, wurde eine grosse Anzahl von Photographien (Fig. 1 5 bis i8) von dem Quecksilberunterbrecher und der Funkenstrecke in Luft aufgenommen, um festzustellen, wie oft verschiedene Reihen von Schwingungen während einer einzigen Periode des ladenden Transformators vor- handen sind. Die Bilder wurden auf Films oder auf Blättern Bromidpapier aufgenommen, welche auf einer schnellrotierenden Scheibe befestigt waren. Das Bild der Funkenstrecke wurde vermittels einer Linse von kurzer Brennweite auf das empfindliche Papier oder den Film entworfen. Um ein Aufeinanderfallen der Bilder auf dem Film zu verhindern, wenn die Scheibe mehr als eine Umdrehung während der Belichtung ausführte, wurde die Linse in ein Pendel eingesetzt, und das Exponieren in der Weise vorgenommen, dass man die Linse hinter einer Blende gegenüber dem rotierenden Film hin- und herschwingen Hess. Auf diese Weise brachte man es dazu, dass das Bild sich nicht in einem Kreise bewegfte, sondern auf den F"ilm eine Spirale zeichnete. Mit einem solchen Apparat war die Bewegung zu lang- sam, als dass die Entladung sich in Einzel- schwingungen aufgelöst hätte. Andererseits machte jede Schwingungsserie, die eine voll- kommene Entladung darstellte, auf der Platte einen Eindruck. Die Geschwindigkeit des Motors Hess sich so variieren, dass ein bis vier Perioden des Transformators auf die Umdrehung kamen. Die Periode des Transformators, 'eo Sekunde, diente als Mass für die Geschwindigkeit des Motors. Simon und Reich') haben bereits nach einer photographischen Methode bewiesen, dass während jeder halben Periode des Transforma- tors mehrere Entladungen eintreten können, i) Diese /.eitschr. 4, 364, 1903. Digitized by Google 432 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. Offenbar hängt die Zahl dieser vollständigen Entladungen mit den einzelnen Schwingungsserien von der Kapazität des Kondensators, ferner von der Induktanz des Sekundärkreises des Trans- formators und dem Potential an den Polen des Bei grosser Kapazität ist die während einer halben Periode auftretende Zahl von Entladungen nur klein. Auf Fig. 15 (C"=o,i 17 Mikrofarad, ^'= 15000 Volt) treten nur eine oder manch- mal zwei Entladungen während einer Halb- periode des Transformators auf. Auf diesem Fig. 10. Fig. II. Fig. 12. Fig. Fig. 14- Sekundärkreises ab. Wenn man bei gegebenem Sekundärkreise das Ladungspotential durch Er- höhung der Stromstärke im Primärkreise des Transformators erhöht, so nimmt auch die Zahl der I^dungen und Entladungen zu. Das gleiche gilt von abnehmender Kondensatorkapazität. Bilde ist die ganze Quecksilberdampfsäule zu- gleich mit den hellen Elektrodenflecken abge- bildet, während die Pole der Funkenstrecke natürlich keinen Eindruck auf den Film machten. Die Bilder sind auf dem Film spiralförmig an- geordnet. Da während jeder Entladung ver- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 433 Fig. 15. Kig. 16. schiedene Oszillationen auftreten, so sind beide Elektroden hell. Wenn man die Spannung im Transformator konstant erhält, und die Kapazität etwa um das Dreissigfache reduziert, so erhält man Fig. 16. Bei der Aufnahme dieser Photographie wurde, um Verwechselung zu vermeiden, der grösste Teil der Röhre mit einem Papierschirm über- deckt, der nur die Elektroden und den unteren Teil der zu photographierenden Röhre frei Hess. In diesem Falle (C= 0,0043 Mikrofarad, r=i5ooo Volt) treten während der Halb- periode des Transformators, die ','120 Sekunde beträgt, ungefähr 60 vollständige Entladungen auf Durch weitere Erniedrigung der Kapazität der Kondensatoren und Erhöhung des Trans- formator-Potentials lässt sich die Zahl der Ent- ladungen bedeutend erhöhen und dieRuheperiode beim Umkehren eines Kreisprozesses klein machen, so dass der Versuch von Simon und Reich, die Quecksilberfunkenstrecke mit Gleich- strom zu bethätigen, sich annähernd verwirklichen lässt, wenn man den Transformator als Strom- quelle benutzt. Die Ähnlichkeit der Bildverteilung zu Be- ginn einer Serie und am Schluss einer Serie zeigt, dass die gemeinsame Wirkung einer Anzahl von Entladungen die Röhre nicht so leitfähig macht, dass aufeinander folgende Entladungen abgeschwächt würden. Vermittels einer kleinen Leydener Flasche als Kapazität und eines Ladungspotentials von 1 5 000 Volt war ich in der Lage, über 200 vollständige Entladungen, von denen eine jede aus einzelnenSchwingungsserien bestand,während einer halben Periode ( '/j 20 Sekunde) des Ladungs- transformators zu erzielen. Diese vollständigen Entladungen, die jede eine grosse Zahl von Schwingungen enthielten, waren durch ein Zeit- intervall von etwa i : 100 000 Sekunde getrennt; und doch war jede Entladung scharf, wohl- definiert und regelmässig, und zeigte, dass selbst nach längerem Betriebe des Unterbrechers bei dieser Ladungsfrequenz die Röhre sich nicht mit leitendem Dampf oder leitenden Ionen an- füllte, so dass das Potential aufeinander folgender Entladungen bedeutend niedriger geworden wäre. Hierin scheint mir zu einem sehr erheb- lichen Teile der Vorteil der Cooper-Hewitt- schen Vakuumfunkenstrecke gegenüber der Funkenstrecke in Luft zu liegen. Fig. 18 ist ein typisches Beispiel für das Verhalten eines Funkens in Luft, wenn ein hohes Potential zu seiner Erzeugung verwandt wird. Es ist dies ein negatives Bild eines Funkens zwischen Zinkelektroden, dasselbe ist mit einem rotierenden Film aufgenommen. 6. Der Widerstand der Quecksilberfunken- strecke. Bei der Messung des durchschnittlichen Widerstandes der Vakuumfunkenstrecke habe ich eine kalorimetrische Methode benutzt, welche Digitized by Google 434 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. der von Battelli und Magri') bei ihrer Be- stimmung des Widerstandes einer Funkenstrecke durch eine Reihe von Messungen an Konden- satorentladungen verwandten Methode ähnelt. Ein die Quecksilberlampe enthaltendes Kalo- rimeter wurde in Serie geschaltet mit einem einen bekannten Widerstand enthaltenden Kalorimeter. Die Entladung des Kondensators konnte, während dieser mit dem Transformator ! Trichterröhre gesetzt, die oben mit einem Sperr- I hahn verschlossen war und mit einer horizon- i talen Glaskapillare in Verbindung stand, welche j als Index benutzt werden sollte. Glocke, Trichterröhre und ein Teil der Kapillaren waren mit leichtem Transformatoröl angefüllt. Die Ausdehnung des Öles, die auf einer an der Kapillare befestigten Skala abgelesen wurde, diente als Mass für die in der Glocke entwickelte Fig. 17. in Verbindung stand, eine genügende Zeit lang durch den bekannten Widerstand und die Funken- strecke in Seriehindurchgehen. Da dieErwärmung der beiden Widerstände durch denselben Strom hervorgerufen wurde, so war die in den beiden Kalorimetern entwickelte Wärme zu ihren Widerständen proportional. In Fig. 7 und 8 sind die Kalorimeter ab- gebildet. Fig. 7, S. 429 zeigt das Kalorimeter über der Quecksilberfunkenstrecke (Kalorimeter „A"). Bei seiner Konstruktion wurde eine Glasglocke über den Unterbrecher gesetzt und mit Fisch- leim und gebranntem Gips an eine dicke Glas- plattegekittet, welche mit 2 Löchern versehen war, durch welche die Zuleitungen zur Funkenstrecke hindurchgingen. In den Hals der Glocke war vermittels einer Schraubenverbindung eine l) Diese Zeitschr. 8, 539, 1902. Wärme. Innerhalb des Öles wurde zur Ver- hinderung der Ausstrahlung schwarzes Papier lose um die Lampe geschlungen. Zum Vergleich mit dem Kalorimeter „.!'' wurden zwei Kalorimeter „B" und „C von verschiedenem Widerstände und von der in Fig. 8, S. 430 angegebenen Form konstruiert. Der Widerstand bestand aus einem geradlinigen Manganindraht, der mit Kupferfedern an dicken Platinstücken befestigt war, welche in die Enden eines 8 cm im Durchmesser haltenden Glas- rohres eingekittet waren. Dieses Rohr war gleichfalls mit Öl angefüllt und mit einem Kapillarindex ähnlich wie der von Kalorimeter ,,A" versehen. Der Manganindraht wurde inner- halb der Röhre von kreisförmigen Glasscheiben axial getragen. Auf diese Glasscheiben wurde innerhalb des Öles mitten zwischen dem Drahte und den Röhrenwänden ein Cylinder aus Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 435 schwarzem Papier gesetzt, um die Ausstrahlung zu verhindern. Der Widerstand der Manganin- drähte der Kalorimeter „i?" und „C" wurde auf einer Wheatstoneschen Brücke gemessen. Die Korrektion für Flächendurchgang war, wenn diese Drähte mit oszillierendem Strome benutzt werden sollten (sie wurde nach der Ray leigh- schen Formel bestimmt), wegen des hohen spezifischen Widerstandes des Drahtmaterials so klein, dass sie vernachlässigt werden konnte. Die Kalorimeter „5" und „C" hatten folgende Konstanten : tialdifferenz am Unterbrecher, dem Widerstand der beiden Manganindrähte und der Zeit be- rechnet werden. Nachdem ich auf diese Weise die Wärme- menge erhalten hatte, die erforderlich war, um eine Ausdehnung um i cm auf der Skala jedes Kalorimeters zu geben, mass ich den Widerstand der Quecksilberfunkenstrecke für die oszillierende Entladung bei verschiedenen Induktanzen und Kapazitäten des Entladungskreises. Ich stellte fest, dass der Widerstand der Vakuumfunken- strecke mit Kapazität und Induktanz variierte. Fig. 18. Kalorimeter Drabtlänge Drabtdurch- Widerstand in cm messerincm in Ohm B 66 0,078 1,025 C 48 0,108 0,258 Um zu bestimmen, welche Wärmemenge einer Ausdehnung des Öles um i cm entsprach, wurden die drei Kalorimeter mit einem direkten Dynamo- strom kalibriert, welcher durch die Röhre der Quecksilberfunkenstrecke und die beiden in Serie geschalteten Manganindrähte hindurchging. Der Strom wurde wie bei der Aronsschen Lampe in der Weise geschlossen, dass man die Röhre umkippte, so dass das Quecksilber der beiden Elektroden für einen Augenblick zu- sammenkam. Die in den 3 Kalorimetern durch den Kalibrierungsstrom verbrauchte Energie konnte nunmehr nach dem Strome, der Poten- Folgende Tabellen (Tabelle IV,V und VI) geben eine Reihe von Ergebnissen für den Widerstand derVakuumfunkenstrecke bei verschiedenen Kapa- zitäten und Induktanzen wieder. Aus diesen Tabel- len ist zu ersehen, dass der Widerstand der Queck- silberfunkenstrecke mit zunehmender Konden- satorkapazität abnimmt, und dass dies auch bei abnehmender Induktanz des Entladungskreises der Fall ist. Diese Thatsachen hätten sich vielleicht aus der Beziehung zwischen Potentialdifferenz und Strom beim Quecksilberlichtbogen mit Gleich- strom, und ebenso aus (fer Beziehung zwischen Kapazität, Induktanz und Strom bei der Konden- satorentladung vorhersagen lassen. Bei Gleichstrom von grösserer Intensität als 3 Amp. ist die Potentialdiflferenz am Queck- Digitized by Google 436 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. Tabelle IV. Induktonz ^-- 0,000 1 10 Henry Kapazität in Mikrofarad . . Periode Millionstel Sekunde Widerstand der Quecksilber- funkenstrecke in Ohm Entladnogspoteotial 7070 Volt 0,0130 1 0,0313 I o>073«> I o.« «7 . 2.39 3.78 ; 0,2g 0,23 ; 0,29 1 °>2' 1 0,23 0,22 0,31 0,21 0,27 0.23 0.30 10.22 1,0,29 |0,2t 6,14 0,16 0,14 o,>3 0.13 0,14 0,13 0.13 ,7,48 ; 0,12 0,11 10,14 0,13 10,13 ^0,13 io.'3 Mittel 0,284 '0,219 ' 0,137 0,127 ^ycxio ||o,32 10,38 0,37 J043 Tabelle V. lodnktanz ^^ 0,000 117 Henry Kapazität in Mikrofarad . . reriode Millionstel Sekunde EntladuDgspotential 7070 Volt Widerstand der Quecksilber- j funkenstrecke in Ohm Mittel RyCx 10 0,0130 ;' 7.76 110,69 i, 0,66 I 0,68 10,63 1 0,64 110,69 ii 0,68 ; 0,657 i'0,76 0,313 0,0730 0,117 1.2,, 18,6 23.5 i 0,45 0,25 0,20 , 0,48 0,23 0,20 1 0,45 0,23 0,20 , 0,48 0,24 0,18 1 0,43 0,23 0,22 ' 0.43 0,24 0,20 ' 0,40 0,23 0,20 I 0,444 0,236 0,20 0,78 0,64 0,68 Tabelle VI. Induktanz -- 0,00142 Henry Kapazität in Mikrofarad Periode Millionstel Sekunde Widerstand der Quecksilberfunkenstrecke in Ohm Mittel ,1 Ä' Yc>< 10 , Entladungs- potential 7070 Volt 0,0730 64,7 0,60 0,60 0,59 0,63 0,60 o,S9 0^8 _ 0.598 1,62 2_eC _ sin CO t silberbogen so ziemlich konstant, und zwar gleich 1 6 Volt bei der hier angewandten Röhre ; deswegen /Ä = konst.= i6. (4) Nun wird der Strom im einfachsten Falle einer Kondensatorentifidung durch die Gleichung gegeben : — Rt (5) v\ Widerstand im Vergleich zu zu vernachlässigen ist, so wird die Wenn der T Quadratwurzel aus den durchschnittlichen Qua dratwerten von / (wenn man die Dämpfung ver nachlässigt) Wenn die Beziehungen (i) und richtig wären, so würden wir bei gebenen Induktanz /Cie = konst. für verschiedene Werte der erhalten, und duktanz (6, (3) genau einer ge- In- 7^:-xÄ=konst. (Si Wir dürfen nicht erwarten, dass die Be- ziehungen (7) und (8) genau richtig sind, da zunächst Gleichung {5) auf Grund der Annahme erhalten ist, dass der Widerstand im Entladungs- kreise von der Stromstärke unabhängig ist, was im Widerspruch zu i steht, und da zweitens Gleichung (4) bei kleinen Stromwerten nicht gilt. Durch Prüfung der Versuchsdaten in Tabelle IV, V und VI findet man, dass die Induktanz- beziehung (8) sich nicht bestätigt. Andererseits ist bei konstanter Induktanz '/CxÄ bei einer 8 fachen Veränderung von C nahe genug konstant, um in gewissen Fällen, wo nur eine rohe Annäherung verlangt wird, von Nutzen zu sein. ') Um einen Vergleich mit dem Widerstand der Quecksilberfunkenstrecke anzustellen, möge verwiesen werden auf die für den Widerstand des gewöhnlichen Funkens in der Luft erhaltenen Werte von Lindemann ^) und Battelli und Magri.') Bei demselben Entladungspotential und entsprechenden Kapazitäten und Induktanzen giebt Lindemanns Untersuchung für den Widerstand des Funkens in der Luft Werte, welche vielleicht drei- bis viermal so gross sind wieder Widerstand der Quecksilberfunkenstrecke. Andererseits sind die von Battelli und Magri für den Widerstand eines 2 mm langen Funkens in Luft zwischen festen Metallelektroden') erhaltenen Werte ungefähr von derselben Grösse wie die Werte, die ich selbst für den Wider- stand meiner Quecksilberfunkenstrecke erhalten habe. Die Entladungspotentiale waren in beiden Fällen annähernd dieselben. 1) Dieses Ergebnis ist nicht mit der von I.indeminD iiir die Abhängigkeit flir die Fankenenergie von der Kapazität gefundenen anscheinend genaueren Beziehung zu verwechseln' 2) Lindemann, Ann. der Physik 18, I0I2, 1903. 3) Battelli und Magri, diese Zeitschr. 8, 539, 190' und 4, 181, 1902. 4) Battelli und Magri fanden bei Platiniridium i""l Kadmiumelektroden denselben Widerstand. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 437 Lindetnanns Beobachtungen wurden mit einer einzigen Entladung ausgeführt, während bei denen von Battelli und Magri sowie bei meinen eigenen eine grosse Anzahl von Ent- ladungen stattfand, die in schneller Reihenfolge nacheinander übei^ngen. Letztere Anordnung dürfte den Verhältnissen entsprechen, unter denen der Widerstand am kleinsten ist. Ich fand jedoch, dass eine beträchtliche Änderung der Ladungsgeschwindigkeit keine nennenswerte Veränderung des Widerstandes der Quecksilber, funkenstrecke hervorrief. VII. Das Vakuum des Cooper-Hewitt- schen Unterbrechers. Um das Vakuum des Quecksilberunterbrechers schnell ändern und den zur Benutzung mit einem ungefähr 15000 Volt liefernden Transformator geeigneten Druck messen zu können, konstruierte ich den Apparat in Fig. 9, S. 43 1 . Die Ansätze von Röhre I waren nicht mit Platinelektroden versehen, sondern blieben offen, und an sie wurden Kautschukröhren befestigt. Die anderen Enden der Kautschukröhren wurden mit Queck- silber enthaltenden Behältern in Verbindung gesetzt. Oben an die Röhre schmolz ich eine Kapillarröhre von gleichförmiger Ausbohrung an, welche oben mit einem Sperrhahn ver- schlossen war. Die Gefässe BB waren fest ange- bracht, und die Röhre I konnte mit offenem Sperr- hahn gesenkt werden, so dass sie sich mit Queck- silber füllte. Röhre I wurde hierauf mit ver- schlossenem Sperrhahn bis zu einer Höhe ge- hoben, welche grösser als die Barometersäule war, und auf diese Weise luftleer gemacht. Die Ventile TT in den Ansätzen von I ver- hinderten die aus der Kautschukröhre ent- weichenden Luftblasen am Eintritt in die Röhre. Die Röhre, die auf diese Weise beliebig weit evakuiert werden konnte, wurde durch die Quecksilbersäulen in Serie mit dem Primärkreise eines Tesla- Transformators verbunden, dessen Sekundärkreisentladung als Prüfung für die Güte des Vakuums diente. Das Vakuum liess sich in der Weise messen, dass man I mit ge- schlossenem Sperrhahn senkte, und das noch vorhandene Gas unter atmosphärischem Druck in die Kapillare C einbrachte. Ich fand, dass der Tesla-Transformator bei der mir zur Ver- fügung stehenden Potentialdifferenz (15000 Volt) am besten funktionierte, wenn der Druck in der kalten Röhre vor der Entladung ungefähr 0,02 mm betrug. .Wenn der Druck 2 bis 3mal grösser war, so lieferte die Röhre einen glänzen- den Bogen, während der Funken an den Elek- troden des Sekundärkreises nur schwach war. Bei Drucken, die niedriger waren als 0,02 mm (kalt) zeigte die Röhre eine blassgrüne Lumines- zenz, welche dem Glimmlicht in einer Röntgen- röhre einigermassen ähnlich sah. Unter diesen Bedingungen schienen sich die Kondensatoren nicht zu entladen. Cambridge, Mass., Jeffersonsches Physikali- sches Laboratorium, Harvard-Universität. (Aus dem Englischen Übersetzt von A. Gradenwitz.) (Eingegangen 2. April 1904.) BESPRECHUNGEN. Pestschrift, Ludwig Boltzmann gewidmet zum sechzigsten Geburtstage, gr. 8. XII u. 930 S. mit I Porträt, 10 1 Abbildgn. im Text u. 2 Tafeln. Leipzig, J. A. Barth. 1904. M. 18.— Nicht weniger als 1 1 7 Fachgenossen haben sich vereinigt, um Ludwig Boltzmann ge- ' legentlich seines 60. Geburtstages den Tribut , der Anerkennung und Dankbarkeit darzubringen. Die allgemeine Verehrung, deren sich Boltzmann erfreut, verdankt er sowohl seiner auf die Er- haltung und Weiterfuhrung des Werkes der i grossen Geister gerichteten wissenschafUichen ; Arbeit, als auch seiner Persönlichkeit. Boltz- mann hat manche wissenschaftliche Fehde zu bestehen gehabt, und er hat nie gezaudert, für \ seine Überzeugung in die Schranken zu treten; aber er hat stets mit offenem Visier gekämpft, und das sichert ihm auch die Hochachtung der Gegner. Mit der kinetischen Gastheorie, an deren Ausbildung Boltzmann so hervorragenden An- teil hat, beschäftigen sich viele Mitarbeiter der Festschrift. „Über die mechanische Be- deutung der Temperatur und Entropie" verbreitet sich M. Planck. Er vergleicht Boltz- mann s Definition dieser Grössen mit den von J. W. Gibbs in seinem Werke über statistische Mechanik gegebenen, und zeigt, dass für den Fall der stationären Bewegung vieler gleich- artiger Teilchen, der nach der kinetischen Theorie dem Wärmegleichgewicht eines Gases entspricht, die verschiedenen Definitionen im wesentlichen zu demselben Ausdruck der Entro- pie führen. Jedoch die Gibbsschen Definitionen sind auf reversible Vorgänge beschränkt, während die Boltzmannsche Definition auch für irre- versible Prozesse gilt und in dieser Hinsicht der erstgenannten überlegen ist. Digitized by Google 43» Physikalische Zeitsclii'ift. 5. Jahrgang. No. 14. An den Virialsatz knüpft H. A. Lorentz einige Bemerkungen an ; dieselben beziehen sich einerseits'auf die Ableitung der vanderWaals- schen Zustandsgieichung, andrerseits auf die Bewegung'^eines Elektrons im Felde eines festen elektrischen Dipols; es wird gezeigt, dass die Bewegungsgleichungen des Elektrons in diesem Falle mit Hilfe des Virialsatzes sich integrieren lassen. Für die Weiterbildung der vanderWaals- schen Theorie giebt die Mitteilung von M. v. Smoluchowski beachtenswerte Anregungen. Es wird gezeigt, dass die den Wahrscheinlich- keitsgesetzen gemäss stattfindende Schwarm- bildung der Moleküle unter Umständen Ab- weichungen von der Zustandsgieichung im Ge- folge haben kann, nämlich dann, wenn die Wirkungssphäre der Molekularkräfte nicht mehr gross im Vergleich zu dem Räume ist, inner- halb dessen merkliche Dichtigkeitsunterschiede vorkommen. Ein nicht minder eigenartiges Problem der Kinetik schneidet W. Nernst an, in seinem „Chemisches Gleichgewicht und Tempe- raturgefälle" überschriebenen Beitrage. Da das chemische Gleichgewicht einer Gasmischung mit der Temperatur sich ändert, so ruft ein Temperaturgefälle ein Gefälle der Partialdrucke der reagierenden Bestandteile hervor. Die Folge wird ein Diffusionsvorgang sein, der einerseits zu einer Modifikation des Massenwirkungsge- setzes, andrerseits zu einer Wärmekonvektion Veranlassung giebt, die sich über die gewöhn- liche Wärmeleitung überlagert. Bei der Formulierung des zweiten Haupt- satzes der Thermodynamik wird bisweilen an Stelle der Entropie der Begriff der „nutzbaren Energie" oder der „maximalen Arbeit" gestellt. Es dürfte indessen eine Untersuchung der Frage, ob der zweite Hauptsatz sich mit Hilfe dieses Begriffs erschöpfend wiedergeben lässt, bisher nicht angestellt sein. Eine solche unter- nimmt C. H. Bryan in seiner Mitteilung: „The law of degradation of energy as the fundamen- tal principle of thermodynamics." Er zeigt, dass sich aus der Erhaltung der Energie und der Abnahme der nutzbaren Energie in der That alle Gesetze der Thermodynamik ableiten lassen. Dabei ist die nutzbare Energie definiert als der maximale Betrag der Arbeit, die aus einem System gewonnen werden kann, und zwar durch Vorgänge, welche gewisse vorzu- gebende äussere Bedingungen nicht verletzen. Es stellt sich indessen heraus, dass der maximale Betrag der zu gewinnenden Arbeit wesentlich von der Art dieser äusseren Bedingungen ab- hängt; die nutzbare Energie hat mithin einen anderen Wert, je nachdem das System in ein Medium von gegebener Temperatur und ge- gebenem Druck eingebettet ist, oder in eine starre Hülle von gegebener Temperatur, oder endlich in eine starre adiathermane Hülle ein- geschlossen ist. Während die Entropie eines Körpers nur von seiner inneren Beschaffenheit abhängt, hängt die nutzbare Energie auch von der Beschaffenheit, z. B. der Temperatur, der Umgebung ab. So entspricht denn einer jeden irreversiblen Zustandsänderung eines Körpers eine bestimmte Zunahme seiner Entropie, die Abnahme der nutzbaren Energie hingegen hängt von der Temperatur der Umgebung ab. Diese Unbestimmtheit der maximalen Arbeit wünscht C. H. Bryan mit Recht bei der Darlegung der Grundprinzipien betont zu sehen. Von anderen in das Gebiet der Thermo- dynamik fallenden Beiträgen seien noch erwähnt der von van't Hoff „Über den Einfluss der Änderung der spezifischen Wärme auf die Umwandlungsarbeit", und der von F. Richarz „Theorie der verdünnten Lösungen ohne Benutzung des osmoti- schen Druckes". Auch die eigenartige Mit- teilung von S. Arrhenius „Über die An- wendung der physikalischen Chemie auf serumtherapeutische Fragen" wird manchen interessieren. Bekanntlich hat Boltzmann durch seine thermodynamische Behandlung des Maxwell- schen Lichtdrucks den Grund zur neueren Ent- wickelung der Theorie der schwarzen Strah- lung gelegt. Dem entspricht es, dass mehrere Mitarbeiter der Festschrift die Strahlungstheorie als Gegenstand gewählt haben. So giebt M. Abraham einen Beweis des Verschiebungs- gesetzes, der von den zahlreichen, gegen den ursprünglichen Wienschen Beweis erhobenen Einwänden frei ist. Die Mittelwertsbildung über die verschiedenen Richtungen wird vermieden, indem nur ein einzelnes, dünnes Lichtbündel betrachtet wird, welches, unter einem beliebigen Winkel einfallend, von einem senkrecht zu seiner Ebene beliebig rasch bewegten Spiegel reflek- tiert wird. Der Spiegel braucht dabei nur für eine einzige Reflexion als ideal angenommen zu werden. Indem dem einfallenden Lichtbündel sowohl, wie auch den reflektierten, Energie, Bewegungsgrösse und Temperatur zugeschrieben wird, findet man auf Grund des Satzes von der Bewegungsgrösse, der beiden Hauptsätze der Thermodynamikund des Dopplerschen Prinzips, Beziehungen' zwischen den Temperaturen, Hellig- keiten und Schwingungszahlen der beidenBündel, welche das Verschiebungsgesetz enthalten. Das Stefan Boltzmannsche Gesetz wird nicht vor- ausgesetzt, sondern es ergiebt sich als Folgerung. Auch folgt für den normalen Druck des Lichtes auf den Spiegel ein Ausdruck, der unendlich wird, wenn die Geschwindigkeit des Spiegeis die Lichtgeschwindigkeit erreicht. Es ist also die Erreichung der Lichtgeschwindigkeit aus- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. 439 geschlossen, sobald auch nur die geringste Strahlung auf den Spiegel fällt. Ist spetiell für senkrecht einfallendes Licht /o der Druck auf einen ruhenden, p der Druck auf den bewegten Spiegel und ^ die auf die Lichtgeschwindigkeit bezogene Geschwindigkeit des Spiegels, so ist P-P^ ' i-ß' Im Widerspruch mit dieser exakt begründe- ten Formel befindet sich eine von W. Wien am Schlüsse seiner Mitteilung aufgestellte, welche Po p = ^o, also in der Nähe der Lichtgeschwin- digkeit nur den halben Druck ergiebt. Der Widerspruch rührt daher, dass W. Wien, da ihm die exakte Lösung des Reflexionsproblems für den bewegten Spiegel fehlt, den Lichtdruck auf den bewegten Spiegel einfach der Energie- dichte gleich setzt, was doch nur für den ruhen- den Spiegel erlaubt ist. Übrigens behandelt W. Wien ausführlicher ein ganz anderes Problem, nämlich die Theorie eines bewegten leuchtenden Punktes. Er berechnet auf Grund des Poyntingschen Satzes die Strahlung durch eine ruhende, den leuch- tenden Punkt einschliessende Fläche, und erhält Formeln, die er im Widerspruche mit den vom Referenten in § 9 seiner Arbeit über die Prin- zipien der Dynamik des Elektrons aufgestellten findet. Den Grund dieses Widerspruches zu finden, überlässt er dem Leser. Diesem fällt ein Grund für das abweichende Resultat alsbald auf W.Wien berechnet nämlich die Energie, die in einem bestimmten Zeitintervall r durch die ruhende Fläche strömt, der Referent hingegen diejem'ge Energie, welche das Elektron während einer bestimmten Zeit t aussendet. Will man diese letztere mit Hilfe des Poyntingschen Satzes bestimmen, so hat man für jedes Element der ruhenden Fläche diejenige Zeit r in Rechnung zu setzen, während deren die in der Zeit x entsandte Welle durch die Fläche tritt; wird z. B. für ein schwingendes, und gleichzeitig translatorisch bewegtes Elektron für r die Schwingungsdauer gesetzt, so ist r die an dem betreffenden Punkte von einem ruhenden Beob- achter wahrgenommene, d. h. die gemäss dem Dopplerschen Prinzip veränderte Schwingungs- dauer. Bestinvnt man für jedes Flächenelement die in der Zeit t' hindurchgeströmte Energie, und integriert alsdann über die ruhende Fläche, so erhält man die gesamte Energie, welche das Elektron während der Zeit t ausgesandt hat. Diese letztere Definition der Strahlung des Elektrons ist für das vom Referenten am'an- gegebenen Orte behandelte Problem der Emis- sion von Röntgenstrahlen die einzige sachgemässe, da das Elektron nur während eines begrenzten Zeitintervalles x eine Beschleunigung erfährt, und man die Energie zu kennen wünscht, welche der während jenes Zeitintervalles erregte elektro- magnetische Impuls in den Raum hinausträgt. Aber auch im Falle der bewegten Lichtquelle dürfte man als die während einer Schwingung stattfindende Strahlung die Energie zu definieren haben, welche die während einer Schwingung entsandten Wellen mit sich führen; diese be- rechnet sich nach dem Poyntingschen Satze durch Integration über eine ruhende, die Licht- quelle einschliessende Fläche, wobei aber nicht, wie bei Wien, für alle Punkte der Fläche die gleiche Zeit x, sondern für jeden Punkt die Dauer x' der daselbst stattfindenden Schwingungen in Rechnung zu setzen ist. Soviel zur Auf- klärung jenes Widerspruchs. — Verwandte Betrachtungen stellt J. Larmor an; er berechnet auf thermodynamischem Wege die Strahlung eines bewegten, schwarzen Flächen- elements, wobei er bei Gliedern erster Ordnung in ß stehen bleibt, und findet sie in Überein- stimmung mit den von H. A. Lorentz aus seiner Theorie gezogenen Folgerungen. H. Kayser endlich beschäftigt sich mit der „Temperaturbestimmung strahlender Gase". Er bemerkt, dass die Verschiebung des Intensitätsmaximums der Linienspektren strahlender Gase mit der Temperatur wenigstens qualitativ ähnlichen Gesetzen folgt, wie bei den kontinuierlichen Spektren der festen Körper. Auch viele Mathematiker haben dem Jubilar Festgeschenke dargebracht. So giebt A. Som- merfeld eine „besonders anschauliche Ab- leitung des Gaussischen Fehlergesetzes", J. Grünwald behandelt die „Ausbreitung der Wellenbewegungen in einem optisch zweiachsigen elastischen Medium". Er greift dabei auf die Methode der Fourierschen Integrale zurück, und es gelingt ihm, die Lösung auf eine für die Diskussion geeignete Form zu bringen. Er findet, dass die von einer perio- dischen Kraft hervorgerufene Wellenbewegung zwar entsprechend der elementaren Theorie auf Fresnelschen Wellenflächen fortschreitet, dass aber die Schwingungsphase nicht für alle Punkte der Wellenfläche die gleiche ist. Vielmehr sind die mit negativem Gaussischen Krümmungs- masse behafteten Teile der Wellenfläche gegen die übrigen in ihrer Phase um eine Viertel- schwingung zurück. E. Jahnke hat eine „einfache Anwendung der Vektorrechnung auf die Theorie der veränderlichen Ströme" beigesteuert. Er zeigt, dass hier, wie in so vielen Fällen, die Vektorsymbolik zu einer ebenso klaren und strengen, wie von überflüssigem Rechnungsbei- werk \ freien Formulierung führt. Ein anderer Mathematiker, C. Neumann, vertritt^den ent- gegengesetzten Standpunkt; . er wünscht die „Quaternionenstenographie" vermieden zusehen Digitized by Google 440 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14. insbesondere bei wichtigen und schwierigen Untersuchungen, da man sich hier weniger der Kürze, als der Strenge und Klarheit zu be- fleissigen habe. Noch weiter geht C. Frege, der^den Vorwurf, „die logische Richtigkeit der Kürze des Ausdrucks zu opfern," gegen die gebräuchliche mathematische Symbolik über- haupt erhebt, und für eine Begriffsschrift plä- diert. Man sieht, wie Stimmen aas den verschie- densten Lagern zu einem Chorus sich vereinigen, um dem Jubilar zu huldigen. Im ganzen ge- nommen, stellt die mit einem Bilde Boltzmanns versehene Festschrift ein würdiges Denkmal der Verehrung seiner Zeitgenossen dar. M. Abraham. (Eingegangen 3. MSrz 1904.) R. Klimpert, Entstehung und Entladung der Gewitter sowie ihre Zerstreuung durch den Blitzkamm. Eine meteorologische Betrach- tung. 8. Vni. u. 203 S. Bremerhaven, L. v. Vangerow. 1902. gebdn. M. 2, — Verf. schlägt vor, die Anlage von Blitzab- leitern derart zu gestalten, dass man das Ge- bäude mit „Blitzkämmen" versieht. Es ist das im Grunde nichts anderes als eine geländer- artige Anordnung von vielen Spitzen, wie man sie häufig als ornamentalen Schmuck an Häu- sern mit sogen, französischen Dachstühlen an- trifft. Die Aufgabe des Blitzkammes besteht nach dem Verfasser nicht sowohl in der Bewahrung des Hauses vor Blitzschlägen, als vielmehr in der Verhinderung des Gewitters überhaupt; er soll somit der ganzen Gegend zugute kommen. Auch soll er durch Beseitigung der elektrischen Entladung den diese begleitenden Sturm und somit den Windschaden verhüten. Im einzelnen liessen sich gegen manchen Abschnitt des Buches allerlei Einwände begründen, doch verdient namentlich die Ge- schichte des Blitzableiters in Deutschland einige Beachtung. Nippoldt jun. (EingegaDgen ll. Februar 1904.) M. Le Blanc, Lehrbuch der Elektrochemie. Dritte vermehrte Auflage, gr. 8. VIII und 284 S. mit 31 Figuren. Leipzig, Oskar Leiner. 1903. Mk. 6, — . Das Buch erschien 1895 in erster Auflage. Seitdem ist eine ganze Reihe von Werken er- schienen, die ähnliches anstrebten, keines aber, das als ein zuverlässigerer Führer für den Ein- tritt in das Gebiet bezeichnet werden dürfte. Die Arbeiten des Verfassers haben ja an wesent- lichen Punkten fordernd eingegriffen und er hat in dem Lehrbuch mannigfache Gelegenheit gefunden, Ergebnisse darzustellen, die auf einem Felde erwachsen sind, das er zuerst urbar gemacht hat. Die vorübergehende Thätigkeit des Verfassers in der Technik macht sich vorteilhaft in der neuen Auflage geltend, indem die theoretischen Auseinandersetzungen vielfach durch Beispiele aus der Praxis belebt werden. Coehn. (Eingegangen 23. Februar 1904.) Michael Faraday, Experimentaluntersuch- ungen über Elektrizität Herausgegeben von A.J. vonOettingen, 20. — 23. Reihe. 8. 174 S. und II Figuren im Text. {Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften, Heft 140.) Leipzig, Wilhelm Engelmann. 1903. Mk. 3,-. Die vorliegenden Untersuchungsreihen Fa- rad ays umfassen seine magnetischen und dia- magnetischen Arbeiten nebst allen Zusätzen. Die geniale Fähigkeit Faradays, durch wohl- berechnete Fragestellung an die Natur ihr Schritt für Schritt ihre Geheimnisse zu entreissen, dokumentiert sich auch hier in der glänzendsten Weise und gestaltet die Lektüre der Arbeiten zu einem wahren Genuss. Es liegt ein ganz eigenartiger Reiz darin, genau die Wege er- kennen zu können, welche ein so gewaltiger Geist wie derjenige Faradays gegangen ist. Schritt für Schritt fuhrt die Untersuchung den Leser mit zwingender Logik weiter in der Er- kenntnis der behandelten Erscheinungen. Emil Böse. (Eingegangen 9. Min 1904.) Berichtigung. Der Arbeit des Herrn Arciero Bernini, „über den EinBuss der Temperatur auf die elektrische Leitßihigkeit d« Natriums" 6, 341, 1904131 zur Überschrift folgende Fussaotc beizufügen: 1) „Nuovo Cimento (5) 6, Juli — August 1903." Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenosten, der Redaktion von eintretenden Andeningen möglichst biU Mitteilung su machen.) Bei der Versammlung der internationalen Vereinigung der Akademien in London ist Prof. Dr. E. Riecke in Göttingeo zum Ehrendoktor der Universität Cambridge ernannt worden. Dr. Ludwig Prandtl, Prof. an der Technischen Hoch- schule in Hannover, hat einen Ruf filr technische Pbysit an die Universität Göttingen erhalten als Nachfolger des nach Danzig berufenen Professors Dr. Lorenz. Ffir die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Böse in Oöttingen. - Druck von Angnst Pries In Leipzig. Verlag von S. Hirael in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 15. I. August 1904. RedaktiODWchliui für No. 16 am 3. August 1904« 5- Jahrgang. OriglMlmittollmgen : H. Mache, Ober die im Gasteiner Wasser enthaltene radioaktive Ema- nation. (Vorläu6ge Mitteilung.) S.441. E. F. BurtoD, Über die Natur der Strahlung gewöhnlicher Metalle. S. 444- G. C. Schmidt, Über die Emanation des Phosphors. S. 445. G. Lddeling, Über eine Vorrichtung zur Registriernng der luftelektrischen Zerstreuung. S. 447. H. Schering, Eine Verbesserung der Hartgummi-Isolatoren f&i luftelek- trische Messungen. S. 4J1. G. Seibt; über den Zusammenhang zwischen dem direkt und dem in- duktiT gekoppelten Sendersystem für drahtlose Telegraphie. S. 452. F. Kol ä cek. Die pondero motorischen Kr&fle, welchen ein homogenes Di- elektriicnm in einem elektromagne- tischen Felde unterworfen ist. (Ant- wort an Herrn R. Gans.) S. 455. o K. Angström, Die Strahlung der Hefoerlampe. S. 456. Th. E. Doubt, Die Wirkung der LichtintensitSt auf die Lichtgeschwin- digkeit. S. 457- F. Pockels , Entgegnung auf die Be- merkungen des Herrn F. Ehrenhaft „Zur optischen Resonanz." S. 460. M. Th. Edelmann, Zeitbestimmung für kleine FallrSume nach der Me- thode Toa Radacovic. S. 461. F. Florio, Neue Quecksilber-Luft- pumpen. S. 462. INHAIiT: A. Sommerfeld, Bezeichnung und Benennung der elektromagnetischen Grössen in der Enzyklopädie der mathematischen Wissenschaften V. S. 467. Bespreohnngen: A. Sommerfeld, Enzyklopädie der mathematischen Wissenschaften mit Einschluss ihrer Anwendungen. Bd.V. Physik. S. 470. E. Böse, Neuere Lilteratur über Ra- dium und Radioaktivität. S. 473. H. T. Helmholtz, Vorlesungen über theoretische Physik II. S. 475. K. Geissler, Die Grundsätze und das Wesen des Unendlichen in der Mathematik und Philosophie. S. 475. H. Weber, Die partiellen Differen- tialgleichungen der mathematischen Physik II. S. 476. W. Weber und R. Kohlrausch, Fanf Abhandlungen Aber absolute elektrische Strom- und Widerstands- messung. S. 477. W. Ostwald, Grundlinien der anor- ganischen Chemie. S. 477. J. Walker, Einführung in die physi- kalische Chemie. S. 478. O. Linders, Die ftlr Technik und Praxis wichtigsten physikalischen Grössen in systematischer Darstellung sowie die algebraische Bezeichnung der Grössen. Physikalische Mass- systeme, Nomenklatur der Grössen und Masseinheiten. S. 478. K. Prytz, Hovedträkkene af de vig- tigste fysiske Maalemetoder. S. 478. B. Kolbe, Anleitung zu 30 der wichtig- sten Schulversuche mit dem Differen- tial- und Doppelthermoskop. S. 479. M. Kuhn, „Apparat für den Torri- cellischen Grundversuch" und „Pneu- matischer Universalapparat." S. 479. A. Berliner, Lehrbuch der Experi- I mentalphysik in elementarer Dar- , Stellung, S. 479. C. Ramsauer, über den Ricochet- I schuss. S. 480. I H. J. Tallqvist, Lehrbuch der tech- I nischen Mechanik I. S. 480. ; Naturwissenschaft u.Technik I, II.S.48 1 . I J. Kollert, Katechismus der Physik. , S. 482. F. M. Feldhaus, Die Erfindung der elektrischen VerstSrkungsflafche durch E. Jttrgen v. Kleist. S. 483. i M. Wolf, Publikationen des astrophy- , sikalischen Observatoriums König- stuhl-Heidelberg. S. 483. J. M. Pernter, Meteorologische Op- tik II. S. 484. I A. Stentzel, Entstehung der Materie und der Nebularsysteme. S. 485. H. MBU er. Das Arbeiten mit Roll- films. S. 485. M. Brillouin, Propagation de l'elec- tricit& S. 485. I. Zehnder, Das Leben im Weltall. i S. 486. M. V. Rohr die Bilderzeugung in op- tischen Instrumenten vom Standpunkt der geometrischen Optik I. S. 487. Pertonallen. S. 488. Gesuche. S. 488. ORIGINALMITTEILUNGEN. über die enthaltene im Gasteiner Wasser radioaktive Emanation. Von Heinrich Mache. (Vorläufige Mitteilung. ')) J. J. Thomson und F. Himstedt haben gezeigt, dass Quellwässer eine radioaktive Ema- Jiation enthalten, die durch Auskochen oder Durchperlen von Luft aas ihnen entfernt wer- den kann. Es ist zu vermuten, dass die durch J. Elster und H. Geitel in der freien Atmo- sphäre, in besonderem Masse aber in den Erd- kapillaren aufgefundene Emanation mit dieser in den Quellwässern enthaltenen identisch ist. Ihre gemeinsame Ursache ist dann darin zu .suchen, dass nach Elster und Geitel gewisse Erdarten, wie Fango, besonders stark aber die Sedimente von Quellwässern eine radioaktive Substanz enthalten^), welche die Fähigkeit be- i) Im Auszug mitgeteilt im Anzeiger der kniserl. Akademie der Wiss. vom 23. Juni 1904. 2) Diese Zeitschrift 5, 321, 1904. sitzt, Emanation zu entwickeln, die sich dann eben in Luft und Was.ser vorfindet. Die nächste Frage wird die nach den Eigen- schaften dieser neuen aktiven Substanz sein, da die Kenntnis dieser Eigenschaften die Ent- scheidung ermöglicht, ob hier wirklich ein neuer radioaktiver Körper vorliegt oder einer der be- reits bekannten. Es behalten nun nach den Versuchen von Elster und Geitel die aus dem Fangoschiamm gewonnenen radioaktiven Produkte, wie auch die Quellsedimente ihre Wirksamkeit bei, es ist weiter festgestellt, dass die entwickelte Ema- nation bei derselben Temperatur kondensiert, wie die des Radiums ( — 150" C.)') und dass auch das Gesetz des zeitlichen Abklingens ihrer Wirkung dasselbe ist, wie ftir Radiumemanation, dass also die Wirkung in 3,99 Tagen auf die Hälfte sinkt.«) Einen weiteren Beleg für die Identität der 1904. i^ F. Himstedt, diese Zeitschrift 5, 212, 1904. 2) P. Curie und A. L.ibordc, Compt. rend. 138, 1150, Digitized by Google 442 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. in Frage kommenden Substanz mit Radium < bilden die im folgenden im Auszug mitgeteil- ' ten Versuche, die mit dem an Emanation un- ] gemein reichhaltigen Wasser der Gasteiner Therme vorgenommen werden konnten. Man vermutet schon seit längerer Zeit in diesem ' indifferenten, an Mineralbestandteilen ungewöhn- lich armen und doch heilkräftigem Wasser ein radioaktives Agens und in der That haben vor kurzem P. Curie und Laborde') gelegentlich einer Untersuchung des Emanationsgehaltes von Quellgasen auch das Gas der Gasteiner Therme untersucht und gefunden, dass es von allen untersuchten den weitaus grössten Betrag von Emanation enthält. Bei den hier mitgeteilten Versuchen wurde die Emanation jedoch nicht dem Gase, sondern durch Durchquirlen von Luft dem Wasser selbst entnommen. Dieses war in Flaschen mit ein- geriebenem Stöpsel eingefüllt worden und zwar bis zum Flaschenhals, da jeder grössere Luft- raum über dem Wasser zu vermeiden ist, weil sonst die Emanation aus dem Wasser in die Luft ausströmt, bis ihr Partialdruck in Luft und Wasser der gleiche geworden ist. Wurde z. B. eine volle Flasche zur Hälfte geleert und der Emanationsgehalt der ersten Hälfte bestimmt, so wies nach mehrstündigem Stehen in halb- leerer Flasche die zweite Hälfte ungefähr den halben Gehalt der ersten auf. Es steht dies im Einklang mit den Beobachtungen von Him- stedt und v. Traubenberg*), durch welche die Gültigkeit des Daltonschen Gesetzes ftir die im Quellwasser enthaltene Emanation nach- gewiesen wurde. Die Methode der Untersuchung war die be- kannte zuerst von Elster und Geitel einge- führte. Ein cylindrischer, innen mit Messing- drahtnetz ausgekleideter Glassturz von 15^/4 1 Inhalt wurde mit seinem abgeschliffenen Rande auf einen massiven Kupferteller aufgesetzt und durch Bestreichen mit etwas Vaselinfett genügend gedichtet. Unter dem Sturze stand ein Exner- sches Elektroskop mit Bernsteinisolation und Spiegelablesung nach Elster und Geitel, auf das der cylindrische Zerstreuungskörper aufge- setzt war. Die Kapazität des Systems betrug 9-5 E. S. E. Das Ablesen des Elektroskops geschah durch ein Fenster aus Spiegelglas, das Laden vermittels einer Magnetnadel, die von aussen durch einen kleinen Stabmagnet zum Kontakt mit dem den Zerstreuungskörper tra- genden Stifte gebracht und durch eine den Kupferteller isoliert durchsetzende Zuleitung geladen werden konnte. Zwei Hähne, der eine im Teller, der andere in einer Öffnung des Glassturzes eingekittet, ermöglichten die Aus- i) 1. c. 2) 1. C. S. 130. 2tO. führung der folgenden Operation. Es wurde nämlich vermittels eines durch einen Motor in einfacher Weise betriebenen Gummigebläses die unter dem Glassturz enthaltene Luft durch den einen Hahn aspiriert, weiter in heftigena Blasen- strom durch das untersuchte Wasser gepresu und hierauf über eine Chlorcalciumvorlage und durch den zweiten Hahn in den Apparat zu- rückgebracht. Bei einer Förderungsmenge von 3'/3 1 Luft pro Minute und bei einer Wasser- menge von ' 4 1 war dann der Gleichgewichts- zustand in längstens einer halben Stunde er- reicht. Von da an wurde nach Abstellen des Motors ein weiteres regelmässiges Ansteigen der Leitfähigkeit der Luft im Apparate bemerkt, das auf die Wirkung der an allen Teilen de> Apparates induzierten Aktivität zu setzen ist. Der nach ungefähr 4 Stunden erreichte Ma.xi- malwert sank dann langsam ab und zwar in Übereinstimmung mit den Beobachtungen von Curie und Laborde in vier Tagen auf die Hälfte. Es schien zunächst die Entscheidung der Frage geboten, ob die Emanation auch im Wasser nach dem gleichen Gesetz abklingt wie in Luft. Zu diesem Zwecke wurden aus vier zu gleicher Zeit gefüllten Flaschen an verschie- denen Tagen Proben von je ','4 1 mittels einer Pipette entnommen und auf die oben beschrie- bene Weise behandelt. An den erreichten Maximalwerten musste dann zunächst der auf die induzierte Aktivität entfallende Teilbetrag korrigiert werden. Das geschah in der Weise, dass der Apparat durch kräftiges Ausblasen ' gelüftet und hierauf das Abklingen der indu- I zierten Aktivität beobachtet wurde. Der aus der erhaltenen Kurve für den Zeitpunkt Null extrapolierte Wert wurde dann in Abzug ge- \ bracht. In der folgenden kleinen Tabelle giebt M den Maximalwert der unter der Glocke er- ; reichten Zerstreuung in Volt/Minuten, w den auf I Rechnung der induzierten Aktivität zu setzen- I den Betrag. Die Differenz M—m ist dann ein I Mass für die Wirksamkeit der Emanation. Zeit nach der FülluDg I Tag 3 Tage ' 6 „ I 9 ., M 32.9 ■ 9.2 «'.7 18,4 13.3 9.« S.5 M-m 26,0 19,6 10,1 6,2 Jt 25.2 17.0 10,6 6.3 Es hat nun Frau M. Curie nachgewiesen'), dass für mit Radiumemanation gesättigte in ge- schlossenem Gefäss aufbewahrte Flüssigkeiten dasselbe Abklingungsgesetz gilt, wie für Radium- emanation überhaupt, d. h. ist 5*0 die Wirk- samkeit der Emanation zur Zeit Null, so ist sie nach / Tagen durch die Gleichung I) Diss., S. 112, Paris 1903. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 443 yt = y«\ä,-2e ='*^°— 3-2^ tMo WO / die Zahl der Sekunden bedeutet, von dem Moment an gerechnet, in welchem der aktivierte Körper dem Einfluss der Emanation entzogen wird. Es wurde eine grössere Zahl derartiger Ab- klingungskurven beobachtet und zwar für ver- schiedene Emanationskonzentration und für Ex- positionszeiten, die zwischen 4 und 53 Stunden schwankten. Alle diese Kurven zeigen anfäng- liche Störungen, die sich über ein Intervall bis zu 40 Minuten erstrecken und die, wenn auch vermindert, selbst dann noch auftraten, wenn die Expositionszeit über 24 Stunden betrug. Der Charakter dieser Unregelmässigkeiten ist genau der gleiche, wie er von Rutherford an durch Radium induzierten Körpern beobachtet wurde und besteht in erster Linie aus einem raschen anfänglichen Abfallen der Aktivität innerhalb der ersten zehn Minuten.^) Ein Parallelversuch mit der einer schwachen, wässerigen Radiumchloridlösung entnommenen Kmanation gab hier übrigens völlig gleiche Re- sultate. Sieht man aber von diesen Anfangs- störangen ab, so zeigt es sich, dass das Gesetz, nach welchem die durch Wasseremanation in- duzierte Aktivität abklingt, in ganz ausgezeich- neter Weise durch die Formel von Curie und i) Compt. rend. 186, 364, 1903. 2) Vgl. E. Rutherford, Radio-Activity, S. 262 u. 273, Cambtidge (1904). gegeben. Die letzte Kolumne der obigen Ta- belle enthält die für ^o = 30 nach dieser Formel berechneten Werte. Sie geben an, bis zu wel- chen Beträgen die Aktivität einer Radiumema- nation von der anfänglichen Intensität 30 in gleicher Zeit abgesunken wäre. Man sieht hier- aus, dass die Wirksamkeit der im Gasteiner Wasser enthaltenen Emanation in verschlossenen 1 Flaschen nach demselben Gesetze abklingt wie eine im Wasser gelöste Radiumemanation. Man wird zugleich schli essen können, dass im Gasteiner ' Wasser — wenn überhaupt — nur sehr geringe Mengen der radiumhaltigen Substanz selbst vorhanden sind, da sonst das Abklingungsgesetz ein anderes sein müsste. Ausführlich wurde ferner in der oben be- schriebenen Weise das für eine jede Emanation so charakteristische Abklingungsgesetz der in- duzierten Aktivität untersucht. Für durch Ra- dium aktivierte Körper ist dieses Gesetz durch die Arbeit von P. Curie und Danne') sehr genau bekannt. Hiemach ist es für eine mehr als 24 Stunden andauernde Einwirkung der 1 Emanation durch die Differenz zweier Expo- ' nentialfunktionen gegeben, nämlich durch den I .\usdruck 1 Danne dargestellt werden kann. Die folgende Tabelle lässt dies erkennen. Sie bezieht sich auf einen Versuch, bei dem die Emanation aus 2 1 Wasser entnommen wurde, wodurch die Leitfähigkeit im Apparate auf das ungefähr 30ofache ihres normalen Wertes gestiegen war. Die Expositionszeit betrug 4 Stunden. Der konstante, über dem normalen liegende. End- wert ist natürlich in Abzug gebracht. Die erste Kolumne giebt die Zeit vom Abheben des Glassturzes an gerechnet, die zweite die be- obachteten Werte in Volt/Minuten, die dritte die aus der Formel von Curie und Danne für 5^0=87,7 berechneten. Zeit in Minuten 7t beob. 7t ber. A 31 \ 65,0 67,6 + »,6 62 4*,3 4«.2 — 1,1 93 22,9 22,8 — 0,1 124 ".5 11,9 + 0.4 '§1 s.« 6,0 + o.a 186 2,89 2.97 -f. 0,08 217 1.49 «.44 — 0.05 J. J. Thomson erwähnt'), dass nach Ver- suchen von Adams die aus Cambridger Leit- ungswasser gewonnene Emanation nicht die Fähigkeit besitzt, ungeladene Körper zu akti- vieren. Hierdurch würde sie sich wesentlich von Radiumemanation und von der aus der Gasteiner Quelle gewonnenen unterscheiden. Die weitere Angabe, dass die auf negativ geladenen Flächen erregte Radioaktivität in etwa 45 Minuten auf die Hälfte sinkt, dürfte sich wohl auf die ersten 45 Minuten beziehen und findet sich dann in Übereinstimmung mit meinen Beobachtungen. Schliesslich wurde noch das Wasser der Wiener Hochquellleitung in analoger Weise untersucht. Die aus demselben gewonnene Ema- nation zeigt in allen Stücken qualitativ das gleiche Verhalten, wie die der Gasteiner Therme. Im besonderen ist auch hier das Abklingen der induzierten Aktivität durch die Formel von Curie und Danne darstellbar. Doch verhalten sich die in gleichen Quantitäten der beiden Wässer enthaltenen Emanationsmengen unge- fähr wie I : 1000. Nach allem ist wohl anzunehmen, dass die meisten, wenn nicht alle der bisher untersuch- ten Quellwässer wirklich Radiumemanation ent- halten. Das führt zur Vorstellung, dass in den tieferen Schichten der Erdrinde radiumhaltige Mineralien lagern, welche grosse Mengen von Emanation entwickeln, die dann zum Teil mit der Bodenluft und den Quellwässern zu Tage i) Xaturw. Rdsch. 18. 395, 1903. Digitized by Google 444 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. treten, ohne dass letztere aktive Substanz selbst in grösserer Menge mit sich führen. Wien, II. phys. Inst, der Universität. (Hingegangen 25. Juni 1904.) Über die Natur der Strahlung gewöhnlicher Metalle. 1) Von E. F. Burton. Die von einer Anzahl Forschern ange- stellten Versuche *) haben gezeigt, dass die Leit- fähigkeit einer in einem geschlossenen Metall- gefäss eingesperrten Luftmasse von der Natur der Substanz abhängt, aus der die Gefässwände bestehen. Patterson verband mit seinen sich in dieser Richtung bewegenden Versuchen die Bestimmung der Leitfähigkeit der Luft unter verschiedenen'- Drucken und fand nur eine ge- ringere Veränderung bei Benutzung eines kleinen Eisenblech -Cylinders als Behälter, wenn der Druck von einer bis ungefähr ein Drittel At- mosphäre reduziert wurde; unterhalb eines Druckes von einem Drittel Atmosphäre fand er, dass die Leitfähigkeit annähernd proportional zur Dichte der Luft variiert. Aus seinen Ver- suchen zog er den Schluss, dass die Leitfähig- keit der eingesperrten Luft wahrscheinlich von der Anwesenheit einer leicht absorbierbaren Strahlung der Wände des Behälters herrührte. In der gemeinsamen Arbeit von Professor Mc. Lennan und mir sind die Ergebnisse einer Beobachtungsreihe angegeben, welche die Schlussfolgerungen Pattersons nicht bestä- tigen. Bei unserer Untersuchung fanden wir, dass die Leitfähigkeit von gewöhnlicher in einem grossen Cylinder aus galvanisiertem Eisen ein- geschlossener Luft proportional zur Dichte vari- iert innerhalb eines Druckbereiches, der sich von 500 bis auf 5 cm Quecksilber erstreckt. Nach diesem Ergebnis wurden wir zu der Schlussfolgerung veranlasst, dass die Leitfähig- keit der eingeschlossenen Luft zum grossen Teile von einer nicht leicht absorbierbaren Strahlung herrührte. Weitere Versuche haben gezeigt, dass wenigstens ein Teil dieser durch- dringenden Strahlung seine Quelle ausserhalb des Cylinders hat, ein Ergebnis, dass durch die Versuche von Rutherford und Cook*) be- stätigt wird. Gegenstand der in vorliegender Arbeit zu beschreibenden Versuche war es, diese von einer äusseren Quelle herrührende durchdringende i) Ref. einer vor der Araerik. Physik. Gesellsch. in der Sitzung vom 30. Dez. 1903 Torgetrageneu Arbeit. 2) Mc. Lennan und Burton, Amerik, Physik Ges., Dez. 1902; Patterson Proc. Camb. Phil. Soc, XII. S. 44. Strutt, Xature, 19. Feb. 1903. 3) Rutherford und Cook, Amerik. Physik. Gesellsch., Dez. 1902. Cook, Phil. Mag. (.)kt 1903. S. 403. { Strahlung möglichst völlig abzuhalten und die i Natur der übrigen von den Wänden des Be- hälters ausgehenden Strahlung festzustellen. Der hierbei angewandte Apparat ist dem bei den oben erwähnten Versuchen benutzten ähnlich. Die Luft war in einem 125 cm langen und 30 cm im Durchmesser haltenden Cylinder aus galvanisiertem Eisen eingeschlossen, wie ein solcher in Fig. i abgebildet ist. In eine Zum Elektrometer Zur Batterie ■mX^'Ufm Fig. I. etwa 20 cm lange Röhre A, die oben in den Cylinder gesetzt war, wurde ein etwa 5 cm im I Durchmesser haltender Ebonitstopfen gesteckt. I Durch diesen wurde eine Messingröhre B hin- I durchgeschoben und in B ein zweiter Ebonit- I stopfen fest eingesetzt. Dieser zweite Stopfen trug I einen Messingstab C, der fast bis auf den I Boden des Cylinders reichte. Die Messing- I röhre B, welche während dieser Versuche fort- j dauernd geerdet war, diente als Schutzröhre und I verhinderte jedes Eindringen von Elektrizität aus I dem Cylinder nach dem Stab Cdurch die Ebonit- stopfen. Der Stab C stand mit einem emp- findlichen Elektrometer in Verbindung, und der Cylinder wurde auf etwa 240 Volt geladen erhalten. Die Leitfähigkeit wurde in der Weise gemessen, dass der Sättigungsstrom durch die eingeschlossene Luft nach dem Messingstab be- stimmt wurde. Bei den Versuchen, die äussere Strahlung abzuhalten, wurde der Cylinder nach- einander in Wasser getaucht, welches in Trögen von verschiedener Grösse enthalten war; hier- bei war alles sorgfältig isoliert. Es kamen Tröge von 3 Grössen zur Ver- wendung, so dass ich bezw. Wasserschirme von der Dicke 10,5 cm, 24 cm und 60 cm erhielt. Die Abnahme der Leitfähigkeit in den einzel- nen Fällen ist in Tabelle I angegeben. Tabelle I. Dicke des Wasserschirmes 10,4 cm 60 „ Abnahme der Leitfähigkeit 11,9 Prozent ■5.4 .. 33.4 .. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 445 Diese Werte, welche zur Dicke der dem Cylinder umgebenden Wasserschichten annä- hernd proportional sind, werden von der Kurve in Fig. 2 dargestellt, aus der hervorgeht, dass o u 0« 100 M n 10 w M 40 M W 10 'S N ^ \ '-x M M 1« Dicke Fig. 2. eine Wasserhülle von erheblich grösserer Dicke als 60 cm nötig sein würde, um die durch- dringende Strahlung völlig abzuhalten. Da ein zu diesem Zwecke geeigneter Apparat nicht zur Verfugung stand, so wurden die Versuche mit Wasserschirmen nicht weiter fortgesetzt. Tabelle II. Stromstärke in ^^ „-1, •- willkürlichem ^"""^ '" Stromstärke in Druck in mm willkttrlichem Masse "" Masse 752 20,8 238 10,6 652 19,84 142 6,8 548 18,3 49 ''^. 444 15,8 19 1,36 347 14.9 I c^^ die Leitfähigkeit wieder zum Druck fast genau proportional ist, dass daher der übrige Teil der Leitfähigkeit nicht auf Rechnung einer leicht absorbierbaren, sondern vielmehr auf die einer durchdringenden Strahlung kam. Herrn Professor Mc. Lennan, unter dessen gütiger Leitung die Arbeit ausgeführt worden ist, bin ich zu aufrichtigstem Danke verpflicbtet. (Aus dem Englischen Übersetzt von A, Gradenwitz.) (Eingegangen 29. April 1904.] I Während der Apparat in den grössten Trog tauchte, wurde der Druck von 752 mm Queck- silber auf 19 mm verkleinert und die Leit- fähigkeit bei verschiedenen Drucken gemessen. Die in Tabelle II aufgeführten und graphisch in Fig. 3 wiedergegebenen Werte zeigen, dass Druck in mni. Über die Emanation des Phosphors. Von G. C. Schmidt. Seit meiner letzten Veröffentlichung') über die Emanation des Phosphors ist eine ganze Anzahl von Abhandlungen^) über denselben Gegenstand erschienen, welche sich alle mehr oder minder gegen die von mir gegebene Er- klärung der durch sich oxydierenden Phosphor der Luft erteilten Leitfähigkeit wenden. Ich habe diese Leitfähigkeit auf die bei der Oxy- dation sich bildenden festen Oxydationspar- tikelchen, also auf eine Staubwirkung zurück- geführt, während meine verehrten Gegner als Ursache der Leitfähigkeit die Entstehung von Ionen oder Elektronen ansehen. Einen ver- mittelnden Standpunkt nimmt Herr A. Uhrig') ein, welcher der Meinung ist, dass sowohl durch die Gegenwart der Staubteilchen als auch durch die der Ionen die Leitfähigkeit hervorgerufen wird. Indem ich mir vorbehalte, in einer ausfuhr- lichen Abhandlung auf die Einwände meiner Gegner zu antworten, möchte ich an dieser Stelle nur auf einige der vielen Widersprüche in ihren einzelnen Versuchsresultaten hinweisen. So findet Herr Harms bei gewöhnlichem Druck keinen Sättigungsstrom — bestätigt hiermit das von mir gefundene Resultat — schliesst aber hieraus im Gegensatz zu der von mir ge- gebenen Erklärung, dass nur die Elektronen- theorie diese Resultate zu deuten vermöge. Herr Bloch findet dagegen einen Sättigungs- strom ^) und schliesst hieraus, dass ebenfalls nur die Elektronentheorie dieses Ergebnis zu erklären vermag. Trotzdem somit die experi- 1) G. C. Schmidt, Ann. d. Phys. 10, 104, 1903; diese Zeitschrift 3, 475, 1902. 2) A. Gockel, diese Zeitschrift 4, 602, 1903; E.Bloch, CR. 136, 1324, 1902; Soc. Franc, de Physique 20. Febr. 1903 und 19. Febr. 1904; Barus, Ann. d. Phys. 11, 1142, 1903; Elster und Geitel diese Zeitschrift 4, 457, I903; F. Harms, diese Zeitschrift 4, lil u. 436, 1903; 6, 93, 1904. 3I A. (Jhrig, Diss. Marburg, 1903, S. 50 — 53. 4) In meiner ausführlichen Abhandlung werde ich nach- weisen, dass dieses Resultat falsch ist und dass somit alle Folgerungen hieraus, wie die Geschwindigkeit im elektrischen Felde, Reaktionsgeschwindigkeit u. s. w. nicht, haltbar sind. Digitized by Google 446 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. luentelle Grundlage der Bl ochschen Arbeit (nämlich das Vorhandensein eines Sättigungs- stromes, worauf alle seine theoretischen Be- trachtungen und sich daran anschliessenden Berechnungen beruhen) im schroffsten Gegen- satz zu der von Herrn Harms steht, beginnt er seine Abhandlung mit dem Hinweis, dass Herr Harms bereits bewiesen habe, dass meine Theorie nicht richtig sei und Herr Harms schliesst seine zweite Abhandlung ') mit der Bemerkung, „dass auch £. Bloch zu dem Re- sultat gekommen ist, dass die Schmidt sehe Annahme nicht haltbar ist." Herr Harms zieht aus seiner lonentheorie den Schluss, dass der von einem zur Erde ab- geleiteten Stückchen Phosphor ausgehende Nebel stets zur nächsten Elektrode wandern müsse, die Herren Elster und Geitel finden dagegen experimentell, dass eine Teilung ein- treten kann. In seiner letzten Abhandlung hat Herr Harms seine ursprüngliche Theorie wesentlich modifiziert, indem er nicht mehr annimmt, dass die Ionen direkt bei der Oxydation sich bilden, sondern dass die sekundär mit der Phosphor- oxydation verknüpfte Reaktion der Bildung bezw. des Zerfalls von Ozon die Ionen liefert. Diese neue Theorie steht in Widerspruch mit den Versuchen der Herren Elster und Geitel^), welche fanden, dass Ozon bei gewöhnlicher Temperatur nicht leitet. Diese Thatsache ist von Herrn Uhrig ^) bestätigt worden. Erst bei höheren Temperaturen ist eine Ionisation beim Zerfall des Ozons nachzuweisen, aber diese ist von einer ganz anderen und zwar viel kleineren Grössenordnung als die durch Phosphor der Luft erteilte Leitfähigkeit. Nun wird das bei der Oxydation des Phosphors sich bildende Ozon, besonders wenn es durch einen lang- samen über den Phosphor streichenden Luftstrom sofort aus dem Oxydationsbereich des Phosphors weggeführt wird, keine hohe Temperatur besitzen, besonders da auch bei seiner Bildung Wärme absorbiert wird; es ist daher völlig ausge- schlossen, dass die enorme, durch oxydieren- den Phosphor hervorgerufene Leitfähigkeit den kleinen sich hierbei bildenden Ozonmengen zugeschrieben werden kann. Auf die übrigen Einwände, welche gegen meine Erklärung erhoben worden sind, werde ich in meiner ausführlichen Arbeit zurück- kommen; hier möchte ich nur noch einen Be- weis von den Herren Barus und Harms gegen meine Theorie^) besprechen, da die- selben, wie ich von Fachgenossen gesprächs- weise vernommen habe, als entscheidend an- 1) F. Harms, diese Zeitschrift 4, 436, 1903- 2) Wied. Ann. 89, 321. 3) A. L^hrig, Diss. Marburg 1903, S. 16—17. 4) F. Harms, diese Zeitschritt 4, 438, 1903. gesehen werden. Herr Barus macht darauf aufmerksam, dass die Luft nicht dadurch lei- tend wird, dass man leitende Teilchen hinein- giebt. Bei der konzentrierten Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure etc. ist die Abgabe der jedenfalls leitenden Nuclei etwa ebenso kräftig wie bei Phosphor und dennoch zeig^ die umgebende Luft vorzügliche Nichtleitung. Diese für meine Theorie scheinbar verhängnisvolle Beobachtung erklärt sich sehr einfach. Denken wir uns eine geladene, isoliert aufgehängte me- tallische Kugel in einen Raum gebracht, in dem sich konzentrierte Salzsäure usw. befindet. Der Raum wird sich dann mit Salzsäurenebel, also kleinen Wassertröpfchen, welche Chlorwasser- stoff gelöst enthalten, sättigen. Da diese leiten, werden sie von der Kugel angezogen ; sie wer- den sich auf derselben niederschlagen und haften bleiben, ohne Elektrizität wegzuführen, d. h. die Luft isoliert, trotzdem sie leitende Partikelchen enthält. Ganz anders liegen die Verhältnisse, wenn die leitenden Teilchen, wie beim Phosphor, fest sind, sie werden dann von der Kugel ange- zogen, werden sich laden und dann wieder abgestossen. Thatsächlich kann man ja beobach- ten, wie der Phosphornebel von einem ge- ladenen Körper angezogen und darauf abge- stossen wird. Es hängt somit von dem Aggre- gatzustand der leitenden Teilchen ab, ob wir eine Leitfähigkeit beobachten oder nicht. Ich habe, glaube ich, in meiner vorigen Abhand- lung genügend betont, dass nur, wenn die Teilchen fest sind, eine Staubwirkung zu beobachten ist. Durch Nahrwold ') ist ja auch thatsächlich die Leitfähigkeit durch Staub- teilchen nachgewiesen. Herr Harms 2) fuhrt folgenden Beweis gegen meine Theorie ins Treffen: „Auf Grund seiner Beobachtungen über die Abhängigkeit zwischen Potentialdifferenz und Stromstärke kommt Herr Schmidt zu xJem Schluss (1. c.,S. 714), ,dass ein Sättigungsstrom nicht vorhanden ist, und dass die Beziehung zwischen E. M. K. und Stromstärke, soweit sich das aus den etwas unregelmässigen Zahlen schliessen lässt, eine geradlinige ist'. Nun, diese Beobachtungen von Herrn Schmidt, die ich ja für höhere Potentiale bestätigen kann, sind der beste Beweis gegen seine Theorie. Eine lineare Abhängigkeit wird gerade von der lonentheorie gefordert, während sie nach seiner eigenen Theorie nicht erwartet werden kann. Herr. Schmidt erklärt zwar die lineare Ab- hängigkeit (I.e., S. 715): ,die festen leitenden Teilchen werden an der unteren Platte bei dop- pelter E. M. K. auf ein doppeltes Potential ge- laden und nehmen daher die doppelte Elektri- 1) R. Nahrwold, Wied. Ann. 6, 460, 1878. 2) F. Harms, 1. c. 438-439. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 447 zitätsmenge auf; infolgedessen ist auch der Elektrometerausschlag doppelt so gross. Es erklärt sich somit die geradlinige Beziehung zwischen E. M. K. und / in zwangloser Weise.' Dabei übersieht Herr Schmidt nur, dass ja ausserdem die Geschwindigkeit des geladenen Teilchens bei doppelter Ladung und doppelter Feldstärke vervierfacht würde, dass also die über- tragene Elektrizitätsmenge mit der dritten Potenz des Potentiales wachsen müsste. Von einer solchen Abhängigkeit ist nun absolut keine Rede; damit fällt wohl die ganze Schmidtsche Theorie." Hierauf möchte ich erwidern, dass ich die Änderung der Geschwindigkeit der geladenen Teilchen keineswegs übersehen habe; ich habe sie nur deswegen bei meiner Erklärung nicht berücksichtigt, weil sie gar keine Rolle spielt. Befindet sich nämlich der Phosphor zwischen den beiden geladenen Platten, wie in meinem Apparat oder befindet er sich zwischen zwei koaxialen Cylindern, welche die Elektroden bilden, wie bei der Harms sehen Versuchsord- nung, so werden die leitenden Teilchen bei einem bestimmten Gradienten — nehmen wir beispielsweise 50 Volt an — alle von der einen Elektrode nach der anderen geschleudert. Bei der doppelten E. M. K. werden sie eben- falls alle und zwar mit doppelter Geschwin- digkeit wandern; das Elektrometer wird sich anfangs schneller laden als im vorhergehenden Fall, dann aber nur langsam steigen, da jetzt keine leitenden Teilchen mehr vorhanden sind. Ich habe z. B. stets den Elektrometerausschlag nach I und 2 Minuten beobachtet. Nehmen wir nun an, dass sich in i Minute 1000 lei- tende Teilchen bilden, so werden diese bei einem bestimmten Gradienten alle nach oben geschleudert; bei der doppelten E. M. K. durch- wandern sie zwar das Kraftfeld mit doppelt so grosser Geschwindigkeit, aber da nur 1000 auf das doppelte Potential geladene Teilchen vor- handen sind, so können sie trotz Veränderung der Geschwindigkeit das Elektrometer nur auf das doppelte Potential laden. In meiner aus- fuhrlichen Abhandlung werde ich eine Reihe von Beobachtungen mitteilen, aus denen her- vorgeht, dass thatsächlich die Änderung der Geschwindigkeit keine Rolle spielt und es nur auf die Anzahl der leitenden Teilchen an- kommt. Zum Schluss möchte ich noch meinen Stand- punkt klar präzisieren. Herr Harms schreibt: Bei der Streitfrage handelt es sich vor allem darum, ob Ionen bei der Oxydation des Phosphors entstehen oder nicht. Hierum dreht sich nach meiner Meinung der Streit nicht. Selbst ohne die Versuche von Herrn Uhr ig, der nachgewiesen hat, dass bei der Zersetzung des Ozons Ionen entstehen, wobei es allerdings immer noch zweifelhaft ist, ob das bei der niedrigen Temperatur des sich langsam oxydie- renden Phosphors sich bildende Ozon sich wirklich zersetzt, halte ich es für äusserst wahr- scheinlich, da.ss einige Ionen sich bei der lang- samen Verbrennung des Phosphors bilden. Da nämlich bei der Verbrennung mit Flamme stets Ionen auftreten, so können wir durch Analogie schliessen, dass auch beim Glimmen des Phosphors und ebenso des Schwefels Ionen entstehen, aber nur in verschwindender Anzahl. (Beim Schwefel und allen anderen sich lang- sam oxydierenden Körpern ist bisher eine Leitfähigkeit noch nicht nachgewiesen.) Nicht darum dreht sich also der Streit, ob Ionen entstehen oder nicht, sondern um die Frage, weswegen erteilt von allen sich langsam oxy- dierenden Körpern allein Phosphor der Luft eine so enorme Leitfähigkeit? Bis jetzt vermag ich behufs Erklärung dieser Thatsache keinen Grund einzusehen, der gegen meine Staub- wirkungstheorie spräche, im Gegenteil sogar die letzten Beobachtungen von Herrn Harms sprechen ausserordentlich zu ihren Gunsten. Da die beiden letzten Abhandlungen von Herrn Harms vorläufige Mitteilungen waren, und er seinen Standpunkt in der letzten so wesentlich modifiziert hat, dass ich nicht weiss, was er von seinen fi-üheren Anschauungen auf- recht erhält und was verwirft, so halte ich vorläufig eine Fortsetzung der Polemik meiner- seits für gänzlich unfruchtbar. Ich werde daher auch meine ausfuhrliche Abhandlung zurück- behalten, bis die von Herrn Harms erschie- nen ist. Physik. In.stitut Erlangen, 3. Juli 1904. (Eingcg.ingcn am 5. Juli 1904.) Über eine Vorrichtung zur Registrierung der luftelektrischen Zerstreuung. Von G. Lüdeling. Je deutlicher es sich mit der Zeit zeigte, welche grosse Bedeutung die lonentheorie von Elster und Geitel für die Erkenntnis der at- mosphärischen Elektrizität besitzt, um so dringen- der machte sich der Wunsch geltend, neben den Registrierungen des Potentialgefälles auch solche der luftelektrischen Zerstreuung zu besitzen. Schon im Jahre 1901 machte Herr Kann ')- Leoben einen Vorschlag nach dieser Richtung hin, und erst vor kurzem berichtete Herr Sprung^)-Potsdam über eine Idee zur automa- 1) L. Kann, Selbstregistrierender Apparat zur Messung der Elektrizitätszerstreuung der Luft. Diese Zeitschr. 8, 621, 2) .\. Sprung, Über eine automatisch wirkende Vorrich- tung zur Erweiterung des Messgebietes der Registrier-EleVtro- meter. Nebst einer Bemerkung über die automatische Aui- Digitized by Google 448 Physikalische Zeitschrift, 5. Jahrgang. No. 15. tischen Registrierung der luftelektrischen Zer- streuung, die sich im wesentlichen mit dem Kannschen Vorschlag deckt. Beide wollen die Zeit, innerhalb welcher ein bestimmter Spann- ungsabfall des Zerstreuungskörpers einesElster- und Geit eischen bezw. Ebertschen Apparats stattfindet, vermöge eines Chronographen auto- matisch aufzeichnen lassen. Mir erschien es lohnend, den Versuch einer derartigen Registrierung mit Hilfe des Benn- dorfschen mechanisch registrierenden Quadran- ten-Elektrometers vorzunehmen, um so mehr, als mir im April d. J. ein solches Instrument gerade zur Verfügung stand. Wenn dieses Elektrometer seiner verhältnismässig grossen Kapazität wegen von vornherein zu dem ge- nannten Zweck auch als nicht sonderlich ge- eignet erscheinen musste, so durfte doch viel- leicht gehofft werden, eine Registrierung zu erhalten, aus der man wenigstens einigermassen über den täglichen Gang der luftelektrischen Zerstreuung Auskunft erhalten konnte. Damit würden aber schon wertvolle Anhaltspunkte gegeben sein, speziell über den Zusammenhang der Zerstreuung mit dem Potentialgefälle sowie den meteorologischen Elementen. Mehrfache Vorversuche Hessen das Vorhaben auch als nicht ganz aussichtslos erscheinen, so dass daraufhin eine provisorische Einrichtung zur Registrierung der luftelektrischen Zerstreu- ung getroffen wurde, die unter Hinzufugung einiger Ergebnisse in nachfolgendem kurz skiz- ziert werden soll. Vor einem Nordfenster des Turmes des Meteo- rologisch-magnetischen Observatoriums in Pots- dam, ungefähr 26 m über dem Erdboden, ist ein sehr gut isolierter Zerstreuungskörper auf- gestellt, der durch einen ebenfalls auf das sorg- fältigste isolierten und draussen auch noch elek- trostatisch geschützten Zuleitungsdraht mit einem Benndorfschen Quadranten -Elektro- meter verbunden ist. Das letztere steht auf einer Wand-Konsole im Innern des Beobacht- ungsraumes. Den Zerstreuungskörper bildete in der ersten Zeit eine geschwärzte Messingkugel von 13 cm Durchmesser, die unter einem hinreichend gros- sen Schutzdach (von 40 cm Durchmesser) auf- gestellt war. Ende April, als ich in dienst- lichem Auftrage von Potsdam abwesend war, Hess Herr Prof Sprung diese Kugel durch einen Cylinder von 22 cm Durchmesser und 20 cm Höhe ersetzen. Die Aufstellung ist also die gleiche wie beim Zerstreuungsapparat von Elster und Geitel. Wenn dieselbe auch an manchen UnvoUkommen- heiten leidet, wenn sie insbesondere auch nur relative Werte giebt, so empfahl sich ihre An- wendung doch insofern, als sie jedenfalls am leichtesten einzurichten war und als es sich überhaupt nur um einen ersten Versuch einer Registrierung handelte, bei dem vor allem die Brauchbarkeit des Benndorfschen Elektrome- ters festgestellt werden sollte. Von vornherein wurde in Aussicht genommen, später das Ebert- sche Aspirations-Prinzip in Anwendung zu bringen. In letzter Zeit angestellte Versuche haben ergeben, dass dasselbe sehr wohl mög- lich sein wird. Die bisherige Registrier-Anordnung war nun die folgende (s. Fig. i): Zeichnung der luftelektrischen Zerstreuung. Diese Zeitschr. 5, 328, 1904. Fig. 1. Der isoliert aufgestellte Zerstreuungskörper K ist mit dem Benndorfschen Quadranten- Elektrometer E verbunden und wird von halber zu halber Stunde abwechselnd positiv und ne- gativ durch die Batterie B aufgeladen. Diese Ladung erfolgt automatisch, mit Hilfe eines besonders hierfür angefertigten Um- schalters U, der neben dem Elektrometer auf derselben Konsole steht und mit der Haupt- uhr des Observatoriums verbunden ist. An der letzteren sind 2 Kontakte angebracht, durch welche zu jeder vollen und halben Stunde ein Stromschluss hervorgerufen wird, der die Elek- tromagnete A bezw. A ' in Thätigkeit setzt. (Für diesen halbstündlichen Stromschluss lässt sich übrigens mit Leichtigkeit auch am Uhrwerk des Elektrometers selbst eine entsprechende Einrich- tung anbringen, wie inzwischen schon geschehen.) Über den Elektromagneten schwebt ein me- tallischer Doppelhebel mit den beiden Ankere a und «', der um eine horizontale Achse h im Träger T drehbar ist und der in seiner Ruhestellung durch Federkraft in horizontaler Lage gehalten wird. Die Verlängerung der Hebelarme, jedoch von diesen durch ein zwischen- geschaltetes Bernsteinstück c und c' isoliert, bilden starre Kupferdrähte d und d' . Dieselben Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 449 tragen ganz leichte, frei durch die Luft fuhrende, kurze Drähte h und li , die eine Verbindung mit dem Quadranten-Elektrometer herstellen, und sind an ihren Enden umgebogen, so dass sie in zwei darunter befindliche Quecksilbemäpfe e und e' tauchen können. Letztere sind in der 1 Fussplatte des Umschalters in Paraffin einge- ! bettet und stehen durch ebenfalls gut isolierte Zuleitungsdrähte mit der Ladebatterie B in Ver- bindung. Von jedem Pole dieser Batterie geht nun aber auch noch ein zweiter Dreiht aus, nach / und /', 2 Metallplättchen, die ebenso wie die Zuleitungsdrähte von ihrer Unterlage isoliert gehalten sind. Über den Plättchen stehen zwei metallische Stifte g und g' , die in der Ruhe- stellung des Doppelhebels die Plättchen nicht berühren, jedoch in demselben Moment auch einen Kontakt herstellen, in welchem d bezw.. d' in den Quecksilbernapf eintaucht. Wird nun z. B. zur vollen Stunde ein Stromschluss be- wirkt, so tritt der Elektromagnet A in Thätig- keit: Der Anker a wird angezogen, d taucht in e und wird hierdurch mit dem positiven Pole der Batterie B in Verbindung gebracht. Da gleichzeitig der Kontakt g eine metallische Ver- bindung des negativen Poles der Batterie durch a T mit der Erde herstellt, so kann nunmehr der durch h mit d verbundene Zerstreuungs- körper positiv geladen werden. Der Uhrkontakt ist derart justiert, dass die Ladezeit etwa '/2 Minute dauert. Nach Verlauf derselben wird der Anker a durch eine Feder zurückgezogen, das Zerstreuungssysteni ist jetzt isoliert und bleibt in dem geladenen Zustande eine halbe Stunde sich selbst überlassen. Die Höhe der Anfangsladung wird danach geregelt, dass bei einer als zweckmässig erkannten Empfindlichkeit des Quadranten-Elektrometers der Zeiger zu- nächst nahe bis an den äusseren Rand des Papierstreifens gebracht wird. Von hier aus zeichnet er in bekannter Weise während einer halben Stunde den Spannungsabfall des Zerstreu- ungskörpers auf, und zwar bei dem in Potsdam gebrauchten Instrument von 2 zu 2 Minuten (möglich ist hier auch eine Registrierung von Minute zu Minute, von deren Anwendung je- doch Abstand genommen ist, weil sich die Elektrometernadel bei der gebrauchten höheren Empfindlichkeit des Instrumentes in i Minute nicht genügend wieder beruhigt). Aus dem Spannungsabfall ist dann die luftelektrische Zer- streuung während dieser Zeit zu berechnen, in ganz ähnlicher Weise wie beim Elster- und Geit eischen Apparat. Man erhält also auch hier nur relative Werte, die zunächst nur unter sich vergleichbar sind, die aber zur Bestim- mung des täglichen Ganges zu genügen scheinen. Es empfiehlt sich natürlich, die Empfindlichkeit des Elektrometers möglichst gross zu machen; allein man darf nicht vergessen, dass die Kon- stanz der Ruhelage um so mehr abnimmt, je weiter man die Empfindlichkeit steigert. Des- halb und weil der Papierstreifen für die Regi- strierung nur eine Breite von 1 1 '/2 cm hat, kann man auch die Empfindlichkeit des Elektrometers nicht sehr hoch treiben. Bei den vorliegenden Versuchen war sie derart, dass i mm Ausschlag etwa 1,5 bis 1,7 Volt entsprach. Man konnte bei dieser Em- pfindlichkeit mit einer Anfangsladung von un- gefähr 90 Volt beginnen. Die Abnahme der Spannung in einer halben Stunde schwankte zwischen 10 und 28 Volt, also Grössen, die bei der genannten Empfindlichkeit des Instruments sehr wohl messbar sind. Hinsichtlich der Ladebatterie ist es auf alle Fälle sehr wesentlich, eine möglichst konstante Anfangsladung zur Verfügung zu haben, die sich wohl am besten mitHochspannungs-Akkumu- latoren erzielen lassen würde. Leider standen solche jedoch nicht zur Verfügung, und deshalb bediente ich mich einer gewöhnlichen Cu-Zn- Batterie von etwa 100 kleinen Gläsern (von 30 ccm Inhalt), bei denen als Flüssigkeit eine Lösung von Bittersalz gebraucht wurde. Die Batterie hat sich auch verhältnismässig gut be- währt, wenn sie freilich auch von Temperatur- Schwankungen merklich abhängig ist. Für diese erste provisorische Einrichtung genügte sie je- doch vollkommen. Zum Laden der Quadranten des Elektrometers wurde die von Benndorf empfohlene Kalomel-Batterie mit Vorteil ver- wandt. Dass sich mit der geschilderten, wie ich ausdrücklich nochmals betonen möchte, ganz •provisorischen und in ihren Mängeln wohl er- kannten Einrichtung doch schon Resultate er- zielen Hessen, die wohl einigen Anspruch auf weiteres Interesse haben dürften, glaube ich mit nachstehenden Mitteilungen belegen zu können. Zu Grunde liegen die Registrierungen von 8 klaren Tagen: 1904 April 19, 20; Mai 25, 26, 30, 31; Juni 4, 5. Aus denselben ergiebt sich ein Mittelwert für den täglichen Gang der luftelektrischen Zerstreuung für positive und negative Ladung, wie er in Fig. 2 durch die schwarze und gestrichelten Kurve dargestellt ist. Dazu ist zu bemerken, dass die direkt registrier- ten und berechneten Zerstreuungswerte nach der einfachen Formel ausgeglichen 4 und danach zur graphischen Darstellung ge- bracht wurden. Man ersieht aus den Kurven, dass der täg- liche Gang der Zerstreuung im wesentlichen eine doppelte Periode besitzt, mit einem Haupt- maximum in den ersten Nachmittagsstunden und einem Hauptminimum gegen 10 bis 11 Uhr Digitized by Google 450 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. .Wri » M>i ..•••■\5'^ ;;?5^" "-ä. '■% I V^- -x. - v»^- S^i'-a. Fig. 2. abends. Ein sekundäres Maximum tritt in der Zeit von 5 bis 7, ein sekundäres Minimum gegen 8 bis 9 Uhr morgens ein. Da in unmittelbarer Nähe des Registrier- apparats für Zerstreuung, vor dem zweiten Nord- fenster des Beobachtungsraumes, ein ebensol- cher für Potentialgefalle aufgestellt ist, so liegt hier die beste Gelegenheit zu Vergleichen der beiderseitigen täglichen Gänge vor. In. Fig. 2 giebt die Kreuz-Kurve den täglichen Gang des Potentialgefälles wieder, der aus den stünd- lichen und in gleicher Weise ausgeglichenen Werten derselben 8 Tage abgeleitet wurde. Man sieht, dass die Kurve einen fast genau ent- gegengesetzten Verlauf wie die Zerstreuungs- kurve nimmt. Wenn man die lonentheorie zur Erklärung der luftelektrischen Phänomene her- anzieht, so war dies ja auch anzunehmen: Je grösser der lonengehalt der Luft, je höher die Leitfähigkeit derselben ist, um so kleinere Spannungsunterschiede wird man zu erwarten haben, und umgekehrt. Mit besonderer Rücksicht auf die jetzt im Vordergrunde des Interesses stehende Ebert- sche Theorie') über die Entstehung des nor- malen atmosphärischen Potentialgefälles und der negativen Erdladung ist auch der tägliche Gang des Luftdrucks für die fraglichen 8 Tage be- rechnet und graphisch aufgetragen (auch wieder nach ausgeglichenen Werten), ebenso die daraus sich ergebende Änderung des Luftdrucks. i) H. Ebert, Über die Ursache des normalen atmo- sphärischen Potentialgeßlles und der negativen Erdladung. Diese Zeitschr. 6, 135 — 140, 1904, und Met. Zeitschr. 21, 202—213, '9°4- Was schon von Hann') und Fines'^ an ein- zelnen Beispielen gefunden und später von GockeP) und anderen bestätigt wurde, zeigt sich auch hier in deutlicher Weise: Eine grosse Übereinstimmung im täglichen Gange des Luft- drucks und des Potentialgefalles. Daraus folgt, dass Luftdruck und Zerstreuung einen entgegen- gesetzten täglichen Verlauf zeigen müssen, wie es in der That auch der Fall ist. Am schärf- sten treten jedoch die Beziehungen der luft- elektrischen Erscheinungen zum Luftdruck her- vor, wenn man die Luftdruckänderungen betrachtet (s. Figur). Um den Zusammenhang möglichst klar zu zeigen, ist der tägliche Gang der Luftdruckänderung umgekehrt gezeichnet worden, in einem Massstabe, welcher der fünf- fache von dem der Luftdruck-KurVe ist. In der That ist der Parallelismus der Zerstreuungs- kurven mit denen der Luftdruckänderung ein derart frappanter, dass wohl kaum noch das Bestehen eines engeren Zusammenhangs der I beiden Erscheinungen bezweifelt werden kann. (Vgl. auch Gockel, diese Zeitschr. 8, 258, 1904.) Auch der von Ebert*) vermutete Phasen- I unterschied scheint vorhanden zu sein: Zu- I nächst treten die Änderungen im Luftdruck I ein , nach im Mittel 3 Stunden folgen sie ' in der Zerstreuung. Dabei möge wieder dar j auf hingewiesen werden, dass die letztere in I i) J. Hann, Die wichtigsten Resultate der BeoliKh- I tungen der LuftelektrizitSt und der schwedischen Polaistation I zu Kap Thordsen, Spitzbergen 1882/83. Met Zeitschr. 7, 31. 1890, ' 2| Fines, Bull. met. du dipaitm. d. Pyr. Or. 18S8. 3) A. Gocicel, Luftelektrische Untersuchungen. Freibnrg ; (Schweiz). S. 53, 1902. 4) H. Kbert, Met. Zeitschr. 81, 204, 1904. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. 15. 4SI einer Höhe von 26 m über dem Erdboden ge- messen wurde! Dieser auffallende Parallelis- mus in den beiden täglichen Gängen ist auch in den einzelnen Tagen scharf ausgeprägt. Mangel an Platz gestattet es leider nicht, hier alle Einzelkurven wieder zu geben, so dass einstweilen der einfache Hinweis darauf genügen möge. Sehr bemerkenswert ist auch der systema- tische Unterschied in den Eintrittszeiten der Extreme für a~ und «+. Anscheinend liegen dieselben bei negativer Ladung etwa i V2 Stunden vor denjenigen bei positiver Ladung; das würde also bedeuten, dass zunächst die positiven Ionen an dem Cirkulationsprozess teil- nehmen, der sie an den Zerstreuungkörper führt, dann erst die negativen. Auch dies würde nach der Ebert sehen Theorie wohl ver- ständlich sein. Was endlich den täglichen Gang von q = a-\aj^ anbetriflft, der aus den ausgeglichenen Werten der a- und «+ berechnet und in Fig. 2 wiedergegeben ist, so ist derselbe wenig aus- geprägt; er scheint noch am meisten dem Gange von a_ zu folgen, also demjenigen Gliede, das die grössere Amplitude hat. Allerdings tritt in der Zeit von ca. .10" bis 4' eine Einbuchtung ein, für die sich eine entsprechende Ausbuchtung in der a^-Kurve findet, so dass man für diese Zeit eine abnorme Zunahme negativer Ionen annehmen könnte. Es möge darauf hingewiesen werden, dass es sich hier gerade um diejenigen Stunden handelt, an welchen es der Bodenluft in- folge intensiver Insolation und starker Luftdruck- abnahme ermöglicht wird, in grösstem Masse auszutreten und aufzusteigen. Um diese Zeit würden also auch die negativen Ionen in grös- serer Zahl austreten und hochgefuhrt werden, die nach der Ebertschen Theorie zunächst dazu verwandt werden, bei ihrer Wanderung durch die Erdkapillaren an die Wände der- selben ihre Ladung abzugeben. Im übrigen aber entspricht der Gang von g nicht den Ver- mutungen des Herrn Ebert, dass nämlich „unter normalen Verhältnissen mit wachsendem q auch das Potentialgefälle in die Höhe gehen muss, und umgekehrt". Wenn in den mitgeteilten Kurven auch vieles eine Bestätigung der Ebertschen Theorie zu bieten scheint, so kann man sich doch nicht dem Eindrucke verschliessen, dass neben dem Luftdrucke auch noch andere Faktoren von er-, heblicher Bedeutung bei der Entstehung des täglichen Ganges der luftelektrischen Erschein- ungen sind. Insbesondere lassen die Wende- punkte zur Zeit des Sonnenaufgangs und -Unter- gangs darauf schliessen, dass auch die Sonnen- strahlung eine grössere Rolle spielt, und dieser Annahme hat ja auch Herr Ebert selbst mehr- fach Ausdruck gegeben. I Von höchster Bedeutung würde es fvir die Prüfung der Ebertschen Theorie, sowie über- haupt für die Erzielung weiteren Einblicks in I die luftelektrischen Vorgänge sein, wenn solche I Registrierungen sowohl des Potentialgefälles wie I auch besonders der Zerstreuung an einem Orte I angestellt werden könnten, der sich direkt über i Wasser befindet. Als ein sehr geeigneter Platz j erscheint mir der Rote Sand-Leuchtturm in der I Wesermündung, der in einem Umkreise von j mindestens 8 km rings von Wasser umgeben ist. I Selbstredend müssten im Zusammenhange damit auch Registrierungen der wichtigsten meteorologischen Elemente vorgenommen wer- den. Sollten sich ausserdem noch gleichzeitige Messungen der Radioaktivität der Luft (nach der Methode von Elster und Geitel) sowie solche der Strahlung, insbesondere auch der ultravioletten anschliessen lassen, so würde der Wert einer derartigen temporären Beobachtungs- station noch bedeutend gehoben werden. Wiewohl die vorliegenden Kurven schon sehr stark dazu herausfordern, den täglichen Gang der luftelektrischen Elemente auf einen Zusammen- hang mit den verschiedenen meteorologischen Faktoren eingehender zu untersuchen, so möchte ich davon doch so lange Abstand nehmen, bis wei- teres und genaueres Material von Registrierungen vorliegt, vor allem von solchen nach Eberts Aspirationsprinzip. Die vorstehenden Zeilen sol- len in erster Linie nur zeigen, dass Registrierungen auch der luftelektrischen Zerstreuung auf ver- hältnismässig einfache Weise anzustellen sind, und dazu anregen, dass man auch an anderen Stellen Versuche nach dieser Richtung hin machen möge. (Eingegangen 3. Juli 1904.) Eine Verbesserung der Hartgummi-Isolatoren für luftelektrische Messungen. Von H. Schering. Für die geringen Elektrizitätsmengen, um die es sich bei luftelektrischen Messungen handelt, isoliert Hartgummi im allgemeinen nicht zuverlässig genug. Bernstein isoliert vorzüglich, doch ist er wegen seiner Sprödigkeit für manche Zwecke nicht gut verwendbar und auch in grösseren Stücken ziemlich kostspielig, so dass man doch oft auf Hartgummi zurückgreifen muss. Durch Einschneiden tiefer, schmaler Nuten (Fig. i) wird das Isolationsvermögen des Hart- gummis erheblich verbessert, die Oberfläche wird dadurch vergrössert, der grösste Teil der- selben liegt geschützt gegen Staub und Be- lichtung, die Bildung einer zusammenhängenden Feuchtigkeitsschicht wird erschwert. Dadurch, dass die Isolation auf ein kurzes Stück zu- Digitized by Google 452 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. Fig. I. Fig. I. sammengedrängt ist, lässt sich der Isolator be- quem in eine Schutzhülse einschliessen. Fig. 2 zeigt eine so geschützte isolierte Aufhänge- vorrichtung; eine ähnliche habe ich während der Wintermonate dauernd im Freien auf einem Balkon des Geophysikalischen Institutes in Göttingen hängen gehabt, ohne Natriumtrock- nung, bei häufiger Prüfung isolierte sie stets sehr gut, trotzdem sie zweimal einschneite. Fig. 3 zeigt eine für Isolatoren, die man mit Fig. 3- der Hand anfassen muss, geeignete Art der Nuten. Nur ein ganz geringer Teil der Ober- fläche kommt mit der feuchten Hand in Be- rührung, zugleich wird dadurch die Bildung von Reibungselektrizität auf dem Hartgummi vermieden. Solche Nuten haben sich für das Hartgummistäbchen zur Bestimmung des Ka- pazitätsfaktors beim Elster-Geitelschen Zer- \ Streuungsapparat bewährt. Dieselben würden , sich vielleicht auch für den Träger der Flammen- \ kollektoren empfehlen. ') 1) Die Firma Günther & Tegetmeyer, Braunschweig, ^ fertigt diese Isolationen an. I Göttingen, Greoph. Institut, April 1904. 1 (Eingegangen t6. April 1904.) Über den Zusammenhang zwischen dem direkt und dem induktiv gekoppelten Sendersystem für drahtlose Telegraphie. Von Georg Seibt. § I. Methode zur Berechnung von Eigen- schwingungen. In einer früheren Arbeit ') habe ich gezeigt, in welcher Weise man die Schwingungszahlen I) Kostocker Inauguraldissertation 1902, S. 24 — 35 oder E. T. Z. 28, § 9, S. 365, 1902. Zusammengesetztersysteme mit einfachen mathe- matischen Hilfsmitteln berechnen kann. Die Methode war folgende. Vernachlässigt man die Dämpfung der Schwingungen, was in erster Annäherung zu- lässig ist, so kann man für die Spannungen und die Ströme von vornherein sinusartige Ände- rungen annehmen und die in der Wechselstrom- technik vielfach gebräuchliche, symbolische Darstellungsweise ') in Anwendung bringen. Dieselbe gewährt den Vorteil, dass die Gleichun- gen so angesetzt werden können, als hätte man es mit konstantem Strom zu thun. Ks ergeben sich stets so viele Gleichungen, als nötig sind, um die Spannungen und Ströme an einer be- liebigen Stelle zu bestimmen. Eliminiert man die Werte derselben, so erhält man die ge- wünschte Gleichung für die Eigenschwingungen des Systems. Der Ausdruck hierfür ist eine transzendente Funktion, wenn die Kapazität und die Selbstinduktion eines oder mehrerer Gebilde als verteilt angenommen werden. Die Schwierigkeiten, welche die Diskussion derselben bereitet, können auf zwei Arten umgangen werden. Entweder ermittelt man die Wurzeln der Gleichung auf graphischem Wege oder aber man beschränkt sich auf die Berücksichtigung der Grundschwingung des linearen Gebildes und nimmt zu dem Zweck die Kapazität und Selbstinduktion desselben als konzentriert an. Die Oberschwingungen scheiden dann bereits in dem' Ansatz der Gleichungen aus. Sie sind in den meisten praktischen Fällen nur schwach und experimentell kaum nachweisbar. Den ersteren Weg habe ich bei der Behandlung des direkt gekoppelten, den letzteren bei der des induktiv gekoppelten Senders beschritten. -) Will man, wjis im folgenden geschehen soll'), beide Koppelungsarten in Parallele stellen, so ist ein einheitliches Vorgehen nötig. Wir be- nutzen das letztere Verfahren. Dasselbe ist mathematisch einfacher und entspricht in höherem Grade den praktischen Verhältnissen als das l) Ch. F. Steinmetz, Theorie und Berechnnog der Wechselstromerscheinungen, Berlin 1900. — G. Rössler, Vorlesungen über Femleitung von Wechselströmen, Tirchn. Hochschule Berlin, 3) Rostocker Dissertation, § 9, 4 u. § 10, i. 3) Wie Herr J. Zenneck mitteilt (diese Zeitechr. 4, 656, 1903), ist Herr Mandelstam mit einer Shnlichen Betncbtnnt; beschäftigt. Ich erfuhr hiervon bereits im Febr. 1903. Da eine Veröffentlichung Mandelstams bisher nicht erfolgt ist. und die hier behandelten Koppelungsfragen durch die Mit- teilung Prof. Brauns über Energieschaltungen (vergl. diese Zeitschr. 6, 194, 1904) aktuelles Interesse gewonnen haben, mögen meine Notiien jetzt hier ihren Platz finden. Die Enl- wickelung der Formeln liegt zum grössteu Teil über ein Jilir und weiter zurück. — Während der Drucklegung dieser Zeilen ist die Mandelstamsche Arbeit erschienen (diese Zeitschrift 6, 245, 1904). In ihr wird die Frage mehr vom Standpunltt des mathematischen Physikers behandelt, während in der meinigen die Auffassung des Ingenieurs zum Ausdruck kommt. Wegen der Verschiedenheit der Durchführung sind beide .Ar- beiten geeignet, einander zu ergänzen. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 453 erstere. Denn in den meisten Ausfuhrungs- formen (Käfigarmatur, Netze von Fächer- oder Kegelform, Zickzackführung) liegt der grösste Teil der Kapazität an dem Ende des Luft- leiters, In einzelnen Fällen freilich, wo ein dünnes Kabel von einem Ballon oder Drachen in die Höhe getragen wird, ist die Kapazität ziemlich gleichmässig verteilt, in der Erdnähe eher grösser. Die hier skizzierte Methode zur Berechnung der Schwingungszahlen verliert ihre Berechti- gung, wenn in einem zusammengesetzten System zwei Elemente lose gekoppelt sind, und Reso- nanz zwischen ihnen besteht. Die Stromver- teilung ist dann ganz wesentlich von der Dämpfung abhängig. Glücklicherweise ist aber in diesem Falle die Deformation der ursprüng- lichen Schwingungen gering und zwar um so geringer, je mehr die Methode an Genauigkeit einbüsst. Man kann dann mit den Schwingungs- zahlen der ungekoppelten Systeme rechnen. Bedenklich ist es unter diesen Umständen aller- dings bei der Berechnung der Amplituden die Dämpfung zu vernachlässigen. § 2. Die Schwingungszahlen a) des induktiv gekoppelten Senders Fig. I. Mit den üblichen Bezeichnungen gelten folgende Ansätze Ei+ ioaLiIi + ta)M/2=0 £2+ ica L2I2 + icoM Ii =0 Hieraus erhält man (i) «♦ — O''- GiLi + C^L^ + 7--7^/T-F— ,-7«=0 oder m= Also die bekannten beiden Schwingungen. (2) Für Ö den Fall der Resonanz (7| /., = (72^2 = CL wird, wenn wir noch setzen M'^ = x'^ LiL^, oder auf Wellenlängen umgeformt. [=2Jtvy CL i-f-x (3) (4) Bezeichnet Ao die Wellenlänge der ungekoppel- ten Kreise, so ist die längere Welle ^i=^o1^'""-f X (5) und die kürzere Welle ^2 = ^/1— X- (6) Die Abweichung der schnelleren Schwin- gung von der ursprünglichen ist also etwas stärker als die der langsameren. Mit abnehmender Koppelung schwindet der Unterschied. Die drei Wellen stehen in folgender, ein- facher Beziehung zueinander. Das arithmetischeMittel der Quadrate der deformierten Wellenlängen ist gleich dem Quadrate der vor der Koppelung vorhandenen Wellenlänge. Aus den Formeln 5 und 6 ergiebt sich eine Methode, Koppelungsfaktoren experimentell zu bestimmen. Sind die drei Wellen eines Senders gemessen worden, so erhält man x"^ aus einer der Gleichungen (8) Fig. I. Ich möchte die einheitliche Durchführung dieses Messverfahrens für die Praxis empfehlen sowohl für den Geber als den Empfänger, gleichgültig, welcher Art die Koppelung ist. j Der Empfänger spricht auf den Sender am besten dann an, wenn seine Koppelung die- ; selbe ist.') l) Hierin liegt eine grosse praktische Schwierigkeit. I. Die I genaue Abgleichung der vier Kreise in Bezug auf Wellenlänge und Koppelungsstärke, erfordert die ganze Geschicklichkeit ■ eines mit den Schwiogungsvorgängen wohl vertrauten Inge- I nieurs. 2. Das beste Mittel, siä von den Störungen anderer ' frei zu machen, besteht zur Zeit noch in der losen Koppelung von Sender und Empfänger (M. Wien). Dadurch wird die ' Reichweite verringert Koppelt man im Interesse der Fem- ' Wirkung und der Sicherheit des Betriebes anfanglich fest und I erst beim Herannahen des Feindes loser, so müssen die Ande- I rungen auf beiden Stationen gleichzeitig vorgenommen werden und gleichartige sein. Lässt man etwa den Sender festge- I koppelt, so kann man den lose gekoppelten Empfänger nur ' auf eine Schwingung abstimmen. Es lassen sich indessen . Mittel angeben, um diese Schwierigkeiten zu mindern. Digitized by Google 454 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. Der Koppelüngsgrad des induktiv erregten Senders kann auf drei Arten geändert werden, erstens, indem man die Spulen räumlich gegen- einander verschiebt, zweitens, indem man das Luftgebilde in Bezug auf Selbstinduktion und Kapazität verschiedenartig zusammensetzt, drit- tens, indem man das gleiche mit dem Erde- kondensator ') und der sekundären Spule thut. Geringe Selbstinduktion und grosse Kapazität im Luftleiter einerseits und grosse Selbstinduk- tion und geringe Kapazität im Erregerkreise und dem unteren Teile des sekundären Systems andererseits führt zu strammer Koppelung. Der Koppelungsfaktor k"^ kann als eine Funk- tion des Kapazitäts- oder des Selbstinduktionsver- hältnisses ermittelt werden. Wir zerlegen zu dem Zwecke die Selbstinduktion der sekundären Spule in zwei Teile, von denen der erstere L-i einer ideal fest gekoppelten Spule entspricht, der zweite Li" einer solchen, welche ganz ausser- halb des Feldes der Primärspule liegt. Dann ist der Koeffizient der gegenseitigen Induktion und der Koppelungsfaktor <> Z.2 y i *. . L, Der gekoppelte Teil der sekundären Selbst- induktion steht in einem festen Verhältnis zu der primären Selbstinduktion. Dasselbe sei L rr^- (9) a ist mit ziemlicher Genauigkeit gleich dem Verhältnis der Quadrate der Windungszahlen der miteinander als vollkommen festgekoppelt anzusehenden Selbstinduktionen. Folglich wird X2 = «v' (10) L, oder auch x^ = a C, (ii) b) des direkt gekoppelten Senders Fig. 2. Wir bezeichnen die Strominten.sitäten in der primären Spule mit Az, in dem Kon- densator mit /ic, in dem Luftleiter mit I^. Die Selbstinduktion des Luftleiters heisse Z'j. Dann gelten folgende Beziehungen: E'=icoLxhL E=iLi \call-i ^ 7;i + /,c-i-/,=0. (12) 1} Die Kapazität desselben ist als in Reihe mit der Luft- ' leiterkapazität liegend anzusehen. Beide zusammen ergeben \ unser Cj. Die beste Abgleichung des sekundären Systems in sich wird erreicht, wenn die Schwingung des Luftle[ters gleich j t T finriDn Fig. 2. Hieraus ergiebt sich oder ra = C\C'iL\Li C-iL, 2 + CiL\ + C\ L\ C| C^L-{ L -i zCC^LiL'-i ^ (13) Also auch hier treten die beiden Schwingun- gen') auf. ^ffTn. O- Fig. 3- Wir setzen von jetzt an wieder Resonanz der beiden Kreise voraus. Dieselbe ist meines Wissens fiir die direkte Erregung bisher nicht streng definiert worden. Nach der üblichen Annahme besteht Resonanz, wenn die Länge des Luftleiters gleich einem Viertel der Wellen- länge des fi-ei schwingenden Primärkreises ist, also für oder für /=- . der der sekundären Spule und des Erdkondensator gcmacbt I wird. Der Indiflerenzpunkt der Spannung liegt dann an dem { oberen Ende der Spule. I t) Von dem Vorhandensein derselben habe ich mich im , Rostocker Institut Ende November 1901 überzeugt. Die Ver- I Sachsanordnung entsprach der Fig. 3. Dieselbe stellt eine I Nachbildung des Senders dar. Flasche I entspricht der Err^er-, Flasche II der Luftletterkapazität. An der Flasche III des I Resonanzkreises wurden die Spannungen gemessen. Die Ani- I lyse der passend verlangsamten Schwingmig mit Hilfe des ; rotierenden Spiegels ergab dasselbe Resultat. Die (3r die Versuche erforderlichen Apparate waren mir von Herrn Prof. Wachsmuth bereitwilligst zur Verfügung gestellt worden. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 455 Hierin liegt meines Erachtens eine Ungenauig- keit. Der Schliessungsbogen des Flaschen- kreises gehört nämlich nicht nur zum primären, sondern auch zum sekundären System. Wir setzen daher Gleichung 13 wird hiermit m- oder mit eo = L., (' )/^:G"^i^)(.V)/,-^„. Zu Gunsten einer leichten Umformung setzen wir Damit wird "-Vk^ll. CS) Hierin ist oder, da Z., -\-Li=Li d. h. gleich der gesamten sekundäre Selbstinduktion ist, oder auch (16) ! § 3. Gegenüberstellung der beiden Systeme. ' Man erkennt, dass die Gleichungen für die ! Schwingungszahlen beider Systeme 3 und 15 1 der Form nach übereinstimmen. An Stelle von q in Gl. 15 steht x in Gl. 3. Sämtliche Folge- rungen, welche sich in § 2 über die induktive | Koppelung ergeben hatten, gelten daher auch für die direkte. X wird gleich (>, wenn a = i ist. d. h. wenn bei der induktiven Erregung der vollkommen festgekoppelte Teil der sekundären Selbst- induktion gleich der primären ist. Der Über- gang von der einen Schaltung zur andern lässt sich daher dadurch bewerkstelligen, dass man die primäre und sekundäre Spule auf ein und demselben Kern aufwickelt und nach Ganghöhe und Windungszahl gleichmacht. Da dann beide Spulen von. demselben Kraftfeld durchsetzt werden, ist es erlaubt, die Isolation, welche die Drähte trennt, zu entfernen und beide Spulen zu einer einzigen zu vereinigen. Eine Änderung der Strom- und Spannungsverteilung ist dadurch nicht zu gewärtigen. Damit ist der direkt gekoppelte Sen- der als ein Spezialfall auf den induktiv gekoppelten zurückgeführt. Theoretisch ist die induktive Erregung der direkten überlegen. Denn bei gleicher primärer Windungszahl lassen sich mit ihr höhere Koppe- lungsgrade erreichen und damit lässt sich die in den Flaschen angehäufte Energie mit besse- rem Nutzeffekt ausstrahlen. Dem .steht der praktische Nachteil gegenüber, dass die Ab- gleichung auf Resonanz nicht so einfach von statten geht. Die Erregerkapazität wird man nämlich nur ungern ändern. Während man nun bei der direkten Koppelung die Selbstinduktion mittels eines Schiebers in der denkbar feinsten Weise abstufen kann, ist man bei der induk- tiven Koppelung auf das Abschneiden von Draht- stücken angewiesen. Denn ordnet man hier einen Schieber an, so kommt durch den Zu- leitungsdraht zu diesem und die aus Isolations- rücksichten bedingte Auseinanderziehung der Windungen viel Streuung in das System, und der Vorteil der festeren Koppelung geht ver- loren. Vom Standpunkt des Konstrukteurs und des montierenden Ingenieurs lässt sich noch eine Anzahl Einzelheiten für und gegen das eine und andere System geltend machen. Für Stationen, auf welchen im Betriebe die Schal- tung nicht geändert wird, und von denen grosse Reichweite verlangt wird, ist m. E. die induk- tive Erregung vorzuziehen. (EiDgegangcn 27. April 1904.) Die ponderomotorischen Kräfte, welchen ein homogenes Dielektrikum in einem elektro- magnetischen Felde unterworfen ist (Antwort an Herrn R. Gans.) Von Franz Koläcek. Vor kurzem zeigte ich in dieser Zeitschrift (6, 45, 1904), dass die negativen Versuchs- ergebnisse des Herrn Whitehead jr. ') sich mit der Maxwellschen Theorie in Übereinstim- mung befinden. Dieser zufolge sollte jedoch ein ballistischer Ausschlag erfolgen, £alls man das Dielektrikum einem konstanten elektrischen und einem dazu senkrechten magnetischen Felde aussetzt und das letztere umkehrt. Gleichzeitig sprach ich zum Schlüsse des Aufsatzes die Ansicht aus, dass vom Standpunkte der Loren tzschen Theorie kein Ausschlag zu er- l) J. B. Whitehead, diese Zeitschrift 4, 229, 1903. Digitized by Google 4S6 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. warten wäre. Herr R. Gans *) erklärt diese Ansicht für falsch und leitet für den hier in Aktion tretenden Antrieb einen Ausdruck her, der sich von dem Maxwellschen nur dadurch unterscheidet, dass statt der als Faktor auf- tretenden Dielektrizitätskonstante K der Faktor Ä"— I auftritt. Das Resultat des Herrn R. Gans kommt indes nur dadurch zustande, das er unerlaubter- weise zwei Gleichungen miteinander algebra- isch verknüpft, in denen dieselben Symbole (£!retc., MxtXc^ eine verschiedene Bedeutung besitzen. Die erste dieser Gleichungen stammt von Lorentz '^) her. Sie ist hergeleitet auf Grund der Annahme, „dass sich die auf die Ionen wirkenden Kräfte (S unter Umständen zu einer Wirkung vereinigen, welche die Körper selbst in Bewegung zu setzen strebt" (Loren tz, 1. c. S. 24). „Ponderable Materie, welche nicht geladen ist, kommt hierbei nur insofern in Be- tracht, als sie auf die Ionen Molekularkräfte ausübt. Was die elektrischen Erscheinungen betrifft, so hat sie gar keinen Einfluss und ge- schieht alles so, als ob der von ihr eingenom- mene Raum nur den Äther enthielte." (Lorentz, 1. c. S. 15). Bezüglich des @ nimmt nun Lorentz an, dass es aus zwei Teilen besteht, deren erster die Wirkung des elektrischen Feldes auf die lonenladung, der zweite jene des magnetischen Feldes auf den zugehörigen Konvektionsstrom ausdrückt. Durch Trans- formation des in dieser Weise berechneten Antriebes gelangt Lorentz zu einem aus zwei Teilen bestehenden Ausdruck. Der erste re- präsentiert den Zug der Maxwellschen Äther- spannungen auf eine den Körper umschliessende Fläche St, der zweite ist die Summe von Vo- lumenkräften. Auf die Raumeinheit entfallt die 4r-Komponente (r= Web er sehe Zahl, ii" = elektrische, M= magnetische Kraft). Da die Fläche Hi, sich so legen lässt, dass sie den Körper eng umschliesst, so bezieht sich der letzte Ausdruck auf die Volumeinheit des aus ponderabeln Molekülen und Ionen zusam- mengesetzten Systemes, das im Sinne der Lorentzschen Theorie das Dielektrikum er- setzen soll. Die Kräfte E und M sind offen- bar von Ion zu Ion schnell veränderlich, sie können sogar an ihrer Oberfläche ungewöhnlich grosse Beträge annehmen, falls man jene Zahlen ! benützt, welche sich in letzter Zeit für Grösse und Ladung der Elektronen ergeben haben, aber diese Kräfte sind durchaus nicht identisch i) R. Gans, diese Zeitschrift 6, 162, 1904. a) H. Lorentz, Versuch einer Theorie etc. Leyden 1895. mit den langsam veränderlichen Kräften der Maxwellschen Theorie, welche streng kon- tinuierliche Medien voraussetzt. Diese letzteren Kräfte sind es nun, welche in der zweiten von Herrn Gans benutzten Gleichung vorkommen, in welcher ja schon die Dielektrizitätskonstante eingeführt ist und nur diese können es sein, da ja Herr Gans bei Berechnung seines SchlussresuJtates die von mir aus der Maxwellschen Theorie hergeleitete Gleichung mit benutzt. (Eingegangen 12. April 1904.' Die Strahlung der Hefiierlampe. o I Von Knut Angström. I I I . In einem in dieser Zeitschrift erschienenen I Aufsatz hat Herr Hertzsprung einen „Ver- ' gleich einiger spektralphotometrischen Rcsul- I täte"'), zusammengestellt aus La n gl eysUnter- I suchungen über das Sonnenspektrum und Frl. I Else Köttgens photometrischen Messungen i über die Strahlung der Hefnerlampe, mitgeteilt, ! und im Anschluss daran hat in einem späteren Heft der Zeitschrift*) Herr O. Tumlirz daran erinnert, dass er bereits 1889 eine indirekte Bestimmung der Energieverteilung in dem sicht- baren Spektrum der Hefherlarape ausgeführt hat. Da der Vergleich, den Herr Tumlirz zwischen seinen Bestimmungen auf der einen und den Köttgen-Hertzsprungschen auf der andern Seite liefert, bedeutende Divergenzen aufweist, sei es mir erlaubt, hier diese Be- stimmungen mit den direkten Messungen über das fragliche Spektrum zusammenzustellen, wie sie von mir neulich ausgeführt und publiziert worden') und die der Aufmerksamkeit der ge- nannten beiden Forscher entgangen sind. Betreffs der von mir angewandten Versuchs- anordnung muss ich mich hier darauf be- schränken, auf die ausführliche Beschreibung zu verweisen, die darüber an den citierten Stellen geliefert worden. Die totale Strahlung ö der Hefnerlampe wurde mit dem Kompen- sationspyrheliometer bestimmt; das Verhältnis u t ^,, wo Li= j /il, durch eine direkte Methode ohne Anwendung absorbierender Medien. Ich fand, dass Wiens Formel: uns die hieraus abgeleiteten Werte für 1) Hertzsprung, diese Zeitxchr. 5, 34, 1904. 2) O. Tnmlirz, diese Zeitschr. 6, 156, 1904. 3) K. Ängström, AcU Reg. Soc. Upsal. 1903: Phrsictl Review 17, 302, 1903. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 457 .,-//, ..= ..4 {©'+3(1)' + 6(1) + 6), 2) WO c- T die Beobachtungsresultate innerhalb des sichtbaren Spektrunis gut wiedergab, und ich bestimmte die in den Formeln enthaltenen Konstanten in gr. Kai, pro Sek. und Meter- kerze. Vergleicht man nun die aus diesen Formeln berechneten Werte für die Intensität h mit den von Tumlirz und Hertzsprung gegebenen, indem man alle Bestimmungen auf dieselben Ausgangswerte für X = 0,702 ^ reduziert, so erhält man folgende kleine Tabelle. WeUenlänge Tamlirz Hertzspraog 0 Angström 0,702 1 13.0 13.0 13.0 0,656 i 10,5 8,2 8,4 0,617 1 8,4 5.2 5.3 0.589 1 6,4 3,5 3.7 0,560 , 4.6 2,2 2.4 0.536 3.9 i.S 1.6 0,518 a.5 1,0 i.i 0,500 1 1.7 0,7 0,8 0486 ',2 0.5 0,6 0.473 0,9 0,4 0,5 Es scheint hieraus unzweifelhaft hervorzu- gehen, dass Tumlirz' Bestimmungen, aus Gründen, die ich nicht bestimmen kann, für kürzere Wellenlängen zu grosse Werte für die Intensität ergeben haben. Dagegen ist die Übereinstimmung zwischen den Köttgen- Hertzsprungschen Werten und meinen recht befriedigend. 2. Nach den Untersuchungen, die von Lie- benthal'), Nichols^) u.a. ausgeführt worden, lässt die Hefnerlampe als Lichtnormale hinsicht- lich der konstanten Beschaffenheit der Flamme recht viel zu wünschen übrig. Solange es uns indessen nicht gelungen ist, eine andere Normale herzustellen, di6 besser den Forderungen genügt, wie sie von praktischem und wissenschaftlichem Gesichtspunkt an eine solche zu stellen sind, ist es natürlich von Wert, so gut wie möglich die Beschaffenheit der Lichteinheit kennen zu lernen, die wir einmal besitzen. Da es nicht bloss bei rein photometrischen, sondern auch bei bolometrischen Arbeiten oft von Gewicht ist, die Konstanten zu kennen, die die Strahlung der Hefnerlampe näher bestimmen, stelle ich hier unten die wichtigsten von mir gefundenen Werte auf die Meterkerze bezogen, zusammen nebst einer Tabelle, welche die aus der Formel '- I 1) Liebentbai, Elektrot. Zeitscbr. 16, 655, 1895. I 2) Nicbols, Sbarps and Matthews, Transac. of | Americ. Inst, of Electr. Eng., Vol. 13, May 1896. 1 ( I ) berechnete Intensität für verschiedene Wellen- längen im Normalspektrum angiebt. sec cm ^ Gesamt-Strahlung: 0== 0.0000215 Lichteffekt: ,^^ = 0,0096, Licht-Strahlung: /^o.tb = 20,6- lO"^ gr. kal. sec. cm ' gr. kal. C, = 0,016 I Ci „ } in der Formel i und 2 In der Tabelle ist / in Grammkalorien pro Sekunde für die Meterkerze angegeben. X Äixio' , X Hh X 10' 0,78 23,6 20,6 0,58 3.23 0,76 0,56 2,37 0,74 »7.9 ; o,S4 1,69 0,72 '5.2 \ 0.52 i.>7 0,70 12,8 1 0,50») 0,78 0,68 10,6 0,48 0,50 0,66 8,74 0,46 0,30 0.64 6,99 0,44 0,17 0,62 5.53 0.42 0,09 0,60 4.27 0,40 0,05 i) sämtliche der folgenden Wette liegen ausser dem Be- obachtnngsgebiete. Phys. Institut d. Univ. Upsala. (Eing^angen 12. Mai 1904.) Die Wirkung der Lichtintensität auf die Licht- geschwindigkeit. 1) Von Thomas E. Doubt. Jede Messung, welche einen Aufschluss giebt über eine so wichtige physikalische Grösse wie die Lichtgeschwindigkeit, dürfte den Fortschritt der Physik fordern. Die Beziehung zwischen der Lichtintensität und der Fortpflanzungsge- schwindigkeit des Lichtes ist von grundlegen- der Bedeutung. Die gründlichste Untersuchung, welche bis- her über die Wirkung der Lichtintensität auf die Geschwindigkeit des Lichtes ausgeführt worden ist, war die Ebertsche.^) Ebert unter- suchte die Wirkung der Intensität auf die Ge- schwindigkeit des Lichtes bis auf 1:860000, wobei die Intensität im Verhältnis von l zu 20 variiert wurde; als Lichtquelle diente Thallium- licht. Bei einem anderen Versuch mit dem Licht eines Quecksilberfunkens {,Hgd) wurde die Wirkung bis auf i : 840000 untersucht, während die Intensität im Verhältnis von i zu 250 variiert wurde. Er benutzte auch manche andere monochromatische Lichtquellen, jedoch i) Inangural-Dissertation. der Universität Chicago. 2) VVied. Ann. 83, 336, 1887. Digitized by Google 458 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. wurde der Versuch in keinem anderen Falle auf dieselbe Genauigkeit getrieben. Seine Schlussiblgerung lautete, dass die Wellenlänge und daher die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes bis auf fast Vioooooo von der Intensität des Lichtes unabhängig ist, wenn diese im Verhältnis von i zu 250 variiert wird. Die Ebertsche Arbeit übertrifft an Genauig- keit bei weitem die von Lippich') und Muller.*) Prof. Michelson sprach die Ansicht aus, dass die Wirkung der Lichtstärke auf die Licht- geschwindigkeit sich mit weit grösserer Genauig- keit mit Hilfe eines Interferometers würde unter- suchen lassen, wie er dieses beim Messen der Wirkung einer Bewegung des Mediums auf die Geschwindigkeit des Lichtes benutzt hat.*) Beschreibung des Apparates, Die bei dieser Untersuchung benutzte Appa- ratform ist der von Michelson und Morley bei ihrer Untersuchung der Wirkung einer Be- wegung des Mediums auf die Geschwindigkeit des Lichtes angewandten sehr ähnlich. Das von einer Lichtquelle in der Richtung^ (Fig. i) Fi«. I. kommende Licht trifft die halbversilberte Fläche B, woselbst es sich in zwei Teile teilt. Der eine Teil geht den Weg C, T), E, F, G, //, y, K, i) Wien. Ber. 272, 355, 1875. 2) Pogg. Ann. S. 145, 1872. 3) Am. Journ. Sc. (3). 31, 1886.. L, M, B, und der andere Teil den Weg M, L, K, 7, H, G, F, E, D, C, B. An dem Teflspiegel B vereinigen sich die beiden Teile wieder und werden in der Richtung N mit dem Auge oder mit dem Fernrohr beobachtet. Die spiegelnden Flächen C und M sind auf der Vorderseite versilbertes Spiegelglas. G H 'ist ein grosses vierkantiges Prisma; EF und Ky sind etwa 4,5 cm im Durchmesser haltende Messungröhren, deren Enden mit planparallelen Glasplatten ver- schlossen sind und ^L ist eine grosse plan- parallele Glasplatte, die auf der einen Flädie streifenweise versilbert ist. Ein Streifen ist oben versilbert, so dass nur der eine Strahl unbehindert hindurch kann und ebenso ist unten ein anderer Streifen versilbert, so dass das andere Strahlen- bündel frei hindurch kann. Die versilberte Fläche wird dazu benutzt, die Intensität des einen Strahlenbündels zu verkleinern, bevor dieses durch den Apparat hindurchgeht, während der in entgegengesetzter Richtung hindurch- gehende Lichtstrahl nicht abgeschwächt wird, bis er den langen optischen Weg zvirücklegt. Zahlreiche kleinere planparallele in Streifen ver- silberte Glasplatten wurden gleichfalls eingeführt, und zwar gewöhnlich nur in den einen Weg zur selben Zeit. Da die Wege identisch sind, kann es keinen Unterschied im Mittelpunkte des Mittelstreifens machen, ob die Platten in D oder in L eingebracht sind. Im allgemeinen ruft die Einführung einer Glasplatte in den Weg des einen Strahles eine Veränderung der Streifen- breite oder eine Rotation der Streifen um einen Mittelpunkt oder schliesslich sowohl Veränder- ung als Rotation hervor. Die Vorteile dieser Anordnung sind sehr erheblich. Der Apparat erlaubt die Benutzung einer umfangreichen Lichtquelle, wie z. B. einer Gas- oder Bogenlampe oder von Sonnenlicht. Ferner gestattet er, dass die Lichtstrahlen unter verschiedenen Umständen einen sehr langen Weg zurücklegen und hierauf nach dem Trennungsspiegel gebracht werden, woselbst sie interferieren. Der eine Strahl legt mit kleiner Intensität einen sehr grossen Weg zurück, während der andere denselben Weg mit grosser Intensität zurücklegt. Einstellungen und Beobachtungen. Die Lichtquelle wurde so eingestellt, dass sie ein Strahlenbündel lieferte, welches die Teil- fläche in einem Winkel von 45^* trat. Alle Flächen wurden annähernd vertikal gemacht. Das rechtwinklige Prisma wurde in genügender Entfernung von der Teilfläche auf einem Libellen- tische angebracht. Die Spiegel und Prismen wurden von einzelnen Ziegelpfeilern getragen. Die Spiegel bei C und M wurden so eingestellt, dass sie scharfe senkrechte Streifen ergaben. Die Platte DL wurde hierauf in den Weg des Digitized by Google Ftiysikalisdie Zeitschrift. 5- J^ihi^äag. No. 15. 459 Strahles angebracht, und beide Strahlen durch den freien Teil hindurchgelassen; die Platte wurde dann eingestellt, bis die Streifen wieder scharf und senkrecht waren. Die Lage des Mittdstreifens wurde notiert und die Platte sorgfaltig verschoben, so dass ein Silberstreifen einen Weg versperrte. Dann wurde die Lage des Mittelstreifens wieder notiert. Dieses Verfahren wurde zunächst mit Luft zwischen dem rechtwinkligen Prisma und den Spiegeln angewandt, wobei der Abstand der- selben ungefähr 220 cm betrug. Bei sehr dich- ten Silbeärfilms war die selektive Absorption beträchtlich, während bei Films von mittlerer Dichte die Wirkung ungefähr dieselbe war, als wenn eine leichte Wolke über die Sonne ge- kommen wäre; die Intensität wurde nur wenig verringert und die Farben änderten sich nur unbeträchtlich. Diese Wirkung der selektiven Absorption ist beträchtlicher, wenn man mit dem Photometer die durchgelassene Lichtmenge bestimmt. Der gesamte optische Weg, welchen die beiden Strahlen unter verschiedenen Ver- hältnissen zurücklegen, beträgt 460 cm. Dies wurde in der Weise berechnet, dass man die Entfernung im Glase und den Brechungsindex des Glases, sowie die Entfernung in der Luft in Rechnung zog. Wenn man als durchschnitt- liche Wellenlänge 0,000057 cm annimmt, so beträgt der optische Weg mehr als 8 Millionen Wellenlängen. Wenn man annimmt, dass ein Verschieben um ein 30stel der Streifenweite sich ohne weiteres feststellen lässt, so würde sich eine Veränderung der Geschwindigkeit um 1 : 240000000 oder eine Veränderung von 1 24 cm per Sekunde feststellen lassen. Bei der Feststellung der Empfindlichkeit der Methode wurde eine Reihe von Einstellungen des Okularmikrometers des Beobachtungsfern- rohrs auf die dunklen Streifen ausgeführt, welche den Mittelstreifen begrenzen. Der Schnittpunkt des diagonalen Fadenkreuzes (Fig. 2) wurde Ablesung des Mikroraeterkopfes mit 3 Um- drehungen zwischen jeder Einstellung, zuneh- mend von links nach rechts. Die Summe der Differenzen beträgt 589,52. Der durchschnittliche Fehler bei einer Beob- achtung ist 9,81 oder 2,5 Proz. Der wahr- scheinliche Fehler des Resultats ist I, 18 oder 0,29 Proz. Die Schlussfolgerung scheint nach obigen Ergebnissen berechtigt zu sein, dass, Tabelle I. Fig. 2. zur Bestimmung der Lage der Streifen benutzt. Die Figur stellt das Gesichtsfeld des Fernrohres dar, wobei die beiden am Mikrometer befestig- ten Vertikaldrähte entfernt sind, um die Streifen deutlicher zu zeigen. Die Streifen wurden ge- wöhnlich so eingestellt, dass sich 7 im Gesichts- feld befanden. Folgende Ergebnisse wurden bei weissem Lichte erhalten: Breite des Mittel- Differenz gegen streifens den Mittelwert Links 74.4 ' 377.2 —19,1 Rechts 5«.6 39*.6 — 3,7 Links 60,0 394.6 — 1.7 Rechts S4.6 399.0 408,6 2.7 Links 64^ 13.3 Rechts 63.2 402,5 6,2 Links 60.3 400,7 3.4 Rechts 6m — Mittel 396,3 ilierug 7,01 wenn eine Verschiebung um ein Hundertstel der Breite eines Streifens stattfand, sich diese leicht würde feststellen lassen. Im folgenden habe ich angenommen, dass sich eine Veränderung um ein Dreissigstel Streifenbreite mit Sicherheit feststellen lässt. Ich benutzte eine grosse Anzahl Silberfilms von zunehmender Undurchsichtigkeit, bis ich einen fand, durch welchen das Licht gerade noch sichtbare Interferenzstreifen hervorrufen konnte. Die durch den Silberfilm durchgelassene Licbtmenge wurde mit dem Gl an sehen Photo- meter gemessen. Der Film lie.ss i : 290000 hin- durch. Auf die.se Weise legt ein Strahl einen Weg von 460 cm mit einer Intensität zurück, welche nur i : 290000 von der des anderen Strahles ist, und wenn eine Geschwindigkeitsveränderung von 1 24 cm pro Sekunde stattfand, so würde diese sich entdecken lassen. Es fand aber keine Verschiebung des Mittelstreifens statt. Nun wurden die Röhren eingeführt und der Versuch wiederholt. Hierbei enthielten die Röhren Luft. Keinerlei neue Tatsachen traten auf. Die Streifen waren, wenn die Röhren sich im optischen Wege befanden, etwas kontinuier- licher als ohne dieselben. Wenn die Röhren mit destilliertem Wasser angefüllt sind, so ist der optische Weg grösser als in Luft. In dem einen Falle waren die Röhren je 200 cm lang. Der optische Weg betrug 593,4 cm oder 10400000 Wellenlängen in Luft. Wenn eine Intensitäts- veränderung eine Geschwindigkeitsveränderung von 100 cm pro Sekunde hervorriefe, so würde diese sich feststellen lassen. Die Ergebnisse der beiden Versuchsreihen lassen sich folgendermassen in Tabellenform bringen: Digitized by Google 46o Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. Tabelle IL VerhSltnis der Inten- sitäten Lnft . . 1:290000 Lafi . . 1:290000 Wasser i : 250000 Wasser 1:43000 Schwefel- kohlenstoff 1:43000 LSnire der opti- 1 G"ehwi«g- 5- Digitized by Google 466 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. einander unbeweglich feststellen. An dem ersten System, dessen Radialbalken etwa 35 cm lang sind, ist ein Röhrensystem befestigt, wel- ches dem des Modells A ähnlich und durch die ausgezogenen Linien in Figur 5 dargestellt ist; es ist jedoch die Einmündungstelle D gegen B hin so verschoben, dass die Strecke BD 40 cm lang wird, das von E nach F fuhrende Röhreben ist erheblich kürzer, und es ist im Rohr ABCDE so viel Quecksilber, dass darin maximale Niveauunterschiede von 5 cm bestimmt werden können. An dem anderen beweglichen Metallsystem ist ein Spiralrohr mit Kugel angebracht, wie durch die punktierten Linien in Figur 5 ange- geben; die Kugel trägt als Verlängefung ein 20 cm langes Röhrchen e. Man denke sich weiter ein Glasrohr b (Fi- gur 6), das nebst den übrigen Teilen in natür- r. K ^ r ^\ } m b \k ."-". \ü^ y Fig. 6. lieber Grösse dargestellt ist; dasselbe gehe durch ein Fläschchen und sei an dasselbe an- geschmolzen; es endige im Innern eines Röhr- chens d, welches auf dem Grunde des genann- ten Fläschchens befestigt und unten durchbohrt sei. Steht der Apparat senkrecht, und giesst man Quecksilber hinein bis zum angezeichneten Niveau, so findet man, dass die Flüssigkeit die gezeichnete Stellung annimmt; es kann Luft von b nach c gehen, ohne durch Quecksilber zu streichen, während man, wie leicht einzu- sehen, immer bewirken kann, dass die Luft von c nicht nach b gehen kann; ähnlich verhält es sich, wenn der Apparat um 45** gegen den Horizont geneigt ist. Neben a und parallel dazu nahe seinem unteren Ende stehen zwei einander gleiche Apparate von etwas grösseren Dimensionen als in Figur 6 dargestellt; ich nenne die von ihnen ausgehenden Röhrchen b, c, b' , c ; das Rohr b ist das untere Ende des bekannten Rohres a'\ die Röhren c und b' sind parallel zu a verlängert und verlaufen immer längs desselben bis zum oberen Ende von a, wo sie beide zusammengeschmolzen sind; c ist dagegen nur wenige Centimeter lang und offen. In Figur 5 sind diese Röhrchen durch kleine Kreise dargestellt. Endlich verbindet ein Kaut- schukschlauch f von ein paar Millimeter Licht- weite, der sich nicht zusammendrückt, wenn in seinem Innern ein Vakuum hergestellt wird, e mit einem oben an c angeschmolzenen Röhr- chen, und zwar mit solchen Ansätzen, dass von aussen keine Luft eindringen kann. Es sei nun der zweite Teil des Apparates (in Figur 5 ausgezogen gezeichnet) in der ge- zeichneten Lage unbeweglich; es werde a und die Kugel des anderen Teiles (punktiert ge- zeichnet) mit der äusseren Luft in Verbindung gehalten und das Quecksilber darin bis zur genannten Kugel gebracht, darauf alle Ver- bindungen mit der äusseren Luft geschlossen. Der bewegliche Teil werde im Sinne des Pfeiles gedreht: es wird Luft durch den Kautschuk- schlauch gehen, in b' und in c eintreten und nur durch b' und c austreten. Wenn das Quecksilber in e ankommt, drehe man etwa einmal im entgegengesetzten Sinne: es wird sich in e und den anstossenden Teilen ein luft- verdünnter Raum bilden, weil von a , b und c kommende Luft dort eintritt. Darauf drehe man im ersten Sinne: man wird neue Luft aus- treiben und bei der folgenden Drehung wieder welche einsaugen, und so fortfahrend wird man in a und dem zu entleerenden Rezipienten eine wachsende Verdünnung erhalten, welche bis zu einigen Centimetern fortschreiten kann. Wenn es nicht mehr möglich sein wird, auf diese Weise Luft auszutreiben, lege man das bisher bewegliche Systerii in der Lage fest, bei der der genannte luftverdünnte Raum das grösste Volumen hat, und gebe das andere System frei; dieses handhabe man wie das Modell A, wobei die Verdünnung in a bis zu den äusser- sten Grenzen fortschreiten wird. Es kann eintreten, dass die Luft in dem er- wähnten Raum einen Druck erlangt, bei dem das Quecksilber bei den entgegengesetzten Drehungen des beweglich angenommenen Teiles ganz aus E ausgetrieben wird: dies muss ver- bindert werden, indem man in gewohnter Weise Luft in den als fest angenoriimenen Teil aus- treibt. Das wird sehr selten oder auch nie eintreten. Es ist zu bemerken, dass es nur dann nötig ist, das Quecksilber nach e kommen zu lassen, wenn die Verdünnung in a bis zu wenigen Centimetern gekommen ist, und dass die aus- zutreibende Luft nicht durch Quecksilber perlen soll: es folgt daraus, dass der erste Teil unseres Apparates schnell arbeiten kann. Im Innern des zweiten Teiles fliesst dann eine unbeträcht- liche Quecksilbermenge, und, ausser wenn dieses nahe beim Ansatzstück des Spiralrohres steht, kann man ihm grosse Winkelgeschwindigkeit erteilen. Unser Apparat kann also in jülen Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jährgang. No. 15. 467 Fällen angewendet werden, wo man gegen- wärtig Kolbenpumpen verwendet, und er ge- stattet, die äusserstenVerdünnungen viel schneller zu erreichen als mit den anderen jetzt gebräuch- lichen Quecksilberpumpen. Versuche. — Ich führe nun einige der Versuche an, die ich mit meinem oben be- schriebenen Modell B angestellt habe. Ich hatte die Röhren desselben nacheinander mit Sadpetersäure, Wasser, Ätzkali, Wasser, Alkohol und destilliertem Wasser gewaschen und dann mit einem vom Ende von ä aus durchströmenden Luftstrom lange Zeit getrocknet. Ich führte in das Spiralrohr die bekannte Menge destillierten Quecksilbers ein, dann in a das Näpfchen mit Phosphorsäureanhydrid und das Rohr aus dem Gefass. Dann brachte ich letz- teres in geeignete Lage, füllte es mit Queck- silber und schmolz das Rohr aus dem Gefäss an eine Crookessche Röhre, welche an dem bekannten an das Stativ des Apparates ange- schraubten Balken befestiget war. Dann begann ich in der beschriebenen Weise auszupumpen. Ich konnte in der Crookesschen Röhre nach und nach die gewohnten Veränderungen in der Entladung beobachten, und in einem bestimmten Punkte sah ich am Fluoroskop ein Leuchten auftreten, welches allmählich bis zu einem Maximum anwuchs und dann merklich abnahm. Ich trieb die Verdünnung weiter, bis die ausgetriebenen Bläschen, obschon sie auf wenige Centimeter Druck gebracht wurden, fast wegen ihrer Kleinheit beim Eintritt in F unsichtbar wurden. Ich ging dann zur Bestimmung der Ver- dünnung nach der oben angegebenen Methode über und fand, dass, wenn die Luft im Räume bei A auf V30000 ihres Volumens verdichtet war, ihr Druck etwa 4 mm betrug. Die Luft in der Crookesschen Röhre stand also unter einem Druck von etwa I X4 I 30CXX) X 760 5700000 Atmosphäre, einem Druck, den ich nach verschiedenen Tagen fast unverändert erhalten fand. Ich brachte an dem Balken, welcher dem, der F trägt, gegenüberliegt, ein Gewicht an und konnte feststellen, wie der Apparat bei der Handhabung eine geringe Arbeit erfordert, und wie das Vakuum sich hinreichend leicht herstellt. Ich konnte beobachten, wie nützlich es war, die letzten Bläschen in einen verdünn- ten Raum zu senden: sie würden sich nur schwer haben austreiben lassen, wenn sie, statt auf einen Druck von wenigen Centimetern gebracht zu werden, den Atmosphärendruck hätten er- reichen müssen. Ich konnte auch beobachten, wie nützlich der Umstand war, dass das Queck- silber des Spiralrohrs bei starker Verdünnung der Luft nur mit dieser in Berührung ist: das Mitführen der Luftblasen durch das Quecksilber, wie man es bei den anderen Pumpen findet, tritt bei meiner nicht auf Vor allen Dingen empfiehlt es sich, beson- ders bei weit vorgeschrittener Verdünnung, die Geschwindigkeit des Apparates zu verlangsamen, wenn das Quecksilber in die Nähe von E kommt, eine Vorsicht, die bekanntlich auch bei vielen anderen Pumpen beobachtet werden muss. Man muss alle möglichen Mittel anwenden, um zu verhindern, dass der trockene Stoss des Quecksilbers, wenn es in das von E nach F fuhrende Röhrchen kommt, einen Bruch verur- sacht: es ist daher gut, die Röhren zwischen E und F leicht zu krümmen, sie allmählich zu verengen, sie von starker Wandung und schwer zerbrechlicher Qualität zu nehmen und sie ihrer ganzen Länge nach mit reichlichem Kitt in einer passenden Vertiefung der Unterlage ein- zubetten u. s. f Zur Abschwächung der trocknen Stösse fand ich es auch gut, das Spiralrohr am Ende A so weit zu verlängern, dass man zwei ganze Umgänge erhält, und, bei vorgeschrittener Verdünnung, das zum Austreiben der Bläschen erforderliche Quecksilber im ersten Umgang, und den Rest, der unwirksam und unschädlich geworden war, im anderen zu halten. Zum Schlüsse gebe ich nochmals der Über- zeugung Ausdruck, dass die beschriebenen Pumpen in jeder Hinsicht den übrigen vorzu- ziehen sind, und ich wünsche daher, dass die unverhältnismässige Arbeit, welche mich diese Veröffentlichung kostet, belohnt werde durch die günstige Aufnahme, welche dieselben finden werden. Kgl. techn. Institut, Trapani, Mai 1903. (Aus dem Italienischen übersetzt von Max IlcH.) (Eingegangen 2. April 1904.) Bezeichnung und Benennung der elektro- magnetischen Grössen in der Enzyklopädie der mathematischen 'Wissenschaften V. Von A. Sommerfeld. Für die Zwecke der Enzyklopädie hatte ich Vorschläge zur einheitlichen Bezeichnung der in dem allgemeinen Teile der Elektrizitätslehre vorkommenden Grössen, sowie der hauptsäch- lichsten Operationen der Vektorrechnung aus- gearbeitet. Dieselben sind nach mehrfacher Rück- sprache mit Herrn H. A. Lorentz, sowie unter Mitwirkung der Herren E. Cohn und W. Wien in manchen Einzelheiten modifiziert worden und haben den Anstoss zur Wiederaufnahme älterer Verhandlungen in der deutschen physikalischen Gesellschaft gegeben, in denen das Problem inso- Digitized by Google 468 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. fern erweitert wurde, als alle Gebiete der Physik in das System einbezogen werden sollten, andrer- seits insofern verengert, als nur die Wahl der Buchstaben, nicht die der Benennungen, der Operationszeichen etc. in Frage stand. Auf dem elektrischen Gebiete stimmen die von der physikalischen Gesellschaft empfohlenen Be- zeichnungen') fast vollständig mit denen der Enzyklopädie überein. Ich teile hier unsere Verabredungen mit, in der Hoffnung, dass sich dieselben auch ausserhalb des Kreises der En- zyklopädie-Bearbeiter und über die von der physikalischen Gesellschaft getroffenen Festsetz- ungen hinaus Freunde erwerben mögen. 1 . Die elektromagnetischen Vektoren werden durch deutsche Buchstaben bezeichnet (in der Regel grosse Buchstaben ohne Fettdruck); ihre Komponenten (rechtwinklige oder nach beliebigen krummlinigen Koordinaten) werden durch Indices angedeutet. Kommt es nur auf die Länge, nicht auf die Richtung des Vektors an, so schliesse man das Zeichen des Vektors, wie es in der Funktionentheorie bei den kom- plexen Zahlen üblich ist, in das Zeichen ; des absoluten Betrages ein. Das letztere kann bei dem häufig vorkommenden Quadrat der Länge, wo keine Verwechselungen zu befurchten sind, fortbleiben. Z. B. im Falle der elektrischen Feldstärke: @. ©,, e„ ;©!, ei 2. Alle Vorzeichenfragen entscheide man nach dem folgenden Grundsatz: Wo einem DrehsinneeineVerschiebungsrichtung(Normalen- Richtung, positiveAchsenrichtung) zuzuordnen ist, geschehe dies so, dass diese Richtung zu jenem Drehsinne sich verhält, wie die Fortschreitungs- richtung einer Rechtsschraube zu dem Dreh- sinne derselben oder wie die Richtung Ziffer- blatt-Gehäuse zum Uhrzeigersinne. In diesem Falle sagen wir kurz, dass die Fortschreitungs- richtung der Drehrichtung „entspreche". Dem- nach wählen wir die rechtwinkligen Koordinaten als Rechtssystem, z. B. erste Achse nach Osten, zweite Achse nach dem Zenith, dritte Achse nach Süden, weil bei dieser Wahl die ;r-Richtung der kürzesten Überdrehung der j-Richtung in die z- Richtung entspricht. Das Analoge gilt für krummlinige Koordinaten hinsichtlich der Reihen- folge der drei Koordinatenrichtungen. Bei der Umlaufung eines Flächenstückes (z. B. Integra- tion über den Rand desselben) wird als positive Seite der Flächennormale diejenige gewählt, welche dem Umlaufsinne entspricht. 3. Das Vektorprodukt zweier Vektoren 9t und S bezeichnen wir mit [?( 95]; die Pfeilrichtung dieses Vektors entspricht der l) Verhandlungen der deutschen Physilcal. Gesellschaft, 1903, Heft 3. kürzesten Überdrehung von ^ in S und steht senkrecht auf % und S; seine Länge ist gleich dem Inhalt des Parallelogrammes aus % und 8. Man sage „Vektorprodukt" und nicht „äusseres Produkt", weil die letztere Grassmannsche Bezeichnung für den „Bivektor" oder die „Flächengrösse" zu reservieren ist, welche direkt das Parallelogramm aus 9t und S nach Inhalt und Stellung im Räume darstellt. Das Vektor- produkt ist im Grass mann sehen Sinne die „Ergänzung" des äusseren Produktes. In der Mechanik ist eine Unterscheidung zwischen Bivektor und Vektor, wie sie durch die scharfe und folgerichtige Begriffsbildung der Grass- mannsdien Theorie vorgezeichnet ist, am Platze. Z. B. wird man das Moment einer Kraft um einen Aufpunkt als äusseres Produkt der Entfernung des Aufyunktes vom Angriffspunkt der Kraft und der Kraft selbst bezeichnen; von diesem äusseren Produkt nimmt man die Er- gänzung und geht zum Vektorprodukte über, wenn es sich um die Zusammensetzung meh- rerer Momente handelt. In der Elektrizitäts- lehre dagegen schien uns durch eine Unter- scheidung zwischen Vektor und Bivektor, wie sie von Wiechert konsequent durchgeliihrtist (Vektor und Rotor), die Kürze des Ausdrucks beeinträchtigt zu werden, da wir hier über den vektoriellen Charakter der Zustandsgrössen (polaren und axialen Charakter nach der Aus- drucksweise von Voigt) nicht genau unter- I richtet sind. Das skalare Produkt zweier ■ Vektoren 9t und 93 bezeichnen wir mit (« »); wir sagen skalares Produkt und nicht (mit Grassmann) inneres Produkt. 4. Die drei unausgesetzt vorkommenden Differentiationsprozesse der Vektorrechnung be- zeichnen wir mit grad, rot, div. Der „Gradient" wird auf eine skalare Raumfunktion u angewandt und als Anstieg derselben definiert; seine Richtung ist die der stärksten Zunahme von a; seine Komponenten nach der x-,y-, ^-Richtung lauten; d» iu d« ^x iy is Es entspricht dem Wortsinne besser und ist für die Rechnungen bequemer, unter graä den Anstieg und nicht das Gefalle zu verstehen, also die Komponenten durch die positiven und nicht durch die negativen Differentialquotienten von u zu definieren. Die „Rotation eines Vektors U" ge- brauchen wir in derselben Bedeutung, in der sonst vielfach das Zeichen cur/ (oder Quirl) üblich ist. Dass wir zu der von Maxwell ursprüng- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 469 lieh eingeführten und übrigens von H. A.Lore ntz stets benutzten Bezeichnung rot zurückgingen, geschah lediglich aus Schönheitsrücksichten, wo- nach es wünschenswert war, für die drei vor- genannten, oft nebeneinander vorkommenden Symbole ähnliche internationale Zeichen zu haben. Das Vorzeichen der Rotation wird in Übereinstimmung mit der üblichen Festsetzung und der Regel unter 2. so gewählt, dass man durch das Linienintegral um ein hinreichend kleines Flächenstück die Komponente der Ro- tation nach derjenigen normalen Richtung des Flächenstückes erhält, welche der Integrations- richtung entspricht. Dass bei einer Flüssig- keitsströmung der Wirbel nach Drehgeschwindig- keit und Achse nicht durch die Rotation selbst, sondern durch die halbe Rotation der Ström- ungsgeschwindigkeit gegeben ist, ist keine ernstliche Schwierigkeit. Die „Divergenz eines Vektors U" wird in der üblichen Weise durch das Integral der nach der äusseren Normalen genommenen Kom- ponente von U über eine hinreichend kleine geschlossene Fläche definiert. Bekanntlich können die drei Zeichen grad, rot, div formal durch das eine, der Quaternionen- theorie entstammende Zeichen V („Nabla") aus- gedrückt werden. Es erschwert aber die Über- sichtlichkeit der Vektorformeln erheblich, wenn man alle Beziehungen lediglich durch diese un- anschauliche, weil zu allgemeine Operation ausdrücken wollte. Für den „zweiten Diflferentialparameter" schreiben wir, dem überwiegenden Gebrauche folgend, A. 5. Auf magnetischem und elektrischem Ge- biete stehen sich die beiden Vektorenpaare §, » und e, % symmetrisch gegenüber. Für f) und @ ist die Bezeichnung „Feldstärke" heutzutage die üblich- ste und der Bezeichnung „Kraft" im allgemeinen vorzuziehen. Für S3 hätten wir gern das Wort „Induktion" beibehalten; dasselbe aber auf 3) zu übertragen, was oft geschehen ist, scheint Ver- wechselungen zu begünstigen, weil das Wort „elektrische Induktion" bereits eine andere Ver- wendung hat. Die Bezeichnung „magnetische und elektrische Polarisation" für 8) und ® (Helmholtz und Hertz) lässt sich mit Rück- sicht auf die Elektronentheorie wohl kaum auf- recht halten, da man hier unter Polarisation den von den Elektronen herrührenden zusätz- lichen Teil der elektrischen Zustzmdsgrösse wird verstehen müssen. Das Wort „Verschieb- ung" für !J) lässt sich auf 95 gewiss nicht über- tragen und ist von Maxwell im Anschluss an ein spezielles (und zu spezielles) Bild der elek- trischen Vorgänge gewählt; auch Heaviside wünscht diesen Ausdruck durch einen allge- meineren zu ersetzen (Electrical papers II, pag. 25). Wir haben uns daher entschlossen, für 3) und -ö die Worte „elektrische und magnetische Erregung" vorzuschlagen. Die „Erregung" verhält sich zur Feldstärke in ge- wisser Weise wie Wirkung und Ursache. Diese allgemeine Beziehung wird durch das Wort Erregung in glücklicher Weise zum Ausdruck gebracht; das Wort scheint weder zu speziell noch zu farblos gewählt zu sein. Dement- sprechend ist auch von Erregungslinien (== In- duktionslinien oder spezieller = Kraftlinien) die Rede. 6. Sehr sorgfältig ist die Wahl der Einheiten überlegt worden. Man kann dabei unterscheiden : Wahl der Zahlenwerte und Wahl der Dimen- sionen. Nach mehrfachen Abänderungen sind wir zu folgendem Ergebnis gelangt, a) Wahl der Zahlenwerte. Vermeidung der 4ä's. Es ist oft, besonders von Heaviside, darüber geklagt worden, dass der Faktor 4* die elek- trischen Formeln verunziert. Et ist ein Rudi- ment der Fernwirkungs-Theorien ; denn bei durchaus konsequent festgehaltenem Standpunkt der Feldwirkungsauffassung kann man gar nicht in die Gefahr kommen, den Faktor 4Jt, der doch die Oberfläche einer um einen Massen- punkt beschriebenen Einheitskugel bedeutet, einzuführen, indem das Coulomb sehe Gesetz dann nicht mehr zu den Grundthatsachen, sondern zu den entfernten Folgerungen der Theorie gehört. Von diesem Standpunkte aus würde man vielmehr die Einheit der Elektrizi- tät als Flächenladung etwa dadurch festlegen, dass man die Flächendichte der Platten eines Luftkondensators, bei dem pro Volumeneinheit der Zwischenschicht der Energie-Inhalt 1/2 be- trägt, gleich I setzen würde; oder auch ver- mittels der räumlichen Dichte dadurch, dass man sagt: Die Ladungsdicbte l erzeugt in dem umgebenden Äther ein Feld, welches am Orte der Ladung die Divergenz i hat. Will msui doch die Definition an das Co ulombsche Gesetz und die Vorstellung der Punktladungen anschlies- sen, so müsste man, um die 43r's später zu ver- meiden, folgendermassen sagen: Zwei Elektrizi- tätsmengen I üben im Abstände i die Kraft 1/4^ aufeinander aus; oder: eine Elektrizitätsmenge i erzeugt im freien Äther ein Feld, dessen Ge- samtstärke auf einer konzentrischen Kugel (= Oberflächenintegral der Feldstärke über die Kugel) I beträgt. Hertz hat dieMaxwellschen I Gleichungen nur teilweise von den Faktoren 4« I gesäubert, indem er im freien Äther Feldstärke I und Erregung (oder Kraft und Polarisation, wie ! er sagt) einander gleichmacht; dafür tritt der I Faktor \3t bei dem Leitungsstrom auf. Durch I die Heavisidesche Modifikation der Einheiten wird diese Säuberung eine vollständige: Der Gesamtstrom zerlegt sich z. B. glatt in einen Verschiebungstrom S) und einen Leitungsstrom; Digitized by Google 470 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. die Energieausdrücke werden gleich dem halben skalaren Produkt aus Feldstärke und Erregung; die magnetische Erregung wird einfach gleich Feldstärke + Magnetisierung etc. Gerade für die allgemeine Darstellung der Theorie in der Enzyklopädie erwies sich diese Vereinfachung der Formeln als sehr beträchtlich. Es ist nur natürlich und berechtigt, dass in der Elektronen- theorie, wo man es mit geladenen Teilchen zu thun hat, die 4Jr's dafiir an manchen Stellen auftreten, wo sie bei der üblichen Wahl der Einheiten eingespart werden würden. b) Wahl der Dimensionen. Wo nicht das Gegenteil gesagt wird, werden die elektrischen Grössen: elektrische Feldstärke und Erregung, elektrischer Strom, Leitfähigkeit, elektrische Ladung, elektrostatisch (besser würde man vielleicht sagen: elektrisch), die magnetischen Grössen: magnetische Feldstärke und Erregung, magnetische Menge, Vektorpotential elektro- magnetisch (besser würde man sagen: magne- tisch) gemessen. Dies entspricht dem Vorgange von Hertz und bringt ein symmetrisches Auf- treten der Lichtgeschwindigkeit in den Haupt- gleichungen mit sich. Bekanntlich ist E. C oh n mit gewichtigen Gründen fiir ein System der unbestimmten Dimensionen eingetreten, in wel- ches die der Dimension nach unbekannte Dielek- trizitätskonstante und Permeabilität des Äthers, oder (nach Hinzunahme einer passenden Fest- setzung) eine dieser Grössen eingeht. Indessen schien uns diese Unbestimmtheit für den prak- tischen Gebrauch der Formeln eine Erschwerung mit sich zu bringen. (Vgl. dazu Nr. 7 des Art. 1 3 von H. A. Lorentz.) 7. Ich gebe schliesslich eine Liste der in der allgemeinen Theorie hauptsächlich vorkommen- den 2^ichen. Dass die Maxwellschen Kom- ponenten-Bezeichnungen f, g, h, P, Q, R etc. ebenso wie die Hertzschen X, Y, Z, L, M, N unzweckmässig sind, liegt wohl auf der Hand. Der Ursprung der im folgenden zusammenge- stellten Zeichen geht ebenfalls der Hauptsache nach auf Maxwell zurück (art. 618 des Trea- tise); ausserdem befinden wir uns mit ihnen in Übereinstimmung oder nicht im Widerspruch mit den Festsetzungen der physikalischen Ge- sellschaft, bis auf einen Punkt: Wir benutzen J für den (spezifischen) Leitungsstrom , was sich wohl von selbst empfiehlt; die physikalische Gesellschaft wünscht J im Anschluss an die Elektrotechnik und an Maxwell für die Magne- tisierung beizubehalten, für welche wir !8J schreiben. @ elektrische Feldstärke % „ Erregung; im Äther 3) = lS. § magnetische Feldstärke 5 „ Erregung; inni Äther 95=.5>. c Lichtgeschwindigkeit im Äther. s Dielektrizitätskonstante; reine Zahl, im ein- fachsten Falle = S)/®. fi magnetische Permeabilität; reine Zahl, im ein- fachsten Falle = ©/^. % Vektorpotential der magnetischen Erregung, so dass S = rot %. J Leitungsstrom. 6 Gesamtstrom; im ruhenden Medium 6=7+ 1^. ö Leitungsvermögen; im einfachsten Falle ^ Polarisation im Dielektrikum, so dass % = e + ^, ÜK Magnetisierung, so dass 95 = -t» + 3R. Q = Raumdichte I wenn nötig als p, und CO = Flächendichte J Qm zu unterscheiden. Jr Energie-Inhalt der Raumeinheit, elektrischer Energ^einhalt Wt. magnetischer Wm. Q Joulesche Wärme. © Energiefluss oder „Strahl" = c [E §J. % mechanische Kraft. 0i Drehmoment der Kraft. K Kapazität. L Induktionskoeffizient. R Widerstand. X Wellenlänge. T Schwingungsdauer. f . . . ds Linienintegral. f ... da Flächenintegral. f . . . dS Raumintegral. (Eingegangen l8. Mü 1904.) BESPRECHUNGEN. Enzyklopädie der Mathematischen Wissen- schaften mit Einschluss ihrer Anwendungen. Herausgegeben im Auftrage der Akademien der Wissenschaften zu München und Wien und der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen. Bd. V. Physik, redigiert von A. Sommerfeld. Leipzig, B. G. Teubner. Von diesem Werke sind bisher erschienen: Heft I des ersten Halbbandes, enthaltend die Artikel: C. Runge, Mass und Messen, J. Zenneck, Gravitation, G. H. Br y an , Allgemeine Grund- legung der Thermodynamik, sowie Doppelheft i und 2 des zweiten Halb- bandes, enthaltend die Artikel: R Reiff und A. Sommerfeld, Die Elemen- ' targesetze, H. A. Lorentz, Maxwells elek- tromagnetische Theorie, H. A. Lorentz, I Elektronentheorie. Da es sich zumal bei dem letzten Artikel Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 1 5. 471 um eine zusammen&ssende, bisher noch nirgends ! gegebene Darstellung von berufenster Seite | handelt, welche die Entwickelung dieses jüngsten Triebes der physikalischen Forschung in hohem Masse zu fördern geeignet ist, so wird es er- wünscht sein, wenn ich an dieser Stelle, ebenso wie bei dem Erscheinen späterer Hefte, in Kürze über den Inhalt der einzelnen Artikel berichte. Der Artikel I, Runge, entwickelt zunächst den Begriff des Messens, welches in der Ver- gleichung eines unbekannten mit einem besser bekannten Vorgänge besteht. Die Messungs- skalen können qualitativer oder quantitativer Beschaffenheit sein. Insbesondere wird dann das physikalische oder absolute Masssystem besprochen. Daneben kommt auch das tech- nische Masssystem zur gebührenden Geltung, welches auf den Einheiten Länge, Zeit und Kraft aufgebaut ist und sich ebenso konsequent durchftihren lässt wie das absolute. DerArtikel 2, Zenneck, berichtet in seinem ersten Teile über die verschiedenen Methoden zur Messung der Gravitationskonstante und über die hierbei erzielte Genauigkeit. Wenngleich eine ins einzelne gehende Darstellung der Versuchsanordnungen und Versuchsergebnisse aus dem Rahmen einer mathematischen Enzy- klopädie herausfällt, so wurde doch an dieser wie an anderen Stellen der prinzipielle Inhalt der Beobachtungsmethoden von der Darstellung keineswegs ausgeschlossen. Der Artikel be- handelt weiter die Frage nach der Genauigkeit des Newtonschen Gesetzes, berichtet über die, einstweilen bestehenden scheinbaren Abweich- ungen von diesem Gesetz und die Vorschläge zu seiner Korrektion. Der Schluss des Artikels, der sich mit den Stpss- und Wellentheorien der Gravitation befasst, kommt zu dem be- kannten Ergebnis, dass eine fruchtbare An- gliederung der Gravitation an andere physika- lische Vorgänge bisher nicht gelungen ist. Der Artikel 3, Bryan, stellt die allgemeine Thermodynamik dar, also in erster Linie die beiden Hauptsätze in ihrer historischen Ent- wickelung. Der zweite Teil behandelt Gleich- gewicht und Stabilität eines thermodynamischen Systems von n Graden der Freiheit. Die hierbei zu entwickelnden Formeln gewinnen durch systematisches Voranstellen des Begriffes der thermodynamischen Potentiale wesentlich an Übersichtlichkeit, eines Begriffes, dem sich bekanntlich die Begriffe freie Energie, Wärme- inhalt, innere Energie etc. als Speziäfälle unter- ordnen lassen. Im dritten Teile werden die all- gemeinen Prinzipien auf besondere Systeme (voll- kommene Gase etc.) oder besondere Phasen (Aggregatzustände etc.) angewandt. Der Schluss des Artikels behandelt die mechanischen Analo- gien zum zweiten Hauptsatz. Während der erste Halbband ausser in den einleitenden Artikeln i und 2 der Thermo- dynamik und Molekularphysik gewidmet ist, behandelt der zweite Halbband die Elektrizitäts- lehre und Optik, und zwar in dem vorliegenden Doppelhefte die physikalische Grundlegung der Elektrizitätslehre. Der Artikel 12 von Reiff und Sommer- feld bespricht in historischer Reihenfolge die Leistungen von Coulomb, Örsted u. s. f. bis hin zu Carl Neumann und Clausius. Viel- fach bot sich dabei Gelegenheit, den Zusammen- hang des in der älteren Elektrodynamik Ge- wonnenen oder Erstrebten mit den heute ins- besondere in der Elektronentheorie herrschenden Auffassungen zu betonen. Die zum Teil etwas mühseligen Rechnungen der älteren Elektro- dynamik lassen sich wesentlich übersichtlicher gestalten, wenn man, wie es in diesem und in den folgenden Artikeln geschieht, die Begriffe und Bezeichnungen der Vektorrechnung zur Anwendung bringt. Artikel 13 von H. A. Lorentz entwickelt zunächst einige vorbereitende Begriffe und Rechnungsmethoden, wobei eine Reihe von fruchtbaren und zum Teil neuen Sätzen aus der Vektorrechnung bewiesen wird. Der wesentliche Inhalt der Maxwellschen Theorie wird dann im zweiten Abschnitt durch Angabe und Erläuterung der Hertzschen Grund- gleichungen niedergelegt. Dank den eingeftihr- ten Vektorbezeichnungen können diese Gleich- ungen fiir bewegte Medien in einer nicht wesentlich komplizierteren Form wie fiir ruhende Medien angeschrieben werden. Unter Bewegung ist dabei diejenige der sichtbaren Materie ver- standen; zwischen Materie und Äther wird hin- sichtlich ihres Bewegungszustandes nicht unter- schieden. Der dritte Teil bringt die Anwendung dieser Gleichungen auf die verschiedenen Er- scheinungsklassen. Bei dem elektrischen Strome werden dabei ausser Verschiebungs- und Leitungs- strom bei hinzukommender Bewegung noch „Konvektionsstrom" (vgl. Rowlandeffekt) und „Röntgenstrom" unterschieden, welch letzterer von Röntgen in seinen magnetischen Wirkungen beobachtet ist und das elektrische Gegenstück zur unipolaren Induktion bildet. Schon hier wird darauf hingewiesen, dass die Theorie, so- lange sie den Äther nicht von der Bewegung ausschliesst, von einer Reihe von Versuchen an bewegten Medien (Blondlot, Eichenwald, Fizeau etc.), sowie von der astronomischen Aberration keine Rechenschaft geben kann. Der vierte Abschnitt behandelt allgemeine Folgerungen und Theoreme, so den Satz vom Energiefluss, die mannigfachen Rezi- prozitäts- und Minimalsätze; ferner werden hier die Spannungen eingefiihrt, aus denen sich die ponderomotorischen Kräfte in allgemein- Digitized by Google 472 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 1$. ster Weise ableiten lassen, und es wird die Theorie der Kraftlinien (oder „Erregungs- linien") und ihrer Wanderung kritisch beleuchtet. Der fünfte Abschnitt behandelt die mechani- schen Analogien zur Maxwellschen Theorie, so die dynamischen Vorstellungen von Maxwell selbst, die Helmholtzsche Anwendung des Prin- zips der kleinsten Wirkung, eine von dem Verf. her- rührende und hier vervollständigte Anwendung des d'Alembertschen Prinzipes, sowie die konkreteren hydrodynamischen und elastischen Bilder. Den Schluss des Artikels bildet eine knappe Darstellung der Fernwirkungstheorie von Helmholtz, welche, die Maxwellsche Feld- wirkungstheorie als Grenzfall in sich enthält, woran sich der Nachweis schliesst, dass in mathematischer Hinsicht eine scharfe Grenze zwischen dem Standpunkt der Fernwirkung und dem der Feldwirkung nicht gezogen werden kann. Artikel 14, von H. A. Lorentz, Weiter- bildung der MaxwellschenTheorie, Elek- tronentheorie, ist von allen bisher genannten Artikeln der umfangreichste (8 Bogen stark). In der Einleitung wird ausgeführt, wie aus verschiedenen Gründen in älterer und neuerer Zeit die Existenz elektrischer Elementarquanten postuliert worden ist; ferner wird hier die der Elektronentheorie zu Grunde liegende Vorstell- ung des ruhenden Äthers präzisiert. Das Feld des einzelnen Elektrons bestimmt sich aus den Maxwellschen Gleichungen für den ruhenden Äther, nachdem diese fiir das Innere eines Elektrons in passender Weise modifiziert sind; zur Vereinfachung der Darstellung des Feldes werden Potentiale, zur Vereinfachung der auf ein Elektron wirkenden Kraft wird der elektro- magnetische Impuls eingeführt. Den Schluss dieses ersten Teiles bildet die Transformation der Grundgleichungen auf ein bewegliches Koordinatensystem und die Einführung der Ortszeit. Der zweite Abschnitt behandelt die Be- stimmung des Feldes bei gegebener Lage und Bewegung des Elektrons. Hier wird zunächst der Fall gleichförmiger Translation untersucht; sodann wird, je nach der Verteilung von Ladung und Geschwindigkeit der Bewegung, von elek- trisch-polarisierten oder magnetisierten Teilchen (z. B. rotierender geladener Kugeln) gesprochen. Bei veränderlicher Bewegung findet Energie- verlust durch Strahlung statt, bei plötzlicher Hemmung entstehen Röntgenstrahlen. Der dritte Abschnitt handelt von der Be- stimmung der Bewegung des Elektrons bei gegebenem äusseren Felde, wobei auch das von der Bewegung des Elektrons herrührende eigene Feld zu berücksichtigen ist. Dasselbe äussert sich in einem Widerstand gegen die Bewegung und in der scheinbaren oder elektro- magnetischen Masse des Elektrons. Auch die Wechselwirkung zweier Elektronen wird hier besprochen. Während man freie Elektronen im Sinne des vorigen Abschnittes nur in den Kathoden- und Bequerelstrahlen vor sich hat, handelt es sich im vierten Abschnitt darum, die Anwendung der Elektronentheorie auf ponderable Körper zu ermöglichen, in denen die Elektronen ge- bunden oder in ihrer Bewegung beschränkt sind. Die der Beobachtung zugänglichen Erscheinun- gen beziehen sich hier nie auf das einzelne Elektron, sondern auf einen Elektronenhaufen; es handelt sich dabei um die Mittelwerte aus den Wirkungen unzähliger Einzelfelder. Deshalb wird hier zunächst das Studium solcher Mittelwerte auf das sorgfältigste vorbereitet. Die Grund- gleichungen, die man von da aus fiir die Mittel- werte erhält, stimmen nun im wesentlichen mit den Grundgleichungen der Maxwell-Hertzschen Theorie des vorigen Artikels überein, nur mit dem Unterschiede, dass in dem als „Röntgenstrom" bezeichneten Teile des elektrischen Stromes die „elektrische Erregung" 2) ersetzt ist durch die „elektrische Polarisation" ^ = S) — 6 . Hier- durch werden die Versuche von Eichenwald befriedigend erklärt, während andrerseits der Versuch von Blondlot seine Erklärung findet, wenn man die Wirkung eines Magnetfeldes auf ein bewegtes ponderables Dielektrikum unter- sucht. Weiterhin kann auf Grund der für die Mittelwerte geltenden Gesetze die Elektrizitäts- bewegung in Metallen (inkl. Hall-Effekt), Elektro lyten und Gasen untersucht und es können die Begriffe Dielektrizitätskonstante , Brechungs- exponent und magnetische Permeabilität physi- kalisch erklärt werden. • Der fünfte Abschnitt, „nähere Betrachtung bewegter Systeme", zeigt, wie die von der Erdbewegung abhängigen elektrischen und optischen Erscheinungen und der Fresnelsche Mitführungskoeffizient etc. ihren Platz in der Elektronentheorie finden. Hier wird auch die Theorie von E. Cohn, die lediglich durch ge- eignete Abänderung der Gleichungen fiir bewegte Systeme, ohne Zugrundelegung spezieller Vor- stellungen jenen Erscheinungen gerechtzu werden sucht, der Elektronentheorie gegenübergestellt Den Schluss des Artikels bildet die Be- sprechung des Michelsonschen Interferenz- versuches, bei dem die Elektronentheorie zu- nächst versagt und zu der Hilfehypothese ge- zwungen ist, dass sich die Körperdimensionen durch die Bewegung ändern. Diese Hypothese erscheint weniger befremdend, wenn man sic!|i vorstellt, dass die diese Dimensionen bedingen-- den Molekularkräfte ähnlich wie die elektrischen Wirkungen von der Bewegung beeinflusst werden Wie sich hiernach unsere Anschauung über Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 473 das Wesen der Materie weiter zu entwickeln hätte, wird zum Schlüsse angedeutet. Bei der Redaktion der bisher erschienenen Hefte habe ich wertvolle Unterstützung von verschiedenen Seiten erfahren; ich nenne na- mentlich: bei Art. i, Herrn Kühnen-Potsdam, „ „ 2, „ Seeliger-München, „ Oppenheim-Prag, „ „ 3, „ H. A. Lorentz-Leiden, „ Kamerlingh-Onnes-Leiden „ Voigt- Göttingen, „ 12, „ H. A. Lorentz-Leiden„ „ Wüllner-Aachen, „ C. Neumann-Leipzig. Allen diesen Herren sage ich aufrichtigen Dank für ihr Interesse an dem Gelingen unseres Werkes. A. Sommerfeld. (Eingegangen i8. Mai I904-} Neuere Litt^atur über Radium und Radio- aktivität Die Fülle neuer Entdeckungen, welche uns die letzten Jahre auf dem Gebiete der Becquerel- strahlen und alles dessen, was mit ihnen zu- sammenhängt, gebracht haben, lässt jetzt eine kleine Hochflut von Litteratur anschwellen, die sicherlich ein deutliches Zeichen für das grosse Interesse ist, das gegenwärtig den neuen Erscheinungen entgegengebracht wird. Der Einfluss, der im Laufe der Zeit von dem neuen Gebiete aus sich auf weite Schichten der Physik und Chemie erstrecken wird, ist noch kaum abzuschätzen, wird aber allem Anscheine nach sehr gross werden. Von den neueren Erscheinungen auf dem Gebiete der Litteratur der Radioaktivität sind in erster Linie zu erwähnen: Mme. Sklodowska Curie, Recherches sur les substances radioactives (Untersuchungen flberdieradioaktivenSubstanzen.) Doktorthese der Pariser Fakultät der Naturwissenschaften. Zweite durchgesehene und korrigierte Auflage. Paris, Gauthier-Villars. 1904. Erst vor kurzem (diese Zeitschrift 4, 891, 1903) hat der Referent über diese für die Ge- schichte der Radioaktivität so wichtige Arbeit zu berichten Gelegenheit gehabt. Die That- sache, dass die Arbeit nunmehr schon in 2. Auflage vorliegt, ist ein sprechender Beweis für das Interesse, welches dem ganzen Gegen- .<>tan.de und dessen berufenster Vertreterin ent- gegen gebracht wird. Eine weitere Besprechung kann mit Rücksicht auf den erst kürzlich er- schienenen Bericht über die erste Auflage unterbleiben. Wichtiger zu erwähnen ist, djiss gleichzeitig auch eine deutsche Übersetzung der Abhandlung erschienen ist, der die fol- genden Zeilen gewidmet sind. Mme. Curie, Untersuchungen über die radio- aktiven Substanzen. Übersetzt und mit Litteratur-Ergänzungen versehen von W.Kauf- mann, gr. 8. VIII und 132 S. mit ein- gedruckten Abbildungen. Braunschweig, Friedrich Vieweg & Sohn. 1904. Mk. 3, — . Die vorliegende deutsche Ausgabe von Mme. Curies grosser Abhandlung stellt das erste Heft eines neuen Unternehmens der Verlagsbuchhandlung von Friedr. Vieweg & Sohn in Braunschweig dar. Diese lässt unter dem Gesamttitel „Die Wissenschaft" eine Samm- lung naturwissenschaftlicher und mathematischer Monographien erscheinen. Die Ausgabe erfolgt in zwanglos erscheinenden einzeln käuflichen Heften. Das neue Unternehmen steht unter Leitung von Prof. Dr. Eilhard Wiedemann und ist durch das vorliegende Heft i jedenfalls in bester Weise eingeleitet. Der Name des Übersetzers, der ja auch mit den Studien über Becquerelstrahlen etc. ertg verknüpft ist, bürgt für die Güte und Richtigkeit der deutschen Ausgabe und das beigegebene Litteratur- verzeichnis leistet bei der Fülle der erscheinen- den Arbeiten einen guten Dienst. Prederik Soddy, Radioactivity, an elemen- tary Treatise from the Standpoint of the Desintegration Theory. (Radioaktivität, eine elementarische Abhandlung vom Standpunkte der Theorie des Atomzerfalls.) London, „The Electrician" Co. 1904. Zweifellos haben wir es hier mit einer Be- arbeitung des Gegenstandes aus berufenster Feder zu thun, hat doch Soddy an der Ent- wickelung namentlich der neuesten Ereignisse auf dem Gebiete der Radioaktivität einen grossen Anteil genommen als. Mitarbeiter von Ruther- ford und Ramsay. Das über 200 Textseiten und etwa 40 Figuren enthaltende Buch bringt denn auch in sehr übersichtlicher und fesseln- der Weise eine Darlegung des trotz seines erst 8 Jahre betragenden Alters schon recht umfang- reichen Gegenstandes. Eine anregendere Lektüre kann einem Physiker augenblicklich wohl kaum geboten werden; dasselbe gilt von Prederik Soddy, Die Entwickelung der Materie enthüllt durch die Radioaktivität. Übersetzt von Prof. G. Siebert. gr. 8. 64 S. Leipzig, J. Ambr. Barth. 1904. M. 1,60. Dem Leser dieser Zeitschrift wird die Lektüre dieses Büchleins, das Soddys Wilde-Vorlesung vom 23. Februar 1904 in der Literary and Philosophical Society in Manchester in guter Übersetzung enthält, sicherlich ein paar genuss- reiche Stunden bereiten. Digitized by Google 474 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. Auch ein Assistent und Mitarbeiter des Ehepaares Curie hat die neuen Erscheinungen zum Gegenstande einer allerdings erheblich kürzeren Behandlung gemacht, von welcher mir eine autorisierte deutsche Ausgabe vorliegt. Wie das nicht anders zu erwarten ist, ist die Darstellung des Verfassers voUirihaltlich klar und richtig. Sie schliesst sich ziemlich eng an die grosse Abhandlung von Frau Curie an, (siehe oben). Der Referent glaubt jedoch mehr auf die französische Originalausgabe als auf die Übersetzung hinweisen zu sollen, da der Verfasser augenscheinlich in der Wahl seines Übersetzers nicht sehr glücklich gewesen ist. Der Titel der Übersetzung ist: Jacques Danne, Das Radium. Seine Dar- stellung und seine Eigenschaften. Mit einem Vorwort von Dir. Charles Lauth. gr. 8. 84 S. Mit zahlreichen Abbildungen. Leip- zig, Veit & Co. 1904. M. 2,40. Ebenfalls französischen Ursprungs ist: Paul Besson, Le Radium et la Radioactivitö, Proprietis generales, emplois mödicaux. (Das Radium und die Radioaktivität, Haupteigen- schailen und medizinische Anwendungen.) Mit einer Vorrede von A. d'Arsonval. Paris, Gauthier- Villars. 1904. Das in erster Linie an die Mediziner sich richtende Büchlein behandelt in einfacher, aber sachlich richtiger Form die Erscheinungen der Radioaktivität der Radiumverbindungen; dem Leser dieser Zeitschrift bietet das Werkchen nichts Neues, kann aber der einfachen Dar- stellung wegen zur Lektüre wohl empfohlen werden. Von deutschen Monographien über Radio- aktivität liegt dem Referenten vor die zweite Auflage des Werkchens von Hofmann: Karl Hofmann, Die radioaktiven Stoffe nach dem neuesten Stande der wissen&chaftlichen Erkenntnis. Zweite, verftiehrteund verbesserte Auflage, gr. 8. jt S. Leipzig, J. A. Barth. 1904. M. 2, — . Dies in seiner ersten Auflage namentlich in den Kreisen der Chemiker besonders viel gelesene Büchlein bedarf für seine zweite Auf- lage, die der schnellen Entwickelung des Ge- bietes gemäss ganz umgestaltet werden musste, keiner besonderen Empfehlung mehr. Ferner ist zu erwähnen: Ernst Ruhmer, Radium und andere radio- aktive Substanzen. Unter Benutzung eines von Hammer in Newyork gehaltenen Vor- trages bearbeitet und mit zahlreichen Ergänz- ungen sowie einer ausführlichen Litteraturüber- sicht versehen, gr. 8. 51 S. Berlin, Fach- zeitschrift „Der Mechaniker". 1904. M. 2.50. Die Behandlung des .Stoffes ist hier zu sehr zu- sammengedrängt, als dass das Werkchen dem Leser dieser Zeitschrift genug bieten könnte, doch verdient die Litteraturäbersicht Lob. Ebenfalls zu kurz und dabei zu unvollständig gehalten ist das Büchlein von: HansMayer, Dieneueren Strahlungen. Katho- den-, Kanal-, Röntgen-Strahlen und die radio- aktive Selbststrahlung (Becquerelstrahlem. Vom Standpunkte der modernen Elektronen- theorie unter Berücksichtigung der neueren experimentellen Forschungsresultate behandelt und im Zusammenhange dargestellt, gr. S. V u. 68 S. M. Ostrau, R. Papauschek. 1904. M. 1,50. Dasselbe gilt von dem folgenden als über- sichtliche Zusammenfassung erwähnenswerten Werkchen: Friedrich Neesen, Kathoden- und Röntgenstrahlen sowie die Strahlung aktiver Körper. 8. VIII u. 240 S. 1904. Mit 50 Ab- bildungen. Wien und Leipzig, A. Hartleben. Gebunden M. 5, — . Wie sehr das Gebiet der Radioaktivität sich entwickelt hat und im Wachstum begriffen i'*t, wird ganz besonders durch die Thatsache er- läutert, dass auch schon eine Zeitschrift für dasselbe begründet ist, das: Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik. Unter Mitarbeit von zahlreichen deutschen und ausländischen Forschern. Herausgegeben von J. Stark. Jährlich ca. 4 Hefte, welche einen Band bilden. Leipzig, S. Hirzel. Pro Band M. 16,—. Das als Vierteljahrsschrift gedachte Jahrbuch ist allem Anscheine nach unter günstigen Auspi- cien begründet; mehr denn je drängt sich jedem der Entwickelung der Physik Folgenden die Überzeugfung auf, dass wir uns in einer für die Entwickelung der Wissenschaft äusserst be- deutungsvollen Zeit eines jugendlich frischen Vorwärtsstürmens befinden. In einer solchen Zeit ist es besonders wichtig, eine Übersicht über die fortschreitende Entwickelung zu erhalten, ein Zweck, dem zu genügen die spezielle Ab- sicht des Jahrbuches ist. Dazu werden aus.-ier einer Litteraturübersicht zusammenfassende Be- arbeitungen einzelner Gebiete gegeben, auch Originalmitteilungen gebracht. Die Phy. vor einiger Zeit drei elementare Abhandlungen, welche in der Naturwissenschaftlichen Rundschau erschienen waren, in Buchform hat erscheinen lassen unter Zufügung einiger Ergänzungen und Litteraturnachweise. Der Titel dieses Büch- leins ist: Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 475 Johs. Stark, DieDissoziierungund Umwand- lung chemischer Atome, gr. 8. VIII u. 578. Braunschweig, F. Vieweg&Sohn. 1903. M. 1,50. Die Titel der durch die ursprüngliche Erschei- nungsweise gegebenen drei Hauptabschnitte sind : 1 . Prinzip der elektrischen Dis.soziierung und Leitung in Gasen, Elektrolyten und Metallen. 2. Die Ursache und Natur der Radioaktivität nach den Untersuchungen von E. Rutherford ' und F. Soddy. 3. Entstehung von Helium und Radium. Dazu kommen dann noch ergänzende Be- merkungen, die Erläuterungen experimenteller Art, historische Angaben und Litteraturnach- weise enthalten. Emil Böse. (Eingegangen i8. Juni 1904.) H. V. Helmholtz, Vorlesungen über theore- tische Physik. Band II: Dynamik konti- nuierlich verbreiteter Massen. Herausgegeben von Otto Krigar-Menzel. gr. 8. VIII u. 247 S. Mit 9 Figuren im Text. Leipzig, J. A. Barth. 1902. M. 12,—. Die Vorlesung, die diesem Bande zu Grunde liegt, ist von Helmholtz im Sommersemester 1894 an der Berliner Universität gehalten wor- den, musste aber bereits am 11. Juli wegen seiner plötzlichen Erkrankung, die dann zu seinem Tode führen sollte, abgebrochen werden. So ist auch das Werk auf diesem Gebiete nur ein Torso geblieben. In den beiden ersten Ab- schnitten werden die allgemeinen Prinzipien und Grundgleichungen für die Kinematik und Dyna- mik der Kontinua entwickelt, während die spe- ziellen Anwendungen des dritten Teiles auf die bekanntesten Fälle in der Elastizitätstheorie fester Körper, auf die einseitige Dehnung, die Torsion und Biegung von Cylindern beschränkt sind. Der vierte Teil, der bei vorgeschriebenen Kräften die Bestimmung von Deformation und Bewegung der Massen zur Aufgabe hat, giebt eine rein mathematische Theorie der betreffenden Differentialgleichungen, die mit den Theoremen derPotentialtheorie in enger Beziehungstehen,und schliesst mit den longitudinalen und transversalen Kugelwellen als besonders wichtigen Lösungen des Schwingungsproblemes. Als ergänzende F"ortsetzung könnte hier die im zweiten Bande her- ausgegebene Vorlesung über die mathematischen Prinzipien der Akustik betrachtet werden. Da- gegen fehlt leider die eigentliche Hydrodyna- mik mit der Theorie der Fl üssigkeits wellen und den allgemeinen Wirbelgesetzen, die von ihrem Schöpfer gewiss eine besonders lichtvolle Dar- stellung erfahren hätten. — Die Entwickelung der Grundprinzipien unterscheidet sich von der üblichen, wie auch der Kirchhoffschen haupt- sächlich durch eine grössere Ausführlichkeit in der Begriftsentwickelung mit besonderer Bezug- nahme auf die Ergebnisse und Bedürfnisse der empirischen Forschung. Gleich im Anfange findet sich eine ausführliche Diskussion über das Verhältnis zwischen der Vorstellung konti- nuierlich verbreiteter Massen zur Molekulartheorie und der Unterscheidung zwischen geordneten und ungeordneten Bewegungen. Sehr dankens- wert ist im zweiten Teile bei den Symmetrie- eigenschaften des elastischen Potentiales der Exkurs über die in der gesamten theoretischen Physik so wichtigen orthogonalen Invarianten. Dagegen fehlt leider jede Bezugnahme auf die Thermodynamik, die an dieser Stelle gleich- falls nahe gelegen hätte. — Die von dem Be- arbeiter wie vom Verlage auf Stil und Aus- stattung des Werkes verwendete Sorgfalt ist auch bei diesem Bande anerkennenswert. E. Zermelo. (Eingegangen 12. Juni 1904.) Kurt Geissler, Die Grundsätze und das Wesen des Unendlichen in der Mathematik und Philosophie, gr. 8. VIII u. 417 S. Leipzig, B. G. Teubner. 1902. M. 14,—. Wenn ein Verfasser es unternimmt, das seiner Meinung nach noch immer ungeklärte Dunkel des Unendlichkeitsbegriffes durch eine neue Theorie aufzuhellen, und dabei 344 von 417 Seiten der mathematischen Fzissung und Anwendung dieses Begriffes zuweist, die dann folgende philosophisch-historische Diskussion also wohl nur als einen Anhang betrachtet, so sollte man erwarten, dass er sich mit dem heute geltenden Unendlichkeitsbegriffe der Mathema- tiker hinreichend vertraut gemacht habe, um sich mit ihm, sei es fortführend, sei es ableh- nend, kritisch auseinanderzusetzen. Dies ist aber bei dem vorliegenden Werke durchaus nicht der Fall. Schon der fundamentale Un- terschied zwischen dem „Aktual"-Unendlichen der ,, Mengenlehre" und dem „Potentiell-Unend- lichen" der Differentialrechnung,- zwischen dem gezählten und dem gemessenen Unendlichen scheint dem Verfasser, der an anderer Stelle doch auch G. Cantor citiert, nicht zum klaren Bewusstsein gekommen zu sein. In der Thatsache, dass Strecken verschiedener Länge gleichviel Punkte enthalten, da.ss also eine un- endliche Punktmenge einem ihrer Teile äquiva- lent sein kann, erblickt er einen „Widerspruch", der erst durch seine subjektivistische Theorie der „Weitenbehaftung" gelöst werden könne. Seine Kenntnis der Infinitesimalrechnung scheint er aber ausschliesslich Lehrbüchern entnommen zu haben, die in ihrer unklaren Fassung der Grundbegriffe auf einem durchaus überwundenen Standpunkte stehen, und so stellt denn auch seine eigene Theorie nicht sowohl eine kühne Digitized by Google 476 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. Neuerung als vielmehr eine Rückkehr in ver- altete und längst widerlegte Auffassungen dar. Seine Unkenntnis oder sein Missverständnis des modernen Grenzbegriffes, der seit Cauchy und Weierstrass Gemeingut der Mathematiker geworden ist, geht schon aus seinem Abschnitte „Limes oder mathematischer Grenzwert" (S. 72 — 89) unzweifelhaft hervor, noch deutlicher aber aus seiner in Dialogform gehaltenen Dis- kussion des Tangentenbegriffes (S. 335 — 344), die hier der Einfachheit halber als typischer Fall zur Charakterisierung seines Standpunktes dienen möge. Allerdings ist die Tangente in einem Punkte P einer Kurve, wie ganz richtig aus- geführt wird, weder eine Sehne mit zwei ver- schiedenen Schnittpunkten, denn sonst wäre es eben eine Sehne und keine Tangente, noch auch eine mit zwei wirklich „zusammenfallenden" Schnittpunkten, denn sonst hätte sie eben nur den einen Punkt mit der Kurve gemein, und ihre Richtung bliebe unbestimmt. Aber sie ist die Gerade, welche die ganze Schar der von f aus nach einer Seite gezogenen Sehnen ab- grenzt, und wird somit sehr anschaulich als ihre „Grenzlage" bezeichnet. Nach der Theorie des Verfassers dagegen geht die Tangente wirklich durch verschiedene Punkte der Kurve, allerdings unendlich benachbarte, die nur für die rohere „Weitenbehaftung des Endlichen" zu- sammenfallen, ja sie hat ein ganzes geradlini- ges Stück mit der Kurve gemein. (S. 54 u. 1 1 1 .) In der gleichen Weise sollen alle Infinitesimal- begriffe dargestellt werden durch eine Art ak- tual unendlich kleiner Grössen verschiedener Ordnung, die nur je nach der willkürlich ge- wählten „Weitenbehaftung" gewisse Vereinfach- ungen gestatten. — . Dass bei einer solchen Vor- stellung, auch wenn sie sich widerspruchslos durchführen Hesse, die enge Beziehung dieser Begriffe auf das Verhalten des Endlichen, der das Unendliche hier allein Ursprung und Exi- stenzberechtigung verdankt, verwischt werden, wo nicht verloren gehen muss, liegt auf der Hand. Eine mathematisch präzise Formulierung und Durchführung der Theorie, die zu einer Entscheidung über ihre Widerspruchslosigkeit fuhren könnte, wird aber auch gar nicht ver- sucht, sondern statt dessen mit mehr oder we- niger plausibelem Raisonnement die verschieden- sten Elementaraufgaben in diesem Sinne ge- deutet. — Die Darstellung, gefällig und populär, die dem Leser möglichst wenig Vorkenntnisse und Anstrengung zumutet, scheint dem Werke eine gewisse Verbreitung und Bedeutung in Laienkreisen verschafft zu haben. Zu wärer Aufklärung über den mathematischen Unend- lichkeitsbegriff aber wird es seiner ganzen Ten- denz und Anlage nach unmöglich dienen können. E. Zermelo. (Eingegaogen am 12. Juli 1904.) Heinrich Weber, Die partiellen Differen- tialgleichungen der mathematischen PhyslL Nach Riemanns Vorlesungen neu bearbei- tet. II. (Schluss-)Band, 4. Auflage, gr. 8. XI u. 527 S. mit Abbildgn. Braunschweig, F. Vieweg & Sohn. 190 1. M. 10, — , in Halb- franz geb. M. 11,60. • Während der erste Band des Weberschen Werkes ausser der allgemeinen mathematischen Grundlegung die Mechanik und Elektrizitäts- theorie ausfuhrlicher behandelt, ist der zweite und letzte Band vorwiegend den Kapiteln der mathematischen Physik gewidmet, die den Haupt- gegenstand der früheren Hattendorfschen Be- arbeitung R i e m a n n scher Vorlesungen über par- tielle Differentialgleichungen bildete, denTheorien der Wärmeleitung und der Schwingungen. Als mathematische Vorstufe vorausgeschickt wird ein Auszug aus der Theorie der gewöhnlichen linearen Differentialgleichungen, speziell der hypergeometrischen, die Darstellung der hyper- geometrischen Funktionen durch Reihen und Integrale, die Theorie der allgemeinen Rie- m an n sehen /'-Funktion und schliesslich eine kurze Behandlung der aus gewöhnlichen Diffe- rentialgleichungen fliessenden Oszillationstheo- reme als einer wichtigen Grundlage für die Schwingungstheorie. — Von den Wärmeleitungs- problemen werden zunächst die eindimensionalen betrachtet, die auf die bekannte Wärmeleitungs- gleichung in drei Variablen fuhren und in der Regel mit Hilfe von Wahrscheinlichkeitsinte- gralen und Ö-Funktionen gelöst werden, mit einer Anwendung auf das Vordringen des Frostes in einem einseitig begrenzten Medium. Die Theorie der dreidimensionalen Wärme- probleme wird unter Berücksichtigung der „äus- seren Wärmeleitung" allgemein diskutiert, wobei sich Entwickelungen nach den Wurzeln trans- zendenter Gleichungen ergeben, und schliesslich auf das Wärmeproblem der homogenen Kugel angewendet Das dritte Buch beginnt mit den allgemeinen Grundlagen der Elastizitätstheorie, die sofort auf den Fall isotroper Körper spezia- lisiert werden, und behandelt von den statischen Problemen, ausser der allseitigen und einseitigen Dehnung, im Anschluss an Saint Venant die Torsion eines Cylinders von kreisförmigem und elliptischem Querschnitte sowie auch zum Schluss den Fall kannelierter Säulen von be- sonderer Form. Der Druck eines schweren Körpers auf eine elastische Unterlage wird zu- nächst mit Hilfe von Elementarlösungen be- handelt und sodann mit Boussinesq auf ein elektrostatisches Problem zurückgeführt Als einfachstes dynamisches Problem bietet sich naturgemäss die Bewegung gespannter Saiten und wirkt als vorbildliches Beispiel für die ver- schiedenen Integrationsmethoden, unter denen auch die Rie mann sehe hier zuerst eingeführt Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 477 wird. Die Schwingungen einer gespannten Membran werden zunächst für die speziellen Fälle einer rechteckigen, kreisförmigen, ellipti- schen und parabolischen Begrenzung unter- sucht, und sodann die Grundzüge der allgemei- nen Theorie entwickelt, die mit Hilfe einer dem Dirichletschen Prinzip analogen Betrachtungs- weise auf die Existenz einer Grundschwingung und unendlich vieler Oberschwingungen fuhrt. Im Anfange des vierten Buches werden die Grundgleichungen der elektrischen Schwingungen aus der Max well sehen Elektrizitätstheorie ent- nommen, sie werden dann aber zunächst nur auf lineare Ströme und auf die soge- nannte „Telegraphengleichung" angewendet und zuletzt wird die Reflexion ebener Wellen wegen ihrer optischen Bedeutung ausführlicher be- handelt. In einer späteren Auflage dürfte sich aber auch eine Berücksichtigung der neueren Forschungen auf diesem Gebiete empfehlen, unter denen die Theorie bewegter elektrischer Quanten als Grundlage der Lorentzschen „Elektronentheorie", die von einem Senderdrahte ausgehenden Wellen als Grundlage der Funken- telegraphie und schliesslich auch die Poincard- Sommerfeldsche Diffraktionstheorie beson- deres Interesse beanspruchen dürften. Das fünfte und letzte Buch behandelt nach Aufstellung der hydrodynamischen Grundgleich- ungen und der Wirbelgesetze mit besonderer Ausführlichkeit die Bewegung fester Körper in einer reibungslosen Flüssigkeit und sodann die Unstetigkeitsflächen und ebenen Strahlbil- dungen mit Hilfe der konformen Abbildung, ohne aber auf die Theorie der Oberflächen- wellen einzugehen. Den Schluss bildet ein Ab- schnitt über die Fortpflanzung von Stössen in einem Gase, eine äusserst klare und anregende Darstellung und Weiterfuhrung der Riemann- schen Untersuchung über die Schallschwingungen von endlicher Schwingungsweite. Wohl nicht absichtslos hat der Herausgeber gerade eine der glänzendsten Entdeckungen Riemanns an den Schluss seines Werkes gestellt, das, ur- sprünglich aus Riemannschen Vorlesungen hervorgegangen, in vorbildlicher Weise dazu beitragen wird, in die tiefen und schwerer zu- gänglichen Ideen der grossen Forscher einzu- führen, sie zum Gemeingute zu machen und dadurch wieder zur Fortsetzung ihrer Unter- suchungen anzuregen. E. Zermelo. (Eingegangen i8. Juni 1904.) Wilhelm Weber und Rudolf Kohlrausch, Fünf Abhandlungen über absolute elek- trische Strom- und Widerstandsmessung. Herausgegeben von Friedrich Kohl rausch. 8. 116 S- mit 2 Bildnissen und 2 Figuren im Text. (Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften, Heft 142.) Leipzig, Wilhelm Engelmann. 1904. Mk. 1,80. Das mit den Bildern Webers und Kohl- rauschs geschmückte Bändchen enthält die fol- genden Arbeiten: i. Weber, Messung starker galvanischer Ströme bei geringem Widerstände nach absolutem Masse. 2. Weber, Über das elektrochemische Äquivalent des Wassers. 3. Weber und Kohl rausch. Über die Elek- trizitätsmenge, welche bei galvanischen Strömen durch den Querschnitt der Kette fliesst. 4. Weber, Messungen galvanischer Leitungs- widerstände nach einem absoluten Masse. 5. Weber, Zur Galvanometrie (nur die Haupt- abschnitte, sonst Referat). An diese Arbeiten, auf deren Wichtigkeit hinzuweisen überflüssig ist, schliessen sich kurze Biographien der beiden Forscher, ferner eine ausführliche Einleitung und wissenschaftliche Anmerkungen des Heraus- gebers F. Kohlrausch. Emil Böse. (Ging^angen 9. MSrz 1904.) W. Ostwald, Grundlinien der anorganischen Chemie. 2. verbesserte Auflage, gr. 8. XX und 808 S. mit 126 Textfiguren. Leipzig, W. Engelmann. 1904. Gebunden Mk. 16, — . Die Thatsache, dass eine Zahl von 4000 Exemplaren der ersten Auflage im Laufe von drei Jahren völlig vergriffen war, zeugt nicht nur für die grosse Zahl der Anhänger der Ostwaldschen Anschauungen, sondern auch dafür, dass sich selbst die Vertreter ab- weichender Anschauungen dem eigenartigen Reize eines Ostwaldschen Buches nicht zu entziehen vermögen. Die erste Auflage ist in dieser Zeitschrift, Band 2, Seite 247 so ein- gehend und von berufenster Seite aus gewürdigt worden, dass der Referent fast nichts hinzu- zufügen hat. Der Verfasser hatte in der ersten Auflage für den Begriff des spezifischen Volums das Wort „Räumlichkeit" erfunden, es jetzt aber, da es ihm selbst offenbar nicht sonderlich gefällt, durch das Wort „Räumigkeit" ersetzt. Ob es überhaupt angezeigt ist, gewissermassen internationale Bezeichnungen auszumerzen, möchte der Referent dahingestellt sein lassen, doch kann er weder das erste noch das zweite Ersatzwort für den Begriff des spezifischen Vo- lums schön finden. Obgleich dem Bericht- erstatter das Gesetz von der Erhaltung der Masse unter dem Namen eines Gesetzes von der Erhaltung des „Gewichtes" etwas degra- diert erscheint, so möchte er doch nicht unter- lassen, daraufhinzuweisen, dass sich auf Seite 43, Zeile 1 1 von unten, der verpönte ältere Aus- druck doch versehentlich einmal erhalten hat. Emil Qose. (Eingegangen 9. MSrz 1904.) Digitized by Google 478 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. James Walker, Einführung in die physi- kalische Chenniie. Nach der 2. Auflage des Originals unter Mitwirkung des Verfassers übersetzt und herausgegeben von H. v. Stein- wehr, gr. 8. X und 428 S. mit 48 Ab- bildungen. Braunschweig, F. Vieweg & Sohn, 1904. Mk. 6, — . Nunmehr ist auch die kleine physikalische Chemie von Walker in Übersetzung erschienen, eine Thatsache, welche der Referent, der selbst Übersetzer eines Walker sehen Büchleins ist, nur mit Freude begrüssen kann. Walker be- sitzt zweifellos eine besonders ausgeprägte Fähigkeit, die Grundlagen der chemischen Wissenschaften in leicht fasslicher und an- schaulicher Weise zu behandeln. Das tritt auch in dem vorliegenden Werke deutlich zu Tage. Bei der grossen Zahl vorzüglicher Lehrbücher auf physikochemischem Gebiete wird nur ein eigenartiges und mit unzweifelhaften Vorzügen ausgestattetes Werk sich Freunde gewinnen können. Die besondere Einfachheit der Be- handlung mit der leichtfasslicben Darstellung verbunden macht jedoch das Walkersche Buch zweifellos sehr geeignet, als Einfuhrung in das Studium der physikalischen Chemie und damit gewissermassen als Einleitung zu den grossen Lehrbüchern derselben zu dienen. Eine Anzahl sehr instruktiver Figuren trägt dazu wesentlich bei. Emil Böse. (EingegaDgen 9. März 1904.) Olof Linders, Die für Technik und Praxis wichtigsten physikalischen Grössen in systematischer Darstellung sowie die al- gebraische Bezeichnung der Grössen. Physi- kalische Masssysteme, Nomenklatur der Grössen und Masseinheiten, gr. 8. XII und 326 S. mit 43 Figuren. Leipzig, Jäh & Schunke. 1904. Gebunden Mk. 10, — . Das vorliegende Buch eines schwedischen Ingenieurs stellt einen Versuch dar, die prak- tisch wichtigen physikalischen Grössen in mög- lichst einfachem physikalischenGewande zu behan- deln, dagegen aber auf der Grundlage einer vom Verfasser erdachten möglichst international ge- haltenen Bezeichnungsweise. In diesem letzteren Umstände liegt wohl der Hauptgrund, weshalb der Inhalt des Buches (vorsichtig ausgedrückt) nur schwer geniessbar ist. Wer an die be- quemen magnetischen Bezeichnungsweisen ge- wöhnt ist, wird es gewiss nicht besonders ver- lockend finden, sich plötzlich in ihre Ersetzung durch lauter russische Buchstaben zu fugen. Auch die Bezeichnungsweise sämtlicher Koeffi- zienten durch den Buchstaben k mit den ver- schieden.sten Indices gehört nicht gerade zu den Annehmlichkeiten bei der Lektüre. Zu solchen Künstlich zustande gebrachten Schwierig- keiten kommen noch häufige sachliche Mängel die bisweilen, so in den elektrochemischer. Daten, direkte grobe Fehler darstellen, bis- weilen dagegen durch Verzicht auf wohl definierte bekannte Begriffe zum mindesten sehr unprak- tisch erscheinen müssen. Einzelne V^orschläge des Verfassers, betreffend die Benennung von wissenschaftlich und technisch wichtigen Grössen sind wohl nur geeignet, Heiterkeit zu erreger.. Alles in allem bedauert der Referent, da< Buch den Lesern dieser Zeitschrift nicht em- pfehlen zu können. Emil Böse. (Eingegangen 9. März 1904.. K. Prytz, Hovedträkkene af de vigtigste fysiske Maale metoder (Gnmdzüge der wich- tigsten physikalischen Messmethoden). 224 Seiten mit 1 1 7 Textabbildungen. Kopenhagen, Jul. Gjellerup. 1902. Das ftir Studierende der „Polytekniske Läre- anstalt" in Kopenhagen bestimmte Buch will allein solche Mess- und Untersuchungsmethoden behandeln, die nicht spezielleren physikalischen Problemen zu Grunde liegen, sondern innerhalb grösserer Gebiete eine allgemeinere Bedeutung haben. Von diesem Gesichtspunkte aus •wird die starke Betonung der Mechanik erklärlich, die etwa die Hälfte des Buches für sich in Anspruch nimmt. Der Verfasser schickt im ersten Kapitel eine Auseinandersetzung über Auswertung von Beob- achtungsfehlern und das Auffinden richtiger Mittelwerte derselben voraus, wobei er diese Methoden an den in diesem Abschnitt be- sprochenen Längenmessungen erläutert. Recht gründlich werden Winkelmessungen, Gewichts- und Volumbestimmungen besprochen, wobei auf genaue Beschreibung und Behandlung der Hilfsmittel voller Wert gelegt wird. Etwas kürzer behandelt der Verfasser Zeitmessungen, sowie Messungen von Kräften und Momenten, von welchen er eigentlich nur Torsionskräfte berücksichtigt. Recht schön ist der Abschnitt über Messung von Bewegungen. Aus dem Gebiete der Wärmelehre werden neben sehr flüchtigen kalorimetrischen Messungen nur Temperaturbestimmungen eingehend behan- delt. Die Optik fällt ganz aus und von elektrischen Messungen bringt das Buch auch nur sehr wenig, da lediglich einiges über Stromstärke, Spannungs- und Widerstandsbestimmungen gegeben wird. Ist somit der gebotene Stoff etwas knapp, so ist das Behandelte doch stets korrekt und streng wissenschaftlich dargestellt, der Ausdruck überall klar und präzis. Von höherer Mathe- matik (Integralrechnung) wird nur ganz vorüber- gehend Gebrauch gemacht. Die Abbildungen Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 479 sind meist schematisiert, aber durchaus gut und brauchbar. Behrendsen. (Eiogegangen 15. März 1904.) B. Kolbe, Anleitung zu 30 der wichtigsten Schulversuche mit dem Differential- und Doppelthermoskop. II. Auflage. 35 S. Berlin, F. Erneckes Verlag. 1904. Das Werkchen giebt zunächst eine Beschrei- bung des Kolbeschen Doppelthermoskopes, welches dem bekannten Looserschen Apparate sehr ähnlich, aber grösser als derselbe ist und, wie der Verfasser angiebt, die Fehler des äl- teren Vorbildes beseitigen soll. Es werden eine Reihe von Versuchen beschrieben, die sich mit dem Apparate anstellen lassen (gerade wie das schon früher Looser gethan (s. diese Zeitschrift Bd. 3, S. 346). Von diesem gehören 16 Ver- suche in die eigentliche Wärmelehre, 7 beschäf- tigen sich mit elektrischen Messungen (Joule- sche und Peltiersche Wärme). Ausser 2 Os- moseversuchen wird dann noch eine Reihe von Versuchen angegeben, bei welchen nur die Manometer des Apparates zu benutzen sind. Behrendsen. (Eiogegangen 17. Mär/. 1904.) M. Kuhn, „Apparat für den Torricellischen Grundversuch" und „Pneumatischer Univer- salapparat". 7 u. 8 Seiten. Wien, Selbst- verlag. 1904. Zwei kurze Broschüren des genannten Ver- fassers wollen die Aufnjerksamkeit auf zwei Glasapparate zu Versuchen aus dem Gebiet der Aeromechanik lenken. Der erstere besteht aus einer U-förmigen Röhre auf Stativ mit 3 Hähnen und lässt sich als leicht füllbares Queck- silber-Barometer sowie zum Nachweise des Boyle- Mariotteschen Gesetzes verwenden. Der andere Apparat setzt sich aus 2 Teilen, einem „Spannungs"- und einem „Strömungs- apparat" zusammen, von welchen der erstere zwei kugelförmige Rezipienten aufweist, an die seitlich sich je zwei Manometer anfügen, und in welchen durch eine Stiefelpumpe die Luft verdichtet oder verdünnt werden kann. Der Strömungsapparat besteht aus einem Leitungs- rohr mit aufgesetzten Manometerröhren, die oben verbunden sind. Beide Teile können ge- trennt oder kombiniert verwendet werden und gestatten einen ziemlich vielseitigen Gebrauch. Behrendsen. (Kiugegangen 17. März 1904,) A. Berliner, Lehrbuch der Experimental- physik in elementarer Darstellung, gr. 8. XVI und 857 S. mit 3 lith. Taf und 695 zum Teil färb. Abbildungen im Texte. Jena, Gust. Fischer. 1903. M. 14, — , gebunden 16,50. Das ziemlich umfangreiche, trefflich ausge- stattete Werk hat der Verfasser für solche Stu- dierende bestimmt, welche die Physik mehr, als Hilfswissenschaft zu betrachten haben, wie Che- miker, Mediziner, doch soll es auch jungen Phy- sikern in den ersten Semestern zum Gebrauche dienen können. Dementsprechend ist die Dar- stellung, wenn auch auf durchaus wissenschaft- licher Basis stehend, elementar und zwar ausser- ordentlich sorgfältig und klar. Dieses liebevolle Eingehen auf den behandelten Stoff, die viel- seitige Ausgestaltung desselben verleiht dem Buche seinen besonderen Wert. Den oben er- wähnten Interessenten zuliebe hat der Ver- fasser die mathematische Behandlung so sehr zurücktreten lassen, dass höchstens das Sekun- danerpensum vorausgesetzt wird. Wir möchten indessen diesen Standpunkt nicht gerade be- sonders rühmend hervorheben. Es wird nach- gerade Zeit, Chemiker und Mediziner an ein in mathematischer Hinsicht höheres Niveau zu ge- wöhnen — sonst bleibt ihnen ihre eigene Wissenschaft heutzutage unverständlich. Nicht zu unterschätzen ist in dem Berliner- schen Buche auch der Umstand, dass in aus- giebigster Weise der Energiebegriff, energetische Vorstellungen und Hilfsmittel ausgenutzt worden sind. Endlich liegt einmal wieder ein elementares Lehrbuch vor, an dem man auch nach dieser Richtung hin Freude hat. So wird, um ein Beispiel zu geben, die Wärmelehre sofort auf den Wärmebegriff als dritte Energieform basiert und eine kurze, aber anschauliche Darstellung der beiden Hauptsätze der mechanischen Wärme- theorie der Einzelnbetrachtung der Erschein- ungen vorausgeschickt. Die Doppelbrechung der Krystalle hat der Verfasser zunächst ganz von der Polarisation losgelöst und direkt an die einfachen Brechungs- erscheinungen angeschlossen. Die Polari- sation wird alsdann später rein theoretisch und als abstrakte Definition eingeführt, ohne an die grundlegenden Spiegelungsversuche an- zuknüpfen; diese werden dann ganz ans Ende geschoben. Dass die neue, eigenartige Behand- lungsweise sehr glücklich ist, will uns nicht recht scheinen; kann doch z. B. der Verfasser bei der Beschreibung des Nicoischen Prismas nicht des Polarisationsbegriffes entraten, den er vorweg nehmen muss, ehe der Begriff als sol- cher eingeführt worden ist. Auf die technisch so überaus wichtigen und dem allgemeinen Interesse mit jedem Jahre näher rückenden Dynamomaschinen sowie auf die Transformation der verschiedenen Stromarten Digitized by Google 48o Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang". No. 15. hätte mehr Wert gelegt werden können, als der Verfasser dasthut. Überhaupt besteht in der Stoff- auswahl zuweilen eine nicht ganz zu rechtfer- tigende Ungleichheit. So wird z. B. das Zeiss- sche Doppelfernrohr genau besprochen und ab- gebildet, während das terrestrische Fernrohr kaum erwähnt wird und vom Projektionsapparat überhaupt nicht die Rede ist; so giebt der Verfasser eine sorgfältige Beschreibung und Ab- bildung vom Jaminschen Interferentialrefraktor und vom Fizeau- Ab besehen Dilatometer, während von Teslaschwingungen kein Wort, von Herz sehen Wellen sehr wenig gebracht wird, und der Drehung der Polarisationsebene im magnetischen Felde sowie des Zeeman- Phänomens in vier Zeilen nur eben gedacht wird. Vielleicht lässt der Verfasser solche Uneben- heiten bei einer zweiten Auflage verschwinden. Dann dürfte das Buch, das wir namentlich zum Selbstunterricht dringend empfehlen möchten, zu den vorzüglichsten Lehrbüchern der Gegen- wart zu rechnen sein. Behrendsen. (EingegaDgen 17. März 1904-) Carl Ramsauer, Über den Ricochetschuss. Inaugural-Dissertation. Kiel 1903. Ricochetschuss ist bekanntlich ein Schuss, bei dem die unter flachem Winkel gegen eine Wasser- fläche abgeschossene Kugel scheinbar nicht in dieses eindringt, sondern unter annähernd gleichem Winkel und geringem Geschwindig- keitsverluste wieder abprallt, um erst nach einer grösseren Anzahl von Sprüngen zur Ruhe zu kommen. Verf hat es unternommen, die Ur- sachen und Bedingungen dieser Erscheinung durch eine Reihe von Messungen aufzuklären. Die Schiessvorrichtung bestand in einem besonders konstruierten Gewehr mit glattem, cylindrischem Laufe, das fest an einen Balken geschraubt wurde, einem grossen, mit Zinkblech ausgeschlagenem, mit Wasser geftillten Tannen- holzkasten und einem Kugelfang. Benutzt wurden gedrehte Messingkugeln, da sich Blei- kugeln zu stark deformierten und Kugeln härterer Legierungen meist zu spröde waren. Gemessen wurde genau der Weg, den das Geschoss in der Luft und im Wasser nimmt, durch in die Schussbahn gestellte Schirme aus Papier oder Bleidraht, ferner die Geschwindigkeit des Ge- schosses vor und nach der Berührung mit dem Wasser durch je 2 Drahtgitter, die, in bestimm- tem Abstände stehend, vom Geschoss nachein- ander zerrissen werden, wodurch ein elektrischer Strom eine entsprechende Zeit auf ein Galvano- meter einwirken kann. Die Eichung desselben war empirisch, mit Hilfe eines Pendels vorge- nommen worden. Die Versuchsergebnisse sind im wesentlichen folgende: Das Geschoss dringt in das Wasser ein und läuft eine Strecke unter Wasser, und zwar um so tiefer und länger, je grösser der AufprallwinkeP) ist. Der Winkel, unter dem das Geschoss das Wasser verlässt, ist stets kleiner als der Au^rallwinkel. Dieser muss bei den hier benutzten Versuchsbedingungen kleiner sein als 7 ", sonst kommt das Geschoss nicht wieder über die Wasseroberfläche heraus*. Der Geschwindigkeitsverlust beim Aufprallen nimmt mit wachsendem Winkel sehr stark zu, so dass die mit 623 m/sec unter einem Winkel von 6^ 50' abgeschossene Kugel nach dem Wiederaufsteigen selbst dünnes Papier nicht mehr zu durchschlagen vermag. Die Erklärung der Erscheinung lässt sich in folgenden Sätzen zusammenfassen: „Die Kugel erhält beim Durchdringen einer Substanz von allen Seiten her einen senkrecht zu ihrer Bahn gerichteten Druck; an dieser Druckwirkung sind nicht nur die unmittelbar getroffenen Partikel- chen beteiligt, sondern eine ganze Zone, die den Schusskanal als ein konaxialer Cylindcr umgiebt, dessen Durchmesser durch die Mo- lekularbeschaffenheit der Substanz und durch die Geschwindigkeit der Kugel bedingt ist Solange nun die Kugel bei ihrem Wege durch irgendeine Substanz mindestens so weit von der Grenze dieser Substanz entfernt ist, wie der Radius des bei der Druckwirkung in Betracht kommenden konaxialen Cylinders be- trägt, solange sind die senkrecht zur Flugbahn gerichteten Druckwirkimgen allseitig dieselben, sie heben sich auf. Rückt die Flugbahn aber so nahe an die Grenze des Mediums heran, dass die Druckzone an einer Seite unvollständig wird, so gewinnt der Druck auf der entgegen- gesetzten Seite die Oberhand und die Kugel schlägt eine gekrümmte Bahn ein." Versuche, bei denen horizontal in einen Wasserbehälter eingeschossene Kugeln sich aus demselben er- heben, oder durch einen Satz Bleiplatten ge- schossene Kugeln nach den Rändern abgelenkt werden, bestätigten diese Anschauung. l) Gemeint ist der Wiulcel der Geschossbahn gegen ilie Horizontale. M. Reich. (Eingegangen 14. März 1904.^ H. J. Tallqvist, Lehrbuch der technischen Mechanik I. (Geometrische Bewegungslehre. Mechanik des materiellen Punktes. Statik der starren Körper. Dynamik der starren Körper.) gr. 8. XII u. 750 S. mit 473 Figuren. Hel- singfors. Zürich, E. Speidel. 1903. M. 16,—. Mit der ersten Blütezeit des Züricher Poly- technikums in den sechziger Jahren des ver- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 481 flossenen Säkulums fällt eine an die Namen von Culmann und Reuleaux geknüpfte Entwick- lungsperiode der technischen Mechanik nach der Seite der Graphostatik und Kinematik zusammen, in welcher dievonPoncelet und Red tenbacher hauptsächlich gepflegte dynamische Ricbtnng sowohl im Unterrichte, wie auch in der Littera- tur stark in den Hintergrund gedrängt wurde. Seitdem haben sich die Verhältnisse unter dem Einfluss der Maschinentechnik wesentlich ver- schoben; zwar hat die graphische Statik in An- lehnung an die vielseitig ausgestaltete Baukon- struktionslehre ihre Bedeutung vollauf gewahrt, dagegen musste die Kinematik sich eine erheb- liche Einschränkung gefallen lassen zu Gunsten der neu aufblühenden technischen Dynamik, welche seit der Mitte der neunziger Jahre in der Technik das Feld zweifellos beherrscht Da diese tiefgreifende Wandlung den Bedürf- nissen der Praxis entsprungen ist, so darf man nicht erwarten, dass sie sich sofort auch im Hochschulunterrichte und in den als Begleit- erscheinung desselben auftretenden Lehrbüchern der technischen Mechanik ganz allgemein wder- spiegelt. Dazu kommt, dass dynamische Probleme an die Vorbildung der Studierenden und ihre Vertrautheit mit mathematischen Methoden natur- gemäss höhere Anforderungen stellen, als die meist graphisch, also anschaulich zu erledigen- den Aufgaben der Statik und Kinematik. In älteren gangbaren Lehrbüchern, z. B. denen von Ritter, nehmen daher auch diese Gegen- stände weitaus den grössten Raum ein, während die Dynamik sich meist mit wenigen Seiten begnügen muss. Hiervon macht auch das vorliegende, treff- lich ausgestattete Lehrbuch von Tal Iq vi st, eines in Helsingfors (Finnland) wirkenden ehe- maligen Schülers des Züricher Polytechnikums, welches sich der Vorrede nach an die Vor- lesungen von Professor Herzog an dieser Hoch- schule eng anlehnt, keine Ausnahme. Es be- handelt in vier Abschnitten die geometrische Bewegungslehre, die Mechanik des materiellen Punktes, die Statik starrer Körper und die Dynamik derselben in durchaus verständlicher Form unter Beigabe einer grossen Zahl deut- licher Figuren und vieler durchgeführter sowie ungelöster Übungsbeispiele. Die Hälfte des ganzen Werkes ist der Statik gewidmet, in der auch graphische Methoden, begleitet von analy- tischen Beweisen, eine umfassende Verwendung finden. Demgegenüber ist die Dynamik, an deren Spitze mit Recht das D'Alembertsche Prinzip steht, sehr kurz auf rund 100 Seiten abgehandelt, von denen der vierte Teil auf die Lehre vom Stosse bzw. die Momentankräfte entfallt. In den Anwendungen der Dynamik finden wir das Centrifugalpendel, jedoch ohne Berücksichtigung der ebenso interessanten wie praktisch wichtigen Schwingungen, die Theorie des Schwungrades unter sehr vereinfachenden Annahmen, das physische Pendel und die Walze auf schiefer Ebene. Seltsamerweise tritt die Bestimmung der in der Technik für Festigkeits- rechnungen ausschlaggebenden dynamischen Reaktionskräfte, welche das D'Alembertsche Prinzip so bequem gestattet, nirgends hervor; ebenso vermissen wir die Theorie gedämpfter Schwingungen, die Superposition und Resonanz derselben und die schönen Sätze über den Massenausgleich mehrerer Kurbelgetriebe, welche sich ein Lehrer der technischen Mechanik jetzt um so weniger entgehen lassen sollte, als die- selben nicht mehr bloss für Schiffsmaschinen, sondern auch für Schnellbahnlokomotiven eine grosse Bedeutung erlangt haben. Das Tallqvistsche Buch kann demnach, was den dynamischen Teil betrifft, nur als erste Einleitung in das Lehrgebiet in Frage kommen und sollte ebenso wie darauf basierte Vorlesungen für selbständig strebende Ingenieure durch einen höheren Kursus, für den die Föpp Ische „Dyna- mik" und die „Mechanik starrer Systeme" ') des Referenten Beispiele darbieten, ergänzt werden. In diesem Sinne hatte schon Zeuner, der Vor- gänger und Lehrer Herzogs, aus dessen Vor- lesungen in Zürich das Buch hervorgegangen ist, in seinen späteren Vorträgen am Dresdener Polytechnikum den Lehrstoff der Mechanik unter Zurückstellung der statischen Probleme erweitert, die Züricher Tradition also nicht mehr aufrecht erhalten. Ich glaube darum auch nicht, dass das vorliegende Werk die ein- mal zum Durchbruch gelangte Entwickelung zurückschrauben dürfte, wenn man auch kaum so weit gehen wird, wie Heun in seiner inter- essanten „Allgemeinen Mechanik" 2) unter Ver- wendung der Lagrangeschen Gleichungen. Behält man das vom Verfasser sich selbst gesteckte Ziel im Auge, so muss man die klare Darstellung ebenso anerkennen, wie die zweck- mässige Auswahl der Übungsbeispiele. In beiden gelangt die reiche Lehrerfahrung mehrerer Generationen deutlich zum Ausdruck, so dass das Tallqvistsche Buch zur ersten Einführung in die Mechanik mit besonderer Berücksichtigung statischer Probleme warm empfohlen werden kann. H. Lorenz. i] Siehe diese Zeitschrift 4, 68l, 1903. 2) Siehe diese Zeitschrift 4, 354, 1903. (Eingegangen 16. März 1904.) Naturwissenschaft und Technik in gemeinver- I ständlichen Einzeldarstellungen, gr. 8". Stutt- I gart u. Leipzig. Deutsche Verlagsanstalt. 1904. Bd. I. L. Pfaundler, Die Physik des 1 täglichen Lebens gemeinverständlich darge- Digitized by Google 482 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. stellt. XII u. 420 S. mit 464 Abbildungen. Gebunden M. 7,50. Bd. II. O. Jentsch, Unter dem Zeichen des Verkehrs 283 S. mit 180 Abbildungen. Gebunden M. 5, — . Populäre naturwissenschaftliche , besonders physikalische Werke nimmt man immer mit einigem Misstrauen in die Hand, weil sie sich meist entweder die Aufgabe stellen, etwas zu lehren, was man aus Büchern überhaupt nicht lernen kann, oder sich damit begnügen, die glänzenden Erfolge der naturwissenschaftlichen Forschung und Technik ziemlich kritiklos dar- zustellen. Von beiden Fehlern sind die vor- liegenden Bücher frei. Im ersten Bande macht der bekannte Be- arbeiter der vortrefTlichen Müller-Pouillet- schen Physik den Versuch, physikalische Kennt- nisse in dem Umfange zu vermitteln, wie sie heute jeder Gebildete nötig hat. Er geht dabei aus von Beobachtungen, wie man sie täglich in der Natur, im Hause, in den Werkstätten und Fabriken machen kann, und leitet dazu an, aus diesen Beobachtungen mit Hilfe ein- facher Experimente die wichtigsten physikali- schen Gesetze, zu erschliessen. Durch sehr geschickte Darstellung gelingt es dem Ver- fasser, selbst schwierigere Dinge, wie das Dopp- 1 ersehe Prinzip, die Erklärung der Reflexion und Brechung aus der Wellentheorie des Lich- tes, die atmosphärischen Lichterscheinungen, die Lehre von der Energie, ihre verschiedenen Formen und Umwandlungen, ja selbst ihre Zer- streuung hinreichend klar zu machen. Er kann dabei allerdings nicht überall Versuche ent- behren, die sich nur mit Apparaten der physi- kalischen Kabinette ausfuhren lassen und auch manche Versuche mit einfachen Hilfsmitteln würden dem Ungeübten kaum so gelingen, wie sie der Verfasser beschrieben hat, z. B. die Versuche über die elastische Dehnung von Drähten S. 15. Dadurch dass der Verfasser die gewonnenen Resultate immer wieder auf die Erscheinungen der Natur, des täglichen Lebens, auf Maschinen und industrielle Anlagen, auf Meteorologie und Hygiene anwendet, wird die Darstellung sehr lebendig und fesselnd, und selbst der Lehrer der Physik wird in dem Buche für seinen Unterricht viel Anregendes finden. Unterstützt wird die Darstellung durch vortreff- liche Abbildungen. Auf ein paar kleine Mängel soll noch hingewiesen werden: Für die Dampf- maschine sind die wenigen schematischen Zeich- nungen nicht ausreichend, denn nach ihnen würde der Unkundige sich schwerlich bei einer Dampfmaschine, wie er sie in Fabriken findet, zurechtfinden. Der Gasmotor ist gar nicht er- wähnt. S. 6 ist die Breite von Berlin falsch angegeben und demnach sind die folgenden Rechnungen unrichtig. Bd. II der Sammlung enthält eine Darstel- lung der Verwendung von Dampf und Elektri- zität im Verkehr mit Berücksichtigilng der Entwickelung des Weltverkehrs im letzten Jahr- hundert in einer Reihe von Monographien, be- titelt: Das Zeitalter der Damptkraft und der Elektrizität; Post und Telegraphie; Telephonie; Eisenbahnen; Schiffahrt. Der Verfasser, der als Oberpostinspektor mitten im Verkehrsleben steht und ein genauer Kenner desselben ist, schildert die modernen Verkehrsmittel, ihre physikalischen Grundlagen und ihre geschicht- liche Entwickelung bis zu den neuesten Er- findungen, z.B. Schnelltelegraphie, Funkentelegra- phie, Lichttelephonie, Telephonograph, Schnell- bahnen, Schnelldampfer, Unterseebote etc. Die Darstellung der physikalischen Grundlagen und die Beschreibung der technischen Ausführung der Apparate und Maschinen ist zwar manch- mal etwas zu knapp, aber vorzügliche Ab- bildungen, meist Reproduktionen nach Photo- graphien kommen dem Verständnis zu Hilfe. Sehr wertvoll sind die umfassenden statistischen Angaben über die Erfolge der Verkehrsmittel, ihre Ausbreitung und ihren Einfluss auf die wirtschaftliche Entwickelung. Bei den neuesten Erfindungen, z. B. der Funkentelegraphie, wür- digt der Verfasser ihre Bedeutung für die zu- künftige Gestaltung des Weltverkehrs sehr ein- sichtsvoll und objektiv, vielleicht noch manchmal etwas optimistisch, aber doch frei von jeder phantastischen Zukunflsschwärmerei. Die Dar- stellung ist geschickt, fesselnd und klar. Des- halb kann man auch diesen Band wie den ersten nicht nur jedem Gebildeten, sondern auch dem Fachmann und vor allem dem Lehrer wann empfehlen. E. Götting. (Eingegangeo 3. Juni 1904.1 J. Kollert, Katechismus der Physik. Webers illustrierte Katechismen, Bd. 57. 6. Auflage. Leipzig, J. J. Weber. 1903. XV u. 593 S. mit 364 Abbildungen. 8". Geb. 7 M. In den ersten Auflagen hat der Kollertsche Katechismus der Physik sich wegen seiner kur- zen und doch umfassenden Darstellung der Physik zum Nachschlagen oder Wiederholen besonders für den Chemiker und Mediziner gut bewährt. Die vorliegende 6. Auflage ist gegen die früheren wieder stark erweitert, indem die Fortschritte der Wissenschaft und der physi- kalischen Technik soweit wie möglich berück- sichtigt sind. Von grösseren Abschnitten ist zugefugt die Theorie des elektrostatischen Po- tentials und die der Elektrizitätsleitung in Flüssig- keiten, die mathematische Behandlung des Elek- tromagnetismus und der Induktion, Theorie und Anwendung der elektrischen Wellen, die Elek- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. 483 trizitätsleitung in Gasen nach den modernen Anschauungen über Ionisierung, die Elektronen- theorie und die verschiedenen Strahlungsvor- gänge. In diesen neuen Abschnitten bedient sich der Verfasser der Elemente der Infinitesi- malrechnung, die, wie er mit Recht sagt, „nie- mand, der moderne Naturwissenschaft treibt, entbehren kann, und die z. B. auch dem Medi- ziner und Chemiker geläufig sein müssen, so dass wohl auch der Mathematikunterricht auf Gymnasien und Realgymnasien dieselben über kurz oder lang in seinen Lehrplan wird auf- nehmen müssen." Die Vorteile dieser Metho- den würden noch deutlicher werden, wenn der Verfasser sie nicht bloss in den neuen Ab- schnitten und der mechanischen Wärmetheorie, sondern überall, in der Mechanik, der Wellen- lehre etc. verwendete. Wünschenswert wäre eine Revision der Figuren, von denen einige aus den früheren Auflagen übernommene schlecht oder, wie Fig. 147 und 148, fehlerhaft sind. ' Für Dampfmaschine und Gasmotor fehlen Figuren ganz. Auch der Text der älteren Ab- schnitte bedürfte an einigen Stellen der Revision, so am Anfang der Optik. Es ist nicht richtig, dass allein durch Foucaults Bestimmung der Geschwindigkeit des Lichtes in Wasser „die Richtigkeit der Wellentheorie unmittelbar dar- gethan" ist, oder dass man jetzt noch nicht im- stande wäre, das mechanische Äquivalent der Lichteinheit zu bestimmen; der Verfasser über- sieht da die Versuche von Tumlirz und o Angström. Dann hat der Jupiter 5 Monde, nicht 4. Diese Mängel kommen allerdings gegenüber den sonstigen Vorzügen des Buches, der grossen Reichhaltigkeit des Stoffes und der exakten und klaren Darstellung nicht in Be- tracht. Das Buch hat in der neuen Auflage an Brauchbarkeit noch wesentlich gewonnen und kann zum Nachschlagen und zum Studium nicht bloss dem Mediziner und Chemiker, son- dern auch dem Studierenden der Physik ange- legentlich empfohlen werden. E. Götting. (Eingegangen 3. Juni 1904.) Franz M. Feldhaus, Die Erfindung der elek- trischen Verstärkungsflasche durch Ewald Julien von Kleist 8 ". 29 S. ^Heidelberg, Carl Winters Universitätsbuchhandlung. 1 903 . 0,80 M. Mit viel Fleiss und Mühe hat offenbar der Verfasser in Büchern, Zeitschriften und Archiven aller Art aus der Mitte des 18. Jahrhunderts studiert, um die Frage zu entscheiden, ob die Verstärkungsflasche von Kleist oder in Leyden zuerst entdeckt wurde. Das Ergebnis, das der Verfasser in dem sehr interessant geschriebenen kleinen Buche mitteilt, ist, dass Kleist die be- rühmte Flasche jedenfalls früher gefunden hat, wenn sie überhaupt in Leyden selbständig ge- funden wurde. Verfasser schlägt daher vor, jetzt, da durch die Verbreitung der drahtlosen Telegraphie die Verstärkungsflasche „aus dem Dunkel physikalischer Kabinette unter die Werk- zeuge des Weltverkehrs emporgestiegen" ist, den Namen Leydener Flasche endgültig durch Kl ei st sehe Flasche zu ersetzen. M. Reich. (Eingegangen 31. MSrz I904-) Publikationen des astrophysikalischen Obser- vatoriums Königstuhl - Heidelberg. (Astro- physik. Abtlg. d. Grossherzogl. Sternwarte.) Herausgegeben von Max Wolf. gr. 4. IV u. 192 S. mit Fig. u. 4 Tafeln. I. Band. Karls- ruhe, G. Braunsche Hofbuchdruckerei. 1902. M. 20, — . Der vorliegende erste Band der Publikationen der astrophysikalischen Abteilung der Stern- warte auf dem Königstuhl bei Heidelberg ent- hält ausser einer kurzen Einleitung 10 gesonderte Abhandlungen sehr verschiedenen Umfangs. Die beiden ersten Schriften von Wolf selbst ver- fasst enthalten die nötigen Angaben über die geographische Lage des neuen Observatoriums und diejenigen der früheren kleinen Privatstern- warte des Verfassers in der Stadt Heidelberg selbst. Die Quellen resp. die Methoden, welche zur Feststellung der Positionen benutzt wurden, werden genau mitgeteilt. Es liegt demnach das neue Observatorium (Mitte des Durchgangs-In- strumentes) in o*" 34"" 54,25' östliche Länge von Greenwich (vorläufiger Wert) 49*23' 54,9" Nord- breite und in der Höhe von 562,1 m über NN. (für den Barometer giebt der Verfasser 563,4 m). Dagegen gelten für die alte Sternwarte in Heidelberg die Werte: o''34'" 48,23* östl. Greenw. (Achsenmittelpunkt des Refraktors) 49*24'34,3" Nordbreite, 125,9 ™ über NN., so daSs also das neue Observatorium etwas über 436 m höher liegt als das alte. — In der dritten Schrift beschreibt der Ver- fasser den neuen „parallaktischen Messapparat", welcher die Ausmessung der photographischen Himmelsaufnahmen zu erleichtern bestimmt ist. Das Instrument ist vor einigen Jahren im Prinzip von dem holländischen Astronomen Kapteyn angegeben worden, es beruht darauf, dass man die Koordinaten der Sterne auf einer photo- graphischen Platte direkt in a und ö erhalten kann, wenn man diese Platte dem Objektiv eines Äquatoreals gegenüberstellt, senkrecht zur optischen Achse desselben und in einer Ent- fernung, die der Brennweite des Objektives ent- spricht, mit dem die photographische Aufnahme gemacht wurde. Es stellt dann für das Äquatoreal die Platte gewissermassen ein Stück des Him- Digitized by Google 484 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 15. mels dar und zwar in richtiger scheinbarer Grösse, so dass an den Kreisen des Äquatoreals ohne weiteres a- und cf-Differenzen abgelesen werden könnten. Der Messapparat der Heidel- berger Sternwarte ist nun nach diesen Grund- sätzen ausgeführt und der Bequemlichkeit der Aufstellung der Platte wegen so, dass gewisser- massen die Polarachse des „Äquatoreal" senk- recht gestellt ist, womit erreicht wird, dass dann die Platte in gleiche Höhe mit dem Achsenschnitt des Messapparates und mit ihrer Fläche senkrecht aufgestellt werden kann. Wegen der detaillirten Beschreibung muss hier natürlich auf das Original, welches auch die Abbildungen in sehr anschaulicher Weise giebt, verwiesen werden. An diesen Aufsatz schliesst sich wohl nicht räumlich, aber sachlich die fünfte Abhandlung an, in welcher Dr. Schwass- mann die genaue Theorie dieses Apparats giebt und zugleich eine Liste von Messungsresultaten. Für 301 Nebelflecke aus dem Sternbilde der Jungfrau hat der Verfasser mittels dieses Appa- rates die Positionen aus photographischen Auf- nahmen bestimmt. Es bietet sich dabei zugleich Gelegenheit die Genauigkeit, welche die Mess- ungen, namentlich fiir Platten mit grossem Ge- sichtsfelde gewähren, genauer zu untersuchen. Diese schöne Abhandlung nimmt von den 192 Seiten des Bandes über die Hälfte in Anspruch. — In der 4. und 8. Abhandlung giebt Wolf Verzeichnisse von Nebelflecken, die er auf photo- graphischem Wege gefunden hat; besonders interessant ist die Untersuchung der Gegend des Himmels, in welcher sich der Nordpol der Milchstrassenebene befindet. Auf einer einzigen Platte, die nicht ganz 5 Grade im Quadrat um- fasst, haben sich über 1 500 einzelne Nebel auf- finden lassen, von denen weit über 1400 neu sind, denn der Dreyersche Katalog enthält davon nur etwa 80 einzelne Nebelflecke. Durch solche photographische Aufnahmen wird mit der Zeit ein Material gesammelt werden, dessen kosmische Bedeutung sehr gross ist, sobald es scharf und nach einheitlichen Grundsätzen sich wird bearbeiten lassen. Es kann wohl fiiglich behauptet werden, dass die Ausnutzung der vorzüglichen optischen Hilfsmittel des König- stuhl-Observatoriums nach dieser Richtung hin noch wesentlich verdienstlicher erscheint, als die Auffindung kleiner Planeten. Allerdings ist die Ausmessung solcher Platten eine müh- same Arbeit, besonders wenn dies mit der nötigen Genauigkeit geschehen soll. — Die Ab- handlung 4 giebt eine Liste von 154 Nebel- flecken aus den Sternbildern des Krebses und Luchses. — Die Schriften unter No. 6 und 7 von Carnera beschäftigen sich mit den photo- graphischen Aufnahmen des veränderlichen Sternes S Leonis und mit den Platten, auf denen der Planet Eros sich befindet. Mit Hilfe letz- terer sind eine grössere Anzahl (14 Tage) Posi- tionsbestimmungen dieses interessanten Planeten gemacht worden. — Die Abhandlung 8 von Kopff beschäftigt sich mit der Verteilung der Sterne in der Nähe des Orionnebels und in No. 10 giebt derselbe Verfasser noch Beob- achtungen mehrerer veränderlicher Sterne näm- lich für a-Herkulis, 17-Aquilae, R-Lyrae, iJ-Lyrae, |9-Pegasi, ß-Cassiopeiae, R-Trianguli, ?/- und 5- Geminorum, f-Aurigae und der Nova Persei. L. Ambronn. (Eingegsagen 21. März 1904.' J. M, Pernter, Meteorologiscbe Optik. II. Ab- schnitt, gr. 8*. S. 55—212. Mit vielen Fi guren im Text. Wien, W. Braumüller. 1902. M. 4,20.') Das vorliegende zweite Heft dieses interes- santen Werkes behandelt in sehr ausführlicher Weise „die Erscheinungen, welche den gas- förmigen Bestandteilen der Atmosphäre allein zu verdanken sind", wie der Verfasser sidi ausdrückt. Diese Inhaltsangabe ist aber, me ich annehmen möchte, nicht sehr glücklich ge- wählt, denn das Heft enthält vielmehr die Be- schreibung und Erklärung derjenigen Phänomene, welche durch den verschiedenen Temperatur- und Luftdruckzustand der gasförmigen Hülle der Umgebung unserer Erde die normale und abnormale Richtung der Lichtstrahlen bewirken. Es ist das gewiss eines der wichtigsten Gebiete der kosmischen Physik und der Meteorologie. Der VerC behandelt den Stoff in 5 Kapiteln, die sich so verteilen, dass das erste den nor- malen Erscheinungen dieser Art, der astro- nomischen und terrestrischen Refraktion inE der Bestimmung der Kimm gewidmet ist. Das II. und III. Kapitel enthält die Vorgänge, welche bei der abnormalen Lichtbrechung in der Atmosphäre entstehen, solange dieselben einen für einige Zeit konstanten Charakter behalten. Dahin gehören die aussergewöhnlichen Heb- ungen und Senkungen der Kimm (des Hori- zontes) und die Verengung des Gesichtskreises; andrerseits aber auch die für einige Zeit sta- bilen Luftspiegelungen nach oben und unten (Serab, D61ibale in den ungarischen Steppen- gebieten). Das vierte Kapitel ist den eigent- lichen „FataMorgana "-Erscheinungen gewidmet, unter welchen die einem verhältnismässig schnellen Wechsel unterworfenen Luftgebilde zusammengefasst werden können. Besonders interessant sind hier ausser den schliesslich auf- gestellten Erklärungen der Phänomene die fie- len authentischen Mitteilungen zuverlässiger Beobachter aus alter und neuer Zeit Da es sicherlich sehr schwer ist, solche Gebilde gut i) t. Abschnitt: Diese Zeitschrift 3, 398, 1902. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No, 15. 485 zu beschreiben , noch schwerer aber, die wich- tigsten Momente aus den Originalbeschreibungen herauszugreifen ohne den Gesamteindruck der Schilderung zu zerstören, so ist es gerade be- sonders dankenswert, wenn der Verfasser so viel als möglich die Beobachter selbst reden und schildern lässt. Ich will hier auch nicht unterlassen, die Bemerkung wiederzugeben, in welcher Verfasser sagt, dass man mit einer recht schlechten Fensterscheibe, die voller Schlieren und Blasen ist, fast alle Erscheinungen der abnormalen Lichtfortpflanzung durch die Atmosphäre recht gut im kleinen imitieren kann. Das Kapitel behandelt sodann gewisser- massen einen Spezialfall der schnell veränder- lichen Brechungsverhältnisse, nämlich das Funkeln, Szintillieren der Sterne und den da- mit ab und zu verbundenen scheinbaren Farben- wechsel derselben. Es werden die Theorien resp. Versuche von Montigny, Respighi und anderer, aber vor allem auch diejenigen von Karl Exner ein- gehend erläutert und zur Erklärung der Phä- nomene herangezogen. Man wird aus diesen kurzen Inhaltsangaben leicht erkennen, dass auch das zweite Heft der „Meteorologischen Optik" die Erwartungen, die man bei einem so vorzüglichen Kenner dieser Disziplin, wie dem Verfasser, hegen durfte, völlig befriedigt hat. Ambronn. (EingegaDgen 21. März 1904.) A. Stentzel, Entstehung der Materie und der Nebularsysteme. 20 S. Hamburg 1901. Wenn auf physikalischem oder chemischem Gebiete neue Entdeckungen gemacht werden, die kosmisches Interesse haben, die aber in ihren Einzelheiten häufig noch vieles scheinbar Widersprechende aufweisen, so finden sich meist leicht Personen, die allen naturwissen- schaftlichen Dingen grosses Interesse ent- gegenbringen und sich in der Lage glauben, die verbindenden Brücken schlagen zu können. Meist sind das im wesentlichen Phantasiegebilde. Auch Verfasser glaubt den Werdegang des Universums gefunden zu haben und das den Titel schmückende Diagramm aufstellen zu sollen, welches besagt, dass — abgesehen von Einzel- heiten und einigen nötig werdenden Neuformen, auf die ich aber nicht weiter eingehen will — der Verlauf vom 4. Aggregatzustand als den er den „Äther" ansieht, bis wieder zu diesem der folgende ist: Äther — Irreguläre Gasnebel — Reguläre Gasnebel — Nebelsterne — Fix- sterne — Inkrustierte Weltkörper — Kometen und Meteoriten — Staub — Äther! L. Ambronn. (Eingegangen 21. März 1904.) Hugo Müller, Das Arbeiten mit Rollfilms. (Enc. d. Phot. 43) 8«. 64 S. 47 Abb. Halle, W. Knapp, 1904. 1,50 M. Seit Lockyer Spektralaufnahmen auf Roll- films hergestellt hat, haben sich diese in der Wissenschaft Bürgerrecht erworben. Für viele Zwecke sind sie gewiss bequemer als Glas- platten, wenn wir auch bei auszumessenden Photogrammen ihre Anwendung nicht für tun- lich halten. Müller behandelt mit der üblichen photographischen Breite die Geschichte der Films, die Filmapparate, die Momentverschlüsse, giebt Belichtungstabellen und kommt endlich zur eingehenden Besprechung der Handgriffe beim Entwickeln und Fixieren, Trocknen. Man sieht, es steht manches im Buch, was mit dem eigentlichen Thema wenig zu thun hat, die Ab- bildung und Aufnahme von allerhand Apparaten haben wir stets beanstandet, weil das die Bücher zu Katalogen stempelt und Ungerechtigkeiten im Gefolge haben muss. Das Buch ist aber eine gute Anleitung. E. Englisch. (Eingegangen 23. März 1904.) Marcel Brillouin, Propagation de l'ölectri- cit6, HLstoire et th^orie. (Ausbreitung der Elektrizität. Geschichte und Theorie.) gr. 8. VI. u, 398 S. Paris, A. Hermann, 1904. Frs. 15. Im ersten Abschnitt setzt der Verf. ausein- ander, in welcher Weise sich die Anschauungen über lineare stationäre Stromkreise historisch entwickelt haben. Besonders eingehende Be- sprechung finden die Arbeiten von Ohm und die wenig bekannten früheren von Cavendish. Der zweite Abschnitt behandelt in seinem ersten Teil die Strömung in körperlichen Leitern, Richtung des Stromes, Definition und Berech- nung des „Widerstands" in diesem Falle. Im zweiten Teil schliesst sich daran — nach einem einleitenden Kapitel über Besselsche Funk- tionen — eine Untersuchung über die Fort- pflanzung elektrischer Störungen in Kabeln und zwar unter solchen Bedingungen, dass dabei das magnetische Feld des Stromes und seine In- duktionswirkung eine wesentliche Rolle nicht spielt. Der dritte Abschnitt bespricht die Gesetze der magnetischen Induktion, zuerst die expe- rimentellen Grundlagen, hauptsächlich die Ver- suche von Lenz, dann die analytische Formu- lierung des Grundgesetzes und die Anwendung derselben auf einfache Fälle. Darauf folgt die Behandlung der Fortpflanzung elektromagne- tischer Störungen längs Kabeln auf Grund des Kirchhoff sehen Ansatzes, dessen Berechtigung und Folgerungen diskutiert werden. Der ganze dritte Abschnitt steht noch auf dem Boden der Theorien vor Maxwell. Was Digitized by Google 486 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15. diese Theorien fiir das elektromagnetische Feld geben, wird am Anfang des vierten Abschnittes noch einmal zusammengefasst und dem die Maxwel Ische Theorie gegenübergestellt. Als Anwendung der Maxwellschen Gleichungen wird das elektromagnetische Feld des Hertz- schen Dipols berechnet unter denselben Voraus- setzungen wie bei Hertz (ungedämpfte Schwing- ungen); die Gestalt des Feldes wird ausftihr- licher, als es bei Hertz schon geschehen ist, besprochen. Im Anschluss an die Untersuchungen von K. Pearson und A. Lee (Phil. Trans. 193, 159, 1901) wird die Berechnung ausgedehnt auf den Fall von Schwingungen mit beträcht- licher Dämpfung. Darauf folgt eine Untersuchung über die Schwingungen einer einzigen leitenden Kugel — Lodgescher Oszillator — und endlich eine sehr ausfuhrliche Darstellung der Schwingungen eines Rotationsellipsoids. — Das ganze Buch ist im wesentlichen die Wiedergabe von Vorlesungen, die der Verfasser am College de France in den Jahren 1901 und 1902 gehalten hat. Das Buch macht, wie. der Verfasser am Anfang ausdrücklich bemerkt, nicht den Anspruch einer gleichmässigen Be- handlung des ganzen Gebiets. Das gilt that- sächlich sowohl bezüglich der Wahl des Stoffe als der Art der Behandlung. Der Verfasser geht in beidem durchaus nach seinem Ge- schmack') vor, ohne Rücksicht darauf, ob die von ihm gewählten Beispiele physikalisch be- sonders wichtig oder seine Darstellung gerade die einfachste ist. Das Buch ist deshalb, ob- wohl es überall klar geschrieben und sehr über- sichtlich angeordnet ist, zur Einführung in das Gebiet wohl wenig geeignet. Auf der anderen Seite aber bietet es für denjenigen, der über das Gebiet schon im allgemeinen orientiert ist, eine sehr gute Ergänzung zu anderen Darstel- lungen, welche den ganzen Stoff möglichst gleichmässig auf Grund der Maxwellschen Theorie behandeln. Der Verfasser beabsichtigt, als Fortsetzung dieses Buchs seine späteren Vorlesungen über Elektromagnetismus mit Einschluss der neuesten Theorien folgen zu lassen. i) Die Art, wie Faraday besprochen wird, kann aber den Leser leicht zu einer unrichtigen Anschauung ftber den- selben verleiten. Er mrd nur an einer Stelle (S. 159^ aasfähr- lieh erwähnt und zwar in folgender Weise: „Faraday a di- couvert en 1831 les lois qualitatives de l|indaction; il a varii les circonstances de production des courants induits, mais n'a lait qo'un petit nombre de mesures d'aillcurs assez confnses; il ne parsiit avoir eu qu'une connaissance grossi^e des lois d'Ohm car .... J. Zenneck, (Eingegangen i. April 19O4.) Ludw. Zehnder, Das Leben im Weltall gr. 8. III u. 125 S. mit i Tafel. Tübingen, J. C. B. Mohr. 1904. M. 2,50. Vorliegendes Buch ist eigentlich nur eine kurze Zusammenfassung zweier grösserer Werke desselben Verfassers, nämlich: „Die Mechanik des Weltalls" und „Die Entstehung des Lebens" 3 Bde. Trotzdem halte ich es .wegen der ver- schiedenen Anregungen, die dem Leser in unserer Arbeit geboten werden, für durchaus zweckmässig, in Gestalt eines nochmaligen Referates das Büchlein zu empfehlen. Verf. knüpft in seinen Ausführungen an die Atomtheorie an, welche den Atomen Masse und Volumen zugesteht. Es giebt deren Körper- atome und viel kleinere, erstere umhüllende, Ätheratome. Alle Atome befinden sich in steter Bewegung, am stärksten beim gasförmigen, weniger stark beim flüssigen und am schwächsten beim festen Aggregatzustand. Die unregel- mässige Bewegung der Körperatome bewirkt Wärme, die regelmässige Schall. Die unregel- mässige Bewegung der Ätheratome bewirkt Elektrizität, die regelmässige Licht. Ausser dieser Bewegung der Körperatome als Ganzes kennt Verf. noch eine Eigenbewegung der Körper- atome in ihren kleinsten Teilen, wo wieder unregelmässige Bewegung Elektrizität, regel- mässige Licht erzeugt. Letztere Lichtausstrah- lung ist stets vorhanden, nur meist unserm Auge nicht wahrnehmbar. Treffen gleichschwingende Körperatome auf- einander, so bleiben sie aneinander haften, ungleichschwingende Atome stossen sich ab. Die Sucht zweier ähnlicher Schwingungen, sich auszugleichen (Assimilation), erhöht die Zahl der Anlagerungen. Anlagerungen chemisch gleicher Atome bilden homogene Molekeln, wie/Zj und Ol» Anlagerungen nur gleichschwingender Atome bilden inhomogene Molekeln wie ßiO. Mit Hilfe von Resonanz und Assimilation legen sich Molekeln aneinander zu Krystallen, wenn chemisch gleiche Molekeln stets gleiche Orien- tierung haben, zu amorphen chemisch reinen Substanzen, wenn die gleiche Orientierung fort- fallt, und zu inhomogenen Substanzen, wenn nur die Schwingungen gleich sind. Haben die Molekeln einen rechteckigen oder runden Querschnitt, so entstehen durch Assimi- lation Membranen, durch elektrische und magne- tische Kräfte dazu Körper. Sind jedoch die Molekeln wie bei der organischen Substanz komplizierter gebaut, etwa mit trapezförmigem Querschnitt, so entstehen Röhrchen, Fistellen. Je nach der Gestalt der Molekeln zeigen die Fistellen die Gestalt eines Hohlcylinders, Hob!- kegelstumpfes oder noch komplizierterer Gebilde. Die Fistellen lagern sich wieder durch Assimilation zweidimensional und durch Hinzu- kommen von elektrischen und magnetischen Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5» Jahrgang. No. 15. 487 Kräften dreidimensional aneinander. Ist die Fistelle ein Hohlcylinder, so entsteht eine Membran. Ihre Quellbarkeit erklärt sich durch den Eintritt von etwas zu grossen Molekeln in die Hohlräume der schwingenden Fistellen. Die Summierung der Erscheinung macht die Quel- lung augenscheinlich. Durch Quellung nach 2 Dimensionen tritt Verkürzung der 3. Dimen- sion ein, wir haben Kontraktion. Statt Mem- branen bilden die Hohlkegelstumpf-Fistellen Blasen, wieder andere Walzen, Fibrillen, Kegel u. s. w. Aus den Grunderscheinungen Quellbarkeit und Kontraktion leitet der Verf. alle höheren Lebenserscheinungen als Bewegung, Ernährung, Fortpflanzung, Reagieren auf Reize ab. Zwei Prinzipe beherrschen die Entwicklung; einmal: Die Partien, welche mehr arbeiten, werden mehr ernährt (Arbeitsprinzip), und zweitens: Nur die Partien, welche zweckmässig arbeiten, werden erhalten (Selektionsprinzip). Die ein- zelnen Schritte der Entwicklung sind Verdau- ung, Wachstum, Exkretion, Ausbildung von Schutzorganen, Bewegung, Entstehung von Muskulatur, Innervierung. Damit setzt die seelische Thätigkeit ftihlbar ein. Hier folgen die Schritte so aufeinander: „Reizempfang, Reiz- leitung, Handlung, Erfahrung und damit Bewusst- sein." Verf. spricht sodann von Völkern und Staaten und hebt den Vorteil der Centralisation hervor, als einer Einrichtung, welche sehr schnell die Erfahrung einzelner zum Allgemein- gut mache. In dem letzten Abschnitt stellt dann der VerfderKant-LaplaceschenNebularhypothese eine neuere Anschauung über die Entstehung der Welten gegenüber. Im unendlichen Räume sind eine sehr grosse, aber endliche Zahl von Meteoriten im sehr grossen aber endlichen Ätherball zerstreut. Die Gravitation lässt 2 Meteoriten in meist exzentrischem Stoss zu- sammenstossen. Es entsteht Wärme und Rota- tion. Meteorit ballt sich an Meteorit, es bilden sich Sonnen. Zwei Sonnen stürzen zusammen. Infolge der erzeugten unglaublich hohen Wärme vergast alles und dehnt sich mächtig aus. Die Planeten entstehen dann aus den etwas dichteren Stellen dieser Gaskugel, die durch weitere Ab- kühlung zu einer Art Meteoritenscheibe wird. Die Planeten zeigen alle die Rotation um die Centralsonne. Ihre eigene Rotation und Wärme erhalten sie durch Wiederholung des Schauspiels des exzentrischen Zusammenstosses. Es bilden sich Monde. Dann wirkt wieder die Abkühlung, das organische Leben erscheint. Dabei nähert sich der Planet der Sonne immer mehr; er stürzt schliesslich in die Sonne. Diese vermehrt dadurch wieder ihre Wärme. Schliesslich sind aber doch alle Planeten aufgesogen. Die Sonne strebt einer zweiten Sonne zu, und das Spiel wiederholt sich. Ein ewiger Kreislauf. Soweit der Verfasser. Das anregend ge- schriebene Büchlein ist sehr zum Lesen zu empfehlen; es bietet eine Fülle von Stoff zum Weiterdenken. Doch ob die Zehndersche Hypothese mehr leisten wird als andere Kon- struktionen über den Weltenbau und die Ent- stehung des Lebens, ist sehr zweifelhaft, be- sonders da alle Erwägungen rein auf Hypothesen gegründet sind, und, was an positiven Resultaten über das Wesen der organischen Substanz neuerdings durch die biologische Zellmechanik gewonnen ist, gar nicht berücksichtigt wird. Interessant ist jedoch das Buch deshalb besonders, weil gegenüber den mancherlei mit metaphysischen Begriffen liebäugelnden Strömun- gen unter den modernen Naturforschern hier wieder einmal ein konsequenter Versuch vor- liegt, das Leben rein aus mechanischen Er- wägungen heraus zu erklären. H. Duncker. (EiagegaDgen 2. Judi 1904.) M. v. Rohr, Die Bilderzeugung in optischen Instrumenten vom Standpunkt der geome- trischen Optik. I, Bd. der „Theorie der op- tischen Instrumente", gr. 8. XXII u. 587 S. mit 133 Fig. im Text. Berlin, Jul. Springer. 1904. M. 18, — . Als die „Theorie der optischen Instrumente nach Abbe" von Czapski neu erscheinen sollte, entstand die Konzeption dieses Bandes, indem alles zum Begriff „geometrische Optik" Gehörige gesammelt, überarbeitet und ergänzt wurde, woran sich ausser dem Herausgeber fast sämt- liche Mitarbeiter der Firma Zeiss beteiligten. Schon aus diesem Grund kann das Werk in seiner Art schwerlich noch überboten werden. Weitere Bände sollten die Mikroskoptheorie Abbes auf beugungstheoretischer Grundlage — welche bekanntlich noch nicht veröffentlicht ist — bringen bezw. auf die einzelnen Instru- mente eingehen. Der Band bietet die um- fassendste moderne Darstellung der geome- trischen Optik. Der Eindruck von der Gesamt- leistung, besonders der Neuzeit, ist überwäl- tigend und der auf die Darstellung verwendete Fleiss staunenswert. Der Referent möchte hier bemerken, dass es auch eine trigo- nometrische Optik gibt — welche von der An- schauung ausgeht, dass die geometrischen Unter- suchungen vielfach nur Annäherungen zu geben vermögen und die Konstruktion der optischen Instrumente sich wesentlich mit auf im Lauf der Zeit empirisch gefundene Gesichtspunkte stützen muss — und eine beugungstheoretische, für welche beide, Geometrie und Trigonometrie nur Mittel zum Zweck sind. Man darf sich demnach die Konstruktion der optischen In- strumente nicht etwa so vorstellen, als ob die Digitized by Google 488 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No, 15. bewundernswerten Untersuchungen über die Komafehler 3. und 4. Ordnung bezw. die über- aus komplizierten Endfomieln auch wirklich rechnerisch ausgewertet werden müssten. Viel- mehr werden diese „ . . . Lehren . . . zum näheren Verständnis der Wirkung (Analyse) und nur eventuell zur Konstruktion (Synthese) der optischen Instrumente" fuhren. Nun hat jeder Standpunkt seinen eigentümlichen Wert, weil man von ihm aus ein mehr oder minder weitreichendes Gebiet beherrschen kann, und kann man in geometrischer Beziehung dem vor- liegenden Werke getrost die Palme zuerkennen. Von dem reich gegliederten Inhalt des Werkes im Rahmen eines Referates auch nur einen an- nähernden Begriff geben zu wollen, wäre un- thunlich; ich werde mich beschränken, die ein- zelnen Kapitelüberschriften zu erwähnen, wobei mir gestattet sei, meiner Überzeugung nach einige Bemerkungen anzuknüpfen. Wenn das erste Kapitel von der „Berechtigung einer geo- metrischen Optik" überhaupt handelt, so suche ich diese freiUch nicht in dem Umstand, dass: „ . . . in den meist ziemlich subtilen Fällen . . . der Interferenz und Beugung ... an den Grenzen von Büscheln . . . die Menge des ab- weichenden Lichtes verschwindend" sei, denn die Erzeugung eines Bildpunkts ist eben ein solch subtiler Fall und dessen physische Hellig- keit von grösster Wichtigkeit, vielmehr in dem, dass die geometrische Optik eben ein wichtiges Hilfsmittel ist, sei es für die trigonometrische Ausfuhrung oder ftir die beugungstheoretische Untersuchung. Das 2. Kapitel bringt die Durch- rechnungsformeln nachSeidel, Abbe, Kerber, Bruns, Wanach. Diese trigonometrische Be- handlung geometrischer Verhältnisse darf man jedoch nicht etwa für die oben gekennzeichnete trigonometrische Optik halten. Diese — von alters her hauptsächlich vom Institut Steinheil gepflegt; vgl. Steinheil und Voit „Handbuch der angewandten Optik" — beruht vielmehr in dem aus bereits ausgeführten jahrzehntelangen mühsamen Berechnungen . gewonnenen Schatz von Erfahrungen. Das 3. Kapitel bespricht die geometrische Theorie der optischen Abbildung nach E. Abbe, d. h. Grundgesetze und Grund- begriffe (Kardinalpunkte, Brennweite, Konver- genz U.S.W.), das 4. Kapitel behandelt die Reali- sierung der optischen Abbildung, welche jedoch nicht etwa von der Einrichtung optischer In- strumente, vielmehr von Theoremen über Brech- ung und Spiegelung an krummen Flächen redet. Das 5. Kapitel betriflft die Theorie der sphäri- schen Aberrationen, wobei hier auch Bild Wölbung, Astigmatismus und Verzeichnung inbegriffen sind. Auch hier zeigt sich der Unterschied, dass nach der geometrischen Optik „die vom I. Glied der sphärischen Aberration abhängige Verundeutlichung . . . proportional der 3. Po- tenz der relativen Öffnung des Systems" ist, nach der Beugungstheorie der 4. Potenz der Öffnung direkt, der 3. Potenz der Bildweite verkehrt proportional ist. Auch hier wird „die Erfüllung der für kleine Öffnungswinkel spe- zialisierten Sinusbedingung gleichbedeutend . . . mit der gleichzeitfgen Annullierung aller drei für kleine Hauptstrahlneigungen spezialisierten Komaausdrücke" gefunden, während meiner Ansicht nach die Sinusbedingung ausdrückt, dass die Komabedingung für beliebige Blenden- orte erfüllt sei. Das 6. Kapitel behandelt die Theorie der chromatischen Aberrationen, wobei ich S. 364 eine etwas weniger knappe Dar- stellung begrüsst hätte. Das 7. Kapitel er- örtert die Berechnung optischer Systeme auf Grund der Theorie der Aberrationen. Das 8. Kapitel schildert uns die Prismen und die Prismensysteme; das 9, Kapitel behandelt die Strahlenbegrenzung in optischen Systemen. Das 10. Kapitel endlich schliesst mit der „Strahlen- vermittelung durch optische Systeme, d. h. die Lehre von der Helligkeit der optischen Bilder." (EingegangeD 7. April 1904.! Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der Redaktion von eintretenden Änderungen mSglicbst bald Mitteilung zu machen.) Es habilitierte sich: Oberlehrer Dr. Petzold für oitor- wissenschaftliche ErkeantnUtheorie an der technischen Hoch- schule zu Berlio. Es wurden berufen: Oberingenieur Dr. W. Reichel auf den neuen Lehrstuhl ftir Elektrotechnik an der technischen Hochschule in Berlin. Prof. Dr. Jos. Wellstein »Is Extra- ordinarius Rlr Mathematik nach Strassburg. Prof. Dr. L Zehnder zum Leiter der neu errichteten physikalischen Obungsanstalt beim Reichspostamt in Berlin. Es wurden ernannt: Privatdozent Prof. Dr. O. Stobbc- Leipzig zum. etatsmSssigen a. o. Professor daselbst. Pri»at- dozent Dr. Klages, Abteilungsvorsteher am chemischen In- stitut zu Heidelberg zum a. o. Professor. Prof. Dr. Bitter- mann-Berlin zum Leiter der Sternwarte in Königsberg. Der wissenschaftliche Mitarbeiter der Zeissschen optischen Werk- stätte Prof. Dr. C. Pulfrich, zum Mitgliede der Pariser astronomischen Gesellschaft. Dr. Karl Scheel, technischer Hilfsarbeiter an der physikalisch-technischen Reichsaostalt, zum Mitgliede derselben und zum Professor. Es treten in den Ruhestand: Geh. Rat Dr. F. Kohl- rausch, Präsident der physikalisch-technischen ReichsanstalL Geh. Rat Prof. Dr. O. E. Meyer, Direktor des physikalischen Institutes in Breslau. Prof. Dr. Karl Pape- Königsberg. ■ Es starben: Prof. der Mathematik Dr. W. Weiss an der deutschen technischen Hochschule in Prag. Prof. der Gieniie Alexander Williamson, früher am Univeisity College xn London. Gesuche. Für das physikalische Institut der Techoischen Hoch- schule in Darmstadt wird zu Anfang Oktober ein Assistent gesucht. Bewerbungen sind zu richten an Prof. Dr. K. Scfce- risg, Darmstailt, Hochschulstrasse 2. Für die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Hose in Oöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig. Druck von August Pries in Lupzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. i6. OriflialalttelhngeB: W. Hall wachs, Lichtelektrische Er- mndoDg und Photometrie. S. 489 H. Ebert, Über das normale elek- trische Feld der Erde. Ervideruog anf Herrn G. C. Simpsons Bemer- kungen zu meiner Theorie des Erd- feldes. S. 499. F. Paschen, Ober eine von den Kathodenstnhlen des Radiums in Metallen erzeugte Sekundärstrahlung. S. soa. H. A. Bumstead, Atmosphirische Ra^oaktivitit S. $04. C. Böhm-Wendt, Ober die Ionisa- tion verschiedener Gase und Dämpfe durch Poloniumstrahlen. S. 509. E. F. Bnrton, Ober ein aus Rohpetro- lenm gewonnenes radioaktives Gas, S. $11. J. J. Taudin Chabot, Eine neue Radiation oder eine neue Emana- tion II. S. 517. 15. August 1904. I 13t No. 17 «B 17. Agguft 1904. 5. Jahrgang. IITHAXiT: H. Nagaoka, Ober ein die Linien- und Bandenspektren, sowie die Er- scheinungen der Radioaktivität rer- anschaulichendes dynamisches Sy- stem. S. 517. K. V. Wesendonk, Ober die thermo- dynamische Herleitung der physi- Icalisch-chemischen Gleichgewichtt- Bedingungen. S. 521. E. Ladenburg, Ober die spektrale EnergieverteiluDg der „Quecksilber- Lampe aus Quairzglas". S. 525. A. Schmidt, Beschriukung und Er- weiterung meines Helligkeitsgesetzes. S. 528. M. Dieckmann, Ober den Schlö- milch-Wellendetektor. S. 529, Bespreobongen: J. Banschinger, Tafeln zur theore- tischen Astronomie. S. 532. E. Abbe, Gesammelte Abhandlungen. L S. 532. S. J. Barnett, Elemente der elektro- magnetischen Theorie. S. 533. H. Chip art, Die gyrostatische Theorie des Lichtes. S. 533. L. A. Bauer, Die totale magnetische Eneigie der Erde. S. 534. H. Schütz, Die Fortschritte der tech- nischen Physik in Deutschland seit dem Regierungsantritt lÜser Wil- helas II. S. 534. O. Marr, Die neueren Kraftmaschinen, ihre Kosten und ihre Verwendung. S. 534. B. Neumann, Die Metalle. S. 535. B. Neumann, Tafeln zur Metallsta- tUtik. S. 535. F. Stolze, Optik für Photographen. S. 535- O. D. Chwolson, Lehrbuch der Physik II. S. 535. A. Gray, Lehrbuch der Physik. I. s. 536. Berlehtlouii0. S. 536. ' Peraonalleii. S. 536. i amuehe. s. 536. ORIGINALMITTEILUNGEN. Uchtdektrische Ermüdung und Photometrie. Von W. Hallwachs. 1) Für die seit Entdeckung der lichtelektrischen Erscheinungen bekannten, aber bisher noch nicht aufgeklärten lichtelektrischen Ermüdungs- erscheinungen lieferten Untersuchungen, über welche im Folgenden referiert wird, eine Stufe der Erklärung. Die Erzielung der Re- sultate bedingte vorerst eine Verbesserung der Photometrie der lichtelektrisch wirksamen Strahlung, worüber hier ebenfalls referiert ist. Anregung zur vorliegenden Darstellung gaben mehrere jüngst in dieser Zeitschrift veröflfent- lichte Arbeiten*), sowie der Umstand, dass auch für die folgende Stufe der Erklärung, ebenso wie für die erste, sehr langfristige, die Ver- öffentlichung des bisher Festgestellten vermut- lich zu weit hinausschiebende Versuchsreihen erforderlich sind. § I. Gefässeinfluss. In einer lichtelektrischen Zelle*) gelangten hochpoUerte C*«-Platten unmittelbar nach Be- 1) Für die erfolgreiche Hilfe, welche mir die Herren Dr. W. Ziegler, jetzt m Santiago (Chile) und Dr. R. Linde- msnn bei dieser Arbeit geleistet haben, möchte ich ihnen auch an dieter Stelle meinen besten Dank aussprechen. 2) Blaas tt. Czermak, diese Zeitschr. 6, 363, 1904; I'nager, diese Zeitschr. 6, 414, 1904 u. A. 3) W. Hallwachs, Ann. d. Phys. 18, 40, 1904. endigung der Politur zur Untersuchung ihrer lichtelelrtrischen Empfindlichkeit. Nach dem Herausnehmen aus der Zelle lagerten sie dann an verschiedenen Stellen, um von Zeit zu Zeit wieder in der Zelle beobachtet zu werden. Da- bei fand sich, dass im Freien Is^emde Platten nach etwa 1,5 Stunden auf die Hälfte ihrer Empfindlichkeit gegangen waren, während sie im Zimmer dazu die doppelte Zeit, etwa 3* oder mehr brauchten. Kamen die Platten in der Zwischenperiode in einen grossen Glas- kasten von 0,5 m' Inhalt, so gingen sie erst in etwa 22^ auf die Hälfte und schliesslich hatten sie in einer Stöpselflasche von i Liter Inhalt dazu nicht weniger als je nach den Umständen 8 — 20 Tage nötig. Diese Wirkung des Einschliessens in einen kleineren Raum während der Ermüdungsperiode möge Gefässeinfluss heissen, seine Konstatierung liefert einen Zugang zum Studium der Ursache der lichtelektrischen Ermüduftg und zur Verbesserung der Photometrie lichtelektrisch wirksamer Strahlung. § 2. Photometrie der lichtelektrischen Strahlung. Mit den Versuchen über die Ermüdung gingen solche zur Photometrieverbesserung Hand in Hand. Es war die Reproduzierbarkeit der lichtelektrisch wirksamen Strahlungsintensität für grosse Zeitdistanz zu ermöglichen, und der Ein- Digitized by Google 490 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. fluss der auch bei kurzen Beobachtungsinter- vallen noch verbleibenden Intensitätsschwan- kungen durch Beschaffung einer sich nur sehr langsam ändernden Vergleichszelle möglichst bequem eliminierbar zu machen. Letzteres, gelang mit Hilfe des erwähnten Gefiisseinflusses und der Anwendung von CiiO- Platten als elektrischem Empfänger. Auf die im Vergleich mit den Metallen geringe Er- müdung des CuO habe ich schon früher hin- gewiesen. ') Während eine C«-Platte im Zimmer bereits nach im Mittel 3* ihre Empfindlichkeit halbiert, braucht eine C«ö-Platte dazu am gleichen Orte etwa 13 Tage, d. h. ungefähr 100 mal so lang. Der Einschluss der CuO- Platte in ein Gef äss dehnt nun diese Zeit noch sehr stark aus, z. B. bei einer in ein Glasgefäss mit aufgekittetem Quarzdeckel eingeschlossenen, lichtelektrischen C«ö-Zelle, welche ein Jahr lang bei allen Versuchen als Vergleichszelle diente, auf nicht weniger als 330 Tage. Eine zweite ähnliche Zelle verhielt sich ebenso. Der Besitz einer so langsam veränderlichen Eichzelle gestattet nun wiederum, die lichtelek- trische Strahlung des Bogens genauer quantitativ zu studieren, die Ursachen ihrer bisher immer wieder hervorgehobenen grossen Schwankungen kennen zu lernen, sie teilweise zu beseitigen und so allmählich zur Reproduzierbarkeit der Intensität zu gelangen und die Schärfe der letzteren zu bestimmen. Ein Teil der Resultate dieser Untersuchung ist bereits an anderer Stelle veröffentlicht.^) Hinsichtlich der Lampe kam ich immer wieder auf die alte Hefner-Altenecksche Kontaktlampe (Hauptstromlampe) zurück, da die- selbe die Lage ihres Regulierintervalls besonders sicher sowie gleichzeitig für den Strom und die Spannung, für welche sie einsteht, festhält, auch schnell und bestimmt auf ge- gebenen Strom und Spannung einzustellen ist. Zur Verkleinerung des Regulierintervalls stand die Lampe in einem Trog mit Vaselinöl. Die Einstellung der Stromstärke geschah durch einen variierbaren Nebenschluss zur Hauptstrom- spule, diejenige der Spannung durch Varüerung des Vorschaltwlderstandes. Den Strom lieferte eine von jeder andern Stromentnahme ab- geschaltete Akkumulatorenbatterie. Richtige Bogenzentrierung lies sich an zwei, nach vorn und nach neben, entworfenen Linsenbildern er- kennen. Der magnetische Einfluss der Strom- luhrungen in der Lampe, namentlich der Spulen, verdirbt bei allen benutzten Lampen die Zen- trierung; zur Kompensation dienten anfänglich vorgelegte Magnete, später erhielten die Kohlen- träger eine seitliche, etwa 15 Cm. ausladende 1) W. Ilallwachs, Ann. d. Phys. 18, 40. 1904. 2) 1. c, S. 38—64. > Abkröpfung. Dann war der Bpgen genügend weit von den Stromfiihrungen, der magnetische Einfluss blieb, wenigstens für nicht allzu starke Ströme, ohne Wirkung. Beide Kohlenträger bekamen vollständige Zentriervorrichtungen';, welche jede der beiden Kohlen parallel zum Transportweg und ausserdem ihre Achsen in dieselbe Grade zu bringen gestatteten. Diese Operationen blieben auch während des Brennens ausführbar. Zur Messung der Spannung dienen von kräftigen, etwas fern von den Kohlen ge- lagerten Federn angetriebene, an den Kontakt- stellen mit den Kohlen mit /5f-Blech umwickelte Stahlzangenklemmen, deren Anbrennen dicht dabei auf die Kohle geschobene Asbestpappe verhindert Die Spannung an den Enden der Kohlen ergiebt sich durch Abziehen des in den Kohlen nach Vorversuchen pro Amp. und cm eintretenden Spannungsverlustes und der an Teilungen der Führungsstangen abzulesenden jeweiligen Kohlenlängen mit Hilfe einer Tabelle. Nach dem Entzünden der Lampe bleibt die EJnbrennungsperiode auf endgültige Form der Kohlenspitzen abzuwarten.^) Für Homogen- kohlen ist dieselbe kurz, für Dochtkohlen lang. Im Laufe der Untersuchung zeigte sich, dass auch die Strahlung mit Homogenkohlen erheb- lich konstanter ist wie mit Dochtkohlen. Die wegen der Bogenlampenprodukte vielfach nötige Ablüftung^) geschieht am besten nicht durch Ventilation des Lampenkastens selbst, sondern durch äussere Ventilation, da sonst die Luftströ- mungen den Bogen stören. Unter diesen Vorsichtsmassregeln lieferten z. B. 4 verschiedene Kohlenpaare (16'"* Docht, 1 1 """ homogen) bei 7 Versuchen mit 54,3 Volt Elektrodenspitzenspannung und 12,8 Amp. an 4 verschiedenen Tagen fiir die Ladungszeiten der erwähnten Eichzelle auf eine bestimmte Potentialdifferenz folgende Zeiten: sec 41.7; 39.3; 39.8; 40.0; 42,0; 39,9; 39,9- Fünf andere Kohlenpaare ergaben bei etwa der- selben Lichtstärke aber andrer Potentiäldiflerenz: sec 84,3; 85,4; 83,2; 83,0; 84,9. Der mittlere Fehler einer Messung ist 2,6 bezw. 1,25%, was der Variation der Flammen- höhe einer Amylacetatlampe um i bezw. 0,5 mm entspricht. Da man in' Anbetracht der seither beobachteten grossen Schwankungen der Bogenlampe, welche vielfach in der Literatur hervorgehoben worden sind*), so grosse Über- einstimmung zunächst nicht in Aussicht ge- 1) Dieselben fertigt Oskar Leuner, Dresden (Strehlen Lannerstr. 3. 2) Mrs. Ayrton, Electric arc Cap. III, 97— »I9- 3) W. Hallwachs, Wied. Ann. 40, 332, 189a 4) Aus neuster Zeit s. z. B. Wulf, Ann. d. Phys. 9, 947, 1902; PflUger, diese Zeitschr. 6, 414, 1904- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 491 riommeh hatte, war die Genauigkeit der Poten- tialmessung bei diesen Versuchsreihen noch nicht so gross, dass man genauer als auf 0,5^ isec hätte beobachten können. Sie gaben Anlass zu Verbesserungen in dieser Hinsicht, welche sich, Seit einiger Zeit eingerichtet, wirkungsvoll erwiesen, so dass sich die Schärfe der Reprodiizierbarkeit, welche • in Anbetracht des bisher auf diesem Gebiet erzielten als sehr gfut tvL bezeichnen ist, noch vergrössem wird. ^uchsind obige Versuche noch mit positiver Dochtkoble gemacht, eine Homogenkohle auch als positive Elektrode ist entschieden viel kon- stanter. Die lichtelektrische Strahlungsintensität vermindert die .Homogenkohle nicht, bei 54,3 Volt und 1 2,8 Amp. fand sich das zu weiteren Versuchen anregende Resultat, dass die Intensität mit Docht- und Homogenkohle fast gleich ist, mit letzterer sogar noch etwa t,\ grösser. Es zeigt dies jedenfalls, dass die Strahlung wahr- scheinlich nicht wesentlich von Teilchen aus- geht, welche dem Docht entstammen. Viel- leicht lässt die experimentelle Verfolgung dieser Verhältnisse Schlüsse über die Strahlungserreger zu. Versuche über die Strahlung des Bogens mit Homogenkohlen sind von andrer Seite in Angriff genommen. Dass auch die aufeinanderfolgenden Ver- suche einer Reihe sehr konstant ausfallen, er- geben folgende mit je 1,5 Minuten Pause auf- genommene Beobachtungen der Eichzellzeiten (Homogenkohlen) : 88,4; 88,1; 87,7; 88,3; 87,3; 88,2; 88,1; 87,8; 87,0; 87,0; 87,8; 86,8; Bogen viermal wechsel- weise ganz gross und ganz klein geschraubt, 3 Minuten gewartet: 86,5. Die maximale Abweichung vom Mittel der 12 Werte beträgt o,9*/o. Das Beispiel ist typisch für das Verhalten. Eine Amylacetatlampe ändert ihre Lichtstärke um 0,9* 0 durch '/s mm Flammen- längenänderung. Weitere Beobachtungsbeispiele s. w. u. Unter Anwendung des grössten Teils der oben erwähnten Verbesserungen an der Lampe habe ich meine früheren Versuche') über die Abhängigkeit der lichtelektrischen Strahlung des Lichtbogens von Strom und Spännung, bei welchen der Spannungsverlust in den Kohlen ungenügend ermittelt war, von neuem durch- geführt und auf ein grösseres Intervall aus- gedehnt. Eine Übersicht über die .Resultate dieser etwas zeitraubenden Versuche giebt die folgende Tabelle: Tabelle i. Bogenlänge B und lichtelektrische Strahlungsstärke J für 12,77; 1 9,77 und 26,72 Amp. B=o für 33,9; 35,9 und 36,6 Volt. 7=^o I) 1. c, § 3. für 31,6; 34,4 und 35,0 Volt. 16 mm Docht-'*, 1 1 mm Homogehkohle. 7 für 55 Volt und 12,77 Amp. = 2 gesetzt. I Spannung | zwischen den Kohlen- enden 34 36 38 40 42,5 45 47.5 50 5«.5 55 57,5 BogeolSDgen in mm «6,72 A 12-77 0,1 0,8 1,6 «9-77 0,3 1,0 Strahlungsintengitilten ' r I 19.77 : «6-72 A 12,77 2-2 2,1 1 3.2 3.3' 1 4,0 4.6 ! 5.2 5.9 1 I 7.« I 9.0 I I ",o I 1 13.2 I 7.4 9-4 11,6 13.7 II 60 11 15.5 62,5 |l 17,7 65 ! 20,0 67,5 ' 22,4 70 24,6 15,8 17.8 19.9 22,0 24,1 1,0 2,4 4,1 5-9 7-7 9,4 11,2 13,0 14,8 16,7 18,7 20,6 22,6 24.5 0,19 0,36 0,54 0.35 0,78 0,38 1,13 0,70 1,21 0,92 1,76 i.'S 2,30 1.36 2,85 1,86 2,80 3.74 4,68 1-57 3-37 S,6i 1,80 3-«6 6-55 2,00 4,31 7,5 1 a,i6 4-77 8-4 1 2,27 5.«9 9-4 1 2-35 5-63 10,3 1 2.42 6,07 11,2 2,50 6,50 12,2 2-58 6-93 13.5 Bei dem grössten der drei Ströme haben wir Proportionalität von Bogenlänge und Inten- sität mit dem Überschuss über die Nullspannung, bei den schwächeren Strömen kann man ein- fache Formeln, wie sie fiir kleine Intervalle früher von andern') für die Bogenlänge und von mir für die Intensität versucht worden sind, auf das hier vorliegende grosse Beobachtungs- intervall nicht mehr anwenden.^) Die Tabelle giebt Anleitung zur Einstellung gewünschter Lichtstärken und zur Interpolation auf die je- weilig normalen Werte von Strom und Spannung, wenn dieselben nicht gfanz beim Einbrennen getroffen werden. Die Eichzellen wurden nun etwa monatlich einmal mit der als normal gewählten Licht- stärke untersucht und so die sehr langsame Ab- nahme ihrer Empfindlichkeit verfolgt. Die ver- schiedenen Untersuchungsobjekte kamen dann mit der Eichzelle bei gemeinsamer Exposition zur Vergleichung, so dass sich die Lichtvaria- tionen herausheben. Dass letzteres der Fall ist, das Verhältnis der Entladungszeiten unabhängig von der Lichtstärke bleibt, beweist folgende Zusammenstellung, welche zugleich wieder ein Bieispiel für die Schärfe ■ der Beobachtungen liefert. Die unter gemeinsamer Exposition bei einer bestimmten, dann bei der etwa vierfachen und schliesslich wieder bei nahe der ursprüng- lichen Intensität für bestimmte Potentialänderung 1) s. Mrs. Ayrton, Electric arc. Cap. VI. 2) Überdies sind meisQ frtlliereD HerleituDgen durch die ongenägende Kenntnis des Spannnngsverlustes beeinträchtigt. Digitized by Google 492 Physikalisdie Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. (zirka 20 Volt) erhaltenen Zeiten £ und e zweier Zellen waren (Homogenkohlen): Tabelle 2. 128,9 128,2 127,0 127,6 128,0 125,0 i26,s 128,0 I 141,0 «4«,4 139.3 I4'i5 140,3 «37.0 138,6 139.8 log 0,0390 0,0425 0,0402 0,0448 0,0398 0,0398 0,0396 0,0383 Max. Differenz zweier Werte 1,5 Proz. Mittel * = 1,098 Bei ungefähr vierfacher Intensität: s e H\ 30,7 34.4 0,0495 3«,o 34.5 0,0464 Uli 34,7 0,0420 35.» 0,0429 32.a 35.6 0,0432 31.8 35.4 0,0463 31,0 34.8 0,0499 32.4 36.3 0,0496 ax. Differenz zweier \\ ^erte 1,8 Pi Ml ttel 1 = 1, "3 Intensität nahe wie zu Anfang: t<>g\ 121,0 121,0 121,4 121,2 I22,0 I«I,3 122,5 122,9 «33,0 «334 '33,o 132,6 135,0 132,9 135.5 »35.0 0,0411 0,0424 0,0397 0,0390 0,0439 0,0398 0,0437 0,0407 Max. Differenz zweier Werte 1,1 Proz. Mittel -= == 1,100 Da bei der vier&chen Lichtstärke ^ nur um etwa 1,4 Proz. anderen Wert hat, ist man in weiten Grenzen von der Lichtstärke unabhängig. Die Grundlage der Eichzellenmethode ist hier- durch gesichert. § 3. Lichtelektrische Ermüdung. Die Ermüdung von Metallplatten bei der lichtelektrischen Entladung hat sich schon bei I der Entdeckung der letzteren aufgedrängt'), I dass dieselbe nicht durch einfache Oxydation I oder Wasserdampf verursacht wird, Hess sich { bald darauf zeigen.^) In der um&ngreichen Uteratur über die lichtelektrischen Erscheinun- gen ^) treffen wir dann immer wieder auf die Feststellung dieser Ermüdung, welche, was auch i Herr v. Schweidler^) konstatiert, merkwür- digerweise doch gewöhnlich auf Oxydation ge- schoben wird. Spätere zum Teil sehr ausge- dehnte Arbeiten, zum Teil nur kürzere Versuchs- reihen über die Ursache der lichtelektrischen Ermüdung*) schreiben dieselbe der Wirkung des Lichts zu, zum Teil in dem Sinn, dass die Oberflächen durch dasselbe korrodiert werden. Herr Lenard^) giebt in vorsichtiger Fassung an, dass ausgestrahlte „Quanten" zur Bildung einer Doppelschicbt Veranlassung geben würden, deren Ausbildung die Ermüdungserscheinungen bedingen könnte. Für die weitere Untersuchung der Er- müdungserscheinung schien mir zunächst das früher von mir gelegentlich beobachtete Faktum, dass CuO vaa. Verhältnis zu Cu minimal er- müdet'), eine gute Stütze zu bieten. Für diesen Körper musste aber mit starkem ultraviolettem Licht gearbeitet werden und es waren lang- fristige Versuche in Aussicht zu nehmen, so dass die. im § 2 gegebene bequeme und re- produzierbare Photometrie zunächst zu schaffen war. Eine weitere Stütze bot der § l mitge- teilte Gefässeinfluss. Das Verhalten von Cu und CuO zusanunen mit dem von Cu'^0 und Pt schliesst erstens aus, dass die Ermüdung wenigstens ihrem Hauptbetrag nach von sich auflagerndem Staub und zweitens, dass sie von der Verwandlung in ein minder lichtelektrisch empfindliches Oxyd herrührt Der Gefässeinfluss weist in erster Linie darauf hin, dass eine nur in sehr geringer Menge in der Luft vorkommende chemische Substanz die Ursache der lichtelektrischen Ermüdung sei. Diese Substanz könnte indes vielleicht auch nur durch besondere Eigenschaften, z. B. Ioni- sierung, wirken. Ferner könnte die Ursache darin bestehen, dass andere Agentien (Licht, Bewegung, eine andere Strahlung) nicht in die Gefässe hinein können. WeiterÜn könnte der 1) 8. z. B. W. Hallwachs, Wied. Ann. 88, 301, lUS. 2) W. Hallwaclis, Gott. Nachr. 1889, No. 12; Wiei Ann. 87, 666, 1889. 3) Eine sehr dankenswerte Znsammenstellang dieser Ultc- ratur, bis 1898 reichend s. E. t. Seh weidler, Wien. Ber. 107, 902—909, 1898. 4) E. T. Schweidler, Wien. Ber. IIS, 974, 1903. 5) H. Bnisson, C. R. 180, 1298, 1900; Ann. deChim. et Phys. [7], 94, 320—398; E. v. Schweidler, 1. c; H. Kreusler, Ann. d. Phys. 6, 404, 1901; E. Ladenbatg, Ann. d. Phys. It, 558, 1903. 6) P. Lenard, Ann. d. Phys. 8, 196, 1902. 7) W. Hallwachs, Ann. d. Ph. 18, 40, 1904. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 493 Grund sein, dass etwas die Gefösse nicht zu verlassen vermag, »was sich ohne diese zer- streuen würde: Fortgang von elektrisierten Teil- chen oder von Strahlungen der Platte. Alle diese Einwände Hessen sich im Laufe der Untersuchung ausschliessen, sodass nur die Einwirkung einer chemischen Substanz, wenig- stens als Hauptfaktor übng bleibt. Dass in der Luft eine Substanz vorkommt, welche die Er- müdung mit ihren charakteristischen Eigen- schaften, insbesondere der grossen Verschieden- heit von Cu und CuO liefert, nämlich das Ozon, und dass die andern in grosser Anzahl unter- suchten, in nur geringer Menge in der Atmosphäre vorkommenden Substanzen keinen derartigen Einfluss geben, Hess sich ebenfalls zeigen, sodass man bis zum Beweis des Gegenteils darüber einig sein wird: die lichtelektrische Ermüdung rührt, jedenfalls ihrem Hauptbetrage nach, von Ozon her. Wie das Ozon wirkt, jedenfalls nicht durch einfache Oxydation, vielleicht teilweise durch Absorption des ultravioletten Lichtes, wofür ein bestätigender Versuch gefunden wurde, oder kontaktelektrisch, was ebenfalls wahr- scheinlich ist, darüber habe ich zur Zeit nech zu wenig Versuche angestellt, um etwas ver- öffentlichen zu können. Sekundäre Ermüdungs- ursachen werden auch bestehen, im Vakuum ') oder bei Anwendung sehr hoher Potentiale*) würden diese mehr hervortreten können, aber unter den Versuchsbedingungen, welche bei der Hauptmasse der lichtelelctrischenUntersuchungen zugrunde gelegen haben (Atmosphärendruck, mittleres Potential), und bei denen die Ermüdung immer wieder konstatiert wurde, spielen jene Einflüsse jedenfalls nicht mehr als eine sekundäre Rolle: sie können erst schärfer geprüft werden, wenn die Hauptursache in ihrem quantitativen Verhalten feststeht. Nach Vorversuchen, welche eine Reihe der oben genannten, möglichen Einflüsse aus- schalteten, kamen zunächst solche Versuche zur Ausfuhrung, welche auf Feststellung einer die Hauptursache ev. bildenden chemischen Sub- stanz abzielten. Dies direkt zu machen, durch Absorptionsmittel die gesuchte Substanz aus der Luft zu entfernen, erwies sich bald als un- ausführbar. Dazu mussten des Gefässeinflusses wegen grosse Luftmengen mit der Platte in Be- rührung kommen, langandauernde Luftströme über die in Flaschen enthaltenen Expositions- platten geleitet werden. Den bei der offenbar nur minimalste Mengen erfordernden Reaktion ungeheuren Ansprüchen an Reinheit erwiesen sich alle versuchten Absorptionsmittel nicht ge- wachsen. Man erhielt sehr häufig statt Ver- minderungen, Erhöhungen der Empfindlichkeit, l) s. Ladenbnrg, 1. c. a) s. Krensler, 1. c. indem irgend welche Substanzen {P, S, J, Gummi etc.) spurweise vorhanden waren, welche die Plattenempfindlichkeit erhöhten. Dabei wurden dann auch deutlich sichtbare Beschläge, bei sehr langen Versuchen mit Farben, wahr- genommen. Da solche Nebenwirkungen stets eine ev. Ermüdung kompensieren konnten, war aus dem Nichteintreten einer solchen nichts zu schliessen, die Versuche mit Absorptionsmitteln führten zu nichts. Es blieb aber der Weg offen, die auflällige Verschiedenheit des Cu und Cv O als Reagenz auf die richtige Substanz zu benutzen. a) Lichtelektrisches Verhalten von Cu, Cu'^0 und CuO. Für dem Bogenlicht in einer lichtelektrischen Zelle ausgesetzte Platten aus den 3 Substanzen gelangten die Zeiten x für eine bestimmte Potentialänderung zur Beobachtung. Cu war nach der Ladenburgschen Vorschrift') hochglanz- poliert, nach der letzten Politur brachte indes Abreiben auf Schmirgelpapier Hubert sup^rieur 0000 die Empfindlichkeit weiter herauf. Man gelangte so zu ziemlich (auf 10 — 20 Proz.) kon- stanten Werten. Die erste Untersuchung fand unmittelbar nach Beendigung der Politur statt. Cu^O bestand aus einer mitten aus einem schönen Oktaeder von Rotkupfererz *) heraus- geschnittenen ebenfalls hochglanzpolierten Platte. CuO wurde hergestellt durch Erhitzen einer hochglanzpolierten C«- Platte im elektrischen Ofen, wie es schien bis zu oberflächlicher Schmelzung; nach länger als einem Jahr sUzen die Schichten noch fest. Die Anfangsempfindlichkeit des Cn'^0 war etwa '/|, die des best glänzenden CuO etwa '•'/j so gross wie die des Cu. Da bei Cu^O die Politur nicht ganz so gut und bei Cu 0 schlechter war, wie bei Cu, könnten die Werte der Oxyde für sonst gleiche Bedingungen ev. noch etwas (s. S. 496) höher rücken. Nach Beobachtung der Anfangszeiten to kamen die Platten an verschiedene Orte, z. B. ins Freie an verschiedenen Stellen der Stadt, in verschiedene Zimmer, in grosse Glaskästen, Flaschen u. s. w. Von Zeit zu Zeit wurde t wieder aufgenommen und so die Ermüdung be- stimmt. Bei der Vergleichung der drei Sub- stanzen ergaben sich dann z. B. für ihre Er- müdung im Zimmer, alles auf To = 10 sec reduziert, die Werte folgender Tabelle, welche zum Vergleich noch Cu im P'reien enthält. i) Ladeubarg, 1. c. 2) Dasselbe verdanke ich der Freandlichlceit meines Kollegen Herrn Kalkowsky. Digitized by Google 494 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i6. Tabelle 5. Cu Cu im Zimmer ' i im Freien oh 10 20 40 60 80 100 200 300 400 500 10 sec 7>4 14 8,5 9.1 9,6 10,0 12.3 17,0 2M 26,5 10 22- 26 48' 50 . 10 25 35 50 61 72 82 130 180 230 280 10 88 182 450 670 1000 Der Unterschied von Cu und CuO ist so beträchtlich, dass ihn auch die erheblichen Schwankungen der Ermüdungskurve des Cu nicht verdecken konnten, welche vorkamen und die man, wie spätere, einige Einwände be- seitigende Versuche bewiesen, mit Recht dem Wechsel der Luftbeschaflfenheit zuschrieb. Die Ermüdung war unter scheinbar gleichen Ver- hältnissen bei Cu bis zu 50 Proz. grösser wie in Tab. 3 angegeben, für welche absichtlich die Werte einer Kurve verhältnismässig geringer Cw-Ermüdung benutzt wurden, um zu zeigen, dass auch die kleinsten beobachteten Unterschiede zwischen Cu und CuO noch ausserordentlich gross waren. Das Cti^O ermüdet in ganz ähnlicher Weise wie Cu. CuO vergrössert an- fänglich seine Empfindlichkeit etwas, was ver- mutlich mit Oxydulbildung zusammenhängt. Bei den meisten Versuchen blieben die C«ö-Platten nach dem Herausbringen, aus dem Ofen erst etwAs liegen, um über das Maximum hinaus- zukommen, was für die Vergleichsbeobachtungen bequemer war. Unter Berücksichtigung der oben für frische Platten angegebenen Verhältniszahlen der drei Substanzen ergiebt sich, dass. die Empfindlich- keit einer O/Ö-Platte, die anfänglich geringer ist, wie die einer Clw-Platte, letztere infolge der (7«-Ermüdüng in kurzer Zeit übersteigt. Aus der Verschiedenheit des Verhaltens der drei Körper folgt, wie oben angegeben, dass die Er- müdung nicht dadurch zu erklären ist, dass Cn durch Oxydation in ein lichtelektrisch un- empfindlicheres Oxyd übergeht. Selbst die An- nahme eines, ja teilweise festgestellten Super- oxyds hilft nichts, da das Cu bei seiher Oxy- dation die CjiO-Stak passieren und dabei in der Ermüdung sistiert bezw. zurückgeworfen werden müsste. Ferner dürfte man auch für dies ev. Superoxyd geringe lichtelektrische Empfindlichkeit nicht postulieren, wie schon das Verhalten der hier untersuchten Körper zeigt und wie es auch daraus folgt, dass andere Superoxyde, z. B. PbO"^, lichtelektrisch recht empfindlich sind, was ich früher gelegentlich festgestellt habe. Beim Einschluss in Glasflaschen (mit Glas- stöpseln) von etwa i Liter Inhalt nahm die Er- müdung folgenden Verlauf, die C«ö-Platte hatte einige Stunden gelagert, um ihr Maximum zu überschreiten. Tabelle 4. Oh 10 60 So 100 200 iCu 10 12,9 14,2 15,5 16,4 17,0 I7,s 20 \CüO 10 10,1 10,1 10,2 104. io,s 10,6 11,2 b) Aufsuchung wirksamer Luftbestand- teile. Die Ermüdung in der Flasche ist gegen ausserhalb so gering, dass durch Einbringen der verschiedenen, spurweisen Bestandteile der Atmosphäre der wirksame aufgesucht werden kann. Von diesen zeigte Wasserdampf einen deutlichen, aber quantitativ zu geringen Einfluss, um die Ermüdung ausserhalb der Flasche er- klären zu können. Das letztere war auch bei CO^ der Fall, welche sogar eher etwas ver- besserte, ferner bei H^O''-, kohlensaurem Am- moniak, und Toluol (Repräsentant etwa vor- handener Kohlenwasserstoffe), welche vielleicht ein wenig die Ermüdung vermehrten. Holzteer (wegen der Dresdener Luft untersucht) gab kräftige, NH^ sehr kräftige Ermüdung, aber beide nicht nur bei Cu, sondern auch bei CuO, so- dass auch diese Substanzen zur Erklärung nicht herangezogen werden können. Dagegen erwies sich höchst wirksam und in den Einzelheiten mit der Ermüdung in Luft übereinstimmend das Ozon. Bei Cu war die Wir- kung noch stärker wie im äussersten Fall in freier Luft, auf CuO war sie überhaupt nur schwach und ausserdem nur vorübergehend; sobald der Ozongehalt der Flasche genügend abnahm, oder die Platte zur Untersuchung vor dem Licht aus der Flasche herauskam, stieg sofort, und im letzten Fall rasch die Empfindlichkeit wieder an, erreichte immer wieder den ur- sprünglichen Wert, ja überstieg ihn sogar, wenn bei einer frischen Platte im Verlauf der ersten 24** der Qzongehalt durch etwas Ein- schränkung der ursprün^glicben Zufuhr genügend abgenommen hatte, wobei aber die Flasche immer noch einen Ozongeruch von mittlerer Stärke auf- wies. Pt, welches in Luft im Verhältnis zum Cu nur langsam ermüdet, wurde ebenfalls im Ozon bereits nach & auf die 9 fache Zeit t gebracht; und wie eine möglichst rasch, im Freien, ge- alterte /V- Platte nach dem Einbringen ins Zimmer oder in Gefässe wieder etwas an Em- pfindlichkeit zunimmt, so nahm auch bei sich verminderndem Ozongehalt die Empfindlich- keit des Pt wieder etwas zu, um nach Aus- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 495 ghihen der Platte ihren Anfangswert nahezu wieder zu erreichen. Bei CuO und Pt lagert sich das Ozon offenbar nur auf, beim Pt bleibt viel haften, das CuO zerstört es'), beim Cu geht durch einfache Diffusion nichts merk- liches weg, entweder muss es haften bleiben oder einen Prozess veranlassen, der nicht mehr rückgängig werden kann. Auch das anfäng- liche Aufsteigen der Empfindlichkeit von frischem CuO, welches wohl mit teilweiser Oxydul- bildung zusammenhängt, ist mit der Wirkung des Ozons vereinbar.*) Ebenso findet die kräftige Ermüdung, welche ich an Fuchsinlösungen beob- achtet habe, durch Ozon einfach Erklärung. Unmittelbar vor Abfassung dieser Arbeit kam mir die zitierte Schrift von Engler in die Hand. Vieles darin würde durch Verwandlung von „Ozon" in „lichtelektrische Ermüdung" fiir die Beschreibung der Einzelheiten meiner Versuche dienen können. Dass überhaupt Ozonbeladung' die lichtelektrische Empfindlichkeit vermindert, fand schon Herr Wulf) und ich kann seine Versuche durch frühere Beobachtungen be- stätigen. Wie das Ozon bei der Ermüdung wirkt, ist eine zweite Frage, welche noch weiterer, zum Teil begonnener Versuche bedarf Es kann in erster Linie kontaktelektrisch wirken, was mit den Versuchen des Herrn Wulf und mit früheren Versuchen von mir über die Er- müdung der Kontaktpotentialdifferenzen*) über- einstimmen würde. Für den Mechanismus der Ausbildung dieser Differenzen würde dann die Anschauung des Herrn Lenard^) event. zu benutzen sein. Zum Teil wird indes auch Absorption des ultravioletten Lichtes in einer aufgelagerten Schicht wohl mitwirken (s. unter c. £), es kann ferner auch Ozonzerfall in Frage kommen u. s. w. c) Einwände und Zusatzuntersuchungen. a) Kein elektrischer Einfluss. Es möchte nahe liegen elektrische Einflüsse, sei es primäre (z. B. lonenabsorption), oder se- kundäre, mit der Ozonschicht zusammenwirkende u. dgl., zu vermuten. Wiederholte Versuche ergaben indes, dass das elektrische Feld ohne Einfluss ist. Bei denselben kamen 6, wie die lichtelektrischen Zellen beschaffene Kondensa- toren, mit etwa 5 mm Abstand zwischen Netz und während der Ermüdungsfrist eingesetzter Cw-Platte, zur Anwendung. An 2 Zellen lagen i) Andrews u. Tait, Aon. der Chem. u. Pharm. 118, 185, 1861. 2) C. Engler, Historisch-kritische Studien aber das Ozon. Leopoldina 1879, Heft 15, S. 38, sep. Leipzig, Engelmann. Auf diese Schrift bin ich durch Warburg, Ann. d. Phys. 9, 781, 1902, eist aufmerksam geworden. 3) Wulf, L c. 4) W. Hallwachs, Wied. Ann. 39, Ii, 1886. 5) Lenard, 1. c. 280 Volt in Richtung Platte-Netz, bei 2 ent- gegengesetzt, 2 waren beiderseits geerdet. Es zeigte sich kein Unterschied in der Ermüdung, hochgegriffen 10 Proz. wären mit Sicherheit zu konstatieren gewesen. Ferner ging bei einem Teil der Ozbnver- suche der Ozonstrom durch eine lonenfalle (Messingrohr mit koaxialem, isoliertem Messing- stab auf 280 Volt Spannungsdifferenz); auch dies hatte keinen Einfluss auf die Ermüdung im Ozon. Die am Schluss von b) erwähnten elektrischen Erklärungsmöglichkeiten für die Wirkungsweise des Ozons werden hierdurch zum Teil wider- legt, zum Teil weniger wahrscheinlich gemacht, denn die 280 Volt müssten doch ausreichen, die während der Ermüdungsperiode event. aus- gestrahlten Quanten mindestens zu deutlich konstatierbarem, quantitativem Betrag wegzu- fuhren bezw. festzuhalten, da mit den erwähn- ten Zellen die lichtelektrische Entladung, wenn man von 280 auf 100 Volt heruntergeht, nur um V4 schwächer wird. Indes muss versucht werden, ob man die bei Anwendung höherer Potentiale auftretenden anderen experimentellen Bedenken überwinden kann. Wirkt das Ozon rein kontaktelektrisch, so ist das Ausbleiben der Wirkung des elektrischen Feldes in obigen Versuchen leicht erklärbar, unbeschadet der Möglichkeit einer tieferen Erklärung der Kon- taktpotentiale. Herr Schweidler') hat bei seinen Unter- suchungen ebenfalls den Nichteinfluss elektri- scher Felder konstatiert. /?) Kein Einfluss des Lichtes oder anderer Strahlungen. Es ist wiederholt und teilweise in umfassenden Untersuchungen (s. Zitat 5, S. 492) behauptet worden, das Licht veranlasse die Ermüdung. Dies wurde so bewiesen, dass man den Verlauf von Platten untersuchte, während sie sich einmal vor dem Licht, das anderemal „im Dunkeln" befanden. Über die Art der Herstellung der Dunkelheit ist indes nirgends genügend Aufschluss gegeben. Es liegt aber auf der Hand, dass das Verbringen ins Dunkle meist einen Gefässeinfluss mit sich bringt. Stellte man den Versuch so an, dass die Ermüdung einer Platte in einem hellen, un- benutzten Südzimmer mittags zwischen ','2 ' "'^*^ ' V22 bei Sonnenschein mit der verglichen wurde, welche darauf nach Schliessung der Fenster- verdunklungen stattfand, so ergab sich sowohl bei Cu als auch bei Zn kein Unterschied: der Gefässeinfluss bUeb hier konstant. Noch schärfer waren Versuche in der Form, dass 2 gleiche Zellen mit {7«-Platten so vor der Bogenlampe in 92 cm Entfernung nahe beieinander standen, dass sie gleichmässig vom Licht getroffen wer- l) E. V. Schweidler, Wien. Ber. US, 981, 1903. Digitized by Google 49Ö Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16, den konnten. Ein 45 cm von den Zellen ent- fernter vertikaler Schirm, welcher die Luftzirku- lation nicht hinderte, beschattete in der Er- müdungsperiode die Platte der einen Zelle, während die andere unausgesetzt mit Licht- stärke 2 (s. Tab. i) bestrahlt wurde. In der gleichen Frist büsste die beschattete Platte 54, die belichtete 55 Proz. ihrer Anfangsempfind- lichkeit ein. Andere analog angeordnete Ver- suche hatten dasselbe Resultat. Es ist also keine primäre Wirkung des Lichts vorhanden, die Ermüdung wird der Luftbeschaffenheit, nach b) fast sicher dem Ozon verdankt. Auch im geschlossenen Gefäss, wo die Licht- wirkung stärker hervortreten müsste, weil der bereits aufgeklärte Teil der Ermüdung dort ge- ring ist, ergab sich unter Verwendung eines Quarzdeckels zum Durchlass des ultravioletten Lichtes kein Einfluss. Zwei in solche Gefässe eingesetzte Zellen hatten vor der Belichtung das Verhältnis 1,268; nach 4 ',2 stündiger Be- strahlung der einen mit ^=3,4 (Tab. i) unter dauernder Beschattung der anderen blieb das Verhältnis 1,274. Auch in der Weise angestellte Versuche, dass eine Civ-Platte in einem Becherglas mit Quarzdeckel im Freien bei Sonnenschein er- müdete, während eine Vergleichsplatte in einer daneben stehenden Glasfiasche mit Glasstöpsel stand, lieferten keinen Unterschied und gaben überdies Werte, welche innerhalb der auch sonst in Glasilaschen im Zimmer, auch im dunklen, erhaltenen lagen. Hieraus folgt, dass primäre durch Belichtung erzeugte Ermüdung nicht eintritt. Die seit- herigen Untersuchungen mit entgegengesetztem Resultat sind nicht einwandfrei, da bei denselben der Gefässeinfluss nicht bekannt war und des- halb bei der Versuchsanordnung nicht eliminiert werden konnte. Sowohl dieser als auch eventuell sekundäre Lichtwirkung, Ozonproduktion durch Licht, möchten vermutlich jene vielfach sehr hübschen Versuche erklären können; Unter- suchungen darüber sind im Gange. An- ders könnte es eventuell bei Platten im Va- kuum (Ladenburg 1. c.) oder bei Anwendung sehr hoher Potentiale sein, welche Umstände bei geeigneten Bedingungen durch Korrosion den von Herrn Ladenburg gefundenen Poli- tureinfluss hervortreten lassen könnten, aber doch nur sehr allmählich. Inwieweit dieser Ein- fluss wirklich der Rauhigkeit der Oberfläche verdankt wird, lässt sich wohl am besten so finden, dass man hinabpoliert. Nach Herrn Ladenburgs Vorschrift poliertes und nach a) noch etwas empfindlicher gemachtes Cu wurde auf dem viertfeinsten, dann auf dem sechst- feinsten (Hubert i M.), einem für unsere Ver- suche schon ziemlich groben Schmirgelpapier abgerieben. Die Empfindlichkeit sank hierbei von 100 auf 79 und 75. Daraus gdit hervor, dass auf mechanische Korrosion nur relativ kleine Ermüdungen zurückgeführt werden kön- nen. Die Wirkung der Hochpolitur möchte ihrem Hauptbetrag nach darauf zurückzuführen sein, dass erst durch sie eine Oberflächenschicht an allen ihren Teilen getroffen wird. Ausser für gewöhnliches und für ultravio- lettes Licht wurde auch für Röntgen- und Ra- diumstrahlen Nichteinfluss festgestellt. 7) Kein Geschwindigkeitseinfluss u. a. Verursachte eine in geringer Menge in Luft enthaltene Substanz die Ermüdung, so musste Durchleiten eines kräftigen Luftstroms durch ein Gefass die Ermüdung verstärken. Anfangs bei Zimmerluft zeigte sich dies auch, später bei Aussenluft brauchte man indes ungeheure Luft- mengen: es mussten i, 5, 10, 15 Kubikmeter Luft, wozu 5,3'', 32, 64, gS^ erforderiich waren, durch das Gefäss mit der Platte geleitet wer- den, um die Ermüdung auf solche Werte zu bringen, wie sie sich in derselben Aussenluft direkt in l.s"*, 6,2, 20, 35'' einstellten. Ent- weder musste also das Agens durch das Ein- strömen vernichtet werden, oder dasselbe war keine Substanz. Diese Feststellung ziemlich zu Anfang der Versuche veranlasste eine umfassende Durcharbeitung alier Einwände und führte auch zur Auffindung besonderer Erscheinungen, s. unter ö. Nachdem dann aber das Ozon als Agens aufgefunden war, erklärten sich die vor- hin erwähnten Versuche aus den schon früh- zeitig beobachteten ') und auch in neuester Zeit bestätigten^ Eigenschaften des Ozons vollkom- men, so dass schliesslich dieses Verhalten eher eine Stütze als einen Einwand für die Zurück- fuhrung der Ermüdung auf Ozon lieferte. Das Erfordernis so bedeutender Luftmengen in den obigen Versuchen liess die Möglidikeit nicht ausgeschlossen erscheinen und manches schien darauf hinzudeuten, dass die Geschwin- digkeit des Gasstroms geg^n die Platte, die ja im Freien eventuell nicht klein ist, von aus- schlaggebender Wirkung wäre. Zur Feststellung rotierte eine Ca-Platte mit 10 Touren die Se- kunde im Innern eines 2 LJtergefasses, welches aus einer mit N^ gegen einen Porzellanboden (Spucknapf) abgedichteten Glasglocke bestand. Die Rotationswelle, mit aufgedichtetem /^-Napf, ging durch eine Bohrung des Bodens, aus der überdies ein die Welle umhüllendes, eingekitte- tes Glasrohr in das I^ des Napfes hinabführte. Eine andere in einem gleichen Gefäss ruhend aufbewahrte 6«-Platte lieferte den Vergleich. Ein kleiner Einfluss, Rühreinfluss, g^b sich zu 1) Palmieri, CR. 74, 1266, 1872; Houzeau, Sainte- CUJre Deville,, C. R. 74, 1276, 187a; Fox, Oione ttwi Antozone, London 1873, S. 267; Wolffhtlgel, Zcitscbr. f. Biol. U, 427. Citate meist nach Engl«r. 2) Warburg, Ann. d. Phy.s. 8, 1393 u. 1294, 1902. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 497 erkennen, derselbe war aber viel zu klein, um auch nur entfernt die Auffassung zuzulassen, dass Geschwindigkeit im Zusammenwirken mit einer der in Luft in grosser und daher auch in der abgeschlossenen Glocke in ausreichender Menge vorhandenen Substanzen (0^, N^) die lichtelektrische Ermüdung bewirke. Variationen der Versuche mit geringeren Geschwindigkeiten, bei welchen in einem grossen Glaskasten eine Art Ventilator lief, hatten dasselbe Ergebnis. Das Durchleiten des Luft- . oder bei den Ozonversuchen des Ozonstroms durch Watte (vor dem Einströmen in den Ozonapparat wurde immer durch Watte filtriert) verminderte die Ermüdung beträchtlich, ohne sie aufzuheben, was wieder mit den bekannten Eigenschaften des Ozons stimmt. Dass die Ermüdung nicht von Staub herrührt, wurde schon an anderer Stelle nachgewiesen, so dass die Watte als Staubfilter direkt nicht in Betracht kommt. In einem geschlossenen Gefass sollte die Ermüdung, wenn sie einer spurweise vorhan- denen Substanz verdankt wird," nur bis zu einem bestimmten Punkt herabgehen. Bisher bin ich bei Cu bis zur einer Ermüdungsfrist von 4600 Stunden (190 Tagen) gelanget, in welcher Zeit die Platte bis auf die dreifache Entladungszeit anstieg, was im Zimmer etwa in \^^, im Freien in 2* erreicht würde. Dies Verhalten ist also mit unserer Forderung im Einklang. CuO zeigt ausserhalb der Flasche ganz zu Anfang eine Erhöhung seiner Empfindlichkeit, überschreitet ein Maximum. Erklärt man sich dies aus einem Gegeneinanderwirken von Oxy- dulbildung und Ermüdung, so müsste eine frische Caö-Platte in einer Flasche, wo die Er- müdung ziemlich abgeschnitten ist, stark in ihrer Empfindlichkeit heraufgehen. Thatsächlich ist bei einem Versuch von 357 Tagen Ermüdungs- frist die Empfindlichkeit einer ursprünglich ganz frischen Caö-Platte auf das doppelte gestiegen. 8 malige Untersuchung in der Zwischenzeit er- gab kontinuierlichen Anstieg, das Herausnehmen zum Versuch mag aber die Kurve eventuell modifiziert haben. d) Eventuelle Strahlungen u. dgl. Über den Anlass der folgenden Versuche siehe y. Zu den möglichen Ursachen des Gefasseinflusses zählte auch die, dass etwas sonst Zerstreuliches durch die Gefässwände zurückgehalten würde. Die Konstatierung, dass es einerlei war, ob das Gefäss aus Glas oder aus geerdetem Zink be- stand, schliesst gewisse Möglichkeiten aus. Einen Erfolg gaben Lamellengefässe, deren Hinter- und Vorderwände die Versuchsplatte und eine Glasplatte oder A/- oder Au-Folien lieferten. Diese Wände wurden von beiden Seiten her mit kräftigen Klammern gegen ein Zinkblech- rähmchen gepresst, wobei die Folien (2 aufein- ander) zwischen zweien solcher Rähmchen lagen. Dabei zeigte sich für die Gefässchen mit Folien die Ermüdung nicht geringer, eher etwas stär- ker wie in der ruhenden Zimmerluft der Um- gebung, während die Zelle mit Glas den ge- wöhnlichen Gefasseinfiuss aufwies. Nachdem dies für Cu konstatiert war, wurden auch mit gleichem Resultat Versuche mit Stahl ausge- führt und auch für Z« ergab sich dasselbe, wenn man nur, um die Überlagerung der für Zn so grossen, gewöhnlichen Ermüdung etwas zu eliminieren, kurze Ermüdungsfristen wählte. Diese Versuche erinnern durchaus an die vielfachen Beobachtungen von Schwärzung pho- tographischer Platten unter Einwirkung von Metallen und organischen Körpern, die von Herrn Rüssel ') auf die Wirkung von B^O'^ zurückgeführt und von Herrn Graetz"'') in ihrem Strahlungscharakter näher charakterisiert worden sind. Für das weitere Studium dieser Erschei- nungen ist es vielleicht für die Untersuchungs- methode dienlich, dass die hier beobachteten Ermüdungserscheinungen mit grosser Schärfe quantitativ verfolgbar sind, was den photogra- phischen Wirkungen mehr abgeht. Unter Umständen erklären sich obige Er- scheinungen, deren Studium ich einstweilen zu- rückschieben musste, vielleicht so, dass die A/- und ^«-Folien, als bereits ermüdet, Ozon oder dgl. an ihrer Oberfläche verdichtet hatten und auf kleine Entfernungen hin im Sinne des Herrn GraetÄ durch Strahlung auf die Beobachtungs- platte dort wieder Ozon oder allenfallsige Ver- wandlungsprodukte desselben produzieren, wäh- rend am Glas wegen Desozonisierung nicht genug Ozon vorhanden ist. Der Strahlung des N'O^ sehr ähnliche Er- scheinungen haben vor kurzem die Herren Blaas und Czermak beschrieben.') Bei diesen wird als schliessliche Ursache das Ozon ange- geben, sie stünden dann den hier gefundenen wahrscheinlich noch näher. Die Einführung des Wortes „photechisch" ist vielleicht etwas ver- früht. Nach dem unter c, ß gesagten muss man einwenden, dass eine primäre Wirkung der „Besonnung" nicht nachgewiesen ist. Durch Vergleichung bei normaler und tangentialer Be- strahlung oder dgl. würde sich leicht unter- scheiden lassen, ob es sich um Wirkung des Lichts, oder um Ozonabsorption oder dgl. handelt. «) Prüfung eventueller Absorption einer Ozonschicht. Da die Quarz-/^-Lampe ihr Intensitätsmaximum, wie einfache Abmes- sung des Spektrums auf einem Uranglasstreifen zeigte, gerade im Gebiet stärkster Ozonabsorp- tion ^) besitzt, während das Ultraviolett des 1) Rüssel, Ptoc. Roy. Soc. 64, 409, 1899. 2) Graetz, diese Zeitschr. 4, 27 1, 1903. 3) Vorliegender Jahrgang dieser Zeitschr. S. 36. 4) E. Meyer, Ann. d. Phys. IS, 8$6, 1903. Digitized by Google 49» Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. Koblebogens gerade im Gebiet schwächster Ozonabsorption sehr kräftig ist, lässt sich prüfen, ob bei der Ermüdung Absorption in einer auf- gelagerten Ozonschicht eine Rolle spielt. Zu diesem Zwecke wurde die durch mehrstündiges Lagern im Freien erzielte Ermüdung von zuerst ganz frischem G^aufetwa V3 sowohl mitdemKohle- bogen als auch mit der Hg-ljAmpt gemessen. Im letzteren Licht war das Verhältnis der End- zur Anfangsempfindlichkeit 25 Proz. kleiner wie im ersteren; eine zweite Ca-Platte lieferte 24 Proz., mit Pt ergab sich 9 Proz. Unterschied bei indess nur kleiner Ermüdung (5 Proz. für Bogenlicht). Hieraus ist zu schliessen, dass die Wirkung des Ozons teilweise in Absorption des ultravioletten Lichts besteht. Ein quanti- tativer Schluss würde die lichtelektrische Aus- photometrierung des Spektrums beider Licht- quellen und eine Kombination des Resultats mit der Meyerschen Absorptionskurve des Ozons verlangen. § 4. Quarz-//^-Lampe. Bei dieser Gelegenheit wurde eine Reihe von Versuchen mit der Heraussehen Quarz- /^•-Lampe angestellt. Um den Lichtort zu fixieren, kann für viele Zwecke nur ein Teil der Lampe den Beobachtungsapparat be- strahlen; deswegen blendete eine Asbestblende den vertikalen Rohrteil aus. Die lichtelek- trische Strahlungsintensität beträgt, mit geal- tertem Platin, in der Einheit der Tab. i gemessen '/j , ist also relativ schwach gegen- über der Kohlebogenlampe (55 V. und 12,8 Amp. geben y= 2). Die Strahlung ist un- ökonomischer wie die der letzteren, welche 1000 Watt für 7=2 braucht, gegen 250 Watt für y= Vj bei der /^-Lampe. Letztere hat hingegen den Vorteil einer geringeren, für viele Versuche ausreichenden ultravioletten Licht- stärke, man kann mit ihr mit weniger Watt arbeiten wie mit der Bogenlampe, welche bei zu schwachem Strom oder zu kleinem Bogen weniger konstant ist. Für quantitative licht- elektrische Versuche ist die /^-Lampe zur Zeit unbrauchbar, denn sie ist auch eine Ozon- lampe und deshalb liefert eine z. B. mit einer älteren /5f-Platte beschickte lichtelektrische Zelle, die vor dem Kohlebogen im Laufe einer Stunde kaum merkliche Änderung zeigt, vor der Hg- Lampe von Einzelversuch zu Einzelversuch stark wachsende Werte der Zeiten (bis zu einem gewissen Grade gilt dies auch für Funken- licht). Aus diesem Grunde müssen die unter t angegebenen Resultate, obwohl die Versuche sorgsam so aneinander gereiht wurden, dass der Ozoneinfluss der /^-Lampe möglichst eli- miniert blieb, doch noch mit einer gewissen Vorsicht betrachtet werden. Was die Reproduzierbarkeit der Intensität der /^-Lampe betrifft'), so habe ich sie bisher (bei ca. 15 Versuchsreihen innerhalb 3 Wochen) noch nicht deijenigen der Kohlebogenlampe (s. § 2) ganz ebenbürtig bekommen können. Dies mag zum Teil damit zusammenhängen, dass die /^--Lampe nicht recht auf ein be- stimmtes Wertepaar von Strom und Spannung einzustellen ist, sondern nur auf eins von beiden. I Proz. Spannungsänderung (Lampenspannung) giebt etwa 2 Proz. Lichtstärkeänderung (Thermo- säule), I Proz. Stromänderung etwa zwischen I und 1,5 Proz. Die aufeinanderfolgenden Werte einer Versuchsreihe erreichten ein oder zweimal die Konstanz wie bei der Kohle- bogenlampe mitHomogenkohlen, bei den meisten Reihen zeigten sich aber Schwankungen von mehrfacher Grösse wie bei langen Versuchs- reihen mit der Bogenlampe, und diese Schwan- kungen kamen auch ber unmittelbar aufein- anderfolgenden Versuchen vor. Es ist natürlich anzunehmen, dass die Hg- Lampe bei eingehender Bearbeitung sich auf ähnliche Konstanz bringen lassen möchte, wie es hier mit der Kohlebogenlampe geschehen ist, aber ihre Unbrauchbarkeit zu quantitativen lichtelektrischen Versuchen wird sich wohl kaum beseitigen lassen, überdies ist die Bogen- lampenstrahlung ultravioletter, so dass sie für lichtelektrische Versuche, bei welchen besonders das äusserste Ultraviolett wirkt ^), die Quarzlampe vielleicht mehr überragt, wie für spektro- metrische u. dgl. mit nicht äusserstem Ultra- violett. Zur Zeit dürfte das Urteil der Herren Bodenstein') und Pflüger*), welche, wie fest alle seitherigen Beobachter, die Kohlebogen- lampe hinsichtlich der Erzielbarkeit ultravio- letter Konstanz sehr gering einschätzten, an- gesichts der oben mitgeteilten Versuche nicht mehr aufrecht zu erhalten sein. Für solche Ver- suche im Ultraviolett, bei welchen das Ozon nicht stört, wird die Quarz-/^-Lampe unter Zufügung einer Thermosäule als Eichapparat manche Bequemlichkeit bieten und wo es nicht auf sehr grosse Intensität und sehr ultravio- lettes Licht ankommt als schwächere Licht- quelle im Stromverbrauch billiger sein. Schluss. Im vorigen ist nachgewiesen, dass die Bogenlampe zu verhältnismässig grosser, die l) Folgende Versuche wurden, weil es lichtekktrisch s. oben, nicht zuUssig ist, mit der Rubensschen Theimo- Säule gemacht; s. Hagen n. Rubens, Ann. d. Phys. 8, >. 1902 und PfUger, Ann. d. Phys. 18, 890, 1904. 2^ H. Hertz, Wied. Ann. 81, 998, l%%^. 3) M. Rodenstein, Zeitschr. f. Elektrochemie 10, 12.V 1904. 4) PflUger, diese Zeitschr. V, S. 414. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 499 bisherigen Schätzungen übertreffender Kon- i stanz bezüglich ihrer ultravioletten Strahlung ge- 1 bracht werden kann. Es ist ferner nachge- i wiesen, dass die lichtelektrische Ermüdung ■ ihrem Hauptbetrag nach fast sicher durch Ozon | hervorgebracht wird'), während Lichteinstrahl- 1 ung unter gewöhnlichen Versuchsbedingungen keine primäre Ursache der Ermüdung bildet. Sekundäre Wirkung des Lichts kommt, wie z. B. bei der /^-Lampe, infolge Ozonbildung durch Licht, vor. Auch wegen ihrer relativ schwachen Wirkung sekundär zu nennende Ermüdungseinflüsse (z. B. Wasserdampf) bleiben bestehen. Die vorstehenden Schlüsse beziehen sich auf die Substanzen Cu, Cu^O^CuO, Pt, Fuchsin- lösung, hier und da auch auf Zn und auf Stahl sowie auf die Kohlenbogenlampe und Luft von Atmosphärendruck. ^) Die Ausführbarkeit quantitativ scharfer, lang- fristiger, lichtelektrischer Versuche liefert ein Mittel zum Studium langsamer Oberflächen- änderung. Dresden, physikal. Institut d. techn. Hoch- schule. 28. Juli 1904. i) Quantitative Ozonversuche muss ich mir noch vor- belialten. | 2) Sollten etwa andere Substanzen oder anderes Licht | abweichende Resultate liefern, so wären sie bei den Folger- ungen auszunehmen. i (Eingegangen 30. Juli 1904.) I I Über das normale elektrische Feld der Erde. : I Erwiderung auf Herrn G. C. Simpsons Be- merkungen zu meiner Theorie des Erdfeldes. Von H. Ebert. I. In No. 12 S. 325 dieses Bandes vor- liegender Zeitschrift erhebt Herr G. C. Simp- son eine Reihe von Bedenken gegenüber der von mir versuchten Erklärung des permanenten elektrischen Feldes unserer Erde.') Es sei mir gestattet daraui hinzuweisen, dass diese Be- denken sämtlich behoben werden können, u. a. auch auf Grund von weiteren Versuchsreihen, welche seit Veröffentlichung meiner ersten Mit- teilung in dieser Zeitschrift angestellt worden sind. Auf einen Teil dieser Versuchsergebnisse wurde bereits bei einer erweiterten Wiedergabe | genannter Mitteilung in der Meteorologischen Zeitschrift (Mainummer 1904 S. 201) Bezug ge- nommen; um mich an dieser Stelle kürzer fas- sen zu können, möchte ich auch diese zweite Mitteilung hier als bekannt voraussetzen. i) Diese Zeitschrift 5, 135, 1904. 2. Zunächst wird von Herrn Simpson die Annahme eingeführt, dass der Erdboden auf der ganzen Erde mit radioaktiver Ema- nation durchsetzt sei; dies ist nicht nötig. Da die oberflächlichen Schichten Leiter der Elek- trizität sind, so genügt es, dass das Hervor- treten von stark ionisierter Bodenluft und damit der Elektrisierung der entsprechenden Schichten in einzelnen Regionen der Erdoberfläche von statten gehe, dort, wo die die Emanation er- zeugenden Agentien besonders stark ange- reichert vorliegen. Auch wird, wenn durch die atmosphärischen Strömungen Luftmassen mit einem Überschusse an freier positiver Elektri- zität über Gebiete getragen werden, auf denen der in Rede stehende lonendiffusionsprozess nicht stattfindet, durch Influenzwirkung ein elektrisches Feld mit normalem Gefälle entstehen müssen. Wenn Herr Simpson meine und Herrn P. Ewers Versuche über die Bodenluftemana- tion ') dahin deutet, „dass Bodenluft nur in grossen unterirdischen Höhlen ionisiert ist", so liegt hier wohl ein Missverständnis vor, das aller- dings, wie ich zugestehen will, durch eine nicht ganz klare Ausdrucksweise am Beginn und unter No. 5 des unten zitierten Aufsatzes nahe gelegt wird. Wenn man Bodenluft durch lange und verhältnismässig enge Röhren rasch an- saugt, wie es bei unseren Versuchen geschah, so enthält die angesaugte Luft freilich fast keine Ionen mehr. Wir haben aber nicht verfehlt, auf den Grund hiervon hinzudeuten (vergl. die Anmerkung S. 166 der zitierten Arbeit); er ist einfach darin zu suchen, dass bei der verhält- nismässig raschen Bewegung der Luft durch die engen und gewundenen Wege die bereits gebildeten Ionen ihre Ladungen an die Wände abgeben. Uns kam es damals darauf an zu zeigen, dass in der Bodenluft ein elektrisch an sich zunächst indifferentes Agens, eben die Emanation, enthalten ist, welches, trotzdem die Ionen entfernt sind, wiederum neue Ionen zu erzeugen imstande ist. In allen, selbst den kleinsten Hohlräumen wirkt die direkte Strahlung des aktiven Bodenmaterials (nament- lich die «-Strahlung) sowie die Emanation stark ionisierend. Ob aber Bodenluftionen aus dem Erdboden mit der Bodenluft selbst heraustreten oder nicht, hängt wesentlich von der Geschwin- digkeit der Luftbewegung mit ab. Gerade die langsame Durchgangsgeschwindigkeit der Luft durch die Kapillarkanäle des Bodens, wie sie etwa infolge fallenden Barometerstandes zu er- warten ist, stellt die notwendige, aber auch die hinreichende Bedingung für das Zustande- kommen des in Rede stehenden Phänomens dar; vergl. w. u. unter 3 am Ende. 3. Was die Einwürfe betrifft, welche Herr i) H. Ebert und P. Ewers, diese Zeitschr. 4, 162, 1902. Digitized by Google 500 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. Simpson gegenüber den in meiner ersten Mit- teilung beschriebenen Versuchen erhebt, und die darin gipfeln, dass dieselben den in der Natur vorliegenden Bedingungen nicht ent- sprechen sollen, so ergeben sich hier noch weniger ernsthafte Schwierigkeiten. Um selbst bei den in so kleinem Massstabe die natür- lichen Verhältnisse nachahmenden Anordnungen, deutliche Effekte zu erzielen, bedurfte man relativ grosser lonendichten. Wurde daher mit Bodenluft gearbeitet, die durch das Ansaugen, das Passieren zahlreicher Wasch- und Trocken- flaschen, Hähne, Schläuche, Rohre usw., wie soeben erwähnt, all ihre Ionen verloren hatte; so Hess man sie einige Stunden in dem Gaso- meter abstehen, bis die in ihr enthaltene Ema- nation wieder genügend viele Ionen neu ge- schaffen hatte. Hätte man diese vorher nicht verloren, so wäre das Abstehen im Gasometer nicht nötig gewesen. Dass dieses selbst in der Natur ein Seitenstück hat (trotzdem die Luft im Erdboden direkt mit der Atmosphäre kom- muniziert) ist wohl unzweifelhaft, da eben nur bei sinkendem Luftdrucke die im Boden ent- haltene Luft heraustritt, während in der übrigen, doch über viele Stunden, ja unter Umständen selbst Tage gehenden Zeit sie reichlich Gelegen- heit hat, im Boden „abzustehen". Dabei be- findet sie sich in ständiger Berührung mit den ionisierenden Agentien. Die Verwendung des grossen Gasometers und das Abstehenlassen der darin aufgefange- nen Bodenluft ist also nur ein Mittel gewesen, möglichst viele Ionen pro Kubikcentimeter wieder zu erhalten, d. h. sich den in der Natur vor- liegenden Verhältnissen möglichst zu nähern. Alle Versuche sind mit Luft wiederholt worden, die durch schwach radioaktive Präparate, durch relativ stark aktive Bodenarten oder durch Röntgenstrahlen ionisiert war; immer zeigte sich der gleiche Effekt; die Grösse der er- haltenen Wirkung hing von der lonenfiihrung der angewandten Luft ab. Bedenklicher könnte der Einwand erschei- nen, der gegen den Thonzylinderversuch er- hoben wird; es muss zugestanden werden, dass das hierbei verwendete Diaphragma in der Natur (im allgemeinen wenigstens) kein Seiten- stück besitzt. Hier haben nun neuere Ver- suche, über die ich demnächst eingehender zu berichten gedenke, gezeigt, dass es in der That überflüssig ist! Füllt man ein grös- seres, oben offenes Metallgefäss mit einem ak- tiven Bodenmateriale, etwa getrocknetem und zerkleinerten Fangoschlamme und hängt es gut isoliert und mit dem Quadrantenelektrometer verbunden innerhalb eines weiteren, luftdicht schliessenden Gefässes (das zugleich als elektro- statischer Schutzmantel dient) auf, so erhält man deutliche negative Ladung, wenn man den Druck nur um wenige Millimeter vermin- dert (nachdem sich — nach Aufhebung der Erdung — die Nadel eingestellt hat). Hier fehlt der grosse Luftraum mit stark ionisiertem Gase sowie die dünne poröse Schicht; die Luft dringt vielmehr ganz langsam aus dem locke- ren Bodenmateriale selbst heraus; wir haben vollkommen die Verhältnisse wie in der Natur selbst vor uns, denn es ist hier gewissennassen nur eine einzelne Erdscholle herausgegriffen und der Untersuchung gesondert unterworfen worden. Der Liebenswürdigkeit der Herren Elster und Geitel verdanke ich eine Probe sehr ak- tiven Quellensediments; dieselbe giebt selbst in geringen Mengen verwendet den Effekt ganz ausserordentlich deutlich. Benutzt man gro.sse Gefässe und erhebliche Mengen BodenmateriaLs, so gelingt der Versuch aber auch schon mit gewöhnlicher Garten- oder Ackererde, die man aus grösserer Tiefe entnommen hat. Freilich wird durch die Anwesenheit des aktiven Körpers die Luft auch in dem weiteren Gefässe allmählich leitend gemacht, die erziel- ten Ladungen gleichen sich daher verhältnis- mässig rasch wieder aus. Aber auch die Versuche mit dem Thon- zylinder haben wir unterdessen weiter variiert. Wenn sich Herr Simpson der kleinen Mühe unterziehen wollte, dieselben zu wiederholen, , so würde er sich bald davon überzeugen, dass der Erfolg derselben nicht eine Folge der ' Dimensionen des Apparates ist. Der Effekt '■ tritt vielmehr immer ein, wenn ionisierte Gase ' langsam durch poröse Wände hindurch diffun- dieren. Herr cand. L. Endrös hat auf meine Veranlassung hin insbesondere die Beziehung , zwischen Schichtdicke und Durchströmungs- ' geschwindigkeit, bei der die negative Ladung am deutlichsten auftritt, genauer verfolgt, also gerade den Punkt eingehender studiert, auf den Herr Simpson am Schlüsse seiner Bemer- kung 3 (S. 326 links oben) hinweist. Zu dem Zwecke wurden Metallröhren, die sich inein- I ander verschieben liessen, ähnlich wie bei dem I Zuge einer Posaune, mit aktivem Gesteins- i material (Cleveitgestein) gefüllt, das Ganze iso- , liert und mit dem Qbadrantenpaare verbunden (vor Influenzwirkungen genügend geschützt) auf- gestellt, und nun ein Strom Luft durch die Gesteinssäule mit verschiedenen Geschwindig- I keiten hindurch geschickt. Es zeigte sich, dass zur Erzielung einer deutlichen negativen Elek- trisierung des Gesteinsmaterials der Luftstrom um so langsamer die Spalten und Lücken zwischen den einzelnen Gesteinsbrocken passieren musste, je länger die zu durchdringendeGesteins- schicht selbst war; wurde der Luftstrom mit \ grösserer Geschwindigkeit hindurch ge- schickt, so nahm der Effekt ab! Aus den Versuchen ist zu schliessen, dass bei den viele Digitized by Google Physikalische Zeitschrift- 5- Jahrgang. No. i6. SOI Meter dicken Gesteins- und Geröllschichten, die in der Natur in Betracht kommen, die wirksamen Diffusionsgeschwindigkeiten gerade die geringen sind, wie sie den baro- metrischen Schwankungen entsprechen. Auf dem genannten Wege haben wir uns also den natürlichen Bedingungen thatsächlich immer mehr genähert. 4. Herr Simpson wirft sodann die Frage auf, ob der an der Oberfläche der Erde ange- trofTene Überschuss an positiven Ionen zur Auf- rechterhaltung des normalen Potentialfalles an dieser ausreichen würde. Er nimmt für diesen den Wert loo Volt pro Meter an, wie er in der That den sommerlichen Gefallen unserer Breiten entspricht. Wenn er aber weiter voraus- setzt, dass sich dieser Gradient bis zu einer grösseren Höhe als looo m erstreckt, so ist dies nicht in Übereinstimmung mit den Ergebnissen zahlreicher luftelektrischer Ballonfahrten, welche zeigen, dass der Gradient mit der Höhe rasch ab- nimmt, um schliesslich den Wert Null zu erreichen. Herr Simpson rechnet weiter aus, dass zur Erhaltung des genannten Potentialgefälles ein senkrechter Luftstrom von wenigstens i cm/sec erforderlich wäre und bemerkt hierzu, dass dies eine Vertikalgeschwindigkeit sei, die nur über einem sehr kleinen Bereiche der Erdoberfläche bestehen könne. Letzteres trifft entschieden nicht zu für die aufsteigenden Luftströme, die sich bei Schönwetterperioden im Sommer bei uns auszubilden pflegen und die zur Bildung der charakteristischen „Sommerwolken" führen; auf solche muss sich aber die genannte Bemerkung der angenommenen Gefällewerte von 100 Volt pro Meter (der normalen „Schönwetterelektrizi- tät") zufolge beziehen. Als untere Grenze der Vertikalkomponente der Geschwindigkeit in ausgedehnten auf- steigenden Luftströmen kann man nach H. Ger dien') etwa 10 cm/sec annehmen; in lokalen aufsteigenden Luftströmen dürfte die Vertikal- geschwindigkeit noch erheblich grösser sein. So traf der genannte Forscher gelegentlich einer Ballonfahrt in einer Cumulus-Wolke Vertikal- geschwindigkeiten bis zu 600 cm/sec an! Ich selbst habe bei Gelegenheit des Berichtes über die von München aus unternommenen luft- elektrischen Fahrten wiederholt auf die Wirkung aufsteigender Luftströme aufmerksam gemacht^), welche namentlich im Sommer die unteren Schichten so gut durcheinander mischen, dass man noch über icxx) m über dem Boden fast dieselben lonendichten, wie am Boden selbst, i) H. Ger dien, Jahrbuch Air RadioalctivitSt nod Elelctro- nilc, 1, Heft I, S. 34, 1904. 2) Vergl. z. B. Sitzungsber. d. math.-pbysilcal. Kl. d. Manchener Akad. 80, Heft III, S. 515, 1901 und Nachr. der Göttinger Ges. d. Wissenschaften math.-phys. Kl., Heft 3, S. 4, 1904. antreffen kann. Dass Luftströmungen die in ihnen eingelagerten Ionen weit forttragen können, macht sich bei uns auf der bayerischen Hochebene, z. B. auch bei der Herrschaft von fohnartigen Winden, regelmässig geltend, inso- fern als dann der grosse Überschuss an Ionen, welcher der Luft über den Alpengipfeln eigen- tümlich ist, weit in die Ebene hinaus fortge- tragen wird und hier zu einer abnormen Ent- ladungsgeschwindigkeitdes negativ geladenen Zerstreuungskörpers {a und damit zu sehr hohen Werten von q = a.a) führt; ganz Ähnliches wurde von Czermakin Innsbruck beobachtet.') Gerade der einmal vorhandeneÜ b er s ch u ss einer lonenart erhält sich ziemlich lange, weil dann für eine grosse Zahl von Ionen der einen Art die von entgegengesetztem Vorzeichen fehlen, mit denen sie sich vereinigen könnten. Infolge der Wiedervereinigung der Ionen wird der relative Überschuss sogar fortwährend ge- steigert, wie leicht einzusehen ist. Es können also gerade recht grosse Gefällewerte mit re- lativ kleinem lonengehalte parallel gehen, ja dies wird sogar im allgemeinen die Regel bilden. Auch der hier genannte Einwand trifft also nicht zu. Aber die eingangs aufgeworfene Frage kann überhaupt nicht auf diesem Wege entschieden werden; vielmehr müssen dazu die Werte der Neutralisationsgeschwindigkeit am Erd- boden mit in Rücksicht gezogen werden, wie sie sich durch Zerstreuungsmessungen in Ge- stalt der Werte a und a ergeben. Man muss aus den auf die Ebene bezogenen Gefällewerten die mittlere Dichte der negativen Erdladung er- mitteln, mit Hilfe von a berechnen, welche Elektrizitätsmenge pro m * und pro Tag an der Erdoberfläche verloren geht, und abschätzen, ob der zur Aufrechterhaltung des Feldes heran- gezogene Mechanismus wirklich imstande sein kann, diesen Verlust dauernd zu decken. In diesem Sinne habe ich die Frage in der oben genannten Mitteilung in der Meteorolog. Zeit- schrift unter Nr. 6, S. 2 11 eingehend erörtert und konnte auf Grund eines ausgedehnten Zahlen- materiales zeigen, dass schon ein ganz kleiner Überschuss positiver Ionen der im Erdboden vorhandenen lonenmengen genügt, um in die freie Atmosphäre hinaustretend die Aufrecht- erhaltung des Erdfeldes zu gewährleisten. 5. Endlich wird der naheliegende Einwurf erhoben, die Theorie könne vielleicht die erd- elektrischen Verhältnisse über dem Festlande erklären, versage aber gänzlich für die grossen ozeanischen Gebiete. Hier möchte ich zunächst die Gegenfrage stellen, wie es überhaupt mit dem elektrischen Felde „mitten auf dem Ozeane" l) P. Czermak, Diese Zeitschrift 8, 185, 1902. Digitized by Google S02 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. steht? Bekanntlich, lassen sich hierüber nur Vermutungen aufstellen, da ausgedehntere Mes- sungsreihen auf diesen Gebieten zur Zeit noch ganz fehlen. Eine der ersten Autoritäten in dieser Beziehung, Fr. Exner, betonte bei Auf- stellung und Begründung eines von selten der deutschen kartellierten Akademien an die inter- nationale Assoziation der Akademien zu stellenden Antrages bezüglich einer internationalen Or- ganisation über die ganze Erde verbreiteter luftelektrischer Beobachtungsstationen noch im vorigen Jahre die hier klaffende Lücke unserer Kenntnisse mit ganz besonderem Nachdrucke. ') Aber selbst, wenn sich zeigen sollte, dass auch über dem Meere ein elektrisches Feld mit positivem Gefällewert die Regel bildet, so be- stünde doch in der Annahme nicht die mindeste Schwierigkeit, dass dieses Feld der Influenz- wirkung der vom Lande aus über die Wasser- flächen hingeführten Luftmassen mit einem Überschusse an freier positiver Elektrizität ent- spränge. Im Gegenteil würden sich hier wieder neue, sehr interessante Gesichtspunkte ergeben, denn die Gefällewerte müssten, je nachdem, ob Land- oder Seewind herrscht, in ihrem Betrage regelmässig wechseln u. s. w. Ganz abgesehen hiervon ist aber das Wasser be- kanntlich ein gutes Lösungsmittel für alle radio- aktivierenden Emanationen und wenn auch voraussichtlich das Meerwasser im allgemeinen pro m' viel weniger davon gelöst enthält als etwa das Grundwasser des Festlandes, so wird es doch nirgends ganz frei von Emanation sein. Denn einerseits münden Emanation fuhrende Wässer in das Meer oder es steht mit solchen in Kommunikation, andererseits dürfte der Meeres- grund ebenfalls radioaktive Bestandteile ent- halten wie viele Gesteine des Festlandes. Nun wurde aber bei Schütteln von Wasser, welches Emanation enthielt, mit Luft in dieser von uns regelmässig eine stärkere Vermehrung der Negativ-Zerstreuung, also einüberwiegen von freien positiven Ionen beobachtet; auch Herr R. Börnstein bemerkte ähnliches. 2) Man kann dies vielleicht dadurch erklären, dass die negativen Ionen, welchevonderfrei werdenden Emanation zunächst in derselben Anzahl wie die + Ionen in der Luft erzeugt werden, bei ihrer grösseren Fähigkeit, Kondensation zu er- zeugen über der bewegten Wasseroberfläche so- gleich wieder in grösserer Anzahl niedergeschlagen werden als die -|- Ionen, von denen daher ein Überschuss in die umgebende Luft entweicht. Wenn also auch beim Wasser nicht die Rede ist von einem Diffundieren der Ionen durch Risse und Spalten, wie bei lockerem Boden, so 1) Fr. Exner, Sitzimgsber. der math.-phys. Klasse der Münchener Akad. 83, H. Heft, S. 294, 1903. 2) R. Börnstein, Verhandl. d. Deutschen Physik. Ge- sellsch. Nr. 22, S. 412, 1903. treffen wir doch auch hier auf einen ähnlichen Effekt, wiewohl der Vorgang ein anderer wie an Land ist; jedenfalls wäre schon damit über den Ozeanen gleichfalls die Entstehung eines Feldes mit normalem Gefälle gewährleistet. 6. Ich hoffe, dass es mir gelungen ist zu zeigen, dass die erhobenen Einwände nur scheinbar die neue Theorie treffen. Diese selbst regt eine Fülle neuer Fragestellungen ohne weiteres an. Insbesondere weist sie auf einen innigen Zusammenhang zwischen Luftdruck, baro- metrischer Unruhe und den luftelektrischen Er- scheinungen hin. Schon jetzt deuten vereinzelte und mehr gelegentliche Beobachtungen darauf, dass mit' abnehmendem Luftdrucke die Zer- streuungswerte an der Erdoberfläche regelmässig ansteigen; dies kann den obigen Ausfuhrungen zufolge nur dahin interpretiert werden, dass ionenreichere Luft aus dem Boden in das freie Luftmeer übertritt. Eine völlig klare Einsicht in diesen Zusammenhang wird erst durch fort- laufende Registrierungen beider Elemente ge- wonnen werden können.*) München, Juli 1904. Physik. Inst, d.techn. Hochschule. i) Unterdessen sind in dieser Zeitschrift die waodei- voUen Registrierkurven des Herrn G. LUdeling Teröfieatticbt worden (vergl. S. 450), welche den hier Termuteten Znsammeu- hang aufs Schönste bestätigen. Dass nicht auch der Zusammea- hang der q-Werte mit dem Potential - Gefalle zu Tage tritt (vergl. S. 451) ist auffallend, da an anderen Beobachtings- orten, wie z. B. hier in Mtlnchen, gerade dieser Parallflismiu , besonders deutlich ausgesprochen ist (vgl. z. B. auch Gockel. ' D. Z. 4, 871, 1903 und Zölss, Sitzungsber. Wiener Akad. US, I Abt. II, a., II 17, 1903, welche ebenfalls auf denselben hii- ' weisen). Auch sonst ist eine tSgliche Periode in den q-Wcrtei] I bemerkt worden ; dass sie bei den Potsdamer R^islrieningn ' noch nicht zu Tage getreten ist, liegt vielleicht an dem Auf- I Stellungsorte des Zeistreuungsapparates. I (Eingegangen 30. Juli 1904.) Ober eine von den Kathodenstrahlen des Radiums in Metallen erzeugte Sekundär- strahlung. Von F. Paschen. Anordnung i . Auf der empflndlichen Schicht einer käuflichen Bromsilber-Gelatine-Trocken- Platte liegen Platinbleche verschiedener Dicke unterschwarzemPapier. In Glas eingeschmolzenes reinstes Radiumbromid befindet sich im 5 — 25 cm Entfernung darüber. Man erhält Schatten der Metallbleche. Anordnung 2. Unter der Schicht der Trockenplatte und in Berührung mit ihr liegen die Platinbleche, während das Radium 15 cm darüber liegt. Die Kathodenstrahlen durch- dringen also erst das Glas der photographischen Platte, dann die Schicht und treffen zuletzt die Platinbleche. Die Schicht des Negativs über den Metallen erhält kräftige Schwärzungen von der Form der Bleche. Die Stärke der Schwär- zung nimmt mit der Dicke des Bleches nur bei kleineren Dicken als 0,05 mm zu. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 503 Anordnung 3. Der Versuch der Anordnung 2 wird dahin abgeändert, dass das Radiumglas in einer geschlossenen Bleihülle von 4 mm Wandstärke steckt. Die Schwärzung über den Metallstücken tritt jetzt noch mehr hervor. Anordnung 4. Der Versuch der Anord- nung I wird mit einer Bleihülle von 4 mm Wandstärke um das Radium wiederholt. Die Schatten der Metallstücke werden weniger hell und zwar um so weniger, je dünner die Bleche sind. Dies wäre als Folge der geringeren Ab- sorption der durch 4 mm Blei gesiebten Radium- strahlen nicht auffallend. Allein die dünnsten Bleche, deren Dicke kleiner als 10 ,« ist, geben keine Schatten mehr, sondern zeigen jetzt unter sich stärkere photographische Schwärzung, als die Nachbarteile der Platte. Damit ist bewiesen, dass die Schwärzung über den Metallstücken in Anordnung 2 und 3 jedenfalls zu einem be- trächtlichen Teil nicht durch reflektierte Ka- thodenstrahlen hervorgebracht sein kann, son- dern einer sekundären Strahlung zuzuschreiben ist, welche im Metall entsteht, wenn der Ka- thodenstrahl hier auftrifft. Anordnung 5. Durch ein Magnetfeld von ca. 1000 C.CS.-Einheiten und 6 cm Länge (senkrecht zu den Kraftlinien) werden die Ka- thodenstrahlen des Radium zu einem Spektrum auseinander gebreitet, welches von den unab- gelenkten y-Strahlen bis zu den langsamsten ii-Strahlen, welche die Papierumhüllung der pbotographischen Platte noch durchdringen, etwa 9 cm Länge besitzt. Diesem Spektrum werden photographische Schichten exponiert, welche in der halben Breite des Spektrums vorne oder hinten mit Platinblechen verschie- dener Dicken bedeckt sind, so dass also die Strahlen entweder erst das Metall und dann die Schicht oder umgekehrt durchlaufen. Im letzten Falle verstärkt eine hinter der (Film-) Schicht lie- gende Platinplatte die photographische Wirkung der Kathodenstrahlen aller Geschwindigkeiten. Im ersteren Falle (Platin vor der Schicht) zeigt sich, dass am Orte der langsamsten ß- Strahlen selbst unter dem dünnsten Blech von 2,5 // Dicke ein Schatten (weniger Schwärzung) gebildet wird. Bei grösserer Geschwindigkeit kommt eine Stelle, wo unter dem Blech gleiche Schwärzung wie in der Nachbarschaft vor- handen ist, und bei noch grösserer Geschwindig- keit ist die Schwärzung unter dem Blech vermehrt und zwar am meisten am Orte der y-Strahlen. Der Bereich stärkerer Absorption rückt mit wachsender Blechstärke nach grösseren Ge- schwindigkeiten. Unter einem Blech von 0,1 mm Dicke schwärzen eben die schnellsten von Kaufmann gemessenen iS-Strahlen die Platte noch mehr, als ohne Blech. Unter einem Blech von 0,3 mm Dicke werden auch diese stärker absorbiert, während die noch schnelleren, aber i ablenkbaren Strahlen, deren Existenz ich nach- wies') noch stärker schwärzen. Unter noch dickeren Blechen schliesslich sind alle ab- I lenkbaren Strahlen weniger geschwärzt. Nur I der nicht abgelenkte Komplex der 7 -Strahlen , allein zeigt dann noch stärkere Schwärzung. I Blei zeigt die Effekte ähnlich. I Es ist damit eine sekundäre Strahlung der- jenigen Metalle nachgewiesen, welche von den I ß- und y-Strahlen des Radiums getroffen werden. I Diese Sekundärstrahlung nimmt mit der Ge- schwindigkeit der erzeugenden Strahlung zu. Nimmt man an, dass sie durch die Zahl der im Metall ! absorbierten oder reflektierten Quanten hervor- , gebracht wird, deren Zahl immer grösser ist als die i Zahl der in der photographischen Schicht ab- j sorbierten und dort schwärzenden direkten Strahlen, so ist die verstärkende Wirkung des . vor der Schicht liegenden Metalles verständlich, ebenso auch ihre Abhängigkeit von der Schicht- 1 dicke. ^) Es sind Versuche begonnen, um die Ab- ! hängigkeit der Sekundärstrahlung von allen in I Betracht kommenden Umständen zu erforschen. I Der Nachweis dieser sekundären Strahlung j gelingt nur, wenn die Metalle die photogra- phische Schicht berühren oder ihr sehr nahe I kommen. Teile der Bleche, welche die Schicht I nicht direkt berühren, wirken schon weniger. Die photographische Verstärkung durch dünne I (etwa 10 fi dicke) Platinbleche, welche vor der empfindlichen Schicht liegen, oder durch dickere, I welche dahinter liegen, ist ein wichtiges Hilfsmittel I zur Untersuchung der Kathodenstrahlen des Radiums. Besonders für die schnellsten der- I selben wird die Expositionszeit hierdurch be- I trächtlich vermindert. Da die /^-Strahlen als Kathodenstrahlen an- ' gesehen werden, darf man die hier nachge- wiesene sekundäre Strahlung wohl als den I theoretisch geforderten Röntgen-Effekt dieser Strahlen auffassen. Er erweist sich in Überein- stimmung mit der Theorie der Herren Abra- ham und P. Hertz um so kräftiger, je grösser die Geschwindigkeit und elektromagnetische I Trägheit, also der „Impuls" der Straihlen ist. Dass die y-Strahlen den bei weitem grössten Effekt dieser Art zeigen, ist in Übereinstimm- ung mit der von mir aus anderen Versuchen') , gefolgerten Anschauung, dass diese Strahlen Kathodenstrahlen einer sehr grossen Geschwindig- keit sind, nicht aber Röntgenstrahlen. Denn j ich habe diesen Effekt vergebens bei Röntgen- ; strahlen gesucht. Bestrahlt man die Anord- ' i) F. Paschen, Ann. d. Phys. IV, 14, 398, 1904. 2) Bei sehr langsamen Kathodenstrahlen is't von den Herren L. Austin u. H. Starke (Ann. d. Phys. IV, 9, 271, 1902) eine Sekundärstrahlung gefunden, welche aber bei senk- rechtem Einfall verschwindet und mit der Geschwindigkeit der erzeugenden Strahlen abnimmt, also anderer Art zu sein scheint. 3) F. Paschen, Ann. d. Phys. IV, 14, 164 u. 389, 1904. Digitized by Google 504 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. nung 2 mit Röntgenstrahlen, so erhält man eine nur eben sichtbare Verstärkung der Schwärzung vor den Metallen wohl infolge der sekundären Strahlung, welche die von Röntgen- strahlen getroffenen Metalle bekanntlich zeigen. In der Anordnung i erhält man mit dem dünnsten Blech nur Schatten. (Eingegangen 30. Juli 1904.) Atmosphärische Radioaktivität. Von H. A. Bumstead. Es ist neuerdings durch eine Anzahl Unter- suchungen , welche an voneinander weit ent- fernten Örtlichkeiten angestellt wurden, dar- gethan worden, dass das aus Erde, Wasser und aus Petroleum gewonnene radioaktive Gas die- selben Eigenschaften wie Radiumemanatioh selbst besitzt. ') Etwas Emanation muss natürlich auch in der Luft oberhalb des Erdbodens anwesend sein, und es liegt nahe, daraus zu folgern, dass die radioaktiven Erscheinungen der Atmosphäre diesem Umstände zuzuschreiben sind. Man könnte demnach erwarten, dass die auf einem negativ geladenen Drahte, der in freier Luft exponiert wird, angehäufte Radioaktivität mit derselben Geschwindigkeit wie die durch Radium induzierte Aktivität verschwindet, und Elster und G eitel haben wirklich kürzlich Beobach- tungen angestellt, welche diese Erwartung, wenigstens angenähert bestätigen.''') Anderer- seits haben Rutherford und Allan, welche die ersten waren, die sorgfaltig die Verlust- geschwindigkeit des negativ geladenen Drahtes massen'), ein anderes Ergebnis erhalten; sie fanden nämlich, dass die Radioaktivität regel- mässig nach einem Exponentialgesetze sinkt und in etwa 45 Minuten auf die Hälfte ihres Wertes fällt, während die von Radium induzierte Aktivität während der ersten beiden Stunden nicht exponentiell abfällt, und wenn sie anfängt, dieses Verhalten zu zeigen, ihre Halbwertzeit 28 Minuten und nicht 45 ist. Ganz kürzlich hat Allan*) eine ausgedehnte Untersuchung der atmosphä- rischen Radioaktivität angestellt, in deren Verlaufe er im grossen und ganzen die früher von Ruther- fo rd und ihm erhaltenen Ergebnisse, was die Ver- lustgeschwindigkeit anbelangt, bestätigthat, wenn auch gewisse Beobachtungen darauf hinweisen, dass die Abnahme nicht so ganz regelmässig ist. Die Versuche, welche ich beschreiben will, wurden vor dem Erscheinen der letzten Arbeiten von Elster und Geitel und von Allan begonnen und in Anbetracht der Abweichungen zwischen ihren Ergebnissen und auch deswegen fortgesetzt, 1) Adams, Phil. Mag., Nov. 1903; Elster und Gei tel, diese Zeitschr. 6, 11, 1904; Bumstead und Wheeler, American. Joum. of Science, Febr. 1904; Himstedt, Drades Ann. 18, 573, 1904. 2) Elster und Geitel, loc. cit. 3) Kutherford und Allan, Phil. Mag. Dez. 1902. 4} Allan, Phil. Mag. Febr. 1904. weil ich Anzeichen erhalten hatte, welche auf von keinem von beiden erzielte Ergebnisse hindeuteten. Ein dünner, 0,25 mm im Durch- messer haltender Kupferdraht wurde ungefähr 8 m über dem Erdboden zwischen zwei be- nachbarten Häusern horizontal aufgehängt; er stand mit dem negativen Pol einer Whims- hurstschen Maschine in Verbindung, welche mit einem kleinen Motor betrieben wurde und deren positiver Pol geerdet war. Eine parallele Funkenstrecke von 5 mm Länge diente dazu, die Potentialdifferenz während einer Exposition, die gewöhnlich 3 Stunden lang fortgesetzt wurde, konstant zu erhalten. Die Aktivität des Drahtes wurde in einem cylindrischen Versuchsgefäss I beobachtet, wobei der Mittelstab mit dem einen ; Quadrantenpaare eines Quadrantelektrometers I in Verbindung stand; der Stab war in ge- wohnter Weise durch eine geerdete Schutzplatte ' geschützt. Der Boden des Cylindergefässes war leicht abnehmbar und trug vier vertikale I Messingstäbe gerade innerhalb der Wände des j Gefässes, und um diese Stäbe herum konnte der exponierte Draht gewunden werden. Das I Elektrometer war von besonderer Konstruktion I mit Schwefelisolierung und verstellbaren Qua- ] dranten; die Nadel war aus versilbertem Papier i und die Aufhängung ein Quarzfaden, der in eine Lösung aus Calciumchlorid getaucht war, so das.« er, wie bei Dolezaleks Elektrometer, leitend wurde. Bei der benutzten Aufhängung war die Empfindlichkeit, wenn 90 Volt an die Nadel angelegt waren, ausreichend (250 cm pro Volt bei I Meter entfernter Skala), und das Instru- ment sehr konstant. Wenn das Potential an der Nadel konstant erhalten wurde, so variierte die Empfindlichkeit des Apparates mit Bezug auf ein kleines Uranoxydstückchen während eines Zeitraumes von mehreren Tagen nicht merklich. Zufallige Bewegungen der Nadel wurden wirksam dadurch verhindert, dass der Verbindungsdraht zwischen Elektrometer und Cylinder in eine geerdete Messingschachtel ein- geschlossen wurde, an deren Aussenseite ein kleiner Elektromagnet zur Isolierung oder zum Kurzschliessen der Quadranten diente.') Der exponierte Draht konnte ohne Störung der Verbindungen und ohne Erschütterung des Elektrometers in den Cylinder eingesetzt werden, sodass mit den Ablesungen unmittelbar be- gonnen werden konnte; der einzige Zeitverlust nach dem Abschluss der Exposition bestand in dem Einsetzen des Drahtes und dem Auf- wickek) auf den Rahmen. Nachdem der Draht in das Versuchsgefäss eingesetzt worden war, wurden Messungen des lonisierungsstromes in Zwischenräumen von je 3 Minuten während des l) Diese Anordnung ist früher beschrieben worden. Siehe Am. Journ. Sc, Febr. 1904, S. 100. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 505 ersten Teiles der Versuche vorgenommen, während noch die Aktivitätsveränderung schnell vor sich ging; später wurden nur alle 6 Minuten Ablesungen vorgenommen. Zu Anfang der Versuche kamen verhältnis- mässig kurze Drähte zur Verwendung (5 Meter), deren Aktivitätsabfall mit einiger Genauigkeit etwa 2 Stunden lang verfolgt werden konnte. Die Ähnlichkeit mit dem Verhalten der durch Radium induzierten Radioaktivität war unver- kennbar und findet ihren deutlichen Ausdruck in den Kurven der Figur i. Die obere und untere Kurve, I und III, stellen den Abfall der Fig. I. Aktivität von Drähten dar, die in offener Luft an verschiedenen Tagen exponiert wurden, während die zwischenliegende Kurve II mit einem Draht erhalten wurde, der in einer 2 Liter haltenden Flasche exponiert worden war, welche sehr schwache Radiumemanation enthielt (die Expositionszeit war dieselbe, 3 Stunden) ; dieser Draht wurde vermittels einer Whimshurstschen Maschine auf dasselbe Potential geladen. Die Ähnlichkeit ist ganz auffällig, besonders was die anfängliche bedeutende Abfallsgeschwindig- keit anbelangt, welche charakteristisch für die durch Radium erzeugte induzierte Aktivität ist, und welche ich stets an dem in freier Luft exponierten Drahte beobachtet habe, wenn 2 bis 3 Beobachtungen während der ersten IG Minuten gemacht wurden, nachdem die Exposition au%ehört hatte. Wenn jedoch die Beobachtungen sorgfältig miteinander verglichen werden, so ist es augenfällig, dass sie innerhalb der Versuchsfehler nicht vollständig miteinander übereinstimmen; ein einfacher Blick auf die Kurven in Fig. i zeigt nämlich, dass gegen das Ende die Luftdrähte etwas langsamer als der der Radiumemanation ausgesetzte Draht abfielen. Es erschien nun wahrscheinlich, dass dies an dem Vorhandensein von kleinen Be- trägen irgendeiner Form der Radioaktivität lag, welche langsamer als die auf Rechnung von Radium kommende abfällt, und die daher im Laufe der Zeit sich mehr und mehr fühlbar machen musste. Demgemäss wurden Drähte von 30 m Länge in derselben Weise exponiert und 4 Stunden lang Beobachtungen vorge- nommen. Die Ergebnisse zweier derartiger Versuche sind in Fig. 2 eingetragen, woselbst der Klarheit halber die natürlichen Logarithmen der lonisierungsströme als Ordinaten und die Zeiten als Abszissen aufgetragen sind.^) Die Kurven I und III stellen wiederum den Luft- Fig. 2. draht und die Kurve IV einen zum Vergleich benutzten der Radiumemanation ausgesetzten Draht dar. Das Vorhandensein einer langsam abfallenden Radioaktivität ist an der Kurve zwischen 2 und 4 Stunden deutlich zu sehen. 24 Stunden später war der Draht immer noch merklich radioaktiv, doch war die Wirkung zu klein, als dass man sie mit Genauigkeit hätte messen können; sie betrug ungefähr ein Fünftel der Aktivität bei 4 Stunden. Um die Abfallsgeschwindigkeit dieser be- ständigen Aktivität zu bestimmen, wurden i) Auf dieser J^ichnung ergeben alctive Substanzen, die nach demselben Gesetze abÜleo, parallele Kurven; wenn das Gesetz exponential ist, so muss die Kurve eine gerade Linie ' sein und der Abfall der Linie gleich A in der Formel ! /=/(,•*" sein. Der Nullpunkt der Ordinaten ist gleich- I gültig, so daß wir je nach Bequemlichkeit log 7 oder Qog O . + konst.) eintragen können. Digitized by Google 5o6 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 6 Drahtlängen in weitem Zickzack zwischen den Fenstern der zweiten Etage zweier Gebäude exponiert, wobei die Gesamtlänge 200 m be- trug. Sie hingen um verschiedene Beträge von der Horizontalen herab, so dass ihre elektro- statischen Felder so viel wie möglich von der umgebenden Luft enthielten. Der kleine Durch- messer des Drahtes machte es möglich, diese Länge ohne Schwierigkeit .in das Versuchs- gefäss zu stecken. 9 Stunden später betrug die Stromstärke etwa sechsmal so viel wie die von „spontaner Ionisierung" der Luft her- rührende; wenn dieser Betrag auch klein war, so war er doch mit einiger Genauigkeit zu messen. Fünf Beobachtungen wurden zu dieser Zeit ausgeführt, und nach Verlauf von 1 2 Stunden 5 weitere; indem ich sie zu je zweien kombi- nierte, erhielt ich die folgenden Werte für den Abfallskoeffizienten /i: 0,069 0,069 0,066 0,061 0,073 _ 0,065 i. = 0,067 Die diesem Koeffizienten entsprechende Halb- wertzeit beträgt 10V3 Stunde; dies kommtder Ab- nahmegeschwindigkeit der induzierten Aktivität des Thoriums so nahe, dass wenig Zweifel darüber übrig bleibt, dass die langsam abnehmende Aktivi- tät am Luftdraht wirklich von Thorium herrührt. Es ist möglich, das Verhältnis dieser Aktivität zu der vergänglicheren durch eine verlängerte Exposition des Drahtes zu erhöhen; für die durch Radium induzierte Aktivität ist eine Expositions- zeit von drei Stunden ausreichend, um den .schliesslichen Gleichgewichtswert so ziemlich zu erreichen, während die von Thorium her- rührende induzierte Aktivität mehrere Tage hindurch weiter zunimmt. Durch eine zwölf- stündige Exposition eines langen Drahtes an einem schönen hellen Tage ist es mir geglückt, beträchtliche Mengen dieser langsam abnehmen- den Radioaktivität aufzusammeln. Elf Stunden, nachdem der Draht in den Versuchszylinder gesteckt worden war, betrug der Strom durch das Gas 35mal soviel wie der, welcher von spontaner Ionisierung herrührte; man konnte sein allmähliches Abnehmen mehrere Tage lang verfolgen. Beobachtungen, die sich über ver- schiedene Zeitintervalle ausdehnten (von 6 bis 27 Stunden), zeigten, dass die Abnahme exponen- tiell war und dass der Durchschnittswert von A nach fünf Bestimmungen 0,0616 betrug, was einer Abnahme auf den halben Wert in n,2 Stunden entspricht. Die Beobachtungen über atmosphärische Aktivität lassen sich recht gut, aber doch nicht ganz befriedigend mit der Annahme erklären, dass die Aktivität vollständig von den indu- zierten Aktivitäten des Radiums und Thoriums herrührt. In folgenden Tabellen giebt die 2. Spalte die berechneten Werte der Ionisierung an, die sich nach dieser Annahme ergeben, wobei das Verhältnis der beiden Aktivitäts- formen so gewählt worden ist, dass die beob- achteten und berechneten Werte bei i Stunde und bei 4 Stunden miteinander übereinstimmen; für vorliegenden Zweck hat man die Abnahme der Thoriumaktivität als exponentiell ange- nommen (in der ersten Zeit verhält es sich eigentlich nicht so), während sich die Abnahme der Radiumaktivität nach Kurve IV in Fig. 2 ergiebt') Die dritte Spalte ergiebt die beob- achteten Werte für entsprechende Zeiten, und die letzte Spalte die Difterenzen zwischen den berechneten und beobachteten Werten. Die erste Tabelle giebt die in Kurve I Fig. 2 und die zweite die in Kurve III eingetragenen Ver- suche wieder. Angenommen: Kurve I. bei I c^ j / Radiumaktinttt --= Stunde 1 Thoriumaktivität = 17,0 1,6 bei 4 e. j f Radiumaktivität = S*'^'^'=°( Thoriumaktivität = 0,244 1,324 / (Stunden) Berechnet ' Beobachtet Differem 1,0 18,6 18.6 0,00 1.5 II.I 10,8 +0,30 2,0 6,48 6,20 +0.28 2.5 3.81 3.69 -1-0,12 3.0 2.SI 2.45 -1-0,06 3.5 1.89 1.84 +0.05 4,0 «.57 >.S7 0,00 Angenommen: Kurve II. bei I Stunde / R»diumaktivitSt == 8,77 I ötunoe 1 xhoriumaktivität = 1,23 bei^ c».,_j-„ / Radiumaktivität = t Stunden ^ Thoriumaktivität - = 0,12 = 1,02 / (Stunden) Berechnet ' Beobachtet DiAeren^ 1,0 10,00 10,00 0,00 «.5 6,11 5.59 -ho,i6 a,o 3.73 3.33 +0.20 a.5 2.33 1 2.3° +Ofii 3.0 1,67 ' 1,67 0,00 3.S 1.3* 1 «.2» 0,00 4.0 i.«4 t.14 0,00 l) Bis zu 2,5 Stunden ergiebt diese Kurve IV, sowie anch andere ähnliche von mir angestellte Versuche, von der von Curie und Danne (Comptes rendus 186, 365, 1903) aogt- gebeneo Formel etwas verschiedene Resultate; diese Formel lautet: /= /o lae »i - (a - l) /"»i J . wo fl = 4,20, 61 = 2420 Sekunden, 8% = 1860 Sekunden ist Bei dieser Formel ist die anfängliche Schwierigkeit ma Radium herrührende und schnell abfallende Aktivität nicht mit berücksichtigt. In dem schliesslichen exponentiellen Teile stehen meine Ergebnisse mit denen von Curie und Danoe in enger Obereinstimmung. Der von ihnen erhaltene Halb- zeitwert beträgt 27,9 Minuten, während der sich aus ver- schiedenen von meinen eigenen Versuchen ergebende Wert 27,7 Minuten ist Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 507 Wenn auch diese Unterschiede nicht gross sind, so ist doch offenbar ein bestimmter Gang vorbanden, der darauf hindeutet, dass zwischen ein und zwei Stunden die Luftaktivität etwas schneller abnimmt als eine Kombination der von Radium und Thorium herrührenden indu- zierten Aktivitäten, während zwischen zwei und vier Stunden die Abnahme langsamer ist. Dies icann nicht an dem Fehler liegen, den man bei der Annahme begeht, dass die Thoriumaktivität mit ihrer Endgeschwindigkeit abnimmt ; R u t h e r- ford hat gezeigt, dass nach kurzer Exposition, die durch Thorium induzierte Aktivität zunächst zunimmt, so dass eine Korrektion in dieser Richtung falsch wäre. Eine andere eventuelle Erklärung der Abweichung wäre die, dass die- selbe an einem Fehler in der Bestimmung der Radiumkurve läge; eine Wiederholung der Be- stimmung zeigt jedoch keinen Zuwachs der Geschwindigkeit zwischen i und 2 Stunden an. Wenn wir daher diese Differenzen nicht auf die Rechnung zufälliger Fehler setzen (was in Anbetracht ihres anscheinend systematischen Verhaltens unwahrscheinlich erscheint), so würden sie auf die Anwesenheit einer kleinen Menge einer Form induzierter Radioaktivität hinzuweisen scheinei\, welche schneller abnimmt, als die Abnahmegeschwindigkeit der Radiumaktivität zwischen i und 2 Stunden beträgt. ') Die vor- liegenden Versuche sind nicht genau genug, um mehr als eine gewisse Wahrscheinlichkeit hier- für darzuthun; ich habe jedoch die Hoffnung, dass es möglich sein dürfte, in dieser Richtung vermittels sorgfältiger und besonders zu dem Zwecke angestellter Versuche noch weiter zu gehen. Die einzige andere induzierte Radio- aktivität, die ausser der des Radiums und Thoriums noch bekannt ist, ist die von Aktinium herrührende. Nach einer neuerlichenBestimmung durch Debierne ist deren Abnahme exponen- tiell ^); sie erreicht den Halbwert in 40 Minuten. Diese Geschwindigkeit ist daher zu klein, als dass sie die Abweichung erklären könnte; wenn aber eine Substanz von schneller abnehmender Aktivität vorhanden ist, so ist das Vorhanden- sein einer kleinen Menge durch Aktinium er- regter Aktivität nicht ausgeschlossen, da zwischen den beiden eine teilweise Kompensierung statt- finden konnte. Es ist recht auffällig, dass, wenn auch die Aktivität des Luftdrahtes sicherlich auf Rechnung einer Anzahl verschiedener Aktivitätsformen kommt, die mit verschiedener Geschwindigkeit abnehmen, doch der resultierende Effekt zwischen 0,5 und 2 Stunden so annähernd exponentiell ist, wie dies die geraden Linien in Fig. 2 an- i) Nicht notwendigerweise schneller als die schliessliche Gescliwindigkdt der Radiumaktivität (Halbwert in 28 Minuten). 2) Debierne, Comptes rendus 5. Kebr. 1904, S. 411. geben. Es ist eine weitere Übereinstimmung, dass in diesem Teil der Kurve die Geschwindig- keit den von Debierne für die von Aktinium herrührende induzierte Aktivität gefundenen Werte so nahe kommt. Der Halbzeitwert während dieses Zeitintervalles ist für Kurve I 38 Minuten und für Kurve III 41 Minuten. Wenn die Beobachtungen nicht weiter getrieben würden, so würde die Folgerung auf der Hand liegen, dass die Erscheinung auf Rechnung der Aktiniumemanation in der Luft zu setzen ist Aber das bekannte Vorhandensein der Thorium- aktivität widerspricht der Annahme, dass ein beträchtlicher Teil des Effektes von Aktinium herrührt. Folgende Tabellen werden dies be- weisen; sie gleichenden beiden vorher gegebenen ; nur dass in der Spalte der berechneten Werte angenommen worden ist, dass an Stelle von Radium- und Thoriumaktivität Aktinium- und Thoriumaktivität vorhanden ist. Angenommen : Kurve I. K^i . 0....1. / Aktiniumaktivität = 17,6 bei I Stunde | ThoriumaktivitSt = olgö bei 4 Stunden f Aktiniumaktivität = \ Thoriumaktivität = t (Stunden) 1 Berechnet Beobachtet 0,78 0.79 Differenz i.S 2,0 2.5 3.0 3.5 4.0 18,6 18,6 i',4 10,8 7." 6,20 4.56 3,69 3.04 *.45 2,12 1,84 1,57 1,57 0,00 4-0,60 +0,91 +0,87 +0.59 -1-0,28 0,00 Angenommen : bei I Stunde Kurve IIL {Aktiniumaktivität = 9,11 Thorium&ktivität — 0,89 I • . c-> j / Aktiniumaktivität --^ 0,40 be, 4 Stunden |.j.^^^.^^^,^^.^;^j.j _ ^'^^ / (Stunden) Berechnet Beobachtet 1.0 1.5 2,0 2.5 3.0 3.5 4.0 10,00 6,27 4.05 2,72 1,92 1.43 «.14 lO.OO 5.95 3.53 2.30 1,67 1,32 1,14 Differenz 0,00 +0,32 +0,52 +0,42 +0,25 -H).i« 0,00 Die Differenzen sind weit grösser als bei der Annahme des Vorhandenseins von Radium und Thorium und liegen ganz ausserhalb etwaiger Versuchsfehler; um selbst diese mangelhafte Übereinstimmung zu erzielen, muss man noch eine kleinere Menge Thoriumaktivität annehmen, als die beobachtete, zu späteren Zeiten als nach 4 Stunden zulässig ist. Auch von vornherein erscheint es unwahrscheinlich, dass ein grosser Teil der Wirkung auf Rechnung von Aktinium kommen sollte; die Radiumemanation ist bekannt- lich im Erdboden vorhanden und nimmt so langsam ab (Halbwert in 4 Tagen), dass für eine weitgehende Diffusion der Emanation durch Digitized by Google 5o8 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. die Atmosphäre reichlich Zeit vorhanden ist; die Aktiniumemanation nimmt andererseits mit grosser Geschwindigkeit ab (Halbwert in 4 Sekun- den ')), und wenn dieselbe nicht im Erdboden in verhältnismässig ungeheuren Mengen vor- handen ist, und nicht fern von der Oberfläche liegt, so können ihre Wirkungen in freier Luft nidbt über die der Radiumemanation das Über- gewicht erhalten. Es ist kein Grund zur An- nahme vorhanden, dass dem so wäre; jeder Ersatz von Radium durch Aktinium in den be- rechneten Werten zieht eine grössere Abweich- ung von den beobachteten Werten nach sich. Aber wie früher bemerkt, wenn es sich heraus- stellen sollte, dass eine kleine Menge schneller verschwindender Aktivität wirklich vorhanden ist (wie man einigen Grund zu vermuten hat), so ist es nicht unmöglich, dass sich auch einige Aktiniumaktivität vorfinden sollte. Herr A. M. Dadurean, dem ich freundliche Unterstützung bei manchen der vorliegenden Versuche ver- danke, ist augenblicklich mit einem Versuch beschäftigt, die Anwesenheit oder Nichtanwesen- heit einer solchen Aktivität endgültig festzu- stellen. Man wird bemerken, dass der allgemeine Abfall von Kurve III weniger schnell ist als der von Kurve I, und dass eine beträchtlich grössere Menge der Thoriumaktivität vorhanden zu sein scheint. Dies dürfte sich meines Er- achtens nach den bekannten Eigenschaften der Radium-und Thoriumemanationen erklären lassen. Die in I eingetragenen Versuche wurden an- gestellt, während der Erdboden hartgefroren war und zwar (abgesehen von gelegentlichem oberflächlichem Auftauen) mehrere Monate lang sich in diesem Zustande befunden hatte; III ist das Ergebnis einer einen Monat später ange- stellten Exposition, als der Frost vom Boden vollständig verschwunden war. Die Abnahme der Thoriumemanation (Halbwert in einer Minute) ist so schnell im Vergleich zu der der Radium- emanation, dass jede Verzögerung in ihrem Freiwerden vom Erdboden das Verhältnis, in dem sie in der Luft vorhanden ist, beträchtlich verkleinern würde. Nach der herrschenden Theorie der Radioaktivität, die wir J. J.Thom- son und Rutherford verdanken, erzeugt der Zerfall der gasförmigen Emanation eine feste Substanz, auf deren Rechnung die induzierte Radioaktivität kommt, und die wir nach Ruther- ford Emanation X nennen können. Die Teil- chen der Emanation X, die das Gas hervor- bringt, bevor dasselbe den Erdboden verlässt (und zwar die beider Arten), würden die obere Luft niemals erreichen, da sie nicht so wie die Mole- küle eines Gases diffundieren, sondern sich im Erd- boden absetzen würden: andererseits würden die l) Debierne, 1. c. nachdem Entweichen des Gases hervorgerufenen sich, da sie so klein sind, sehr langsam absetzen, und dürften von den Luftströmen über beträcht- liche Entfernungen hin fortgetragen werden. Die Annahme, dass die kleineren Mengen der Thoriumaktivität an dem Zugefrorensein des Erdbodens liegt, wird von zwei anderen Ver- suchen (die jedoch unvollständig sind und daher im einzelnen nicht angegeben werden sollen) bestätigt, von denen der eine bei gefrorenem und der andere bei nichtgefrorenem Boden angestellt wurde; im letzteren Falle war die Abnahme beträchtlich langsamer und wies auf eine grössere Menge Thoriumaktivität hin. Die in III beobachtete kleinere Gesamtaktivität könnte als eine Widerlegung obiger Erklärung angesehen werden; ich meine jedoch, dass die- selbe an einer anderen Ursache lag. Es war nämlich an dem Tage, an dem der Versuch angestellt wurde, in der Luft ein sehr beträcht- licher Dunst vorhanden, und es herrschte wenig Wind; der andere Versuchstag hingegen war ausnahmsweise klar und an ihm blies eine kräftige Brise. Der Wind würde einen grösseren Teil der Teilchen der Emanation X in das elek- trische Feld des Drahtes einbringen, und der Umstand, dass dieselben nicht mit Wasser- tropfen (oder jedenfalls nur mit sehr kleinen) geladen waren, würde dieselben zu einer Be- wegung mit grösserer Geschwindigkeit längs der Kraftlinien veranlassen; daher würde dann eine grössere Anzahl vom Drahte aufgefangen werden, selbst dann, wenn die Anzahl in einem Kubikcentimeter Luft in Wirklichkeit kleiner sein würde. Die einzige Exposition eines Drahtes, die ich an einem klaren windigen Tage vorgenommen habe, seitdem der Erdboden auf- getaut ist, betrug 12 Stunden, sodass das Er- gebnis sich mit der 3 stündlichen Exposition nicht unmittelbar vergleichen lässt; ausserdem wurde nicht die gesamte Aktivität, sondern nur I der nach 10 Stunden übrig bleibende Thorium- I effekt beobachtet. Wenn wir diesen auf seinen ' 4 Stunden nach Schluss der Exposition beob- I achteten Wert reduzieren, den Längenunterschied ' der Drähte in Betracht ziehen und annehmen, I dass die Beziehung zwischen der Thorium- I aktivität und der Expositionszeit I •/. = /(,_,--) ' beträgt, so giebt der erzielte Wert an, dass I ungefähr 7SProz. mehr von der Thoriumaktivität I sich auf Drähten von gleicher Länge in derselben I Zeit an dem klaren Tage würde abgesetzt haben, i als der Boden nicht zugefroren war, als dies I an dem klaren Tage bei zugefrorenem Boden j der Fall war. I Eine ähnliche Erklärung lässt sich für den Umstand geben, dass die Radioaktivität von ' Regen und Schnee, die Herr D. T. R. Wilson Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 509 entdeckt hat, "mit anderer Geschwindigkeit als die des negativ geladenen Drahtes abnimmt. Wilson findet, dasserstere in ungefähr 30 Minu- ten auf den halben Wert sinkt '), und dies kommt der schliesslichen Geschwindigkeit der von Radium induzierten Aktivität sehr nahe. Wenn wir annehmen, dass ein Teil der Tropfen der Regenwolken sich an den positiv geladenen Partikeln der in der Luft vorhandenen Radium- emanation X kondensiert, so würde die Zeit, welche die Tropfen zum Fallen und die das Wasser zum Sammeln und Verdunsten braucht, eine Beobachtung des anfänglichen nicht exponentiellen Verschwindens dieser Aktivität verhindern; es würde schliesslich nur das regel- mässigverschwindendeEndproduktübrig bleiben. Die Abwesenheit eines beträchtlichen Betrages Thoriumaktivität lässt sich mit dem schnellen Abfall der Thoriumemanation erklären; freilich können die Partikel der Thoriumemanation X, die in der Nähe des Erdbodens vorhanden sind, manchmal von dem Winde zu beträchtlichen Höhen getrieben werden, aber das Verhältnis der Radiumaktivität muss beim Aufwärtsgehen ständig zunehmen, da wir bei der Radiumaktivität nicht nur die von der Nähe des Erdbodens in die Höhe geblasenen Teilchen, sondern auch die von der Radiumemanation an Ort und Stelle erzeugten Teilchen haben. Das langsame Ver- schwinden dieser Emanation erlaubt eine Diffu- sion zu weit grösseren Höhen, als dies bei der Thoriumemanation der Fall ist. Es ist zu er- warten, dass ein negativ geladener mehrere Hundert Fuss über dem Erdboden aufgehängter Draht eine kleinere Thoriummenge zeigen würde, als ein Draht, den man in der Nähe der Erd- oberfläche exponiert. Ich habe mich auch nach Beweisen für die Anwesenheitvon Thorium- und Aktinium-Emana- tion im Boden umgesehen, ohne jedoch bisher endgültige Ergebnisse zu erzielen. Es ist natürlich zu diesem Zwecke unnötig, die Luft vom Erdboden aufzusaugen und in ein Elek- troskop oder einen Kondensator einzubringen, wie bei der Untersuchung nach Radiumemana- tion, und zwarwegendes schnellen Verschwindens der Thorium- und Aktiniumemanation. Ein galvanisiertes Blechrohr von 1 5 cm Durchmesser und 2 m Länge mit offenem Boden wurde in den Erdboden versenkt und ein negativ geladener Draht darin aufgehängt. Die Oberseite wurde geschlossen und ein leichter Luftstrom durch den Cylinder hindurchgesaugt (so dass er vom Erdboden aus in den offenen Boden eintrat); hierzu diente eine Filterpumpe. Der Draht nahm keine genügende Radioaktivität an, dass man ihren Abfall länger als zwei Stunden lang hätte beobachten können, und selbst während i) Proc. Cambr. Phil. Soc. 18, 17, 1902. ' dieser Zeit war die im Cylinder hervorgerufene Ionisierung zu klein zum Anstellen von genauen Beobachtungen. Die Geschwindigkeit schien etwas kleiner zu sein als bei der von Radium induzierten Aktivität; doch verdient das Er- gebnis kein grosses Vertrauen. Es ist wahr- i scheinlich, dass eine grössere Höhlung im Erd- ' boden besser definierte Ergebnisse liefern würde; I doch war ich bisher nicht imstande, dies zu I untersuchen. I Schlussfolgerungen. I I. Die Radioaktivität, welche ein in freier i Luft exponierter negativ geladener Draht an- nimmt, ist (wenigstens wenn der Versuch unter ' denselben Bedingungen wie in Newhaven aus- j gefuhrt wird) hauptsächlich, wenn nicht gänzlich, auf Rechnung der induzierten Aktivität von I Radium und Thorium zu setzen. Bei einer I 3stündigen Exposition kommen 3 — 5 Proz. des I gesamten Anfangseffektes auf Rechnung der Thoriumaktivität; das Verhältnis hängt offenbar I von der grösseren oder geringeren Leichtigkeit ab, mit der die Emanationen aus dem Erdboden j entweichen. Bei einer 12 stündigen Exposition I beträgt die Thoriumaktivität manchmal 1 5 Proz. ! des Gesamtwertes, und bei einem langen Drahte ! lässt sich ihre Abnahme mehrere Tage lang I verfolgen. Es sieht so aus, als ob eine kleine Menge einer schneller vergehenden Aktivität I ausserdem noch vorhanden wäre, doch reichen I die Versuche nicht zur endgültigen Feststellung . dieser Thatsache aus. ! 2. Die Radioaktivität von Regen und Schnee liegt wahrscheinlich an der durch Radium indu- zierten Aktivität; das Nichtvorhandensein des ■ Thoriumeffektes Hesse sich durch den Umstand erklären, dass die schnelle Abnahme derThoriuni- emanation dieselbe daran verhindert, in nennens- werten Mengen die Höhe zu erreichen, in der I sich Regentropfen bilden. Sheffieldsches wissenschaftliches Institut der Yale-Universität, April 1904. (Aus dem Englischen übersetzt von A. üradenwitz.) (Eingegangen 24. Mai 1904.] Ober die Ionisation verschiedener Gase und Dämpfe durch Poloniumstrahlen. Von Cäcilia Böhm-Wendt. J. J. Thomson spricht in seinem Werke „Conduction of electricity through Gases" bei der Ionisation verschiedener Gase ') auch über die Versuche von Rutherford und Mc. Clung^), t) Thomson, S. 281, Ionisation in different gases. 2) Rutherford and Mc. Clung, Phil. Trans. A. cxcvi, S. 25, 1902. Digitized by Google 5IO Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. die zu dem Behufe gemacht wurden, die Grösse der Ionisation (durch Uraniumoxyd) in ver- schiedenen Gasen bei vollkommener Absorption zu berechnen. Thomson sagt an dieser Stelle: „Es wäre sehr wünschenswert, dass Experimente dieser Art, wie sie Rutherford und Mc. Clung machten, mit möglichst vielen Arten von Strah- len angestellt würden." Ich habe nun analoge Messungen mit Polo- nium (Radiotellur) vorgenommen und zwar diente mir zu meinen Versuchen ein Wismut-Stäbchen, auf welchem nach Marckwalds Verfahren circa Vio mg Radiotellur niedergeschlagen war. Die Versuchsanordnung war hierbei folgende: Das Poloniumstäbchen befand sich in einem Metallgefässe, das auf bekannte Spannungen geladen war, und wurde über ein Galvanometer zur Erde abgeleit«t. Die schematische Darstel- lung gibt Figur i. Ich nahm getrennte Messungen des Stromes vor: a) bei kleineren Spannungen, und zwar 200 bis 300 Volt; hierbei wurde dann der Sättig- ungsstrom A" nach der Formel extrapoliert E = Ay S- b) bei hohen Spannungen, die durch An- wendung einer Influenzmaschine, verbunden mit einer Leydner Flasche, erreicht wurden. Bei hohen Spannungen konnte der Sättigungsstrom direkt gemessen werden; teilweise berechnete ich ihn gleichfalls durch Extrapolation. Im Falle a benutzte ich zweierlei Metall- gefässe: einen kleineren Cylinder (Durchmesser 1,6 cm), in welchem die Strahlung nur teil- Tabelle 1. Gas Luft Leuchtgas Kohlendioxyd Tolnol**) Chloroform Benzol Äther Schwefelkoh- lenstoff Schwefelkoh- lunstofT Dichte »,*) i'iEiuzel- I messung. 1,00 0,48 '.52 1,06 1,66 '.«7 1,90 1,64 I 0,9 0,8 3.9 7,5 7,5 7,5 5.8 7 7.1 6.5 6,4 ".5 »1,4 8,S Mittel (3.09) — 8,8 5) in "/fi von 5,*»*) (7.2) 10,9 18,8 14,6 16,9 '6,5 28 21,2 weise absorbiert wurde und einen grösseren (Durchmesser 10 cm), in dem die Absorption wohl nahezu als vollkommen angesehen werden konnte. Die Resultate im kleineren Gefässe giebt Tabelle i. Aus diesen Resultaten geht hervor, dass der Sättigungsstrom von der Gasdichte abhängig ist. Der Wert S\ für Luft kann hier nicht als zuverlässig angesehen werden, weil die Werte *) /] und /] sind in mm gemessen bei den Spannungen 200, resp. 300 Volt, und zwar ist filr das benutzte Galvano- meter I mm gleich 3 , l X lo- •" Ampire. **) Unter der Gasdichte ist fUr Toluol und die folgenden Substanzen die Dichte der Mischung aus der betreffenden Substanz mit Luft zu verstehen. ***) ^2 folgt in Tabelle 2. Mtf-it i"^ - o- -»JV* für i'i und h zu klein waren, um Beobachtungs- fehler auszuschliessen. Die Messungen im grösseren Gefasse ergaben zunächst bei niederen Spannungen folgende Resultate: Tabelle 2. G.ts Luft Leuchtgas Kohlendioxyd Schwefelkohlenstoff Benzol Toluol Chloroform Äther») Äther Äther 31 34,4 »5.3 25 29.9 30.2 21,5 i6 • 3,6 »3 35.8 36,9 31.3 3« 35,3 34,7 27,5 21,9 19 '7.5 42,7 39,5 43.« 43.8 43.3 4t 43 SO) 50 Mittel 45 35' I *) Auf Äther werde ich noch später zurückkommen. i Wie man aus Tabelle 2 ersieht, zeigen sich I hier nur geringe Unterschiede in den Werten I von .S2 bei den verschiedenen Gasen und , Dämpfen. Die Werte für den Sättigungsstrütn I bei hohen Spannungen zeigt I Tabelle 3. Gas Luft E in Volt (extrapoliert) Leuchtgas Kohlendioxyd Äther 2000 — 1500 ' 34 ' 2000-1100 34 I iioo — 700 33 I 2000—1500 35,8 2000—1000 35,2' 1500—700 35 1000—700 2000 — 1500 1400— 1000 1500 1000 800 600 34 3« 36 I i-*) Mittel 34 35.5 3+ 33.5 *) Es zeigen sich jetzt kleinere Werte filr 5, weil das Polonium-Stäbchen schon weniger aktiv geworden ist, höchst- wahrscheinlich durch das öftere Abwischen der an ihm kon- densierten Dämpfe. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. Sil Alle die gefundenen Werte für den Sättig- ungsstrom bestätigen somit die Annahme Rutherfords und Thomsons, dass die Ioni- sation in verschiedenen Gasen unabhängig von der Gasart ist und dass alle Gase, wenn die ganze Strahlung absorbiert wird, den gleichen Wert des Sättigungsstromes geben. Anmerkung. Äther allein zeigte während der Untersuch- ungen ein ungewöhnliches Verhalten. Bei nie- deren Spannungen trat bei einer Reihe nach- einander gemachter Beobachtungen eine auf- fallende fortwährende Abnahme der Werte für / ein, bis letztere nach einiger Zeit endlich kon- stant blieben. Wenn man etwas frischen Äther in das Gefäss brachte, zeigte sich neuerdings eine Abnahme der Grössen i. Ausserdem er- schienen für Spannungen zwischen 100 bis 200 Volt oft solche Werte, dass die aus ihnen extra- polierte Grösse .S negativ, eventuell unendlich wird. Bei hohen Spannungen ergaben sich nur geringe Abnahmen von i und die Werte für .S" bleiben unterhalb des Wertes, der für 5" zu er- warten war. Die folgenden Tabellen bringen die Ergebnisse für Äther. Die Spannung, welche nötig ist, um .S" zu .erzielen, steigt demnach. Das ungewöhnliche Verhalten des Äthers lässt sich vielleicht da- durch erklären, dass man annimmt, die anfangs gebildeten Ionen wirken als Kondensationskerne und nehmen durch längere Zeit an Masse zu, so dass sie weniger beweglich werden und diese kleinere Beweglichkeit scheint sich eben durch eine Abnahme der Stromstärke geltend zu machen. Wien, II. physikal. Institut der Universität, Juni 1904. (Eiogegangeo 14. Juni 1904.J I Tabelle 4. ] / ^^E- =- 100 V. E^ -200 V. in Minateo 1 '1 '2 0 7 1 t 14 4 6,9 13,8 8 1 6,6 '3,3 12 6,3 «3,2 16 . 6,2 «3,1 16—32 6,1 1 12,9 Tabelle 5- . ... ' £\ — ^ 100 \ £■> ■= 200 1 1 111 Minuten S »1 '2 0 1 18.5" 6 ! — 17,5 1 7'/« 1 — 17 ) 3, 8>,'4 1 9,8 8'/2 — 1 17 >0'/2 — 1 16 1 I2V2 ' — »5 j 3.A 13» 2 ' 8,5 — 14 — «5 II :; 8.0 1 1 I 5 1} - Ober ein aus Rohpetroleum gewonnenes radio- aktives Gas. Von E. F. Burton. Im Verlaufe ihrer Untersuchungen über die Radioaktivität der Atmosphäre haben Elster und Geitel') gezeigt, dass der Erdboden und die die Oberflächenschichten der Erde darstel- lenden Felsmassen die Quelle einer Emanation oder eines Gases sind, welches allmählich in die Luft entweicht und daselbst Eigenschaften zeigt, welche denen der radioaktiven Emanationen des Thoriums und Radiums ähneln. In einer gemeinschaftlichen Arbeit von Prof. Mc. Lennan und mir '') über die Leitfähigkeit von in Behäl- tern aus verschiedenen Metallen eingeschlossener Luft sind Beobachtungen angefiihrt, aus denen hervorgeht, dass Metalle in geringem Masse die Quelle einer ähnlichen Emanation sind. Dies Ergebnis ist unterdessen von Strutt*) be- stätigt worden, welcher festgestellt hat, dass Luft, die man durch eine auf eine Temperatur gerade unterhalb der Rotglut erhitzte Glasröhre hindurchbläst, welche Kupferspäne enthält, eine drei- bis viermal grössere Leitfähigkeit annimmt, als der normale Wert beträgt. Strutt') hat auch dargethan, dass man eine boct^adig radioaktive Emanation erhalten kann, wenn man Luft durch Quecksilber hindurchgehen lässt, welches bis auf ungefähr 300" erhitzt ist. Neuer- dings hat dann Prof. J. J. Thomson*) das Vor- handensein eines radioaktiven Gases im Cam- bridger Leitungswasser und ebenso auch in dem Wasser einer Anzahl Quellen in verschie- denen Teilen Englands festgestellt. Ähnliche Ergebnisse sind von Himstedt') in Freiburg und von Lord Blythswood und H. S. Allen') mit den Bathschen Mineralwässern erzielt worden. Noch später hat Adams') eine sorg- fältige Untersuchung des radioaktiven Gases im Cambridger Leitungswasser ausgeführt, und seine Ergebnisse sind, ebenso wie die von Strutt über die Emanation des Quecksilbers, dazu an- gethan, den Beweis zu führen, dass die Akti- 1) Diese Zeitschr. 3, 574, 1902; Denkschr. d. Kom- mission fiir luftclcktr. Forschungen (München 1903). 2) Phil. Mag. Serie j, Jum 1903, S. 699. 3) Phil Mag. Serie 6, Juli 1903, S. 113. 4) Proc. Camb. Phil. Soc. (12), 3, 172, 1903. 5) Berichte der Naturf.-Ges. von Freiburg i. B. 18, loi 1903- 6) Nature, Jan. 14, 1904, S. 247. 7) Phil. Mag. Serie 6, Nov. 1903, S. 563. Digitized by Google 512 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. vität in allen diesen Fällen von der Anwesen- heit einer Substanz herrührt, welche der Radium- emanation sehr ähnlich, wenn nicht gar mit ihr identisch ist. In folgender Arbeit werden Versuche an einem hochgradig radioaktiven Gase beschrieben, " welches' ich aus Rohpetroleum gewonnen habe, und welches sowohl in Bezug auf die Geschwin- digkeit, mit der seine Aktivität abnimmt, als auch in Bezug auf die Natur der von ihm her- vorgerufenen Radioaktivität den von den eben- erwähnten Forschern untersuchten Emanationen sehr stark ähnelt. Der Apparat. Das bei den Versuchen benutzte Petroleum wurde aus einer Herrn A. C. Edward in Petrolia, Öntario, gehörenden Quelle bezogen; ich bin genanntem Herrn auf- richtigen Dank für die vielen Ölproben schuldig, welche er mir im Laufe der Untersuchungen zur Verfügung gestellt hat. Das Petroleum aus diesem Orte wird direkt von dem in einer Tiefe von 465 Fuss unterhalb der Oberfläche liegen- den Kalk entnommen. Möglicherweise entsteht dasselbe in diesen Felsgebilden; jedoch sind Gründe vorhanden, anzunehmen, dass das Öl seine Quelle in einer tieferen Schicht hat, und zwar sehr wahrscheinlich in der darunter liegen- den Trentonformation. Das zu untersuchende Petroleum befand sich in einer grossen 3 Liter- flasche D (Fig. i), welche in einem Wasser- bade stand. Diese Flasche stand mit einer Wasserflasche E in Verbindung, welche teil- weise mit konzentrierter Schwefelsäure angefüllt war, und ferner mit einer zweiten Flasche F^ welche in Eis eingebettet war und dazu diente, alle Dämpfe, die von dem erwärmten (Me aus- gesandt wurden, zum Kondensieren zu bringen. Die Röhre .V war mit Phosphorpentoxyd gefiillt, und die Röhre H dicht mit Glaswolle verpackt. Das Gefass A bestand aus dünnem galvanisier- tem Eisen und war 62 cm lang und 25 cm im Durchmesser; es war mit einer Sucherelektrode C versehen, welche an einem mit einer Schutz- röhre B versehenen Ebonitstift befestigt war. Der Stab C war mit dem einen Quadranten- paare eines Quadrantelektrometers nach Dole- zalek verbunden, dessen Empflndlichkeit der- artig war, dass eine Potentialdifferenz von i Volt zwischen den Quadranten eine Ablenkung von 1 100 mm auf einer in i m Entfernung befind- lichen Skala ergab. Während der ganzen Dauer der Versuche wurde der Cylinder A vermittels einer Batterie kleiner Akkumulatoren auf einem Potential von 168 Volt erhalten und die Leit- fähigkeit des darin beflndlichen Gases durch Messung des Sättigungsstromes nach der Sucher- elektrode bestimmt. Dieser Sättigungsstrom betrug, wenn der Cylinder A mit gewöhnlicher trockener Luft angefüllt war, ungefähr 16,5 Teilstriche der Skala pro Minute. Nachdem das Waser im Heizbade bis auf den Siedepunkt erwärmt worden war, liess man 15 Minuten lang Luft durch das Öl hindurchperlen und mit Hilfe einer Wasserpumpe in den Cylinder ein- treten. Der Cylinder wurde hierauf von der Röhre H abgetrennt und hermetisch zuge- schmolzen, worauf von Zeit zu Zeit Messungen über die Leitfähigkeit des darin enthaltenen Gases angestellt wurden. Die Dichte dieses Gases wurde in jedem einzelnen Falle bestimmt; sie betrug etwa 1,05, wenn man Luft als Ein- heit annimmt. Eine radioaktive Emanation. Sobald die Luft, welche durch das Öl hindurchpassiert war, in den Cylinder eingeführt worden war, stellte man fest, dass dieselbe eine anfängliche I Leitfähigkeit besass, welche weit grösser als I die normaler Luft w^ar. Ihre Leitfähigkeit nahm I ständig zu, und zwar setzte sich diese Zunahme, ' nachdem der Cylinder verschlossen worden war, I ungefähr 3 Stunden lang fort; hierauf erreichte sie einen Maximalwert und nahm dann wieder langsam in fast geometrischer Progression mit I der Zeit ab. Frische Luft, welche durch ver- i schiedene Petroleumproben unter genau gleichen I Bedingungen in den Cylinder eingetreten war, besass, wie man feststellen konnte, verschiedene Anfangswerte der Leitfähigkeit; aber in jedem Falle nahm die Leitfähigkeit der eingeschlossenen Luft in ungefähr 3 Stunden kontinuierlich bis auf ein Maximum zu, • welches 40 Proz. höher war als der Anfangswert. Hierauf nahm sie nach einem Exponentialgesetz ab und fiel stets in ungefähr 3,125 Tagen auf ungefähr die Hälfte des Wertes. Eine typische Beobachtungsreihe über die Leitfähigkeit von Luft, welche durch eine der Ölproben hindurchpassiert war, ist in Tabelle I angegeben, wobei die Zeit von dem Augenblick an gerechnet worden ist, in dem der Cylinder geschlossen wurde. Tabelle I. Zeit ' StromstSrke 1 Willkürliche 1 Zeit Strumstärke Willkarlichc Stund. Min. Skala 1 Stund. Min. SkiU 10 1 9» 27 ' 92 — 30 1 9S.6 41 1 30 83.5 I 1 4 103 50 1 77.8 I ■■ 35 iti,7 67 , 7' 2 1 8 116,5 73 30 67.7 2 1 43 1 "9.7 95 i 60.3 9 30 1 IH.6 116 30 50,8 20 1 — 1 lOI 12g »3 ! 95,7 «38 ' 30 48,6 Diese Ergebnisse sind in Fig. 2 gp-aphisch dar- gestellt; die Ordinaten der Kurve stellen die Leitfähigkeit des Gases und die Abszissen die Zeiten in Stunden dar. Wie bei Prof Thomsons Versuchen mit Cambridger Leitungswasser und wie bei den Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. S13 Ziv WajucrPlunpc. lurBaOerU.. nation herrührt. Auf diese Weise nimmt die Itv Erd», 'Ztim. XlAlmruta: Fig. I. Struttschen Quecksilberversuchen fuhren alle beobachteten Erscheinungen zu der Schluss- folgerung bin, dass Luft beim Durchgange durch Petroleum sich mit einem radioaktiven Gase oder Emanation vermischt. Der erste Teil der Kurve, welcher zu dem Maximum hinauffuhrt, entspricht genau dem der Kurve, welche von Rutherford') für die Radiumemanation ge- geben worden ist, und das gleiche ist mit der Kurve der Fall, welche Strutt fiir das radio- aktive Gas angiebt, das er beim Durchtreiben von Luft durch Quecksilber erhalten hat; er lässt sich daher auch in derselben Weise er- klären. Der Wert der Leitfähigkeit unmittelbar nach dem Zuschmelzen des Cylinders giebt ein Mass für die Ionisierung, die von der Emanation selbst herrührt. Nach der Zerfallstheorie er- zeugt, wie dies Rutherford angiebt, die Ema- nation jedoch durch ihren Zerfall fortdauernd die Materie, welche die induzierte Radioaktivität hervorruft und das durch letzteres Material noch hinzukommende lonisierungsvermögen neutra- lisiert eine Zeitlang mehr als vollständig die Abnahme, welche von dem Zerfall der Ema- I Leitfähigkeit von der Luft, welche mit dieser i Emanation kurz vorher geladen worden ist, I allmählich bis auf einen Maximalzustand zu, I welcher dann erreicht ist, wenn der Verlust I an lonisierungskraft infolge des Zerfallens der I Emanation gerade durch den Gewinn ausge- glichen wird, welcher der bei diesem Zerfall hervorgerufenen induzierten Radioaktivität zu- zuschreiben ist. Von dieser Zeit an giebt die angegebene Veränderungsgeschwindigkeit die Zerfallsge- schwindigkeit der Emanation an. Das Gesetz, welchem die Zerfallsgeschwindigkeit der Radium- emanation folgt, lässt sich durch die Gleichung ausdrücken wobei 7o der Wert der Leitfähigkeit zu irgend- einem gegebenen Zeitpunkte, jt derselbe Wert nach Verlauf von / Sekunden, e die Basis der natürlichen Logarithmen und X eine Konstante ist. Durch Benutzung dieser Gleichung Hessen sich die Werte von Vi ftir eine Anzahl der oben gegebenen Ablesungspaare bestimmen, und die Ergebnisse sind in Spalte i von Ta- belle II zusammengefasst. Diese Werte von Vi, welche einen Mittelwert von S57000 er- geben, zeigen eine auffällige Zunahme mit der Zeit und weisen daher darauf hin, dass die Zerfallsgeschwindigkeit geringer ist, als dem obenangegebenen Gesetze entsprechen würde. Diese Abweichung vom Zerfallsgesetze liegt wahrscheinlich an einer geringen Spur einer ' radioaktiven Substanz im Gase, welche bestän- diger ist als die Emanation, und von der wei- terhin die Rede sein wird. Tabelle II. Spalte I — Burton Stromstärke: Spalte II — Strut t 1 Spalte III — Adai Stromstärke: , ns Zeit in Stunden Zeit in Stunden Stromstärke: , WiUkflrlicher ', Massstab 1 X WiUkariiclier Massstab ' X i„ <:,^n-i.„ WiUkflrlicher ' m Stunden, ^,^,354,1, , '1 1 X 0 119,7 i 360000 0 140 , 1 379000 ll 0 1 188 1 366000 «7 lOI 414000 18 118 389000 16,7 i 160 1 401000 47 77,8 669000 42 94.5 1 1 472000 404 1 "9 1 495000 64 7« 617000 66 78,7 1 504000 64,8 108 1 381000 92 60,3 726000 90 66,3 ! 1 1 371000 88,9 1 86 1 1 1 372000 «35.6 48,6 140,5 40,6 138.6 1 53 1 573000 I -- — 160,8 1 46 I 1 I X - 5"«« ^ == 423000 1 y — 425000 Halber Wert in 3,125 Tagen Halber Wert in 3,18 Tagen t) Phil Mag. Serie 5, April 1903, S. 445. Halber Wert in 3 Tagen Digitized by Google 514 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. In Spalte 2 von Tabelle II ist eine Reihe der Stru tischen Ablesungen für die Ionisier- ung gegeben, welche von dem radioaktiven Gase in Quecksilber herrührt, während Spalte 3 die von Adams mit der aktiven Emanation des Cambridger Leitungswassers erzielten Werte enthält. Die berechneten Werte von Vi sind in beiden Fällen angegeben, zeigen jedoch nicht den an den Zahlen in Spalte i zu bemerken- den Zuwachs. Die Mittelwerte der drei Reihen von Werten von V i , die in Tabelle 2 angeführt sind, sind zusammen mit den Mittelwerten derselben Konstante, die von Frau Curie') und von Rutherford*) für den Zerfall der Radiumemanation erzielt worden sind, sowie auch mit dem nach den Himstedtschen Er- gebnissen für das radioaktive Gas im Wasser berechneten Mittelwerte in Tabelle III zusammen- Forscher Emanationsqaelle Wert voD y Mme. Cmie Rntherford Strutt .'\dams Himstedt BurtoD Radium Radium Queclcsilber Leitungswasser Wasser Petroleum 497,000 463,000 423,000 4*5,000 491,000 557,000 gestellt. Die einzelnen Werte zeigen eine sehr nahe Übereinstimmung und führen zu dem Schlüsse, dass die aktiven Gase von Petroleum, Quellwasser und Quecksilber sehr wahrschein- lich mit der Radiumemanation identisch sind. 49 Z» » 40 «o Fig. 2. 100 480 /49 ISO Stzirvd-erv. Bei seinen Versuchen mit Cambridger Lei- tungswasser fand Prof. J. J. Thomson, dass, wenn das Wasser einm2d gut ausgekocht wor- den war, das bei darauffolgendem Wiederauf- kochen ausgetriebene Gas nicht merklich radio- 1) Tbise, pres. ^ la Facult£ des Sciences de Paris, 1903. 2) Phil. Mag. Serie 5, April 1903, S. 445. I aktiv war. Bei vorliegender Untersuchung wurde Luft durch eine ausgesuchte Ölprobe hindurch an drei aufeinanderfolgenden Tagen und dann wieder am dritten Tage in den Cylinder ge- saugt und die erste Messung ungefähr 24 Stun- den, nachdem das Petroleum aus der Quelle ausgepumpt worden war, vorgenommen. Jedes- mal, wenn das Öl benutzt worden war, wurde das Bad auf die Siedetemperatur gebracht, und Hess man 15 Minuten lang Luft hindurchperlen: hierauf wurden die Beobachtungen über die Leitfähigkeit der Luft in dem Cylinder begonnen und in Zwischenräumen ungefähr 20 Stunden lang fortgesetzt. Die in Tabelle 4 wiedergegebenen und durch die Kurven in Fig. 3 veranschaulichten Ergeb- nisse zeigen, dass die Aktivität, welche frische ^ III t it i» i« 4*. StiLttden,. Fig. 3- Luft beim Durchsaugen durch das Öl annimmt, von Tag zu Tag allmählich abnahm. Die den einzelnen Versuchen entsprechenden Kurven zeigen dasselbe Verhalten wie in Fig. 2. In jedem Falle nahm die Leitfähigkeit bis auf ein Maximum in ungefähr 3 Stunden zu und hier- auf allmählich ab. Die Maximalströme bei den vier Versuchen betragen bezw. das 13,9-, 5,6-, 3,2- und i.gfache der Leitfähigkeit ge- wöhnlicher Luft, woraus hervorgeht, dass das Öl am Ende einer Woche immer noch in be- trächtlichem Masse die Fähigkeit besass, der durchgesaugten Luft Radioaktivität zu verleihen. Die Versuche, welche ich mit einer Ölprobe anstellte, die bei Vorversuchen benutzt und in einem festverkorkten Glasgefass mehr als einen Monat beiseite gestellt worden war, ergaben Werte, welche mit denen in Kurve 4, Fig. 3, Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. S15 Tabelle IV. Kurve I ! Kurve II Kurve III j Kurve IV Zdt ] Strom: Zeit Strom: ! 1 Zeit Strom: Zeit Strom: Willkürliche Willkürl. Willkürl. Willkürl. Stdn. Min. Einheiten Stdn. Min. Einheiten Stdn. 1 Min. Einheiten Stdn. Min. Einheiten lo , 158,7 1 1 30 80 1 ^ 49 1 35 29,8 30 1 »74.2 • 83,4 3 10 53 55 30.3 I 5 196.7 « 30 87,2 J3 43 i 3 3«-6 I 30 1 203,7 3 40 92,6 24 41.S 1 32 25,2 • 50 1 214,2 5 ! 92 1 i 2 30 1 222,5 'S 1 84,3 1 1 3 30 226 ! 1 4 224,2 ' 1 8 15 1 211,1 1 1 ; 1 22 1 .76 ; 1 1 1 ! dargestellten fast identisch sind; die in diesem Falle verliehene Maximalleitfähigkeit belief sich auf das 1,6-fache der von gewöhnlicher Luft. Nach diesen Ergebnissen möchte es scheinen, als ob in Rohpetroleum eine aktive Substanz vorhanden wäre, welche andauernder als die Radiumemanation und vielleicht nichts anderes als eine winzige Menge von Radium selbst ist. In diesem Falle dürfte die durch das Öl hin- durchgesaugte Luft möglicherweise in den Cy- linder eine kleine Spur dieser Substanz mit- führen. Ein solches Verhalten würde die Ab- weichung vom Zerfallgesetz y< = 5» ^~^' erklären, welche die zunehmenden Werte von 'A in Spalte i von Tabelle II zeigen. Induzierte Radioaktivität. Jedesmal, wenn das die Emanation enthaltende Gas aus dem Cylinder herausgeblasen wurde, fand man, dass die Leitfähigkeit der gewöhnlichen Luft, die man aus dem Zimmer hineinliess, noch immer sehr bedeutend war. Wiederholte Versuche zeigten, dass die anfängliche Leitfähigkeit dieser frischen Luft ungefähr 35 Proz. derjenigen des verdrängten Gases betrug; in jedem Falle fiel diese jedoch schnell ab, und nach ungefähr 2 Stunden erreichte die Leitfähigkeit den Nor- malwert 16,5. Beim Austreiben der Emanation wurde ein Luftstrom 5 Minuten lang vermittels einer kleinen Fusspumpe fortdauernd durch den Cylinder geblasen, und hierauf wurde der Be- hälter wieder zugeschmolzen. Sodann wurden in kurzen Zwischenräumen Leitfähigkeitsmessungen ausgeführt und in Ta- belle V sind die Ergebnisse eines dieser Ver- Zeit in Minuten 5 »5 25 35 46 56 65 75 91 200 Strom: WillkOrliche Einheit 73,8 58,2 50,6 47.2 41 35.6 35.4 32 26 16,7 suche angegeben, wobei die Zeit vom Ver- schliessen des Cylinders an gerechnet worden ist. In diesem besonderen Falle wurde der Cylinder, während er noch mit der die Ema- nation enthaltenden Luft angefüllt war, 22 Stun- den lang auf einem negativen Potential von 168 Volt erhalten, und während dieser Zeit nahm die Leitfähigkeit von ihrem Anfangswerte 158,7 bis auf einen Maximalwert 226 zu und fiel hierauf, bevor das Austreiben vorgenommen wurde, bis auf 176,3. Die in Fig. 4 gegebene Kurve, bei der die Ordinaten die Stromstärken und die Abszissen /* \ \ \ \ 49 \ V 30 N N 30 v -^ 19 ■ -« st '40 eo HO MO läo MO leo mo st» Mimhterv. Fig. 4. die Zeiten darstellen, veranschaulicht die Er- gebnisse aus dieser Tabelle. Aus dieser Kurve ist zu ersehen, dass die Leitfähigkeit mit der Zeit in geometrischer Progression abnimmt und in ungefähr 35 Minuten auf die Hälfte des Wertes sinkt. Diese Erscheinung ist genau analog zu derjenigen, welche andere Beobachter beim Arbeiten mit den radioaktiven Emanationen von Thorium und Radium wahrgenommen haben Digitized by Google 5i6 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. und welche mit der Annahme erklärt worden ist, dass diese Emanationen nur eine vorüber- gehende Existenz besitzen und allmählich in eine neue Substanz sich umwandeln, welche eine bestimmte Zerfallsgeschwindigkeit besitzt und die Ursache der sogenannten induzierten oder erregten Radioaktivität darstellt. Bei die- ser Anschauungsweise ist es klar, dass nach obigen Beobachtungen die aktive Emanation von Petroleum auch die Substanz hervorbringt, auf deren Rechnung die induzierte Radioaktivität kommt und dass die Anwesenheit dieser Sub- stanz im Cylinder die Ursache der hohen Leit- fähigkeit der frischen Luft darstellt, welche an die Stelle der ausgeblasenen tritt. Ein Versuch, welcher ähnliche Ergebnisse geliefert hat, wurde unter denselben Beding- ungen, wie eben beschrieben, ausgeführt, nur dass der Cylinder 22 Stunden lang auf einem positiven Potential von 168 Volt erhalten wurde, bevor die Emanation ausgetrieben wurde. Hier- aus würde sich ergeben, dass die Substanz, auf deren Rechnung die induzierte Radioaktivität kommt, in beiden Fällen, in denen die Luft ausgetrieben wurde, im Cylinder zurückblieb, und da bekanntlich negativ geladene Leiter bei Anwesenheit von radioaktiven Emanationen stärker aktiv werden als positiv geladene, so ist es sehr wahrscheinlich, dass bei dem ersten Versuche die induzierte Radioaktivität an den Wänden des Behälters niedergeschlagen wurde, während sie sich im zweiten Falle an der Elek- trode C konzentrierte. Eine Bestätigung dieser Schlussfolgerung wurde dadurch erzielt, dass ich einen Leiter bei negativer Elektrisierung und dann bei po- sitiver der Petroleumemanation aussetzte. Die Sucherelektrode C wurde von dem Cylinder A abgenommen und in einem grossen Glasrohr aufgehängt, durch welches man Luft hindurch- saugte, die Radiumemanation enthielt. Sie wurde eine halbe Stunde lang mit dem negativen Pol einer Elektrisiermaschine in Verbindung gehalten, welche ein Potential von ungefähr loooo Volt lieferte, und als sie wieder in das Reservoir eingesetzt wurde, erhöhte sie die Leitfähigkeit der Luft auf etwa das Dreifache ihres Normal- wertes. Die Leitfähigkeit sank in diesem Falle auf den halben Wert in derselben Zeit wie vor- her. Wenn die Sucherelektrode bei positiver Elektrisierung von lOOOo Volt während der- selben Zeit in dem die Emanation enthaltenden Luftstrom aufgehängt wurde, nahm sie keine nennenswerte Radioaktivität an. Es ist von Frau Curie, Herrn Rutherford und anderen dargetan worden, dass die von der Radiumemanation induzierte Radioaktivität in ungefähr 30 Minuten auf etwa die Hälfte ihres Wertes sinkt, und Adams hat festgestellt, dass die durch das Gas des Cambridger Lei- tungswassers induzierte Radioaktivität in unge- fähr 35 Minuten auf den halben Wert fällt. Diese Werte sind so gut wie die in vorliegen- der Untersuchung bestimmten und bestätigen die bereits gezogene Schlussfolgerung, dass das aktive Gas von Rohpetroleum sehr wahrschein- lich mit der Radiumemanation identisch ist. Schlussfolgerungen. Wenn wir die in vorliegender Arbeit angeführten Ergebnisse zu- sammenfassen wollen, so erhalten wir folgendes: 1. Frisches Rohpetroleum enthält, wie der Versuch lehrt, ein stark radioaktives Gas, wel- ches seiner Zerfallsgeschwindigkeit nach und auch, was die Zerfallsgeschwindigkeit der durch dasselbe hervorgerufenen induzierten Radioak- tivität anbelangt, der Emanation von Radium, sowie den von einzelnen Forschern aus Queck- silber und aus gewissen frisch aus der Erde entnommenen Wässern gewonnenen Emana- tionen ähnelt. 2. Dieses radioaktive Gas zerfallt annähernd nach einem Potentialgesetz und sinkt in 3,125 Tagen auf die Hälfte des Wertes. 3. Es erzeugt eine induzierte Radioaktivität, deren Zerfallsgeschwindigkeit derartig ist, dass sie in ungefähr 35 Minuten auf den halben Wert sinkt. 4. Es sieht so aus, als ob in Rohpetroleum kleine Spuren von einer radioaktiven Substanz enthalten wären, welche beständiger als Radium- emanation ist. In einer während der Elster und Geitel- schen Versuche') veröfTentlichten Arbeit wird auf eine kürzliche UntersuchungH i ms te d ts über die Radioaktivität des Petroleums Bezug ge- nommen, bis heute habe ich jedoch diese Mit- teilung noch nicht erhalten, so dass ein Ver- gleich der Ergebnisse unmöglich ist. Zum Schlüsse möchte idi Herrn Professor J. C. Mc. Lennan für seine Anregung zu vor- liegender Untersuchung, sowie für seine jeder- zeit freundlichst gewährte wertvolle Unterstütz- ung durch Rat und Tat meinen Dank aus- sprechen. Auch meiner Dankbarkeit Herrn L. Gilchrist und Herrn S. Dushman gegen- über für freundliche Mitwirkung bei einem Teile der Beobachtungen möchte ich hier Ausdruck geben. Physikalisches Laboratorium der Universität Toronto, 30. März 1904. 1904. i) Archives des Sciences Phjrs. et Kat (4) 17, 5-» (Aus dem Englischen Übersetzt ron A. Gradenwitz.) (Eingegangen a8. Mai I9= V dt^ nia" 3^2 + 2«» ^ = — --— , {MA + NB) sin u dt^ dt 2ma^ ' dt'' fftä^ 2ma^ Jcos u wo « = «/ I- a, Bandenspektrum. wegen S= " ,. 11- Linien für grosse Werte von h als Anfangs- punkt nimmt, so ist es am einfachsten, die Linien von diesem Punkte an zu zählen, von dem ich annehme, dass er h=ko entspricht. Wenn man dann setzt: h=ho — k' u = nt + r. Wenn wir der Kürze - 5 schreiben, so giebt tna"' 2m a^ " die letzte dieser Gleichungen die Frequenz der Transversalschwingung n=^S-ft3'. an. Wenn wir y als Potenzreihe von A* aus- drücken, so ist n=ooo—a,A''+6yA*— + (ä=i,2,3 ) Wenn wir die Frequenzlinien als Funktion von A eintragen, so finden wir die Anhäufung von Linien, wenn der Wert von A klein und wenn er gross ist. Im allgemeinen ist der Koeffizient a;> o, so dass für zunehmende Werte von A die Frequenz abnimmt und der Zwischen- raum zwischen den Linien breiter wird. Die Linienverteilung ähnelt der eines Bandenspek- trums, wenn man von Violett nach dem Rot geht. Wenn man den Konvergenzpunkt der dn ^■,sinViß 2ä«'ö I 2J««Ö wo die Summierung sich auf die verschiedenen wo X eine ganze Zahl ist, die kleiner ist als ); wir finden durch Anwendung der Lag- g ränge sehen Bewegungsgleichungen (fip ., , da e£ , 2e£ '' dt mar ■ — '^ -- AK-^{LA — MB)cosu) d^a , dQ und sich erinnert, dass für ä==äo, ,, =0, so ist I an I (// =0,1,2,3, ) I wo das die erste Potenz von // enthaltende Glied vollständig fehlt. Die Linienverteilung ähnelt einem Bandenspektrum, bei dem die Linien- ] Zwischenräume von Rot nach Violett allmählich ; breiter würden. Obige Gleichung ist nämlich eine Erweiterung der Deslandresschen Formel; I dieselbe Frequenzgleichung wurde von Kayser 1 und Runge*) für die Cyanogenbande mit dem ' Ergebnis angewandt, dass die Differenz zwischen Berechnung und Beobachtung bei den ersten 150 Linien im allgemeinen kleiner war als + 0,03x10"'" Meter, was offenbar innerhalb der Beobachtungsfehler liegt. Obige beiden Gleichungen zeigen, dass die Kanten entweder im Bereiche hoher oder niedriger Frequenz liegen können. Wenn wir annehmen, dass ' = 3.4 X 10-"^ \ cm \ sec~ * , =2x10', m £■=15000^, so ergiebt n'='^ S annähernd die der Wellen- länge I (i entsprechende Frequenz; dann finden wir den Durchmesser des Ringes zu ungefähr 6X10"'" cm, was annähernd ein Zehntel der Wirkungssphäre der Gasmoleküle ist. Linienspektrum. Die ersten beiden Be- wegungsgleichungen ergeben die Frequenz n für die Verrückung in der Ringebene nach der Gleichung n^—[l(a^—2s^-n{L■\■N)\n' — (tN{a>^ +2S — (iL) + ii'^M'^ = o . oa'='S—itK. Wenn wir bedenken, dass L, N, M"^ durch- gängig in Potenzreihen von der Form oo + «lÄ* + a^A* + ausdrückbar sind, so finden wir nach erfolgter Reduktion für die wirklichen Werte von « ^ ^ ^ Yä-\^b/^+7A*+~~. wo a fast gleich der Einheit ist, während ^<;o- Die Frequenz nimmt mit zunehmendem A gleich- falls zu, und die Natur der Reihe zeigt, dass die diesen Schwingungen entsprechenden Spek- trallinien sich mit grösser werdendem A all- l) Kayser und Runge, Abhandlungen der Berliner Akad. d. Wiss., 1889, Fonnel la. Digitized by Google S20 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. mählich anhäufen. Das qualitative Zusammen- fallen des obigen Ergebnisses mit einem Linien- spektrum ist sofort einleuchtend, vorausgesetzt, dass h nicht klein ist. Die Frequenz für das Linienspektrum vor- liegenden Systems wird annähernd gegeben durch „2 = 0)2 + ^ (^ + 47V^-|- 2ii:) . Für ziemlich grosse Werte von h ist an- nähernd 2 ^ = N= 2 y, während R klein ist, so dass wir angenähert finden „2 = 0,2 + ^^ j während beim Bandenspektrum „'2=oj2 — ^y ist. Daher sind die aufeinander folgenden Fre- quenzdifferenzen bei derselben Serie beim Linien- spektrum ungefähr Qmal grösser als beim Ban- denspektrum, wenn h denselben Wert behält. Das Naheaneinanderliegen der Linien im Ban- denspektrum wird durch Beobachtung gut be- stätigt. Zeeman-Effekt im Linien- und Banden- spektrum. Wenn wir annehmen, dass die beweglichen Teilchen negative Elektronen sind, so muss die senkrechte Komponente H des Magnetfeldes eine Radialkrafl von angenähert dw eHa T "^eHaco dt hervorrufen, die auf das Elektron einwirkt. Die Bewegungsgleichung wird daher durch Einführ- ung des neuen Gliedes e Haoa modifiziert, und daher ist , _ .. , eHa> m Die Wellen um den Ring herum bewegen sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten eH CO, 0>2 Ys^~liK+ 2 m = -YS-fiK+ eH 2 m Alle Spektralünien, die zu derselben Serie gehören, erscheinen darauf im Magnetfeld als Doubletts und sind in entgegengesetzter Rich- tung cirkular polarisiert. Die Komponente H des Magnetfeldes, die zur Ringebene parallel ist, ruft eine mechanische Kraft eHcos(pa . hervor, die auf das Elektron dt einwirkt. Diese Kraft ist jedoch oszillierend und ihr Durchschnittswert ist Null; sie kann da- her keinen wesentlichen Effekt auf die Periode der Transversalschwingung hervorrufen, welche wir mit dem Bandenspektrum identifizieren. Das Nichtvorhandensein eines Zeenian-Effektes in der Bande wird durch verschiedene Versuche mit Sicherheit bestätigt. Radioaktivität. Die übrigen beiden Wur- zeln der biquadratischen Gleichung für n sind annähernd gegeben durch n-^^^ — lUN^- (i^^4mL±2K+3 N) + .)/': co^ Das Hauptglied beträgt ~$(iN. Die Ver- rückung lässt sich daher in der Form aus- drücken Q = {A/''' + Äe'"'^) cos «0 ö== (ä"''' + Eie"') sin «« . wo m für V^3i«iV steht. Die Bewegung des Ringes ist nicht oszil- lierend, aber im Laufe der Zeit, wenn das Ver- rücken fortdauernd ist, nimmt sie eine solche Amplitude an, dass der Ring zusammenfällt In diesem Falle fliegen die Partikel mit unge heuren Geschwindigkeiten fort und nimmt die mittlere Partikel infolge des Gesetzes der Er- haltung des Massenmittelpunktes an derselben Bewegung teil. Wenn man annimmt, dass die Teilchen Elektronen sind, so zerstreuen sich die negativen Elektronen mit grosser Geschwin- digkeit in verschiedenen Richtungen, und auch das positive Elektron im Mittelpunkte fliegt dann fort. Hier sind wir zu einer mechanischen Analogie gekommen, welche die Hervomifung von ß- und /^-Strahlen durch den Zerfall eine« idealen Atomes erklärt. Im allgemeinen nimmt TV mit der Partikei- anzahl zu; wenn h klein ist, so ist TV annähernd proportional zu A^*»*, und infolgedessen ist die Verrückung des Ringes mit v Partikeln nach einer Zeit t gegeben durch Q = y4£^'' cosu^ ö = A^'^'* sin uo . woraus hervorgeht, dass, je massiver der Ring ist, um so grösser die zu e'^'' proportionale Ver- rückung sein wird. Es ist wahrscheinlicher, dass bei Elementen mit hohem Atomgewicht massive Ringe vorhanden sind, und wenn hohes Atomgewicht mit einfachen Spektrallinien Hand in Hand geht, so bedarf es keiner weiteren Erörterung, dass v in den Ringen grösser sein muss, als bei Elementen mit komplexen Spektral- Serien. In diesem Falle setzt die Instabilität des Ringes sofort ein und endigt mit dem Aus- treiben von Partikeln. So lassen sich wahr- scheinlich die hervorragenden radioaktiven Eigenschaften des Radiums erklären, welches trotz seines hohen Atomgewichtes nur eine gewisse Anzahl charakteristischer Spektrallinien besitzt. Schlussbemerkung. Wenn die Spektren der Elemente auf Rechnung der Bewegung von Elektronen kommen, die sich, wie oben er- wähnt, in kreisförmigen Bahnen drehen, so be- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 521 stehen verschiedene Elektronenringe dort, wo verschiedene Spektrenserien vorhanden sind, wie dies bei den meisten Elementen der Fall ist. Der gegenseitige Einiluss der Ringe ruft Störungen hervor, welche den Furchenbildungen bei Spektrallinien entsprechen, da die Schwing- imgsamplitude zweier benachbarter Ringe auf die Periode einen leichten Einfluss ausübt. Wenn man die Teilchen als Elektronen ansieht, so lassen sich photoelektrische Wirkungen, Ionisierung von Flammen, Widerstandsveränder- ung von Halbleitern bei Exponierung im Licht, das Kohärer-Problem, die Fluoreszenz- und Phosphoreszenz-Erscheinungen und manche ver- wandte Dinge wahrscheinlich durch eine Dis- kussion der Resonanz und der erzwungenen Schwingungen erklären, deren das System fähig ist. Schliesslich darf nicht vergessen werden, dass von den mannigfaltigen möglichen Struk- tursystemen zur Veranschaulichung der Spek- trallinien und der Radioaktivitätserscheinungen das hier vorgetragene vielleicht das am leich- testen denkbare ist, wenn auch die wirkliche Anordnung in einem chemischen Atom Kom- plexitäten zeigen mag, welche weit ausserhalb des Bereiches einer mathematischen Behandlung liegen. (Aus dem Eoglischen ttbersettt von A. Gradenwitz.) (Eingegangen 24. Mai 1904.) Über die thermodynamische Herleitung der physikalisch-chemischen Gleichgewichts - Be- dingungen. Von K. v. Wesendonk. Verf. hat vor einigen Jahren auf gewisse Mängel in der Übereinstimmung der Anschau- ungen namhafter Forscher über den zweiten Wärmesatz hingewiesen'), und, wie hier aus- drücklich bemerkt sei, im Anschluss daran die Einwendungen gegen denselben zu entkräften gesucht. Diese Differenzen scheinen zur Zeit noch immer wenigstens zum Teil fortzubestehen. So werden in dem neuen vortrefflichen Werke des Herrn Voigt, abweichend von der Dar- stellung anderer Autoren wie des Herrn Planck*), die thermodynamischen Gleichgewichtsbeding- 1 ungen nur hypothetisch nach Analogie mit der Mechanik aufgestellt.') Hierbei tritt aber, wie ! Verf scheint, die Unbestimmtheit des Begriffes l I 1) Wesendonk, Wied. Ann. 69, 809—833, 1899. i 2) Man sehe dessen Thermodynamik S. 107 u. f., 1897. 1 Drudes Ann. 1, 624, 1900, zu vergleichen auch Stodola, 1 Dampfturbinen, 1903, 203, der Plancks D.irstellung zu ver- bessern sucht und G. H. Bryans Kritik, X.iture 69, 194, | 1903- j 3) Voigt, Thermodynamik 1, 358, 1903 (Göschen). Ebenso Riecke, Lehrbuch 2, 5C3, 1902. ; der innneren Energie recht störend entgegen. In der Mechanik hat man nur mit der Umwand- lung von Energie der Lage in kinetische Mas- senenergie und vice versa zu thun. In der sog. inneren Energie dagegen steckt eventuell ein zur Zeit nicht näher bestimmbarer Betrag an kinetischer Molekular- resp. Atomenergie etc.' Die Versuche, die betr. Grösse in genau definierte Teile zu zerlegen, einen rein aus Energie der Lage bestehende innere Arbeit (innere poten- tielle Energie) etc. zu bestimmen, sind hypo- thesenfrei wohl nicht geglückt. Verf. scheint' es daher auch nicht genügend streng begründet, die Gleichheit von öB=öA + diJ»), wo E die sog. innere Energie (die Energie des ruhenden Körpers) bedeutet, ÖA die äussere Arbeit, (SQ die aufgenommene Wärme als für die Gleichgewichts- bedingung zureichend anzusehen. Denn es ist eventuell möglich, dass z. B. chemischer Umsatz zwischen den Molekülen statthat, ohne dass dabei kinetische Massenenergie auftritt, also Gleichgewicht dann nicht besteht. Vielmehr er- scheint es notwendig, dass die Veränderung direkt umkehrbar sei, also rfß = TdS gesetzt werden kann, wo T die absolute Temperatur, 5 die Entropie bedeutet. In dem Begriff der direkten Umkehrbarkeit liegt es nämlich, dass allen Wirkungen, die das betrachtete System aus- übt, gleiche Gegenwirkungen entgegenstehen, eine unendlich kleine Änderung der letzteren lassen den Prozess in dem einen oder dem entgegen- gesetzten Sinne verlaufen, es bedingt also wirk- lich Gleichgewicht, wenn man dF= T^A+^) 6A setzt. Diese Gleichung erscheint bei Herrn Planck") (in der Form ,^_ÖE-ÖA T ebenso wie bei Herrn Riecke*) als eine Folge des Prinzips der Vermehrung der Entropie. Nimmt man aber die Art der Begründung dieser Lehre, wie sie bei dem zweitgenannten Herrn*) erscheint, an, so kann man allerdings nicht von einem strengen Beweise der Gleichgewichts- bedingung reden, während das nach Herrn Plancks Art der Begründung wohl der Fall wäre. Ausfuhrlich betrachtet Herr Duhem in seiner trefflichen M^canique chimique i, 82 bis 199, 1897 die Gleichgewichtsbedingimgen, auch bei ihm . spielt die Vermehrung der Entropie, resp. allgemeiner die Clausiussche Ungleichung und damit zusammenhängend die Abnahme der 1) Vergl. 1. c. S. 356. Hier soll im folgenden, wenn nicht gerade ein Citat vorliegt, angenommen werden 6U = 6Q — man T als fiir das homogene System (ein und dieselbe Phaw konstant ansehen. Höchstens Teile, die in keinem direkte» Wärmeaustausch miteinander stehen, können verschiedeDf Temp. besitzen. Für solche Teile sind dann die obigen Gleichungen je besonders anzusetzen. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 523 wandelt, auf die man obige Gleichung anwenden darf. Da nun die dX,, resp. SX, da bei solchen virtuellen Variationen ö an Stelle von d treten soll, hierbei ganz willkürlich sind, so muss gelten: ^ - == T' .,- — L, ferner: hf iT '^' um die Variable T hier nochmals besonders hervorzuheben. Lt setzt man bekanntlich zu- meist =0, d.h. man führt nach Herrn Duhems Bezeichnung sog. normale Variable ein, was nach C. Neumann allgemein zu rechtfertigen (1. c. S. 140). Der von T unabhängige (isotherme) Teil der äusseren Arbeit erscheint, wie be- kannt, als ^d — -^ — "*'i ebenso für isentropische Arbeit tritt aut der ! Ausdruck [isothermes und isentropisches Potential). Die i Grössen ~——T -— stellen die Kraft dar, mit 1 welcher die Substanz bestrebt ist, ihre Zustands- | variabeln zu ändern. Sie müssen im allgemei- nen durch geeignete äussere Kräfte aufgehoben werden, um Ruhezustände zu erhalten. Kommt nun unter der Wirkung nur gewisser Kräfte (z. B. konstantem Druck) oder dem Bestehen gewisser Bedingungen (z. B. konstantem Vo- lumen) ein System von selbst ins (sog. natür- liche) Gleichgewicht, so müssen dann ein Teil, wenigstens der Änderungsbestrebungen, ver- schwinden, und ebenso natürlich die das Gleich- gewicht herstellenden äusseren Kräfte.') Neu- mann zeigt, wie man auf diese Weise einige spezielle Fälle (Zersetzung des Jodwasserstoffes, Gleichgewicht von Wasser und Dampf, Helm- holtzscher Satz über Dissoziation) mit demselben Resultate behandeln kann, wie nach den anderen Methoden der Thermodynamik. Es lassen sich aber auch die Gibbsschen Gleich- ungen auf diesem Neumannschen Wege, wie mir scheint, ableiten. Es handelt sich hierbei um ein isolirtes System, das . bei konstantem Volumen und ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung sich in r Phasen bei n veränder- lichen Bestandteilen unter einem allseitig gleichen i) C. Neamann, 1. c. p. 146. Fflr ein System, das bei Iconstantem T und konstantem Volumen v von selbst im Gleichgewicht sich befindet, gilt danach: va f einen allseitig gleichen Druck bedeutet. Drucke im Gleichgewicht befindet. Dann kann man für jede Phase (es sei die vte hier gewählt)' eine Gleichung ansetzen »=» dU,^) = - A ti»' + T.dS, — '^LUm,, f = 1 wo sich also Druck /•■, Volum v,, Energie U,, Temperatur T, und Entropie .S, auf die rte Phase beziehen, L', ist der auf eine stoffliche Änderung der betr. yten Phase um dm', resp. öntf bezügliche Energiekoeffizient, wenn m, einen der «-Bestandteile bezeichnet, welche das System zusammensetzen. Es soll zunächst an- genommen werden, dass in jeder Phase alle n Bestandteile vorkommen, also lauter wirkliche Bestandteile nach Gibbs' Ausdrucksweise vor- liegen. Für das ganze aus r Phasen bestehende System gilt dann also, wenn man U (und .S") additive Eigenschaften beilegt, für eine virtuelle Änderung: f =« f=« »=» ^ Lföm, — . . . ^ L'dtn, ... — ^ L'^ötn p=i f=i f=i Wir denken uns nun diese Gleichung, bezogen auf eine virtuelle Ruhezustandsänderung bei konstanten Volumen, ohne Wärmezufuhr, aus einem vorhandenen natürlichen Gleichgewichts- zustand heraus. Dann gilt aber für das Ge- samtsystem und ebenso öU = ^6U.^o 6 S^^dS'^o. Es findet ja eine umkehrbare virtuelle Ände- rung statt ohne Zufuhr von Wärme, d. h. es liegt ein isentropischer Vorgang für das Ge- samtsystem vor. Da es sich ferner um vir- tuelle Veränderungen handelt, also alle Inkre- mente der Bestimmungsvariabein völlig willkür- lich sind, so müssen auch die ersten Ableitungen der Gesamtentropie .S" des ganzen Systems nach den Bestimmungsvariabein verschwinden, d. h. es liegt für 6" ein Grenzwert vor. Ferner gilt, weil wir ja von einem natürlichen Gleich- gewichtszustande ausgehen, bei konstantem Ge- samtvolumen unter allseitig gleichem Drucke folgendes: Erstens die äussere Arbeit ver- schwindet; ferner sind die fingierten Zusatzkräfte für die umkehrbare virtuelle Änderung zu An- fang gleich Null, sie können nicht mit einem t = n , , l) Resp. iUv = --fi,Svr+TrSS, — SLfim,, wenn f = i es sich um eine virtuelle VerSnderung handelt. Digitized by Google 524 Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 16. Male endliche Werte annehmen, bleiben also bei der virtuellen Änderung unendlich klein, und die virtuelle Arbeit wird unendlich klein zweiter Ordnung, d. h. man muss setzen 6U= 26 U, = o, und zwar muss auch 6'' unter diesen Umständen das Ansehen eines Grenzwertes an- nehmen. Ist es ein Minimum, kann also eine Ände- rung nur eintreten durch Zufuhr von Arbeit von aussen, kann also das System sich nicht von selbst verändern, so ist das Gleichgewicht stabil. Da nun unser System auch stofflich isoliert sein soll, eine Zu- oder Abfuhr von Materie nicht eintritt, so bleibt die Gesamt- menge derselben ebenfalls konstant bei allen eintretenden Veränderungen und chemischen Umsätzen. Damit sind aber die Grundlagen der Gibbs sehen Betrachtungen gewonnen, die sich nur dort aus der Vermehrung der Entropie ergeben. Und zwar ist die Neumannsche Be- trachtung ebenso allgemein wie die andere, denn wo man von Entropie und deren Änderungen spricht, da muss man auch die Möglichkeit annehmen, in umkehrbarer Weise zu den ent- sprechenden Zuständen gelangen zu können, und 'das nur braucht die Neumannsche Be- trachtung. Wir haben bei n Stoffen und r Phasen also 6U= o == — 2 A«^»' — 2 T.6S,— r = ^ V = r v^r ■ und es ist ^dfir^v, = o weil keine Druckar- beit im Ganzen geleistet wird und ausserdem &i' = Söv» = o wegen Konstanz des Gesamt- volumens. Also gilt />, =/>i . . . pr für virtuelle 6v: Da also keine Wärme zu- oder abgeführt wird , so ist STrSS, = o und wie gesagt SiSw^o, also haben wir Ti^T^. . . = T, . . . = Tr. Es bleibt also noch der Ausdruck r r r 2 L\6tn\ + . . . + 2 i?^ ;rfw; + . . . + 2/^;tFw;=o oder kürzer 22^'ten Stoffes die Grössen dm) . dm' . . . dm" zukommen u. s. w. Zunächst sei dabei vom Eintreten chemischer Umsetz- ungen, Verbindungen, Dissoziationen etc. ab- gesehen, die virtuellen Änderungen beziehen sich dann nur auf den unveränderten Übergang einer Stoffmenge aus einer Phase in die andere. Auch seien, wie gesagt, in jeder Phase alle vor- kommenden Stoffe vorhanden. Dann gilt also , = 1 i. = i » = 1 da ja keine Stoffvermehrung eintreten kann. Wir kommen dann aber ebenso wie Gibbs und andere bei der Willkürlichkeit der virtuellen 8in\ zu dem Ergebnisse, dass Af =Z?=--. = A: + ---'^retc. sein muss, d. h. wir haben den Gibbsschen Satz über die Gleichheit der chemischen Poten- tiale derselben Substanz in den verschiedenen Phasen beim (physikalischen) Gleichgewichte. Auch weitere Betrachtungen, wie sie von Gibbs und anderen angestellt worden sind, lassen sich auf Grund der Neum an nschen Auffassung ganz entsprechend behandeln. Unter allen Umständen muss die Gleichung i:SL'6m\ = o gelten. Sind die iM;«; nicht gleich Null, so bestehen gewisse chemische Umsatzgleichungen, welche Gibbs sehr allgemein schreibt: «I 'S", + a-i-Sj + «3>S'j + . . . anS" = o) . b,S, + b.^Si -f *36-3 + . . . b,Sn = o \ und zwar sollen ö solcher Gleichungen existieren, welche Beziehungen zwischen einigen oder allen ') der Stoffe S^, \ und Sn, die überhaupt vor- kommen, angeben ayO^a^ ...an, b\bo, weil ein möglicher Bestandteil nur hinzuge- fügt, nicht hinweggenommen werden könne und daher die 6m nur positiv sein können (siehe auch 1. c. S. 89). Bei den vorliegen- den Betrachtungen wird ein solcher mög- licher Bestandteil auf umkehrbarem virtuellem Wege hinzugefügt und ebenso wieder kann er entzogen werden. Die Variation der Energie bleibt verschwindend wie bei Änderungen wirk- licher Bestandteile. Der von Gibbs, vielleicht in zu engem Anschluss an Betrachtungen, wie sie bei der Begründung des Prinzips der vir- tuellen Geschwindigkeiten zur Anwendung kom- men*), eingeführte Unterschied scheint Verf i) D.h. SSirti ist die Menge des Stofles 5,, Sdm, ist die Menge des Stoffes 5f etc. die ao der Umsetzung teilnimmt. 2) L' ist das in den rerschiedenen Phasen gleiche Po- tential des Stoffes m, nnd Sm'^ die gesamte in die neue Substanz eingetretene Menge von mt. 3) Man vergleiche den Unterschied zwischen reversible and renversable bei Herrn Duhem, M6can. chim. I. 87, 1S97. daher wohl nicht weiter beizubehalten. That- sächlich ist solches auch bei den übrigen Dar- legungen über die Thermodynamik des chemi- schen Gleichgewichts bereits geschehen, in- dem des besagten Unterschiedes nicht Erwäh- nung gethan wird. Verf. hat mit dieser Anwendung der Neu- mannschen Betrachtungsweise auf das berühmte Gibbs sehe Problem nur auf die Fruchtbarkeit dieser an keine besonderen Bedingungen ge- bundenen, sondern den verschiedensten Be- dingungen anpassbaren Methode hinweisen wollen, da man derselben anscheinend zu wenig Beachtung geschenkt bat. Verf will damit durch- aus nicht die Lehre von der Vermehrung der Entropie als bedenklich bezeichnen. Leitet man nämlich in bekannter Weise für einen adia- batischen, durch reversible Vorgänge zu einem Cyklus ergänzten, Prozesse das besagte Prinzip aus der Clausiusschen Ungleichung ab, so macht es keinen Unterschied, ob man in der Ungleichung die Temperaturen der zugefiihrten Wärmemengen auf die Wärmebehälter bezieht, oder auf Teile des veränderlichen Systemes selbst. Denn bei dem adiabatischen Prozesse wird ja Wärme überhaupt nicht zugeführt und bei den ergänzenden umkehrbaren Prozessen fällt ja bekanntlich Reservoir- und System- (resp. Systemteile) Temperatur zusammen, der Beweis des Prinzips der Vermehrung der Entropie bleibt also bestehen auch bei Neumanns Annahmen. Berlin, den 27. Mai 1904. Über die spektrale Energieverteilung der „Quecksilber-Lampe aus Quarzglas". Von E. Laden bürg. Hagen und Rubens ') haben zuerst die Thermosäule zu Energiemessungen im ultra- violetten Teile des Spektrums mit Erfolg an- gewandt. Dass ihre Messungen sich nur bis 250 nn erstreckten, lag an der zu geringen Grösse der Energie, welche ihre Strahlungs- quelle — die Bogenlampe — unterhalb 251 /i?r ^^ 0 1 *» 6 8 10 U )<» 16 18 ZO U. Ktiatue Erregung Fig. 3- regungen, verschiedene Hilfsspannungen am ge- eignetsten sind (zwischen A'= 14 und .A'= 20 ist z. B. die Hilfsspannung von 8 Volt die günstigste, bei grösserer relativer Erregung 6 Volt u. s. f.). Leipzig, im Juni 1904. (Eingegangen 15. Juni 1904.) Digitized by Google 532 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. BESPRECHUNGEN. J. Bauschinger, Tafeln zur theoretischen Astronomie, gr. 4. 148 S. mit 2 lithogr. Tafeln. Leipzig, Wilh. Engelmann. 1901. Gebdn. M. 12. — Diese Tafelsammlung hat den Zweck die bei Bahnbestimmungen von Himmelskörpern häufig notwendigen tabellarischen Hilfsmittel einheitlich zu vereinigen, und man kann wohl in diesem Falle mit Recht sagen, dass sie einem Bedürf- nisse abhilft. Bisher musste man die nötigen Daten z. T. aus den Lehrbüchern der Bahn- bestimmungen, aus denjenigen der sphärischen Astronomie und den gewöhnlichen astrono- mischen Tafelwerken wie Albrecht u. dergl. einzeln zusammentragen. Der Verfasser hat die Sammlung in 6 einzelne Abschnitte zerfällt, von denen der erste die sehr häufig gebrauchten Tafeln der Verwandlung der verschiedenen Bogen- und Zeitmasse ineinander, sowie eine wichtige Tafel der Julianischen Tageszahlen ent- hält. Die ersteren Tafeln finden sich auch bei Alb recht, die letztere aber konnte immer nur aus den Jahrbüchern (dort mit Bezug auf den Jan. I hier auf Jan. o als Jahresanfang) ent- nommen werden. Ausserdem sind in diesem Teile noch die Tafeln für die Verwandlung von Sternzeit in mittlere Zeit und umgekehrt ent- halten und zwar, wie hier besonders bemerkt werden soll, in der für die praktische Rechnung bequemen Form mit der Korrektion als Argu- ment. Vielleicht hätte der Raum nicht gespart werden sollen um diese Tafeln in der noch be- quemeren Form zu geben, in welcher sofort das Argument von Sekunde zu Sekunde fortschreitet, wodurch nur eine zweimalige Differenzbildung nötig wird, während hier eine dreimalige er- forderlich ist, um die Korrektion bis auf 0,01 genau zu erhalten. — Auch die Aufnahme der Tafel zur Verwandlung von sexagesimal ge- teiltem Grad (90 teiligen) in dezimale Teile des- selben ist sehr erfreulich; denn es ist gewiss nur eine Frage der Zeit, dass die dezimale Teilung wenigstens des Grades allgemein zur Einfuhrung gelangen wird. Die Tafeln des zweiten Teiles dienen zur Ermittelung der wahren Anomalie aus der Zeit und umgekehrt in elliptischen, parabolischen und hyperbolischen Bahnen. Da- bei ist zu bemerken, dass auch für die Lösung der Keplerschen Gleichung die graphische Methode mit aufgenommen und durch Beigabe eines entsprechenden Linienskelettes ermöglicht ist. Die Tafeln zur Lösung der Euler sehen und der Lambertschen Gleichungen, sowie die übrigen Tafeln, welche bei" der Berechnung erster Bahnen cölestischer Körper gebraucht werden, sind im dritten Abschnitte zusammen- gestellt. — Der vierte enthält die Tafeln für I die Berechnung spezieller Störungen und die- jenigen, welche bei späteren Bahnverbesserungen nötig sind. — Im fünften Teile giebt der Ver- fasser die für die Reduktion sowohl der Bahn- elemente, als auch einzelner Sternkoordinaten von einem Äquinoktium auf ein anderes nötigen Konstanten der Präzession, Nutation, Aberration und Parallaxe. Diese Tafeln enthalten zwar auch alle Lehrbücher, aber hier sind dieselben für lange Zeiträume gültig in sehr übersicht- licher Weise besonders gegeben. Diesen Daten liegen überall die Konstanten zu Grunde, welche von der Pariser Konferenz im Jahre 1895 als all- gemein anzuwendende festgesetzt wurden (es sind meist die von S. Newcomb abgeleiteten). Endlich enthält der sechste Teil wieder eine Anzahl von Tafeln, die nicht nur für den Astro- nomen von Bedeutung sind, sondern welche auch bei anderen Rechnungen häufig Anwendung finden. Es gehören dahin die Tafeln der Inter- polationskoeffizienten, diejenigen zur mecha- nischen Differentiation, eine Tafel der Wahr- scheinlichkeitsfunktion 2 !'-'■ dt und eine solche für den Ausdruck x — sin x. Dazu kommen Zusammenstellungen astrono- mischer, mathematischer und geodätischer Kon- stanten und schliesslich sind noch die Elemente der grossen Planeten und speziell deren Massen nach den besten Bestimmungen gegeben und die von den letzteren abhängenden Faktoren, welche bei Störungsrechnungen von Nutzen sind. L. Ambronn. (Eingegangen 21. März 1904.) Ernst Abbe : Gesammelte Abhandlungen, i Bd. Abhandlungen über die Theorie des Mikroskops. 8». VIII u. 486 S. mit 2 Tafeln u. 29 Fig. im Text u. i Porträt des Verfassers. Jena, Gustav Fischer. 1904. M. 9. — , gebdn. M. 10.—. Dieses nicht vom Verfasser selbst, sondern von Professor Ambronn herausgegebene, von Czapski bevorwortete Werk enthält die Ab- handlungen über die Theorie des Mikroskops. Weitere Bände sollen die noch nicht eigentlich veröffentlichten Beiträge zur Mikroskopie, die auf andere wissenschaftliche Gegenstände be- züglichen Arbeiten und zuletzt die Ansprachen, Vorträge und Reden mehr volkswirtschaftlichen oder sozialpolitischen Inhalts bringen. Von den 22 Abhandlungen des ersten Bandes nun be- treffen die Nummern 2, 7, II, 14, 19 allgemein Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 533 optische Theorien, 3, 15, 16, 17, 18, 21 die Theorie des Mikroskops, 6, 9, 10, 20, 22 die Verbesserung des Mikroskops, 4 Haupt- und I, 5, 8, 12, 13 Nebenapparate bezw. Me- thoden. Über die Bedeutung derselben etwas zu sagen, hiesse Eulen nach Athen tragen. Sie haben in erster Linie ein richtiges Ver- ständnis der optischen Instrumente, insbeson- dere des Mikroskops, mit anbahnen helfen und sind von unvergänglichem Wert. Wenn auch die Vorrede meint, als „Gelegenheitsschriften" vermöchten sie keinBild„des geistigen Schaffens" des Verfassers zu geben, so gilt doch auch hier: ex ungue leonem. Dem Kenner bietet die Darstellungsweise Abbes hohen Genuss. Der Band bildet einen wichtigen und reichen Ab- schnitt der Geschichte der Optik und lädt den Leser ein, an der „Quelle zu schöpfen". Abbe war nicht von Anfang an reiner Beugungs- theoretiker. S. 81 in „Beiträge zur Theorie des Mikroskops" findet man die wichtige An- merkung: „Der . . . Unterschied zwischen „Ab- sorptionsbild" und . . . „Beugungsbild" ist von Abbe später fallen gelassen worden." Meine Überzeugung lässt mich aussprechen, dass auch das letzte Glied der Entwicklung kommen und nicht allein Erklärung und Benutzung, sondern auch die Erzeugung der optischen Instrumente nach beugungstheoretischen Gesichtspunkten er- folgen wird. (EingegangeD 7. April I904.) S. J. Barnett, Elements of Electromagnetic Theory. (Elemente der elektromagnetischen Theorie.) New- York, The Macmillan Com- pany. 1903. Der Zweck des vorliegenden Buches, eines Bandes von 472 Textseiten, dürfte wohl am besten aus folgenden Worten der Vorrede er- sichtlich werden: „Ich habe versucht, in dieser Abhandlung in systematischer und fest um- schriebener Form eine einfache, strenge und vollkommen moderne Einleitung in die grund- legenden Prinzipien der elektromagnetischen Theorie zu bieten, zugleich mit einigen ein- facheren ihrer interessantesten aussertechnischen Anwendungen. Das Werk macht keinen An- spruch auf Vollständigkeit; es ist vielmehr für den ernsten Studierenden der Physik geschrie- ben, der — je nachdem es die Gelegenheit erfordert — ausgiebigen Gebrauch von ausfuhr- licheren Werken, Handbüchern und Zeitschriften machen wird." — Der Verfasser wird seinen Zweck, wie ich glaube, vollauf erreichen. Das Werk berücksichtigt in ausgedehntestem Masse den heutigen Stand unserer Anschauungen über die in Frage stehende Materie; die Theorie der Ionen und der Elektronen, sowie die der elek- trischen Schwingungen finden beispielsweise eingehende Behandlung. Die heute gebräuch- lichen Messinstrumente werden beschrieben und ihre Theorie entwickelt. Der Verfasser legt besonderen Nachdruck auf Analogien zu mecha- nischen und elastischen Erscheinungen und trägt so zur Erleichterung des Verständnisses durch Veranschaulichung bei. Ausgiebiger Gebrauch wird von der Vektorenrechnung gemacht und der graphischen Darstellung — ich erwähne nur die zahlreichen Maxwellschen Diagramme — wird ein weiter Raum gewährt. Die Dar- stellung ist durchweg eine elegante. Sehr hübsch ist die Zusammenstellung der Dimensionen für die elektromagnetischen Einheiten in den ver- schiedenen Masssystemen, wie sie sich in über- sichtlicher tabellarischer Form auf Seite 419 des Buches findet. Durch ausfuhrliche Litteratur- nachweise wird der Leser zu weiterem Quellen- studium geführt und ihm dasselbe erleichtert. — Ich möchte nicht versäumen, auf den muster- gültigen Druck, sowohl des Textes als auch der zahlreichen Figuren, hinzuweisen. Einige vorhandene Druckfehler dürften bei einer Neu- I aufläge des Buches unschwer vermieden werden. — Das Studium dieses Werkes dürfte sich trotz I des fremdsprachlichen Textes auch für den deutschen Physiker, besonders für den Theore- tiker, wohl als lohnend erweisen. Max Ikle. (EiDgegangen 17. April 1904.] H. Chipart, La theorie gyrostatique de la lumi^re. (Die gyrostatische Theorie des Lichtes.) 8*. 192 S. Paris. 1904. Die elastische Theorie nimmt an, dass der Äther zwar Verschiebungen dehnender oder gleitender Art, nicht aber Umdrehungen Wider- stand leiste; die gyrostatische das Gegenteil. Während erstere die potentielle Energie als Funktion von nur 6 statt 9 Grössen betrachtet und deshalb bei der Anwendung vielfach auf Schwierigkeiten stösst, vermag letztere, allge- I meinere, den bisher vergeblich gesuchten I Mechanismus der Transversalität aufzudecken. I In ihren Anfängen bis auf Mac Cullagh (1839) I zuriickreichend, wurde sie 1 890 von Lord Kelvin I aufs neue angekündigt. Es ergeben sich aus ihr zwei Möglichkeiten : entweder die potentielle oder die kinetische Energie ist isotrop — wie das Gesetz vom optischen Ellipsoid zeigt — und der Koeffizient der isotropen Funktion ist für alle Medien konstant (Brechungs- .und Re- flexionsgesetz). Der Verfasser entscheidet sich mit Mac Cullagh für die Konstanz der kine- tischen Energie. Die Verfolgung nun der An- wendung dieser Theorie auf die optischen Pro- bleme würde ein eingehendes Studium dieses — scheint es — höchst beachtenswerten Buches erfordern; hierzu fehlt mir leider die Zeit. Digitized by Google 534 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. Kapitel i behandelt die Bezeichnungen, die Symmetrie der krystallinischen Medien und das kinematische Studium ihrerDeformationen, ferner die Fundamentalhypothese von Green und die hieraus folgenden Gleichungen der analytischen Mechanik. Kap. 2 betrifft das Fortschreiten im gyrostatischen unendlichen Medium, analytisch und geometrisch (nach dem Prinzip von Hamil- ton; die Bewegungsgleichungen sind linear und haben konstante Koeffizienten). Kapitel 3 behandelt Reflexion, Refraktion und Dispersion sowie das Problem der einstrahligen Brechung vonMacCullagh (statt ordentlicher und ausser- ordentlicher nur ein Strahl). Kapitel 4 betrifft die Bestätigung der Greenschen Gleichung durch die Fortpflanzung im unendlichen Mittel sowie der Bedingung der Transversalität als Folgerung aus dem Ausdruck für das Potential unter der Annahme der Kontinuität der Drucke und der Stabilität des Gleichgewichts. Kap. 5 behandelt die für die optischen Medien charak- teristischen invarianten Oberflächen (optisches EUipsoid) und deren Anwendung auf einige Erscheinungen, insbesondere die normale Dis- persion in Krystallen. Zum Schluss sei mir eine Bemerkung gestattet: Man sollte hoffen, die Gesetze des Kreisels sowie überhaupt die physikalischen Grundgesetze auf eine möglichst einfache Konstitution des Äthers zurückführen zu können. Statt dessen werden dem Äther die gleichen Eigenschaften beigelegt, welche wir an den grossen Massen wahrnehmen. Schliesslich wird jedes einzelne Ätheratom schon eine komplizierte Maschine und Zirkelschlüssen Tür und Tor geöffnet. Mir will diese Ent- wicklung der Forschung nicht behagen. Karl Strehl. (Eingegangen 7. April 1904O L. A. Bauer, Die totale magnetische Energie der Erde. Terr. Magn. 8, 97— iii. 1904. Die säkulare Variation des Erdmagnetis- mus kann durch zwei Ursachen hervorgerufen sein, die sowohl getrennt, als vereint wirksam sein können: durch Änderungen des magne- tischen Momentes und durch Verlagerung des magnetischen Systems in der Erde. Während im letzteren Falle die Energie des gesamten magnetischen Erdfeldes konstant bleibt, verlangt erstere Ursache eine entsprechende Änderung derselben. Das Verhalten dieser Grösse ist also von entscheidender Bedeutung. Zur Berechnung eröffnen sich zwei Wege; einmal jener aus dem rechtwinkligen Kompo- nenten direkt, das andere Mal unter der An- nahme der Existenz eines Potentiales aus diesem und der Vertikalkomponente allein. Beide Wege sind eingeschlagen worden und ergeben dieselben Resultate; der zweite Weg ist der rechnerisch einfachere. Das Material bilden die harmonischen KoefBzienten der verschiede- nen Kugelfunktionsentwicklungen, die wir be- sitzen. Das Ergebnis veranschaulicht am besten folgende Übersicht: Epoche ^^ nach Potential. /C berechnnng von 1829 0,03607 EimaD-Petersen 1842,5 3637 Adams 1842,5 3659 Fritiche 1880 3538 Adams 1885 3525 Pritsche 1885 35 '9 Xeumayer 1885 .3548 Schmidt Mittel 1838 0,03635 46 Jahre =~" «884 3532 —0,00103. Danach ergäbe sich eine Abnahme von 2,88 Proz., die überwiegend durch die Ver- änderungen des ersten harmonischen Gliedes gegeben ist. Verf. betont jedoch mit Recht, dass ein sicherer Schluss hieraus nicht gezogen werden darf, es bedarf hier erst einer kritischen Durchsicht der alten Koeffizientenwerte, am besten wäre eine neue Berechnung auf Grund unseres heutigen Beobachtungsmaterials, die denn der Verf. auch vornehmen will. Von Interesse ist nun aber besonders die quantitative Vergleichung der Energie der mag- netischen und der schweren Erde. Verf. be- rechnet, dass die Energie der Schwere in einem Oberflächenstück von 0,16 qmm gleich ist der magnetischen Energie über die ganze Erde, nämlich gleich 9x10** Erg. A. Nippoldt (Eingegangen 2. Mai 1904.; Harald Schütz, Die Fortschritte der tech- nischen Physik in Deutschland seit dem Regierungsantritt Kaiser Wilhelms IL Rede. gr. 8. 16 S. Berlin, Gebr. Born- traeger. 1904. Mark — ,50. Das Heft enthält eine Rede, die, zu Kaisers Geburtstag gehalten, einen Überblick über die wichtigeren Neuerungen in Physik und Technik geben soll. Das zu besprechende Gebiet ist in technische Mechanik, Akustik, Wärmelehre und Optik sowie Magneto- und Elektrotechnik eingeteilt. Die angeführten Neuerungen sind zum Teil etwas künstlich nach dieser Einteilung eingereiht. Die Rede schliesst, entsprechend ihrer Bestimmung, mit einer Huldigung an Kaiser Wilhelm II. H. Hort. (Eingegangen 6. Mai 1904.I Otto Marr, Die neueren Kraftmaschinen, ihre Kosten und ihre Verwendung. Für i Betriebsleiter, Fabrikanten etc. sowie zum I Handgebrauch von Ingenieuren und Archi- tekten, gr. 8. III u. 66 S. München, R. Oldenbourg. 1904. ^ark 3, — . Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. 535 Das Buch, von einem Praktiker für die Praxis geschrieben, giebt in eingehenden und leicht verständlichen Tabellen auch dem Nicht- fachmann Gelegenheit, sich über den Wettstreit zwischen Heissdampf-Kolbenmaschinen und -Turbinen (beide eventuell verstärkt durch Ab- wärmemaschinen) und den Gasmaschinen zu unterrichten. Ferner ermöglicht es das Buch Interessenten, sich überschlägig selbst ein Ur- teil über die für ihre Betriebe ^ hauptsächlich sind kleine und mittlere Betriebe vorgesehen — ) empfehlenswerten Maschinen nach Grösse, An- lage- und Betriebskosten zu bilden. H. Hort. (Eingegangen 6. Mai 1904.) Bcrnh. Neomana, Die Metalle. Geschichte, Vorkommen und Gewinnung nebst ausführ- licher Produktions- und Preisstatistik, gr. 8. VIII und 421 S. mit zahlreichen Tabellen und 26 farbigen Tafeln. Halle, Wilh. Knapp. 1904. Mark 16. — . Das Buch ist eine vom „Verein zur Be- förderung des Gewerbefleisses" preisgekrönte Arbeit. In volkstümlicher Weise gibt es eine Geschichte der Erzverarbeitung von den ältesten Zeiten bis zur Jetztzeit und damit ein gut Teil Kulturgeschichte fast aller Völker der Erde. Namentlich in dieser Beziehung ist die reich- baltige Arbeit als besonders wertvoll anzu- sehen. Die häufige Anfuhrung der Quellen aus den klassischen Geschichtschreibem, interessant für jeden Altphilologen, zeigt uns, dass auch in Bezug auf die Metallgewinnung „alles schon einmal dagewesen ist". Die statistischen Ta- bellen und farbig ausgeführten Tafeln über Produktion und Preis der Metalle innerhalb der letzten 50 Jahre sind entsprechend den An- forderungen unseres Zeitalters der Statistik aus- führlich und klar angelegt. Die wissenschaft- liche Seite der Metallgewinnung fehlt vollständig. H. Hort. (Eingegangen 6. Mai 1904.) Bernh. Neumann, Tafeln zur Metallstatistik, gr. 8. Tafel I — III: Gold-Kupfer-Eisen. In Farbendruck. Mit Erläuterungen. Halle, Wilh. Knapp. 1904. Mark 7,50 (einzelne Tafeln Mark 3, — ). Zu dem Buch von Neumann, Die Metalle, Geschichte, Vorkommen und Gewinnung, er- scheinen die statistischen Produktions- und Preistafeln in Wandkartenformat. Ihre Ver- wendung ist gedacht in erster Linie für Lehr- zwecke auf technischen Hochschulen und Berg- akademien, sowie in Gewerbe- und Handels- schulen. H. Hort. (Eingegangen 6. Mai 1904.) Stolze, F., Optik für Photographen. Unter besonderer Berücksichtigung des phot9- graphischen Fachunterrichtes. (Encyklopädie der Photographie. Heft 49.) Mit 107 in den Text gedruckten Abbildungen. 8. XII u. 172 S. Halle a. S. Wilhelm Knapp. 1904. M. 4 --• In durchaus elementarer Weise behandelt das vorliegende Werkchen die Optik der Linsen- systeme und die Grundlagen der allgemeinen Optik, soweit dieselben für den Photographen von Wichtigkeit sind. Die Darstellung ist sachge- mäss und klar. E. Böse. (Eingegangen 3. Juni 1904.) O. D. Chwolson, Lehrbuch der Physik. 2. Band: Lehre vom Schall (Akustik). — Lehre von der strahlenden Energie. Übersetzt von H. Pflaum, gr. 8. XXII u. 1056 S. Mit 658 Abbildungen und 3 Stereoskopbildern. Braunschweig, F. Vieweg & Sohn. 1904. M. 18, — , gebunden M. 20, — . Das Verdienst, zur Übersetzung dieses aus- gezeichneten Lehrbuches aus dem Russischen ins Deutsche angeregt zu haben, gebührt, zum mindesten zum Teil, Ostwald. Und in der That ist diese Anregung ein Verdienst zu nennen, denn, wie der vorliegende Band zeigt, ist das Chwolson sehe Lehrbuch so eigenartig und in jeder Hinsicht modern geschrieben, dass es den besten deutschen Lehrbüchern an die Seite gestellt zu werden verdient. Nicht nur sind die neuesten Errungenschaften der Wissenschaft schon wohl eingeordnet, so die Sichtbarmach- ung ultramikroskopischer Teilchen, die An- wendung der Interferenzen an planparallelen Platten zur Auflösung der feinsten Spektrallinien und vieles andere, es ist auch manches andere in so eigenartiger und anregender Weise dar- gestellt, dass es ganz besonderes Interesse er- weckt, hierfür ist besonders die Akustik charak- teristich. Klarheit der Sprache und 6ine Fülle ausgezeichneter Figuren machen die Lektüre besonders fesselnd. Viel Wert gelegt ist auch auf Hervorhebung geschichtlicher Details. Am Ende eines jeden Abschnittes findet sich eine kurze Zusammenstellung der wichtigsten Litte- ratur. Das Werk, dessen dritter Band schon unter der Presse ist, wird im ganzen einen Um- fang erhalten, wie Wüllners grosses Lehrbuch der Experimentalphysik und da nach den Be- sprechungen über die schon lange vollständig vorliegende russische Ausgabe das ganze Werk dem vorliegenden zweiten Bande ebenbürtig zu sein scheint, so kann ChwolBons Werk nur in jeder Beziehung warm empfohlen werden. E. Böse. (Eingegangen 3. Juni 1904.) Digitized by Google 536 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16. Andrew Gray, Lehrbuch der Physik. Auto- risierte deutsche Ausgabe von Prof. Dr. Felix Auerbach, gr. 8. I. Band. Allgemeine und spezielle Mechanik. XXIV u. 838 S. mit 400 Abbildungen. Braunschweig, F. Vieweg & Sohn. 1904. M. 20, — , geb. M. 21, — . Die meisten Physiker werden sicherlich beim Erscheinen dieses neuen Lehrbuchs der Physik ihre Verwunderung darüber ausgedrückt haben, dass die Verlagsbuchhandlung von F. Vieweg schon wieder ein ausfuhrliches Lehr- buch der Physik auf den deutschen Bücher- markt bringt. Neben den „WüUner" und „Müller-Pouillet-Pfaundler, die bisher wohl am meisten gelesen wurden, sind im Erscheinen begriffen, das Handbuch von Winkel mann, das ausführliche Lehrbuch von Chwolson und jetzt kommt noch dazu das vorliegende. Es könnte scheinen, als ob der Markt mit derar- tigen Büchern überschwemmt würde, und doch möchte der Referent das Gray sehe nicht missen. Es gewährt zunächst einen Einblick in die oft eigenartige Behandlung der Physik in dem Land, dem sie einen grossen Teil ihrer Fortschritte verdankt. Demgemäss weicht die Darstellung, die Auswahl des Stoffes, das Ver- hältnis zwischen Erfahrung und Theorie und manches andere von dem bei uns üblichen ab. So enthält der Band I eine Reihe von Problemen, welche in deutschen grösseren Lehrbüchern meist fehlen, z. B. die Kinematik und Geome- trie der Bewegung, die graphische Statik, das Gleichgewicht und die Bewegung einer Kette, die Gezeiten u. s. w., wobei viele interessante Fragen aus dem täglichen Leben, der Technik und Geophysik erörtert werden. Das Buch vereinigt ferner zwei Eigenschaften, deren Ver- schmelzung dem Verfasser, dem Nachfolger des grossen Lord Kelvin auf den Glasgower Lehr- stuhl, trefflich gelungen ist. Das Buch beginnt nämlich mit den elementarsten Dingen in brei- tester, für den Lernenden geeignetster Dar- stellung und es steigt trotzdem zu den höchsten Höhen hinauf, wobei aber stets nur die ein- fachsten Lehrsätze der Infinitesimalrechnung benutzt werden. Ich glaube, dass das Buch gerade wegen der Einfachheit und Ausführlich- keit der mathematischen Beweise, und der steten Anwendung der so erhaltenen Resultate auf Probleme des täglichen Lebens für den Anfänger das beste Mittel ist, um ihn in die theoretische Physik einzufuhren. Wie in allen anderen Gebieten, so ist auch bei den ausführlichen Lehrbüchern der Physik eine Arbeitsteilung eingetreten. Der MülLer- Pouillet stellt den Versuch an die Spitze und mathematische Beweise treten ganz in den Hinter- grund. Die Lehrbücher von Wüllner und Chwolson stehen, was die Anforderungen an die mathematischen Kenntnisse des Lesers an- betrifft, auf einer etwas höheren Stufe, trotzdem sind beide Lehrbücher der Experimental- physik. Bei dem vorliegenden Buch von Gray treten der Versuch und die daraus sich ablei- tenden Beziehungen mehr in den Hintergrund, dagegen wird der Hauptnachdruck auf die Prinzipien und die daraus auf mathematischem Wege gewonnenen Resultate gelegt, wobei aber die Darstellung stets für den Anfanger berechnet bleibt. Wie schon erwähnt, ist das Buch als Einführung in die mathematische Behandlung naturwissenschaftlicher Probleme trefflich ge- eignet; fiir den Anfänger wäre allerdings zu wünschen, dass manche allzu spezifisch englische Abschnitte nicht einfach übersetzt, sondern um- gearbeitet wären. G. C. Schmidt. (EingegaDgen J. ]uU 1904.) Berichiisrung. Id der Mitteilung von Guggenheimer, diese Zeitscbrift 1904 No. 14 muss es S. 399 Z. 8 v. o. statt „starke Körper" selbstverständlich „feste Körper" heissen. Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald Mitteilung zu machen.) Es habilitierten sich: Dr. F. Harms für Physik, Dr. Paul y Rir Chemie, beide in Würzburg. Berufungen: Prof. Dr. K. Runge für angewandte Mathe- I matik von Hannover nach Göttiogen. Prof. E. Wiehert ifir I Physik von Göttingen nach Königsberg. Prof. P. Curie auf einen fiir ihn neu gegründeten Lehrstuhl iiir Physik an der Pariser Universität. Es erhielt: Prof. Simon, Göttingen 5000 Mark für Forschungen auf dem Gebiete der Elektrotechnik von der deutschen Gesellschaft f^r Industrie. Prof. De war in Lon- don 24000 Mark für Untersuchungen über das Verhalten voo Stahl und Legierungen bei tiefen Temperaturen von Andrew Carnegie. Es starb: Prof. Dr. F. Eisenlohr (Mathematik) in Hei- delberg. Gesuche. Für das physikalische Institut der Techni-schen H(ich- schule in Darmstadt wird zu Anfang Oktober ein Assistent gesucht. Bewerbungen sind zu richten an Prof. Dr. K. Scbt- ring, Darmstadt, Hochschulstrasse 2. Für die Redaktion verantworilich Privatdozent Dr. Emil Böse in Qöttingen. — Verlae von S. Hirzel in Leipzig. Dmck von August Pries in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 17. I. September 1904. Redsloiontachliut fiir No. i8 am jt. August 1904. Origlnalmltteilangeo : E. Riecke u. J. Stark, WandeniDg von Metallionen im Glimmstrom in freier Luft ; Demonstrationsversuche. s- 537. J. A. Mc Clelland, Über die von Ra- dium aasgesandte Emanation. S. J38. J, J. Borgmann, Elektrisierung eines isolierten metallischen Leiters durch einen ihn umgebenden Metall-Cy- linder, der geerdet und von dem zu untersuchenden Leiter durch Luft getrennt ist. S. 542. P. Levis, Das Nachleuchten von Me- talldämpfen in Stickstoff. S. 546. S. Mai sei, Untersuchungen ttber den musikalischen Lichtbogen. ' S. 550. H. Axmann, Ein eigentümliches Drehmoment im Wechselstrommag- netfelde. S. 554. INHALT: H. Axmann, Dauernde elektrische Hauchfiguren. S. 555. I J. Peiser, Tonfiguren. S. 555. ; E. Laden bürg, Über die spektrale I Enefgieverteilung der „Quecksilber- I L.ampe aus Quarzglas". Nachtrag. I S. 556. I Referate: M. Jan et. Der Edison-Akkumulator. I S. SS6, I Besprechungen: I K. S c b e i d , Chemisches Experimentier- I buch fllr Knaben. S. 557. G. Lunge, Technisch-chemische Ana- lyse. S. 557. ' E. Wedekind, Stereochemie. 8.557. A. Miethe, Dreifarbenphotographie. I S. 557. 5. Jahrgang. H. Bethmann, Die Hebezeuge. S. 558. M. W. Meyer, Die Naturkräfte. S.558. J. Gajdeczka, Maturitäts-Prilfungs- frag^ aus der Physik. S. 558. J. Traube, Grundriss der physi- kalischen Chemie. S. 559. H. Hess,, Die GleUcher. S. 559. R. Klimpert, Lehrbuch der Akustik. I. S. 559- F. Reuleaux, Abriss der Festigkeits- lehre für den Maschinenbau. S. 559. M. L. Marchis, Thermodynamik, l. S. 559. R. Blondlot, A'^Strahlen. S. 560. M. Roloff u. P. Berkitz, Leitfaden fttr daselektrotechnbche und elektro- chemische Seminar. S. 560. Jahrbuch der Elektrochemie. S. 560. Pereonalien. S. 560. Geeuche. s. 360. ORIGINALMITTEILUNGEN. Wanderung von Metallionen im Glimmstrom in freier Luft; Demonstrationsversuche. Von E. Riecke und J. Stark. Von mehreren Beobachtern') sind Versuche über elektrischen Massentransport im Glimm- strom oder im Lichtbogen beschrieben worden; nach H. Kayser sind allerdings diese Ver- suche für eine Elektrolyse in Gasen nicht be- weiskräftig. Ein elektrischer Massentransport im Glimmstrom lässt sich indes mit Hilfe folgender Versuche sicher und anschaulich demonstrieren. Zwei Kupferstifte von 4 mm Durchmesser wurden mit den Polen einer Akkumulatoren- batterie von 3600 Volt Spannung verbunden. Es entstand bei einem Elektrodenabstand von I — 2 cm Glimmstrom, unter Umständen auch Lichtbogen in freier Luft. In diesen wurden Perlen von LiQ, NaCl, KCl, CaCl"^) mittels eines isoliert gehaltenen Platindrahtes an ver- schiedenen Stellen eingefiihrt. Den Gegenstand der Beobachtung bildete die Verteilung der durch die Metalle erzeugten Färbung in dem Glimmstrom. Die wesentlichen Resultate sind im folgenden zusammengestellt. I. Die Kupferelektroden wurden einander in einem Abstände von r — 2 cm horizontal gegenübergestellt. Der von leuchtenden Dämpfen 1) A. Cazin, L'Institut 4, 154, 1876; E. Warburg, Wied. Ann. 40, 5, 1890; E. C. Baly, Phil. Mag. 85, 200—204, 1893; C. W. Baldvirin, Phys. Rev. 8, 370, 1897; J. J. Thomson, Proc. Roy. Soc. 58, 244, 1895; \. L. Foley, Phys. Rev. 5, 129, 1897; A. Garbasso, Arch. scienc. 11, 282, 1901. 2) H. Kayser, Handbuch der Spectroscoi>ic, Leipzig, S. Hirzel, 1, 162—165, 197—203 8, 173—177. '902- erfüllte Raum hat die Form eines Dreieckes, dessen Spitze nach der heisseren Kathode ver- schoben ist (Fig. i). Wird nun LiCl gerade in der Nähe der Kathode in den Glimmstrom VerU eingeführt, so beschränkt sich die rote Färbung des Li auf einen kleinen Bezirk in der Nähe der Kathode. Bringt man die Perle in die Nähe der Anode, so wird das Li durch den ganzen Glimmstrom hindurch, der aufsteigen- den Bewegung des Gases entgegen, nach der Kathode transportiert (Fig. 2). Ganz ebenso verhält sich eine Perle von NaCl. Fig. 2. 2. Die Elektroden wurden in einer verti- I kalen Linie in einem Abstände von 2 cm ein- I ander gegenübergestellt. Die Li CV-Perle wurde oben in die Lichtsäule eingeführt. Lag die ' Kathode oben, so bildete sich um die Perle I herum infolge der Verdampfung eine Wolke von I roter Färbung; der ganze untere Teil derLicht- Digitized by Google 538 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17. säule aber blieb farblos (Fig. 3). War da- gegen die Kathode unten, so ging die rote Färbung der sehr lebhaften Strömung der heissen Gase entgegen bis zu der Kathode, und diese belud sich mit Li (Fig. 4). Solange keine Li ^/-Perle in die Lichtsäule eingefühlt wurde, betrug die Spannung 13CK) Volt, die Stromstärke 50 Milliampere. Bei Ein- ftihrung der Perle sank die Spannung um etwa 400 Volt. Diese Erniedrigung hat ihren Grund i~i Fefle ^Ü Peiie Fig. 4- ohne Zweifel in der leichten Ionisierung des neutralen aus der Perle entwickelten Zi-Dampfes. Versuche mit KCi und mit Ca C/2 -Perlen gaben ähnliche Resultate. Bei KCl wurde eine Spannungserniedrigung von etwa 670 Volt, bei CaCl^ eine solche von 320 Volt beobachtet. 3. Werden die Perlen in der Reihe der unteren Elektroden in die vertikal gestellte Lichtsäule eingeführt, so gewinnt der vertikal aufsteigende Gasstrom einen grösseren Einftuss auf die Erscheinung der Verhältnisse der Färbung, für die beiden Lagen der Elektroden sind die- selben wie früher, fallen aber weniger ins Auge. Die Spannungserniedrigung ist grösser, sie be- trug bei LiCl beispielsweise 640 Volt. Der Grund liegt darin, dass durch den aufsteigenden Gasstrom die Lichtsäule bei grösserer Aus- dehnung mit neutralem Zt-Dampfe erfüllt wird. 4. Die Thatsache, dass die charakteristische Färbung dem Wege der positiven Metallionen folge, giebt eine Stutze ftir die von dem einen von uns herrührende Ansicht'), dass die po- sitiven Atome immer die Träger der Linien- spektren sind. i) J. Stark, Ann. d. Phys. 14, 506, 1904. Göttingen, Juli 1904. (Eingegangen 4. August 1904.) Über die von Radium aosgesandte Emanation. ^) Von J. A. Mc Clelland. Die a -Strahlen des Radiums bestehen er- wiesenermassen aus positiv geladenen Partikeln, welche sich mit grosser Geschwindigkeit be- l) Scientific Transactions of the Royal Dublin Society (2\ 8, 89—94, 1904. wegen; dabei ist die Masse eines Teilchens derjenigen eines Wasserstoffatoms vergleichbar. Die /!^- Strahlen bestehen, wie gleichfalls gezeigt worden ist, aus geladenen Teilchen, welche sich mit grosser Geschwindigkeit bewegen, doch ist in diesem Falle die Ladung negativ und die Masse der Partikeln sehr klein, selbst im Vergleich zu derjenigen des W^asserstoffatoms. Über die 7-Strahlen ist bis jetzt wenig be- kannt, ausser dass sie eine sehr grosse Durch- dringungsfähigkeit besitzen. Die von Radium erzeugte Emanation ist vielfach untersucht worden, und man kennt viele ihrer Eigenschaften; indessen erscheint die Frage noch nicht völlig gelöst, ob die Emanationspartikeln geladen sind oder nicht; es ist aber wichtig, über diesen Punkt Ge- wissheit zu haben, wenn man sich eine Vor- stellung darüber bilden will, in welcher Weise das Radiumatom zerfällt. Es ist der Zweck der vorliegenden Arbeit, mit möglichster Genauig- keit zu untersuchen, ob die Emanation eine elektrische Ladung trägt oder nicht. Eine Arbeit Rutherfords weist darauf hin, dass sie nicht geladen ist; ich habe es indessen für ratsam gehalten, die Frage direkt zu untersuchen, da i Rutherfords Arbeit in Bezug auf diesen Punkt nicht entscheidend ist. Rutherford hat Emanation lange Zeit hin- durch in geschlossenen Gefässen und unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes gehalten. In diesem Falle musste man erwarten, dass die Emanation, falls sie geladen wäre, an die eine oder die andere Elektrode getrieben wurde, und der Umstand, dass dies nicht eintritt, weist darauf hin, dass sie nicht geladen sei. Wenn indessen die mit der elektrischen Ladung wan- dernde Masse im Vergleich zu der Ladung gross wäre, so würde die Bewegung unter dem Eihfluss einer elektrischen Kraft sehr langsam sein, und die Emanation würde sich flieht zu den Elektroden bewegen. Beschreibung des Apparates. Fünf Milligramm Radiumbromid in Wasser gelöst, sind in einem kleinen Gefäss R ent- halten, welches von einem Stück dünnen Pa- piers bedeckt wird, durch das die Emanation leicht hindurchgeht. Das Gefass R wird unter eine grosse luftdicht schliessende Glocke A gestellt Eine zweite grosse luftdicht schliessende Glocke B ist in der Weise angeschlossen, wie es die Figur zeigt. C ist ein mit Glaswolle gefülltes Gefäss und D ist ein cylindrisches Metallgefäss, welches auf Parafßnklötzen ruht und mit einem Paraffinstopfen verschlossen ist, in welchem der Metallstab T be- festigt ist. Das Glasrohr F taucht in Queck- silber und wirkt als Manometer, um den Druck Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17. 539 anzuzeigen, wenn D teilweise ausgepumpt ist. Das Auspumpen erfolgt durch eine bei G be- findliche Pumpe. Die Buchstaben /, , t^ und t^ bezeichnen Hähne, durch welche die Röhren an den bezeichneten Stellen geschlossen werden können, ^ist ein Quadrant-Elektrometer, dessen eines Quadrantenpaar dauernd an Erde liegt, während das andere Paar mit einem Queck- silbernapf b in einem Paraffinblock in Verbind- ung steht. Der Napf b wird mit einem ge- erdeten Napf a in Verbindung gehalten, ausser wenn eine Beobachtung gemacht werden soll; alsdann wird das Verbindungsstück entfernt durch einen Schnurlauf, welcher aus einer ge- nügend grossen Entfernung betätigt wird, um Störungen des Elektrometers durch Induktions- wirkungen auszuschliessen. Die Quecksilbernäpfe b und c im gleichen Faraffinblock sind mit D und T verbunden, während ein vierter Napf d verbunden ist mit dem einen Pole einer Batterie kleiner Akkumulatoren, deren anderer '^pc"^ J2L Srit Pol zur Erde geleitet ist. Das Gefäss D ist gegen elektrische Störungen von aussen durch eine geerdete leitende Hülle geschützt, welche in der Figur nicht mitgezeichnet ist. Methode der Untersuchung. Die Radiumemanation geht leicht durch das dünne Blatt Papier, welches das Gefäss R be- deckt; A enthält daher, nachdem es eine kurze Zeit hindurch geschlossen geblieben ist, eine grosse Menge Emanation. Der Hahn /j wird geschlossen und die Gefässe B, C und D teil- weise ausgepumpt bis zu irgendeinem ge- wünschten Druck; dann wird U^ geschlossen, und /| und t^ werden geöffnet, so wird das Gefäss B mit Luft gefüllt, welches Radium- emanation enthält; darauf werden /, und t-i wieder geschlossen. Während die Quecksilber- näpfe b und c miteinander in Verbindung stehen, wird das Verbindungsstück zwischen a und b entfernt; dann lässt man durch Öffnen des Hahnes t^ die Emanation in D einströmen. Trägt diese Emanation eine Ladung, so wird dieselbe angezeigt werden durch eine Ablenkung des Lichtzeigers des Elektrometers. Die Glas- wolle im Gefäss C hält Staubteilchen zurück, welche durch Reibung elektrisch werden und eine Ablenkung hervorbringen könnten. Die Glaswolle hält auch die Ionen zurück, welche durch die von der Radiumemanation ausgehende Strahlung erzeugt worden sind. Da das ioni- sierte Gas einige Zeitlang in B und dem zu C führenden Rohr gewesen ist, würde eine Tendenz dahin vorhanden sein, dass mehr ne- gative als positive Ionen durch Diffusion nach den Wandungen verloren gehen ; der Überschuss an positiven Ionen würde also eine Ablenkung hervorrufen, wenn dieselben in das Gefäss D eingelassen werden würden. Um zu prüfen, ob die so in D eingelassene Luft Emanation mit sich gefuhrt hat oder nicht, und in welchem Betrage, wird der lonisierungs- strom zwischen T und D unmittelbar nach dem Einlassen des Gases in D gemessen. Zu diesem Zweck löst man die Verbindung zwischen c und b und verbindet c mit d. Dadurch wird die Elektrode T auf hohem Potential gehalten, und da die Luft in D durch Strahlung von der Emanation ionisiert erhalten wird, so wird das Gefäss D allmählich geladen werden, und der Betrag der Ladung wird gemessen durch die Bewegung des Lichtzeigers, wenn die Verbind- ung zwischen a und b unterbrochen wird. Bevor die Emanation eingelassen wird, geht nur ein sehr schwacher Strom nach D über, wenn T mit der Akkumulatorenbatterie ver- bunden ist. Dieser geringe Strom rührt von der schwachen Ionisierung her, welche stets in der Atmosphärenluft vorhanden ist. Wir messen somit durch einen Versuch die von der Emanation etwa mitgeführte Ladung, (falls eine solche überhaupt vorhanden ist), und durch einen zweiten Versuch messen wir die ionisierende Kraft dieser Emanation. Die Beobachtungen. Wir wollen nun die Zahlen anfuhren, die wir bei einem Versuch erhalten haben, welcher einer grossen Zahl anderer ausgeführter Versuche ähnlich verlaufen ist. Die Kapazität des Elektrometers und der nötigen Verbindungen, mit Einschluss des Ge- fässes D, betrug 131 elektrostatische Einheiten oder o,(XX) 145 Mikrofarad, und das Elektro- meter gab einen Ausschlag von 60 Skalenteilen für eine Potentialdifferenz von i Volt zwischen seinen Quadranten. Das Einlassen der Radiumemanation brachte einen Ausschlag von nur 4 Skalenteilen her- vor. Der lonisierungsstrom nach D wurde dann in der oben beschriebenen Weise gemessen, unmittelbar, nachdem die Emanation eingelassen Digitized by Google S40 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17. worden war. Um die Bewegung des Licht- zeigers hinreichend zu reduzieren, wurde mit dem Elektrometer eine Kapazität von 0,1 Mikro- farad verbunden, und die Ablenkung betrug alsdann 100 Skalenteile in 47 Sekunden. Das Einlassen der emanationshaltigen Luft in das Gefäss D erzeugte, wie festgestellt, einen kleinen Ausschlag von 4 Skalenteilen. Es waren Vorversuche angestellt worden, um zu sehen, ob ein Ausschlag hervorgerufen würde, wenn eine gleiche Menge emanationsfreier Luft in derselben Weise eingelassen wurde. Es fand sich, dass ein kleiner Ausschlag hervorgebracht wurde, welcher wahrscheinlich von irgendwel- chem Reibungseffekt herrührt; dieser Ausschlag schwankte bei den verschiedenen Versuchen zwischen o und 5 Skalenteilen und erfolgte immer im gleichen Sinne. Die Richtung des Ausschlages von 4 Skalenteilen, welcher er- halten wurde, wenn die Luft Emanation ent- hielt, war die gleiche, wie die des ohne Ema- nation enthaltenen. Nicht nur auf Grund dieses speziellen Ver- suches, sondern auch auf Grund mehrerer anderer kann man mit Sicherheit sagen, dass die Emanation keine Ladung mit sich führte, welche hinreichend gewesen wäre, eine Ablenk- ung von mehr als i Skalenteil hervorzubringen. Der Versuch wies also keinerlei Ladung auf der Emanation nach; indessen ist es wichtig, zu berechnen, ob die Emanation geladen sein könnte und die Ladung von geringerem Betrage sein, als dass sie durch den oben beschriebenen Versuch nachgewiesen werden könnte, oder ob das nicht der Fall sein könnte. Wir wollen die Annahme machen, dass jedes Emanationsteilchen eine Ladung habe gleich derjenigen, welche von einem Gasion ge- führt wird ; wir haben keinen Fall einer Ladung von geringerem Betrage als diese, so dass also, falls die Emanation geladen ist, ihre Ladung aller Wahrscheinlichkeit nach zum mindesten gleich derjenigen eines Gasions ist und grösser sein kann. Wir wollen diese Ladung in elek- tromagnetischen Einheiten mit e bezeichnen. Die Kapazität des Elektrometers und der Zuleitungen war 0,000 145 Mikrofarad, und ein Skalenteil entspricht einer Potentialdifferenz von "00 Volt zwischen den Quadranten. Eine Ab- lenkung von I Skalenteil würde also hervorge- rufen werden, wenn man in das Gefäss D eine Ladung von 10' 60 X 0,000 145 X ,o-is = 24 X IO~'^ elektromagnetischen Einheiten bringt, oder wenn 24 X lO"'* man m. D ~ Emanationsteilchen ein- Ionen, welche ihre Ladung an D abgeben; die Ladung jedes Ions ist dabei e. Die in der Sekunde an D abgegebene Lad- ung ist: treten lässt. Diese Ladung wird hervorgebracht durch 100 47 X 60 s X 10 -!5 10 -= 35 X lo ,-u elektromagnetische Einheiten. Die Zahl von Ionen jedes Vorzeichens, welche in D durch die Strahlung von der Emanation 2C X 10 " erzeugt werden, ist daher -^ - - in der Sekunde. Jedes Teilchen der Emanation erzeugt also in dem umgebenden Gase Ionen im Be- trage von 35 X !0~" , ü = 1,4 X 10 24 X 10-'^ in der Sekunde. Da nun die Emanation beim Einlassen in D keine Ablenkung von mehr als i Skalenteil her- vorbrachte, so sieht man also, dass sie entweder ungeladen sein muss, oder dass, falls sie ge- laden ist, jedes Emanationsteilchen eine Strahl- ung abgeben muss, welche hinreicht, um mindestens 1400 Ionen in der Sekunde zu erzeugen. Wäre die Ausstrahlung von jedem Teilchen geringer als diese, so würde die zur Erzeugung der beobachteten Ionisierung erfor- derliche Zahl grösser sein als die zur Hervor- bringung von I Skalenteil Ablenkung notwen- dige. Diese Zahl ist auf Grund der Annahme berechnet, dass die Ladung der Emanation die gleiche ist, wie die Ladung auf den Gasionen; es ist nicht wahrscheinlich, dass sie kleiner sei als diese, sofern die Emanation überhaupt ge- laden ist; und falls sie grösser sein sollte, so würde auch die Zahl 1400 entsprechend grösser sein. Es ist aber keineswegs unwahrscheinlich, dass jedes Emanationsteilchen die Fähigkeit besitzen könnte, im Gefäss D Ionen im Betrage von 1400 in der Sekunde zu erzeugen. Aus die- sem Grunde wurde die Untersuchung einen Schritt weiter getrieben. Es wurde ein empfindlicheres Galvanometer benutzt und auch die Emanationsmenge etwas erhöht. Es wurde ein Dolezaleksches Elektro- meter verwandt, welches einen Ausschlag von 4500 Skalenteilen für eine Potentialdifferenz von I Volt zwischen seinen Quadranten gab. Bei dieser Empfindlichkeit betrug die Kapazität des Elektrometers und der Zuleitungen 900 elektro- statische Einheiten oder 0,001 Mikrofarad. Dieses Elektrometer wurde zum Nachweis der Ladung auf der Emanation benutzt; die Ionisierung im Gefäss D nach dem Einlassen der Emanation wurde mit dem früher benutzten Elektrometer gemessen. Die kleine Ablenkung, welche eintrat, wenn emanationsfreie Luft in D eingelassen wurde, wurde vor Gebrauch des Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17. 541 empfindlichen Elektrometers möglichst klein gemacht und schliesslich so weit beseitigt, dass der Ausschlag niemals grösser war als 10 Teile; er schwankte bei den verschiedenen Versuchen zwischen 2 bis 3 und 10 Teilen und^ erfolgte immer in derselben Richtung. Wir geben hier die bei einem Versuch mit dem empfindlichen Apparat beobachteten Zah- len an. Die Ablenkung am D o 1 e z a 1 e k sehen Elektro- meter betrug nach Zutritt der Emanation 1 o Teile. Dann wurde das andere Elektrometer zur Messung der Ionisierung benutzt; es gab 100 Teilstriche in ^^ Sekunden bei einer zuge- schalteten Kapazität von 0,5 Mikrofarad und bei der gleichen Empfindlichkeit wie früher, nämlich 60 Skalenteilen fiir i Volt Potential- differenz zwischen seinen Quadranten. Auf Grund dieses und verschiedener ähn- licher Versuche kann man mit Sicherheit sagen, dass in diesem Falle keine Ablenkung von mehr als 4 Skalenteilen durch die Emanation hervorgerufen ist. Es ist schwierig, eine kleinere Ablenkung mit Bestimmtheit festzu- stellen, da der Lichtzeiger nicht so ruhig stand wie bei einem unempfindlicheren Instrument. . Stellen wir eine Berechnung ähnlicher Art wie firüher an, so finden wir, dass entweder die Emanation ungeladen ist, oder dass jedes Emanationsteilchen durch seine Strahlung zum mindesten 12000 Ionen in der Sekunde er- zeugen muss. Auch diese Strahlung könnte als durchaus möglich betrachtet werden, so dass die Frage, ob die Emanation geladen ist, oder nicht, un- erledigt bliebe. Wir haben indessen guten Grund zu der Ansicht, da.ss nur ein geringer Bruchteil der gesamten Emanationsteilchen in jedem Augenblick als Strahlungs- und lonisier- ungscentren wirkt. Die ionisierende Kraft der in einem Gefass enthaltenen Emanation nimmt mit der Zeit in geometrischer Progression ab, und die Abnahme der ionisierenden Kraft er- weist sich in jedem Augenblick proportional der ionisierenden Kraft, ein Ergebnis, welches leicht die Deutung zulässt, dass die Strahlung von einer Veränderung herrührt, welche die Kmanationsteilchen erleiden, und dass die An- zahl der in jedem Augenblick sich verändern- den Partikeln proportional ist der ganzen vor- handenen Anzahl. Die ionisierende Kraft J lässt sich nach Versuchen (Rutherford, Phil. Mag., April 1903) darstellen durch die Gleichung: wo i. eine Konstante ist und / die vom Moment 7 = 7q an gemessene Zeit ist. Da dj ist, so erreicht man, dass X der Bruchteil der gesamten Emanation ist, der in einer Sekunde eine Veränderung erleidet oder Strahlung aussendet. Wir wissen auch (Rutherford, Phil. Mag., April 1903), dass J in etwa 4 Tagen auf die Hälfte seines Wertes sinkt, so dass X annähernd gleich 2 x io~" ist. Nimmt man also die Theorie an, dass die Emanation eine weitere Veränderung erleidet und dass jedes Teilchen, nur wenn es eine Veränderung erleidet, als Strahlungs- und loni- sierungscentrurii wirkt — und dies ist die ein- zige Theorie, welche mit den Versuchsergebnissen in Einklang zu stehen scheint — so sieht man, dass die oben berechnete Zahl, welche das Minimum der Ionisierung angiebt, die in einer Sekunde von jedem Emanationsteilchen unter der Annahme, dasJs es geladen sei, hervorge- bracht werden muss, mit dem Faktor ','2 x 10' multipliziert werden müsste. Multipliziert man 12000 mit ','2 x 10*, so erhält man 6 x lo'-* als Minimum für die An- zahl von Ionen, welche jedes Emanationsteilchen in der Sekunde erzeugen muss, wenn es an die Reihe kommt, zu zerfallen, angenommen dabei, dass es geladen sei. Diese Zahl erscheint aus mehreren Gründen nicht als möglich. Ruther- ford (Phil. Mag., Mai 1903) giebt als wahr- scheinlichen Wert für die Anzahl von Ionen, welche jeder a-Strahl erzeugt, bevor er im Gase absorbiert wird, 10* an. Die Ionisierung rührt in der Hauptsache von «-Strahlen her, so dass also zur Erzeugung der oben berechneten Ioni- sierung jedes Emanationsteilchen notwendig 6 X 10' oder 6 x 10^ «-Strahlen aussenden müsste. Nun ist die Masse des «-Teilchens von derselben Grössenordnung wie diejenige des Wasserstoffatoms, und die Emanation ist ent- standen aus dem Zerfall des Radiumatoms; es könnte also jedes Emanationsteilchen nicht wohl mehr als etwa 200 c-Strahlen aus- senden. Wir können sonach endgültig schliessen, dass die Emanation nicht geladen ist. Diese Thatsache — dass nämlich die Ema- nation ungeladen ist — ist von bedeutender Tragweite fiir unsere Auffassung über die Art und Weise, in welcher das Radiumatom zer- fällt. Das Radiumatom sendet sicherlich positiv geladene Partikeln aus — die «-Strahlen. Die Emanationsteilchen können nicht der nach Aus- sendung von einem oder mehreren «-Strahlen verbleibende Rest des Atoms sein, denn in diesem Falle müsste die Emanation negativ ge- laden sein. Das Atom muss also eine gleich- grosse negative Ladung abgegeben haben, sei Digitized by Google 542 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 17. es nun durch Emission negativer Teilchen oder auf irgendeine andere Weise. (Aus dem Englischen Übersetzt von Max Ikl£.) (Eingegangen 20. Mai 1904.) Elektrisierung eines isolierten metallischen Leiters durch einen ihn umgebenden Metall- Cylinder, der geerdet und von dem zu unter- suchenden Leiter durch Luft getrennt ist Von J. J. Borgmann. Die Untersuchungen von Elster und G eitel') über den in dem heilsamen Schlamm — dem sogenannten „Fango" aus dem italienischen Kurort Battaglia — enthaltenen radioaktiven Stoff regten mich zu einer ähnlichen Unter- suchung der russischen Schlammarten an. Von den bis auf heute untersuchten 5 Schlamm- arten (sämtliche in getrocknetem Zustande) er- wiesen sich 2 als unzweifelhaft radioaktiv, näm- lich der Schlamm von dem Liman Kujalnitzky bei Odessa und der Schlamm aus Arensburg von der Insel Oesel. Die Schwefelsäure, die zum Trocknen des Schlammes gedient hatte, erwies sich gleichfalls als radioaktiv. (Der Schlamm wurde unter einer Glasglocke bei starkem Evakuieren getrocknet). Auch das Gas, welches vom Schlamm Kujalnitzky beim Er- wärmen ausgeschieden wurde, war radioaktiv und verhältnismässig stark radioaktiv. Dabei wurde dieses Gas, bevor es in den Gasometer gesammelt, durch Schwefelsäure ebenfalls ge- trocknet. An meinen Untersuchungen nahm Herr Afanasieff einen sehr regen Anteil. Die von uns angewandte experimentelle Methode war derjenigen analog, welche Mc Lennan und Burton*) zur Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit der Luft gebrauchten. Wir be- nutzten 2 Cylinder, einen (Durchmesser 8,3 cm; Höhe 20 cm) aus Messing, den anderen (Durch- messer 22,5 cm; Höhe 35 cm) aus Zink. Der erste hat einen abnehmbaren Boden, der zweite konnte von der Seite geöffnet werden. Beide Cylinder enthielten axial einen Messingdraht, welcher durch ein Bernsteinröbrchen von dem Cylinder isoliert war. Das Bernsteinröbrchen aber war von einem geerdeten Messingringe, dem „Schutzringe", umgeben. Der Messingring war wieder von einem Isolatorringe irmgeben und dieser letzte wurde in den Deckel des Cylinders eingepasst. Nach Wunsch konnte der Draht des einen oder des anderen Cylinders mit einem Quadrantenpaar eines und desselben Dolezalek- Elektrometers, dessen anderes Quadrantenpaar 1) Diese Zeitschr. 6, II, 1904. 2) Phil. Mag. 6, 699, 1903. geerdet, und dessen Nadel durch eine Akkumula- torenbatterie auf ICX3 V. geladen war, verbunden werden. Die aus den Cylindern hervorragenden Teile der Drähte, die Verbindungsdrähte, sowie die Kontaktstellen der Drähte der Cylinder mit den Verbindungsdrähten waren von gut geerdeten messingenen Schutzröhren und besonderen gleichfalls geerdeten messingenen Schutzcylin- dem umgeben. Die Empfindlichkeit des Elek- trometers war so gross, dass einer Potential- differenz der beiden Quadrantenpaare von nur 0,01 V. eine Verschiebung der Skala im Fem- rohr um 7,1 Teilungen (gleich 7,1 Millimeter) entsprach. Beim Beobachten der Ionisierung der Luft innerhalb eines der von uns benutzten metalli- schen Cylinder bemerkten wir folgende merk- würdige Erscheinung. Der metallische Cy- linder war geerdet, und der Draht im Cylinder gleichfalls mit der Erde ver- bunden. Unterbrach man die Verbindung des Drahtes mit der Erde, so trat un- mittelbar darauf eine Bewegung der Elektrometernadel ein, welche längere Zeit andauerte. Der Ausschlag vergrösserte sich dabei mehr und mehr. Sog^ nach mehre- ren Stunden trat noch keine Beruhigung ein. Zuerst erklärten wir uns diese Erscheinung als eine eventuelle Elektrisierung des Bernstein- röhrchens, an dem der Draht befestigt war. Diese Elektrisierung konnte sich allmählich dem Drahte mitteilen und so einen Ausschlag der Elektrometernadel bewirken. Oder aber die Erscheinung konnte thermoelektrischerNatiu- sein und davon herrühren, dass die Drähte der Cylinder, die Verbindungsdrähte und die Qua- drante nicht vollständig homogen und nicht überall gleicher Temperatur waren. Die grösste Sorgfalt wurde angewandt, um die Möglichkeit beider oben besprochenen Erscheinungen aus- zuschliessen. Besondere Sorgfalt wurde den Verbindui^sdrähten zugewandt. Sie waren gleichfalls aus Messing, d. h. aus demselben Material, wie die Drähte in den Cylindern und die Quadranten. Damit bei der Unterbrechung der Verbindung des Drahtes mit der Erde keine merkliche Elektrisierung durch Reibung, aber auch kein Volta-Effekt eintreten könne, ward die Verbindung mit der Erde gleichfalls durch einen Messingdraht bewirkt, welcher vom selben Stücke abgeschnitten war, wie die Drähte in den Cylindern. Trotz aller Vorsichtsmassregeln trat die Erscheinung regelmässig ein. Dieses musste unsere Aufmerksamkeit auf die Erschei- nung richten, um so mehr, als es sich erwies, dass in den beiden Cylindern, im Zink- und in dem Messingcylinder die Beweg- ung der Elektrometernadel, nach Unter- brechung der Verbindung des Drahtes in dem Cylinder mit der Erde, in ent- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17. 543 gegen gesetzten Richtungen erfolgte. Im Zinkcylinder erwarb der isolierte Messing- draht eine allmählich anwachsende positive I^adung, wodurch eine Bewegung der Nadel in der Richtung der kleineren Zahlen hervorge- rufen wird. Das sieht man z. B. aus den Be- obachtungen vom 23., 24. und 25. April. Dem Fadenkreuz des Fern- rohrs entspricht Teilstrich mV S<» 1:S 432 Q.§ 423 Ö« 394 Q-a 391 23. April 8U. 13M. abends 24. „ 10 „42 „ am Morg, 24- .. « ..38 I. „ Tage 24. „ 10 „ „ „ Abend 25. „ 10 „ 16 „ „ Morg. Im Messingcylinder beobachtet man da- gegen bei ähnlichen Verhältnissen eine anwach- sende negative Ladung, und eine Bewegung der Skala in der Richtung der grösseren Zahlen. Ich führe hier die Beobachtungen vom 16. April an. Im Fernrohr Teilstrich 16. April 12 U. 28 M. am Tage ,. „ 12 „ 38 „ „ „ .. .. I ,. 8 , ,. .. I „ 24 .. .. .. ,. ,. 2 .. 3 .. .• .. »» M 2 ,1 45 " »• »> .. .. 3 .. '3 » .. .. .. ., 3 .. *S .. .. .. .S 500 522.S S68 580.5 594 601,5 604,5 604,5 Ähnliche Beobachtungsreihen wurden für beide Cylinder mehrere Male hergestellt, immer mit demselben Erfolg. Offenbar ist die beobachtete Erscheinung nicht zufallig, sondern die Ladung des iso- lierten Drahtes wird durch die Natur des ihn umschliessenden Cylinders be- stimmt. Wir beschlossen, Cylinder aus ver- schiedenen Materialien zu benutzen. Zu diesem Zwecke bedeckten wir zuerst den Boden des Zinkcylinders mit einer Messingscheibe und stellten darauf einen aus Messingblech ge- bogenen Cylinder, welcher so angeordnet war, dass der Draht ungefähr mit seiner Achse kon- gruierte. Auf solche Weise war der Draht jetzt von Messing umgeben. (Nur der Deckel des Zinkcylinders war nicht durch Messing geschützt.) Wurde nun der Draht isoliert, der Cylinder aber wie früher in Verbindung mit der Erde gelassen, so trat sofort eine Bewegung der Elektrometernadel in entgegengesetzter Rich- tung ein (Bewegung der Skala im Fernrohr in der Richtung zu den grösseren Zahlen), also eine negative Ladung. Dieses ist aus folgen- den Zahlen ersichtlich: Im Femr. Teilstrich 27. April 4 U. 30 M. I . . y 500 " .. 7 .. 10 „ / 564,5 Richtete man in derselben Weise umgekehrt im Messingcylinder einen Zinkcylinder ein, so konnte man auch hier eine Änderung des Zeichens der Ladung beobachten. Die Ladung wurde positiv, statt negativ, was folgende Zahlen zeigen: Femr. Teilstrich 500 407,5 401 390.5 394 (?) 377 365 28. April 10 U. 5 M. moTg. ,y „ 12 „ 42 „ am Tage »» »» ^ »» 5 '» »» »» »I 1» 2 „ 5 n tt )) M •* 7 M 15 t> abends I» t» ** n 3^ >• »» 29- .. 9 .. «5 .. ■»«««• Ausser Messing und Zink wurden noch folgende Metalle untersucht: Aluminium, Blei, Eisen, Appliqu^ (Kupfer, mit einer Schichte Silber bedeckt), Zinn (dickes Stanniol) und Nickel. Aus allen diesen Metallen wurden Cylinder ungefähr gleicher Dimensionen verfertigt : Durch- messer 7,5 cm; Höhe 19,5 cm. Nach der Reihe wurden diese Cylinder in den Messingcylinder eingeführt, wobei jedesmal eine Scheibe von demselben Material wie der zu untersuchende Cylinder auf den Boden des Messingcylinders gelegt wurde. Nachher wurde in gewohnter Weise verfahren. Der Cylinder blieb geerdet; der Draht wurde isoliert und die Bewegung der Elektrometernadel beobachtet, solange, bis schliesslich der Ausschlag sich nicht mehr änderte, sondern nahezu konstant wurde. Fast in allen Fällen verlief die Erscheinung folgen- dermassen. Unmittelbar nach der Isolierung des Drahtes trat eine anfangs ziemlich gleich- massige Bewegung ein, welche jedoch allmählich langsamer wurde, um schliesslich sich asymp- totisch einer Maximalgrösse zu nähern; manchmal geschah es, dass die Nadel, nachdem der Ausschlag eine Maximal- grösse erreicht hatte, wieder zurück ging und sich schliesslich auf einem gewissen Den Draht umgiebt ein Definitiver Ausschlag , Messing-Cylinder . . Zink-Cylinder .... Aluminium-Cylinder. . Blei-Cylinder . . . . 1. Eisen-Cyl. (oxydiert) 2. Eisen-Cyl. (gereinigt) 2. Eisen-Cyl. (nochmals ordentlich mit Carbo- rund-Papier gereinigt) Zinn-Cylinder .... Nickel-Cylinder . . . Silber-CyI.(Appliqu£ mit Silberfl&che n. innen) Kupfer-Cyl. (Appliqne m. Kupferfl. n. innen) —104,5 +«35 +>32.5 +247 -40«) >+2I -80 +89') —30 -503) -18*) f3 Messungen ergaben- I dasselbe Resultat fast dass. /2 Mess. erg. ! 2. — 4. Mai 240 l 4.-5. Mai 247 rDie Beobachtung wurde ! unterbrochen, bevor die VBewegung zu Ende ging 1) Der Ausschlag erreichte erst die Grösse — 59 und fiel dann auf — 40. 2) Der Ausschlag erreichte erst die Grösse — 39 und Snderte sich dann auf -j-89, 3) Der Ausschlag erreichte erst die Grösse — 70 und fiel dann auf — 50 (durch 2 Beobachtungen bestätigt). 4) Der Ausschlag erreichte erst die Grösse — 62,5 und fiel dann auf — 18. Digitized by Google 544 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 17. Ausschlag, der kleiner ist oder sogar entgegengesetztes Vorzeichen besass, be- ruhigte. Die Tabelle am Schluss der vorhergehenden Seite enthält die definitiven Ausschläge in Skalenteilen ausgedrückt, wie sie für die ver- schiedenen Metalle gefunden wurden. Wir erinnern, dass der Potentialdifferenz 0,01 V. eine Verschiebung der Skala um 7,1 Teilstrichen entspricht. Während dieser Beobachtungen mussten wir zu den Vorstellungen gelangen, dass auch der Verbindungsdraht allein eine Ladung aufnehmen könne, da er ja auch von einem Metall, der ge- erdeten Messingröhre, umgeben ist. Deshalb wurden auch solche Versuche angestellt, in wel- chen der Verbindungsdraht, welcher ja in allen Versuchen in gleichen Verhältnissen blieb, allein beobachtet wurde. Die Verbindung mit beiden Der Verbindungsdraht ist geerdet. Im Fern- rohr Teilstrich 5(X). Also der Verbindungsdraht allein verursacht einen Elektrometerausschlag von — 93 Skalen teilen, was mehr ab — 0,13 V. entspricht! Selbstverständlich elektrisiert sich der Verbindungsdraht auch dann, wenn er mit einem der Drähte in den Beobachtungscylin- dern verbunden ist. Die Wirkung des Cylinders auf den in ihm enthaltenen Draht und der Schutzröhren auf den Verbindungsdraht geschiebt gleichzeitig, darum kann bei ungleicher Ge- schwindigkeit beider Prozesse der eine anfangs überwiegen, was an den mit Anmerkungen ver- sehenen Reihen der vorletzten Tabelle zu sehen ist. Zieht man die Erscheinung an dem Verbin- dungsdraht von der beobachteten Gesamtwir- kung ab, so kommt man zu folgenden definitiven Ergebnissen : Der Messingcylinder vcmrsacht im Elektrometer einen Ausschlag*) von — 104,5 Teilstrich., gleich — 0,147 V. „ Zinkcylinder „ „ „ „ „ „ -f-228 „ „ -+-0,321 „ „ Aluminiumcylinder „ „ „ „ „ „ -(-225,5 •■ >• +0,318 „ „ Bleicylinder „ . „ „ „ „ „ -H340 „ „ 4-0,479 „ „ EisencyUnder (oxydiert) vemrs. im „ „ „ „ -(-53 >. .1 4-0,075 „ „ Eisencyl. (frisch gereinigt) verurs. im „ „ „ „ -(-13 i> n -(-o,oi8 „ „ Zioncylinder verursacht im „ „ „ „ -(-182 „ „ 4-0,256 „ „ Nickelcylinder „ „ „ „ „ „ 4-63 „ „ 4-0,089 „ „ Silbercylinder „ „ „ „ „ „ 4-43 .. .. 4-0,026 „ „ Kupfercylinder „ „ „ „ „ „ 4-75 >• •• 4-o>io „ *) Dieser Ausschlag wurde nicht korrigiert. Wahrscheinlich würde bei gleichem Durchmesser des Schatzrohrs und des Cylinders der Ausschlag — 93 sein. ~ Beobachtungscylindern wurde unterbrochen und im mittleren Schutzcylinder eine besondere Ein- I richtung getroffen (ein gut geerdeter Messing- 1 haken) um den Verbindungsdraht und also auch . den Elektrometer zu erden. In einem gewissen Moment wurde diese Verbindung mit der Erde 1 unterbrochen und das System : Verbindungsdraht- , Quadrantenpaar isoliert. Sogleich kam die Elek- i trometernadel in Bewegung, welche ziemlich lange ' andauerte. Schliesslich stellte sich ein Gleich- 1 gewicht ein, d. h. die Lage der Elektrometernadel , wurde konstant bis auf kleine Bewegungen, welche ! durch Nebeneinwirkungen zu erklären sind. 1 Die folgende Tabelle ist eine ausfuhrliche Darstellung der Ergebnisse der Beobachtungen. ' Mit dem Elektrometer ist nur der Verbtn- 1 dungsdraht verbunden. 13. Mai 14. «5- 16. Im Fernrohr Teilstrich 9U. 59 M abends 500 II ., 35 .. „ 517 9 .. 5* .. morg. 'S 558.S I » am Tage > 563.5 I ,. 45 .. „ - 567.5 2 .. 11: ti 1' s.« 574.5 3 .. » i> 579.5 5 „ 25 .. 1* 1» ^s 592 8 ,, 20 „ abends •§1 598 0) II ,. 7 .. „ .S-- 596 (?) 10 „ 20 ,. morg. 8 590,5 I ,. lO „ .im Tilge > 593 4 •■ 25 .. « « s 592 6 ,. 3 .. abends 594 10 „ 45 .. !> 590 10 „ 3 .. morg. 593 Man kann diese Ergebnisse jedoch nicht als genau betrachten, da die Berechnung, d. h. das Abziehen der Wirkung des Schutzrohres auf den Verbindungsdraht, vielleicht nicht ganz richtig ist. Jedenfalls beweisen unsere Versuche eine Ladung des Drahtes durch irgendeine Wirkung des den Draht umgebenden Cylinders, welcher die ganze Zeit geerdet bleibt, wobei das defini- tive Potential des Drahtes von dem Stoffe des Cylinders abhängt. Da innerhalb eines ge- schlossenen Raumes die Luft schliesslich immer merklich ionisiert i.st, so ist aus dem sich ein- stellenden konstanten Potential des Drahtes zu schliessen, dass die Elektrisierung dieses Drahtes immer fortbesteht, dass er also ebensoviel durch diese Elektrisierung an Ladung gewinnt, als er durch die ionisierte Luft verliert. Die von uns beobachtete höchst bemerkens- werte Erscheinung muss noch weiter erforscht werden. Aus den bis jetzt von uns gewonnenen Ergebnissen kann man, wie es scheint, darauf schliessen, dass diese Erscheinung bei ein und demselben Cylinder von dem Grade der Ionisation der Luft im Cylinder, sowie von dem Zustand der Oberfläche des Cylin- ders in hohem Grade abhängt. Thatsäch- lich beobachteten wir bei einem und dem- selben Cylinder, an dem während dieser Beobachtung nichts geändert wurde sehr ver- schiedene Geschwindigkeit des Anwachsens des Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17. 545 2 .. 3* -. .. .. 459 3 »I 3^ »> t> »» 439 9 .. 55 .. abends 355 3. Mai. 9 „ 5 „ morgens 308 >« .> 7 .. 305 2 „ 45 „ am Tage 293 4. Mai. 3 „ 20 „ „ „ 260 dennitiver Ausschlag. Dabei war der Grad der Ionisierung 23,3 Teil- striche id der Minute. Derselbe Bleicylinder 3 Tage nach seiner Anfertigung und Reinigung. 4. Mai. Vor der Einführung des Bleicylinders war die Ioni- sation im Cylinder 2,4 Teilstriche in der Minute. Gleich nach dem Kinflihrea des Bleicylinders war die Ionisation im Cylinder 18,7 Teilstriche in der Minute. Der Draht wurde isol. um im Femrohr Teilstrich 5 U. am Tage $00 5 „ 20 M. „ „ 432 5 .. 30 .. .. .. 407 5 " 50 >> .1 .1 368 8 1. 43 •> >' >> 27s 5. Mai. 10 „ 30 „ morgens 253 definitiver Ausschlag Dabei war der Grad der Ionisierung 26,2 Teil- striche in der Minute. Potentials je nach dem Zustand der Ionisierung der Luft im Cylinder. Je grösser die Ioni- sierung der Luft war, desto schneller wuchs die Elektrisierung des Drahtes im Cylinder. Dieses ist klar aus folgenden Beobachtungen zu ersehen, welche mit einem Messingcylinder angestellt wurden. (Der Messingcylinder ent- hielt keinen anderen Cylinder, also auf den Draht wirkte Messing.) 16. April. Messingcylinder. Die Ionisierung ist durch die Bewegung der Nadel um 9,3 Teilstriche in der Minute dargestellt. Der Draht wird isoliert um im Femr. Teilstrich 12 U. 28 M. am Tage 500 I „ 8 „ „ „ (nach 40 M.) 568 « .. 24 „ „ „ l „ 56 „ ) «80,5 3 .. »3 .. .. » ( .1 2 St. 45 Min.) 604,5 Der definitive Ausschlag. | 18. April. Derselbe Cylinder. Ionisierung 3,15 Teilstriche in der Minute. I Der Draht wird isoliert um im Femr. Teilstrich 3 U. 6 M. am Tage. 500 3 .. 36 „ „ „ (nach 30 M.) 526 3 .. 56 .. ,, „ i „ 50 .. ) 542 4 .. 6 „ „ „ ( „ I St.) 550,5 Die Beobachtung wurde nicht fortgesetzt Die Bedeutung des Zustandes der metalli- schen Oberfläche des Cy linders für die Elek- trisierung des Drahtes, sowie für die Ionisierung der Luft im geschlossenen Cylinder ist beson- ders deutlich aus unseren Beobachtungen mit dem Bleicylinder, welcher in den Messing- cylinder eingesetzt war, ersichtlich. Der Bleicyliader war aus einem Bleiblatt hergestellt und mit Schmirgelpapier gereinigt. 2. Mai. Vor dem Einsetzen des Bleicylinders war die loni- sierang der Luft im Cylinder 4,4 Teilstriche in der Minute. Gleich nach dem Einsetzen des Cylinders 19 Teilstriche in der Mionte. Der Draht wurde isol. um im Femrohr Teilstrich I U. 30 M. am Tage 500 • n 45 11 X " 4IS6 Derselbe Cylinder wurde sorgfältig gereinigt. Er wurde flachgebogen, seine Oberfläche mit einem Messer abgeschabt und mittels polierten Stahles geglättet. Unmittelbar darauf wurde der Cylinder in den Messingcylinder eingesetzt. 23. Mai. Gleich nach Einsetzen des Bleicylinders war die Ionisierung 1 3,6 Teilstriche in der Mioute. DerDraht wurde isol. um im Femrohr Teilstrich 3 U. 2 M. am Tage 500 3 .. 25 „ „ „ 501,5 4 .. 47 .. .. .. 487 5 .. 10 >. .. .. 475.5 10 „ 9 „ abends 386,5 24. Mai. 9 „ 45 „ morgens 330 12 „ 35 „ am Tage 323,5 7 „ abends 310 25. Mai. 9 „ 49 „ morgens 271 def. Ausschlag 2 „ am Tage 271 4 >. ,, ., 271 6 „ 30 „ abends 271 8 „ 15 .. .. 271 26. Mai. 9 „ 30 „ moi^ens 271 Dabei war der Grad der Ionisation 20,6 Teil- striche in der Minute. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass das Verdichten (Zusammenpressen) der Oberfläche des Bleies seine Radioaktivität, sowie seine Fähigkeit den im Cylinder enthaltenen Draht zu elektrisieren, abschwächt, und dass der nor- male Zustand des Bleies sich erst allmählich wiederherstellt. Aus der von uns beobachteten Erscheinung der Elektrisierung des Drahtes im Cylinder lässt sich selbstverständlich der Schluss ziehen, dass auch die Luft im Cylinder elektrisiert ist. Daraus wiederum würde sich die Elektrisierung der Atmosphäre, d. h. die atmosphärische Elek- trizität erklären lassen. Worin besteht aber eigentlich die von uns beobachtete Erscheinung.- Ist sie ganz neu, d. h. von niemand bemerkt, oder aber ist es nur eine Abänderung einer Erscheinung, die unter anderen Bedingungen schon bekannt ist? Ich möchte hier an eine Erscheinung erinnern, welche, wie mir scheint, in naher Beziehung zu der beobachteten steht. Als ich 1896 zusammen mit H. A. Gerschun die Entladung eines Lei- ters, welcher sich in durch Röntgenstrahlen beeinflusster Luft befand, beobachtete, bemerkte ich die ungleiche Wirkung solcher Luft auf eine resp. positiv oder negativ elektrisierte Zink- scheibe.') Meine Beobachtungen führten mich zum Schlüsse, dass eine positiv geladene Zink- scheibe nicht nur sich vollständig entladet, son- dern das Zeichen der Ladung ändert, d. h. eine bestimmte negative Ladung aufnimmt. Etwas später bestätigte Minchin''') meine Folgerungen und zeigte ausserdem, dass ein Leiter aus Blei dieselbe Ladung enthält; dagegen erhält ein Leiter aus Kupfer unter denselben Bedingungen eine positive Ladung. Etwas später fand i) Electrician 86, 501, 1896; C. R. 122, 378, 1896. 2) Electrician 86, 713, 1896. Digitized by Google 546 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17. Rutherford'), dass Zink negativ elektrisierte Luft schneller entladet, als positiv elektrisierte, dagegen entladet Kupfer beide Arten von elek- trisierter Luft fast gleichschnell. (Einen kleinen Unterschied bemerkte Rutherford doch.) Eng verbunden mit den eben citierten Thatsachen ist jene Wiederherstellung der Potentialdifferenz an zwei in einiger Entfernung parallel zueinan- der aufgestellten verschiedenartigen Metall- scheiben, wenn der Zwischenraum zwischen den Scheiben durch Röntgenstrahlen beeinflusst wird, wie sie von Erskine Murray''^) und Perrin^) beobachtet wurde, oder ebenso, wenn in diesen Zwischenraum Becquerel-Strahlen gerichtet wer- den, wie es Lord Kelvin, Beattie und Smolan*) und in letzter Zeit auch Lord Blythswood und Allen*) gesehen haben. Aus den citierten Be- obachtungen lässt sich folgender Schluss ziehen: Zink entzieht der durch Röntgenstrahlen ioni- sierten Luft die negativen Ionen, dadurch ent- steht in der Luft ein Überschuss von positiven Ionen, also eine positive Ladung. In unseren Beobachtungen war die Luft im geschlossenen Cylinder auch ionisiert, und bestand der Cylin- der aus Zink, welcher ausserdem geerdet war, so wurden fortwährend negative Ionen der Luft entzogen und die Luft dadurch positiv elektri- siert. Unsere Beobachtungen bestätigen diese Anschauung. Auch andere Metalle müssen eine ähnliche Wirkung ausüben wie Zink, aber nicht in gleichem Masse. Es ist klar, dass die Wirkung eines Metalls von dem Grade der Ionisation sowie von dem Zustand seiner Ober- fläche abhängig sein muss. Wenn meine Berechnung (in Bezug auf die Elektrisierung des Verbindungsdrahtes durch das Schutzrohr) berechtigt ist, so bewirken alle Metalle, ausgenommen Messing, eine positive Elektrisierung des Drahtes und also auch der Luft. Ist die positive Elektrisierung der Luft nicht dadurch zu erklären, dass Metalle «-Strahlen ausstrahlen? Eine bestätigende oder verwerfende Antwort auf diese Frage kann nur durch weitere Untersuchungen gegeben werden. Zum Schlüsse möchte ich noch folgende Mittei- lung hinzufügen. Da mich die Frage interessierte, was für eine Wirkung der heilsame Schlamm, wenn er radioaktiv ist, auf die Bakterien aus- übe, wandte ich mich an Dr. E. London und bat ihn, den Kujalnitzky-Schlamm in dieser Hinsicht zu untersuchen. Dr. London ist meiner Bitte freundlich entgegengekommen und hat die Untersuchung vorgenommen. Nun er- halte ich von ihm einen Brief, aus welchem ich mit seiner Einwilligung folgendes citiere; „Ich 1) Philos. Mag. 43, 241, 1897. 2) Proc. Roy. Soc. 59, 333, 1896. 3) C. R. 124, 496, 1897- 4) Phil. Mag. 45, 277, 1898; 46, 115, 1898. 5) Phil. Mag. 6, 701, »903. habe mich endlich unzweifelhaft überzeugen müssen, dass aus dem von mir untersuchten Schlamm sich eine Emanation ausscheidet, welche auf das Wachstum der Bakterien hemmend einwirkt . . ." Das physikalische Institut der k. Universität St. Petersburg, 29. Mai 1904. (Eingegangen 6. Juni 1904.J Das Nachleuchten von Metalldämpfen in Stickstoff. Von Percival Lewis. Verschiedene Arten des Nachleuchtens in Vakuumröhren wurden von mehreren Forschem bereits untersucht. ') In den meisten Fällen wurde das Nachleuchten in Gasgemischen beobachtet oder in solchen Gasen, welche nicht sehr sorg- fältig gereinigt worden waren. Die angewandte Entladungsform war anscheinend entweder der gewöhnliche Induktionsstrom ohne Funkenstrecke und Kapazität oder die elektrodenlose Ent- ladung; meistens wurde das Spektrum als ein kontinuierliches beschrieben. In jenen Fällen aber, in denen das Spektrum als ein dis- kontinuierliches beschrieben ist, fehlen nähere Angaben über seinen Charakter; im ultravioletten Teile scheinen ausserdem keine Beobachtungen ange.stellt worden zu sein. Im Jahre 1 899 beobachtete der Verfesser ein Nachleuchten in Stickstoff", welches in manchen Punkten von dem früher beschriebenen ver- schieden zu sein schien.*) Es zeigte sich nur in möglichst reinem Stickstoff"; nur eine sehr kräftige Funken-Entladung war imstande, die Erscheinung hervorzubringen, wobei in den Stromkreis ein Kondensator und eine Funken- strecke eingeschaltet war. Wurde dagegen der einfache Induktionsstrom angewendet, so blieb die Erscheinung vollständig aus. Das Nach- leuchten trat auf bei jedem Druck von wenigen Millimetern bis zu 10 und 12 Centimetern, und es wurde seitdem bei Einschaltung einer kurzen Funkenstrecke bis zu Drucken von 35 cm er- halten. Das Spektrum war diskontinuierlich; es bestand im sichtbaren Teile aus 4 ver- waschenen Linien oder Banden von ungefähr den Wellenlängen 6240, 5780, 5740 und 5410. Die schmale glänzende Funkenbahn war von einer dunkel-gelben phosphoreszierenden Licht- hülle umgeben, welche bei geringen Drucken die ganze Röhre ausfüllte; sie erstreckte sich manchmal 20 cm und mehr von der Funken- i) Kayser, Handbuch d. Spectroscopie I, S. »49: Newall, Proc. Cambr. Soc. 9, 295,1897; Goldstein, Vol. d. Phys. Ges. S. 110, 1900. 2) Lewis, Ann. d. Phys. (4) 3, 447, 459, 1900. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17. 547 bahn an, und sie blieb mehrere Sekunden, nachdem der Strom aufgehört hatte, leuchtend. Bei jeder Entladung pflanzt sich dieses Leuchten langsam durch die Röhre von den Elektroden an wie eine Rauchwolke fort. Lässt man frisches Gas in die Röhre strömen, so treibt, wie schon Warburg') beobachtet, das phosphoreszierende Gas wie eine leuchtende Wolke dahin. Die Lichthülle und das Nachleuchten verschwanden sofort, wenn auch nur eine Spur eines fremden Gases zugelassen wurde, z. B. Wasserstoff, Kohlensäure, Wasserdampfund besonders Sauer- stoff. Der benutzte Stickstoff wurde durch Er- hitzen einer Lösung von Natriumnitrit und Ammoniumsulfat"'') entwickelt; er wurde von Sauerstoff sorgfältig dadurch befreit, dass man ihn durch eine Pyrogallollösung streichen Hess, und von Wasserdampf dadurch, dass man eine Reihe von Trockenröhren einschaltete. Bei Be- nutzung von atmosphärischem Stickstoff, der sehr sorgfältig von Sauerstoff befreit war, trat das Nachleuchten nur ganz schwach auf In der letzten Zeit stellte der Verfasser weitere spektroskopische Beobachtungen über dieses Nachleuchten an; sie erstreckten sich auch in den Bereich der ultravioletten Strahlen hinein, was durch Benutzung eines Quarz-Spektro- graphen ermöglicht wurde. Das Gas wurde wie früher hergestellt; man Hess es durch Lösungen von Pyrogallol und Kaliumhydroxyd und durch Trockenröhren streichen, welche festes Kaliumhydroxyd, Natronkalk und Phos- phorsäureanhydrid enthielten. Spektrum der Lichthülle. Die Lichthülle erstreckte sich mehrere Cen- timeter über die Funkenstrecke hinaus. Wenn man eine gekrümmte Röhre benutzt und die direkte Entladung abschirmt, so kann die. kon- tinuierliche Strahlung der Lichthülle auf den Spalt des Spektrometers fallen, ohne dass Licht von der direkten Entladung in den Spektro- graphen dringen kann. Wegen der verhältnis- mässig geringen Leuchtkraft der Lichthülle war eine Expositionszeit von einer Stunde und mehr erforderlich. Die so erhaltenen Spektra waren diskonti- nuierlich; sie enthielten viele Linien und Banden im Ultravioletten, ausser den vier Linien im sichtbaren Teile des Spektrums, die schon früher beobachtet waren. Es zeigte sich die bemerkensv^erte That- sache, dass eine Anzahl von'Metalllinien auftraten. Alle lichtstarken Quecksilberlinien wurden gefunden ; die hellste Linie im Spektrum i) Warburg, Aich. des sc. phys. et nat. 12, 504, 1S84. 2) Es ist möglich, dass der so erhaltene StickstofT eine Spur von NO enthielt-, S. Kreusler, Ann. d. Phys. 6, 4>9i «901. war die Quecksilberlinie bei 2537. Wurden Aluminiumelektroden benutzt, so waren auch die intensivsten Aluminiumlinien vorhanden. Die helleren Stickstoffbanden waren auf allen Platten zu sehen, ferner einige unbekannte Linien und Banden. Die direkte Entladung zeigte nur das Linienspektrum desStickstoffs und die helleren Quecksilberlinien; die letzteren jedoch waren verhältnismässig viel schwächer als in dem Spektrum der Lichthülle, die ausserhalb der Funkenbahn sich ausdehnte. Bei Platinelektroden zeigte das Nachleuchten im allgemeinen keine Änderung; der sichtbare Teil des Spektrums war derselbe wie früher, der ultraviolette Teil dagegen wies einige Unter- schiede auf Die drei Platinlinien bei 2988, 3064 und 3157 waren deutlich sichtbar. Die Queck- silberlinien waren lichtstark. Die Stickstoff banden waren sehr schwach. Andere Linien und einige Banden mit scharfen Rändern gegen den violetten Teil des Spektrums hin konnten nicht identi- fiziert werden. Mit Eisenelektroden trat dasselbe Banden- spektrum auf wie mit Platinelektroden; es zeigten sich aber keine Metalllinien, mit Aus- nahme der Quecksilberlinien; möglich ist vielleicht, dass die Eisenlinien bei 2788 und 4325 vor- handen waren. Die helleren ZinkHnien konnten beobachtet werden, wenn Zinkelektroden angewandt wurden. Mit dem gewöhnlichen käuflichen Zink konnte keine Lichthülle erhalten werden; wurde aber chemisch reines Zink benutzt, so trat sie so- fort auf. Die hellsten und die am meisten charakte- ristischen Linien waren die vier Linien im sichtbaren Teile des Spektrums, welche schon früher beobachtet worden waren, abgesehen natürlich von der QuecksilberHnie bei 2537. Die grünen und die gelben Linien sind sehr nahe den Quecksilberlinien, fallen aber nicht ganz mit ihnen zusammen, und unterscheiden sich von ihnen sehr, sowohl im allgemeinen als auch in Bezug auf ihre gegenseitigen Intensitäten. Mit einem Spektroskop von grosser Dispersion wurden subjektive Beobachtungen angestellt, die Wellenlängen wurden genauer bestimmt. Bei 6245 war eine breite und verwaschene, aber symmetrische Linie mit einer schwachen Linie auf beiden Seiten; deren Wellenlänge betrug 6320 und 6175; die gelben Linien waren in 3 Paare geteilt, 5865— 45, 5800—5780, S76o— 35- Das mittlere Paar war das stärkste. Diese Linien überlagern die Quecksilberlinien bei 5790 bis 69; sie scheinen aber von denselben ganz verschieden zu sein, da sie auch auftraten, wenn das Quecksilberspektrum sehr stark war. Die grüne Linie nahe bei 5410 war ein kannelliertes Band, das ICnde gegen den roten Teil hin war bei 5408. Ein schwächeres Band, das gegen Digitized by Google 548 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17. den violetten Teil hin steil abfiel, war bei 5005. Alle diese Linien und Banden liegen nahe den Linien und Banden im gewöhnlichen Stickstoff- spektrum; ihr Aussehen jedoch und ihre gegen- seitigen Intensitäten zeigen, dass sie verschiedenen Ursprunges sind. Die beigegebenen Figuren zeigen einige der erhaltenen Resultate. A ist das Spektrum der direkten Entladung (Expositionszeit 3 Minuten); es zeigt die Linien und Banden des Stickstoffs und einige Quecksilberlinien ; ^ist das Spektrum der Lichthülle in demselben Gase mit Alumi- niumelektroden (Exposition i Stunde). E ist das Spektrum der Lichthülle mit Platinelektroden A B E F G H 0 s 0,04 0,08 0 s 0,04 0,08 ■II' ■ mwm% pi p 1 1 1 M ! IUI 1 f II. ^ g|| . 1 (Exposition i Stunde). F ist das Spektrum der einfachen Induktionsentladung durch dasselbe Gas; es zeigt die Stickstoff banden und die stärksten Quecksilberlinien. Man beachte, um wieviel stärker die Quecksilberlinie bei 2537 im Spektrum der Lichthülle als im Spektrum der Entladung ist, wenn man sie mit den Stick- stoffbanden vergleicht. G ist das Spektrum der Lichthülle mit Eisenelektroden. Der Druck schwankt bei allen diesen Untersuchungen zwischen 5 mm und 10 mm. // ist das Spektrum des Nachleuchtens von NO-i in einer käuflichen- Röhre; das Spektrum ist konti- nuierlich vom roten zum blauen Ende, wie sich durch subjektiveBeobachtungen beistärkerer Dispersion ergiebt. Die Stickstoffbanden im Ultraviolett sind lichtstark; eine Spur von Metalllinien kann aber nicht entdeckt werden. Spektrum des Nachleuchtens. Weitere Beobachtungen erstreckten sich auf das Spektrum des Nachleuchtens, welches nach der Unterbrechung des Stromes blieb. Eine rotierende Scheibe mit vorragenden Sektoren, getrieben durch einen Elektromotor, schirmte den Spalt teilweise ab, während die Entladung durchging. Der Strom wurde durch Öffnen eines Kontaktes unterbrochen, so lange bis der Spalt teilweise abgeschirmt war; der Sektor, der sich abwärts bewegte, Hess verschiedene Phasen des Nachleuchtens auf verschiedene Teile des Spaltes fallen. Das untere Ende des Spaltes wurde erst etwa 0,08 Sekunden nach Aufhören des Stromes der Strahlung ausgesetzt. Die Ex- positionszeit dauerte ungefähr o. dt nur ein Bogen zwischen Homogenkohlen singen. Diese Bedingung wurde von Herrn Duddell mathematisch aus der Annahme, die Energie der Schwingungen komme nur vom Konden- satorkreise, abgeleitet. Später wurde die Be- dingung auch von Herrn P. Janet'') bestätigt, der sie auch mathematisch aus der Annahme, der Strom sei im Kondensatorkreise sinusförmig, ausführte. In der letzten Zeit wies Herr ' Duddell*) wieder in einem Briefe an die Re- , daktion des „Electrician" auf die zweifellose Wichtigkeit dieser Bedingung für das Singen des musikalischen Bogens hin und lehnte auf Grund , 1) The Electrician 46, 269, 1900. (Vergl. das Referat ' in dieser Zeitsciirift 2, 425 u. 440, 1901.) I 2) C. K, 1902. 134. 462 et 821. 3) The Electrician 1093. September. ! derselben die Möglichkeit der Existenz in ihm von Schwingungsperioden kleiner als 0,00001 Sek. ab, denn bei 100 000 Schwingungen pro Sek. wird die Grösse 7. selbst bei homogenen dt Kohlen positiv. Die Gültigkeit der von Duddell aufgestellten Hauptbedingung war auch von allen angenommen. Indessen, bald nach dem Briefe des Herrn Duddell berichtete Herr Wertheim-Salo- monson*), dass er im musikalischen Bogen 400000 Schwingungen pro Sek. beobachtet und 135000 photographisch registriert habe, eineungefähr zu derselben Zeit erschienene Arbeit des Herrn Corbino^) zeigte, dass der Strom im Kondensatorkreise gar nicht sinusförmig und sogar nicht symmetrisch sei. Von der anderen Seite war durch die Arbeiten von Wertheim-Salomonson') Ascoli und Man- zetli*) und die meinige*) bewiesen, dass die Thomsonsche Formel zur Berechnung der Bogenperiode nicht genüge. So wurden in einer ziemlich kurzen Zeit alle unsere Kennt- nisse von der Erscheinung des Singens unter Zweifel gestellt. Es soll bemerkt werden, dass bis zur letzten Zeit keine Theorie des Phänomens ausgesprochen und dass das Bestehen der Schwingungen im Bogen nicht erklärt wor- den ist. In der erwähnten Arbeit von Herrn Cor- bino ist eine Erklärung des Mechanismus des musikalischen Bogens gegeben, der ich in einigen Teilen völlig zustimmen muss. Leider lässt auch er ,. o zeigen. Da ich in dem be- schriebenen Falle Eisendämpfe hatte, so musste ich schon hier '.> o haben. Um aber recht dt sicher zu sein, entschloss ich mich, einen Bogen zu nehmen, wo das Verhältnis — gewiss grös- ser als Null ist. Ich wählte den Quecksilber- bogen. Für diesen ist, wie Herr Weintraub zeigte, schon bei ganz langsamer Änderung der Stromstärke die Grösse ,.> o. dt 3. Zuerst versuchte ich einen musikalischen Bogen zwischen Kohle-Kathode und Quecksilber- i) Joum. Russ. Phys.-Chem. Ges. 1903, p. 507 und 675. 2) Ann. d. Physik, 13, 673, 1903. 3) Conduction of Electricity through gases. p. 418. Anode zu bekommen. Der benutzte Apparat ist auf Fig. i abgebildet. Im Gefäss A ist die Luftspannung bis auf 3 mm herabgesetzt, C ist die Kohlenelektrode, Hg ist Quecksilber. Der Bogen tönte laut, obgleich im Gefäss ein Vakuum gemacht war, denn die Schwingungen wurden dem Quecksilber und der Glaswand übergeben. Als ich den Strom auch hier um- schaltete, so bekam ich dasselbe Resultat, wie f^ t-Luftpiunfu. Fig. I. zuvor: auch bei der Quecksilberkathode tönte der Bogen laut. Nach diesem vorläufigen Ver- suche schritt ich zum reinen Quecksilberbogen über. Da während einer jeden Schwingung der Bogen erlischt und sich wieder anzünden muss, so soll auch die Potentialdifferenz an den Elektroden zu der selbständigen Zündung aus- reichen. Der Quecksilberbogen fordert aber zum Zünden einige Tausend Volt. Da ich nicht im Besitz einer so grossen Spannung war, so wandte ich mich zu der von Herrn Weintraub ') vorgeschlagenen Methode, welche nicht mehr als 100 Volt fordert. Sie besteht darin, die Kathode des zu untersuchenden Bogens zugleich zur Ka- thode eines kleinen Hilfsbogens zu machen. — Das von mir benutzte Schaltungsschema ist auf Fig. 2 abgebildet. Hier ist E die Akkumula- torenbatterie, A die gemeinschaftliche Kathode, B Anode des Hauptbogens, R^ sein Regulier- widerstand, C Anode des Hilfsbogens, R^ sein Regulierwiderstand, U zweipoliger Ausschalter, L Selbstinduktion, K Kapazität des Könden- satorkreises. In den Stromkreis des Hilfsbogens ist eine Reaktivspule i. eingeschaltet, um den Strom in ihm konstant zu halten. Wenn man den kleinen Bogen AC durch Schütteln der Röhre anzündet, so aktiviert sich die Kathode und der lange Bogen AB zündet sich schon von selbst an bei einer Spannung 1) Phil. Mag. (6) 7, 95, 1904- Digitized by Google 552 Physikalische Zeitschrift. J. Jahrgang. No. 17. von ungefähr 120 Volt. In meinem Bogen war die Anode B aus Quecksilber; das störte mich sehr. Einige Tage lang konnte ich trotz aller Mühe kein Singen vernehmen. Ich wollte schon die Sache aufgeben, da bemerkte ich, dass das Quecksilber auf der Anode heftig ver- dampfte. Als nun der Kondensatorkreis gleich nach dem Aufleuchten des Bogens angeschlossen wurde, ehe noch das Quecksilber viel verdampfen konnte, vernahm man endlich sehr deutlich das Tönen. Augenscheinlich störte die grosse Masse Dämpfe dem Einsetzen der Schwingungen. Auch in diesem Falle, trotz des hohen Vakuums in der Röhre «0,01. mm), waren die Schwingungen deutlich hörbar. Der Ton war sehr rein, aber Fig. 2. nicht dauerhaft und nicht immer leicht zu be- kommen. Um ihn mehr konstant zu machen, müsste man die Anode B aus Eisen oder Graphit verfertigen. Die Strombedingungen des musikalischen Bogens waren bei mir: im grossen Bogen AB (18 cm lang) Stromstärke ca. 2 Amp., Spannung e 30 Volt, im kleinen ^C-Strom ca. i Amp. Die Bedeutung des musikalischen Queck- silberbogens in der drahtlosen Telegraphie wurde schon von Herrn Prof. Simon') ausfuhr- lich besprochen. Ich möchte nur darauf hin- weisen, dass bei der von mir angewandten Methode die Erzeugung ungedämpfter Schwing- ungen im Quecksilberbogen nicht nur bei nie- driger, sondern auch bei beliebig hoher Spannung eine ziemlich leichte Sache ist. Aber das ge- hört schon zur Praxis. 4. Was die Theorie betrifft, so ist das Singen des Quecksilberbogens im klarsten Widerspruch mit der Bedingung ,. 1,2 x lo^ e\tn kann höchstens 250 betragen, falls z;„ == 3 x 10^" c»t!sec l) Diese Zeitschr. 6, 502, 1904. ist und unter der Voraussetzung der bisherigen Annahmen (von H. A. Loren tz). Man könnte nun die Theorien heranziehen, um die Annäherung der Geschwindigkeit an die Lichtgeschwindigkeit auszurechnen. Abrahams Theorie z. B. würde ergeben, dass die Ge- schwindigkeit mindestens bis auf 10-*°'""' an die Lichtgeschwindigkeit herankommt, wenn diese Theorie für solche Geschwindigkeiten noch gültig wäre. Da dies aber keineswegs mehr der Fall ist, so will ich diese Frage den Herren Theoretikern völlig überlassen und statt dessen eine andere Folgerung besprechen: Falls ejm so klein, m also mindestens ca. 40000 mal grösser wäre als bei den jS-Strahlen, muss die Energie eines /-Strahl-Elektrons eine sehr grosse sein. Hierfür findet sich bereits ein Beweis in der Litteratur, auf den mich Herr C. Runge*) aufmerksam gemacht hat: Mme. S. Curie schreibt S. lOl in ihren Recherches, Paris 1901, dass die Wärmeentwick- lung des Radiums im Bunsenschen Eiskalori- meter um ungefähr 4 Proz. steigt (also pro Gramm und Stunde für reines Radium um 4 Ka- lorien), wenn das Radium mit 2 mm dickem Blei umgeben wird. Nun absorbieren die Wände eines mittleren Eiskalorimeters ungefähr so wie 2 mm Blei. Die gemessenen ca. 4 Kal./Stunde entsprechen also der Energie derjenigen Quanten, welche in weiteren 2 mm Blei zurückgehalten werden. Die Anzahl dieser Quanten sind nach meiner ersten Arbeit ungefähr berechenbar. Sie be- stehen hauptsächlich aus /-Strahlen und betragen ungefähr ',', aller vorhandenen /-Strahlen. Alle vorhandenen /-Strahlen von 1 g reinem Radium würden danach pro Stunde ungefähr eine Energie von 4 X 7 = 28 g-Kal. liefern können, wenn sie in Blei absorbiert werden. Diese Notiz und ihre notwendige Konsequenz veranlasste mich, die Energie der /-Strahlen, soweit es möglich ist, in Blei zu absorbieren, dort in Wärme verwandeln zu lassen und sie so nach Gr.-Kal. zu messen. 50 mg reinstes Radiumbromid von Buchler & Co. sind eingeschmolzen in einem Glasröhr- . chen von 17 mm Länge und 0,3 mm Wand- stärke und durch einen die Glaswand durch- setzenden Platindraht elektrisch abgeleitet. Um zunächst die bereits bekannte Wärme- entwickelung an diesem Präparate ^u messen, wurde ein kleines schmales Eiskalorimeter in das weite Gefäss eines grossen Eiskalorimeters gesetzt. Beide Kalorimeter waren mit dem gleichen destillierten Wasser gefüllt. Das bei Wärmezufuhr eingesaugte Quecksilber wurde l) Ich deute die Thatsache hier etwas anders, als Hr. Range mir schrieb, hoffe aber, dass er mit dieser Deutung einverstanden sein wird. Digitized by Google 566 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. durch Wägung bestimmt. 4 Versuche ergaben pro Stunde die eingesaugte Quecksilbermasse zu : 46,60 47.41 47,37 _ 4S.8I Mi 46,8 mg/Stunde. Nachdem das Radium mit Blei von 0,75 mm Dicke umhüllt war, fand ich: 46,88 46,91 46,9 mg/Stunde. Die Differenz liegt innerhalb der Fehler der Versuche. Die Wärmeproduktion beträgt 46,9 _g Kai. 15,44 •''_ Stunde. Ein Gramm reines Ra giebt danach 98,5 Kal./Stunde. Das Resultat stimmt mit demjenigen ') von Herrn J. P recht überein, welcher für 34,1 mg RaBr-i findet die Wärmeentwickelung von 2,085 Kal./Stunde. Für 50 mg ergiebt das: 2,o85x—^°= 3,057 Kal./Stunde. 34,1 Um die Wärmeentwickelung des mit einem dicken Bleibehälter umgebenen Radiumglases zu messen, musste notwendig das innere Glas des Kalorimeters und damit das gesamte Eis- kalorimeter ungewöhnlich weit gemacht werden. Mit der Vergrösserung der Oberfläche wachsen aber alle durch äussere Wärmeleitung vorhan- denen Störungen, so dass ein solches Kalori- meter in gewöhnlicher Anordnung und zumal während der Sommerzeit für feinere Messungen sehr schwierig zu gebrauchen ist. Ich habe daher folgende Differentialanordnung mit Erfolg angewendet: Zwei derartige einander völlig gleiche Eiskalorimeter stehen nebeneinander in der gleichen Mischung aus feingestossenem (Natur-)Eis und Eisschmelzwasser. Unter jeder Kapillaren steht ein Quecksilbernapf. Die Näpfe werden stets jeder auf einer und der- selben Schale der Wage gewogen. Hierbei sind die Störungen der zwei gleichen Kalori- meter möglichst gleich und beeinflussen die Massen der Quecksilbemäpfe um gleichviel, aber immer so, dass die Einstellung der Wage sich dabei nicht ändert, obwohl jeder Napf seine Masse bedeutend ändern kann. Wenn das Radium dann in eines der Kalorimeter ge- than wird, zeigt die Gewichtsänderung seines Napfes die ungestörte Wärmeentwickelung des Radiums. Die inneren Glasbehälter der zwei Kalori- i) J. Precht, Ber. d. loi, 1904. deutsch. Physik. Ges. (2), 8, meter waren 4 cm weit. Aussen betrug der Mantel des Kalorimeters 8 cm. Jedes Kalori- meter war in ein Standglas eingekittet und hierdurch mit einem Luftmantel umgeben. In Ermangelung eines genügend grossen Bottichs setzte ich jedes in ein hohes Akkumulatoren- glas und beide nebeneinander in eine Kiste. Ein weiter Heber verband die zwei Gefässe und sorgte für die gleiche Höhe des Standes des Schmelzwassers in ihnen. Nachdem die Akkumulatorengefässe frisch mit Eis aufgefüllt waren, musste man 2 — 3 Stunden warten, bis der Wärmezustand stationär geworden war. Andererseits war das Eis nach etwa 10 Stunden so weit herunter geschmolzen, dass man neu auffüllen musste. Hierdurch war die Versuchs- dauer beschränkt. Der Bleimantel des Radiums war der der Anordnung V Tab. I, S. 169 meiner ersten Ar- beit, bot also den Strahlen eine mittlere Blei- dicke von 1,92 cm dar. Im Kalorimeter lag dieses Bleigefäss unter Terpentinöl. Die Resultate sind: 1 . Der „Gang" der zwei Kalorimeter in be- schriebener Differentialanordnung blieb im all- gemeinen unter 5 mg/Stunde und betrug meist nur I bis 2 mg/Stunde. Von einer Korrektion deswegen sehe ich ab, weil der „Gang" während längerer Zeit sich nicht linear änderte. 2. Wärmeentwickelung des in Blei gehüllten Radiums: Unter besonders günstigen Verhältnissen ergab sich: mgStunde Versuchsdauer Stunden 1. 89,6 4,4 2. 90,5 8,6 3- 90,3 9.2 Mi 90,1. Unter ungünstigen Verhältnissen (grösserer Gang, Störung durch Luftblasen, welche beim Abheben der Näpfe in die Kapillaren getreten waren) sind folgende Resultate erhalten: mg/Stunde Versuchsdauer Stunden 4- 112,3 3.7 5- 85.7 5,4 6. 96,7 8,3 7. 102,8 9,3 8. 77,0 _ 9.3 Mi 94,9 Diese Messungen führe ich mit auf, um zu zeigen, wie wichtig es ist, dieselben mit besseren Apparaten zu wiederholen. Auch wäre dann Fürsorge zu treffen, dass keine Wärme das Kalorimeter verlassen kann, ohne Eis zu schmelzen. Obwohl ich das innere 4 cm weite Rohr mit einem etwa 20 cm langen Eismantel umgab und durch einen Wattebausch Luft- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. i8. 567 Strömungen verhinderte, bin ich nicht sicher, dass nicht ein Teil der entwickelten Wärme oben herausgeleitet ist. Ebenso ist es natür- lich noch möglich, dass ein Teil der Energie der y-Strahlen in andere Energieformen als Wärme übergegangen und aus dem Kalorimeter hinausgetreten ist. Aus beiden Gründen ist die zu berechnende Zahl nur eine untere Grenze der Energie der y-Strahlen. mg Der Wert 90 - Einsaugung entspricht einer Wärmeproduktion von - '^— = 5,829 „ ' Der Bleimantel bringt also eine Vermehrung der Wärmeentwickelung von 5,83 — 3,04 = Kai 2,79 ct-A ' hervor. Diese entspricht hauptsäch- lich den /-Strahlen, welche mit Blei mehr ab- sorbiert werden, als ohne Blei. Nach den Zahlen Tab. I, S. 169 (erste Arbeit) treten von 11,85 ^S ^"^ ^^i ^"s den den Wänden des Eiskalorimeters äquivalenten 2 mm Blei heraus 22xio~'* Amp. hauptsächlich in Form von 7-Strahlen, aus 19,2 + 2 mm Blei treten heraus etwa 2 X io~" Amp. Die Differenz von 20 x io~'* Amp. ist also im Blei absorbiert, während 27,9>*^io~'* Amp.') 7-Strahlen insgesamt vom Ra Br.^ ausgesandt werden. Bei 50 mg Ra Br^ smd absorbiert --- - 20Xio~'* Amp., 11,85 ^ 8,44 X 10-*' Amp. Diese Quantenmenge führt Kai. also die Energie 2,79 „3-^- mit sich oder i Cou- lomb 7-Strahlen hat die Energie -^-- — - —Kai. 3000 -**• 8,44 = 9,i84X lo^ Kai. oder 3,85 x 10'* Erg. Da nun 1,62 g Ra Br^ i g Ra enthält (^0 = 258), und da 11,85 mg RaBr^ im ganzen 27,9x10""'* Amp. y-Strahlen aussenden, so folgt, dass I g Ra aussendet an 7-Strahlen: 1000 27,9x10-'*— -—xi,62==3,8i5xio-"Amp. 11,05 Diese 7-Strahlen können eine Wärmemenge entwickeln von: 2.79 27,9 1000 ^ Kai. , X -'- - X XI ,62 = 0,03 503 sr i -- T" 3600 20 50 . J3 j Sekunde also oder 126,1 Kai. Stunde. Die Wärmeentwickelung des Radiums wird 100 +126 also im Verhältnis 100 oder um das Innern des Radiums entstehen und durch die hohen, dort vorhandenen elektrischen Felder oder die Materie selbst verlangsaunt oder ab- sorbiert werden. Nach Obigem sind dazu weniger y-Strahlen in Anspruch zu nehmen, als herauskommend beobachtet werden. Eine obere Grenze für die Energie der j3-Strahlen von i g Ra berechnet sich folgen- dermassen: IG mg RaBr^ senden etwa 10-" Amp. iS-Strahlen aus.') i g reines Ra also 1,62 x IQ-* Amp. Nehmen wir an: f/>« = o,69X 10', ?;= 2,90x10", so wird die Energie sicher zu gross, da diese Konstanten den schnellsten und daher energiereichsten /3-Strahlen nach den Messungen des Herrn Kaufmann zukommen. Nach Abraham ist die Energie dieser Strahlen jedenfalls kleiner als (trxv^, die Arbeitsleistung also kleiner als: i,62x:io-"> , ,n i Erg. _.' X 2,90' X io"= 1,97 X io< f 0,69x10' . ^' Sek. 2, 26 fache vermehrt, wenn auch die 7-Strahlen absorbiert werden. Hiernach liegt es sehr nahe, auch die 100 Kai., welche, man gewöhnlich beobachtet, solchen 7-Strahlen 'zuzuschreiben, welche im j l) Vgl, meine zweite Arbeit in d, Ann, S. 401, ' = 7,108 X 10' ^^-^=1, Stde. 70 Kai. Stde. Die pro Stunde von den /9-Strahlen gelieferte Energie ist also jedenfalls kleiner als 1,7 k. , ■ Es folgt hieraus, dass die 7-Strahlen nicht der Röntgeneffekt der iS-Strahlen sein können, da dann die /S-Strahlen notwendig mindestens dieselbe Energie besitzen müssten, wie die 7-Strahlen, Sie findet sich aber mindestens im Verhältnis 1,7:126 oder 1:74 kleiner. Wenn ein Elektron eine Elektrizitätsmenge von lO"'® Coulomb enthält, so hat ein 7-Strahl- Elektron eine Energie von mindestens 10- -«9 X9,2X 10^ = 9,2 X IO-" Kai. oder von 3,86x 10-^ Erg, oder 3,86x10-'** Wattsekunden. 1,62x10-' Amp. j9-Strahlen hatten eine kleinere Arbeitsleistung als 1,97x10* ^~- I Coulomb /9-Strahlen tragen also weniger Energie als 1,22x10" Erg, I Coulomb 7-Strahlen hatte dagegen min- destens 3,85 xio'« Erg. • Die Energie eines 7-Elektrons ist demnach mehr als 3200 mal grösser als die des schnellsten jS-Elektrons der Messung Kaufmanns. Die unscheinbaren 7-Strahlen tragen bei weitem die grösste Energie der Radiumstrahlen. Sie tritt in Wirkung, wo der 7-Strahl absorbiert wird, z, B. in Metallen, die dann infolge des Röntgeneffektes die starke photographische Wirkung ausüben, welche ich auf Seite 502 die- ser Zeitschrift beschrieben habe, und welche weiter die hohe, hier gemessene Erwärmung erfahren. Wo aber die 7-Strahlen nicht absor- 1) Vgl, W, Wien, diese Zeitschr. 4, 624, 1903, Digitized by Google 568 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. biert werden, merken wir nichts von ihrer grossen Energie. Dies ist ein treffliches Bei- spiel dafiir, dass Energien existieren können, von denen wir keine Kunde erhalten, solange sie nicht absorbiert und in Energieformen ver- wandelt werden, welche unseren Sinnen zugäng- lich sind. Durch das Vorstehende dürfte meine Ver- mutung, dass die 7-Strahlen Kathodenstrahlen einer hohen Grenzgeschwindigkeit, also wohl Lichtgeschwindigkeit sind, an Wahrscheinlich- keit gewinnen. Das zu den Energiemessungen benutzte, augenblicklich sehr kostbar.e Radiumpräparat ist mir in liberalster Weise von der Chininfabrik Buchler & Co. zu Braunschweig geliehen worden. Ich spreche der Firma für diese Freundlichkeit auch hier meinen wärmsten Dank aus. Anmerkung. Zu einer Bemerkung von Herrn J. A. Mc. Clelland, Phil. Mag. Vol. 8, Juli 1904, Nr. 43, S. ^^ über meine 2 früheren Arbeiten kann ich nur sagen, dass der Satz: „In the second paper the author claims to show the existence of negatively charged radium rays which are only slightly deflectable in a magnetic field, but this paper gives no direct proof of the 7-rays carry ing a negative charge" mir zu zeigen scheint, dass Herr Mc. Clelland meine Versuchsanordnung missverstanden haben muss. Einen direkteren Beweis von der negativen Ladung giebt es meines Erachtens nicht, als den, dass man den 7-Strahl in Metall absorbiert und zeigt, dass das Metall dadurch negative Elektrizität zugeführt erhält. (EiDgegangeo 19. August 1904.) Physiologische Wirkungen der Radium- Emanation. Von Ernst Dorn und Friedrich Wallstabe. Da in einigen Mineralwässern, welche zu Heilzwecken verwendet werden, Radium-Ema- nation gelöst ist, so ist es immerhin möglich, dass die Emanation bei den Wirkungen dieser Wässer eine Rolle spielt. Wir untersuchten daher, i . ob die mit dem Wasser in den Magen aufgenommene Emanation einen Einfluss hat, 2. ob das Einatmen derselben den Organismus schädigt. Zu der ersten Versuchsreihe wurden Kanin- chen verwendet. Es wurden Parallel versuche ausgeführt: drei Kaninchen bekamen Leitungs- wasser, das Emanation absorbiert hatte, zu saufen, während ein KontroUtier gewöhnliches Leitungswasser erhielt. Destilliertes Wasser wurde nicht verwendet, um die bei letzterem im Darmtraktus eventuell auftretenden osmoti- schen Erscheinungen zu vermeiden. Die Sättigung des Wassers mit Emanation geschah in folgender Weise: In drei kleinen Gaswaschflaschen befanden sich Lösungen von verschieden starken Radiumsalzen (zwei fran- zösischen Ursprungs, Aktivität 1000 und 240, ferner A. von de Haen, etwa 240 entsprechend). Durch dieselben wurde von der schwächsten zur stärksten ein Luftstrom geblasen, der die Emanation mit sich fortführte, um sie an das Leitungswasser wieder abzugeben, das sich in einer 200 ccm fassenden Flasche befand und das der Luftstrom durchperlte. Damit sich nun mög- lichst schnell ein stationärer Zustand herstellte, wurde immer dasselbe Luftquantum hindurch- getrieben, was sich mit einer Gummidruck- und Saugpumpe sehr einfach erreichen lässt, wenn die hindurchgepresste Luft wieder angesaugt wird. 20 Minuten lang wurde dieser Kreisprozess ausgeführt, darnach das Gefäss mit Leitungs- wasser durch einen Gummistopfen luftdicht ver- schlossen. Notwendig war es, den Tieren dieses so präparierte Wasser in der Weise einzugeben, dass es nicht längere Zeit mit der Atmosphäre in Berührung stand, weil sonst grössere Mengen Emanation hinausdiffundiert wären. In eine Bürette wurden 50 ccm von unten hineingesaugt, so dass das Wasser kaum mit der Luft in Be- rührung kam, und sofort darauf diese Menge mittels einer vorher in den Magen eingeführten Sonde dem Kaninchen injiziert. In der Zeit vom 27. April bis 30. Mai 1904 wurden an 20 Tajgen den Tieren je 50 ccm ver- abreicht, und zwar drei Versuchstieren emana- tionshaltiges Wasser und einem KontroUtier ge- wöhnliches Leitungswasser. Während in dieser Zeit zwei Kontrolltiere starben und ersetzt werden mussten, blieben die Versuchstiere völlig gesund, auch zwei Monate nach Beendigung des Versuches war keines der drei Tiere einge- gangen. Das sonstige Befinden liess keine schädlichen oder sonst auffallende Wirkungen erkennen, so dass also diese Versuche zu keinem positiven Ergebnisse führten. Bei den Atmungs versuchen wurde mit weissen Mäusen operiert. Aus einer 10 1 fassenden Mariotteschen Flasche floss Wasser in einen gleich grossen, tiefer stehenden Behälter und presste aus diesem die Luft durch ein ziemlich enges Kapillarrohr von 2 m Länge heraus. In kontinuierlichem Strome durchperlte die Luft die drei Radiumsalzlösungen von der schwächsten zur stärksten und gelangte dann in den Käfig der beiden Mäuse, nachdem ihr vorher durch 33''3proz. Schwefelsäure ein Teil der Feuchtig- keit entzogen war. Durch geeignete Wahl der Druckhöhe wurde erreicht, dass in 24 Stunden 1 5 Liter Luft hindurchgingen und die Emanation in den Käfig hineinführten. Dieser war ein Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. 569 cylinderfbrmiges Glasgefäss mit aufgeschliffenetn Deckel, der zwei Durchbohrungen hatte — die eine zur Luftzufuhr, die andere zum Luftaustritt — , sein Inhalt betrug 4900 ccm (Radius 10,5 cm). Am 13. Juni 1904 wurden in diesen Käfig zwei weisse Mäuse gesetzt. Es zeigte sich bald, dass die enge Durchbohrung zur Lufterneuerung nicht genügte, sondern die ausgeatmete Kohlen- säure auf dem Boden des Gefässes verblieb und die Tiere Atembeschwerden hatten. Infolge- dessen wurde der Gefassdeckel etwas zur Seite geschoben, wodurch natürlich die Intensität der Wirkung beeinträchtigt werden musste. Das Fell der Tiere wurde bald struppig, die Munterkeit Hess nach, sie sassen dicht aneinander gedrängt und atmeten schwer. Am 23. Juni traten Zeichen von Entkräftung auf, Fresslust war nicht vor- handen, und am 25. Juni starb die eine Maus, während die zweite noch einen Tag lebte. Bei der Sektion erwies sich die Lunge hyperämisch, der Darm leer und stark aufgebläht. Es war nun noch zweifelhaft, ob nicht der sehr ver- mehrte Kohlensäuregehalt der Luft im Käfig den Tod der Tiere beschleunigt hatte ausser der eventuell vorhandenen Emanationswirkung. Unter denselben Bedingungen wie bisher wurde daher ein Parallelversuch ausgeführt. Zwei Tiere bekamen dieselbe Menge Luft, je- doch frei von Emanation, denn sie wurde durch Wasser anstatt durch Radiumlösung getrieben. Vom I . bis zum 9. Juli dehnte sich dieser Ver- such aus, ohne dass an den Tieren irgend- welche Symptome zu bemerken gewesen wären. Bis zum 17. Juli wurde dann noch einmal in alter Weise Emanation in den Käfig getrieben. Um nun stärkere Wirkungen als bisher er- zielen zu können, musste das Glasgefäss bis auf die kleine Öffnung im Deckel fest verschlossen werden. Die beim Atmungsprozess produzierte Kohlensäure wurde durch eine Ätzkalilösung absorbiert. Ausserdem nahmen wir zu den schon benutzten drei Radiumlösungen noch eine vierte (Aktivität 3000) hinzu. Am 18. Juli begann der in dieser Weise modifizierte Versuch mit den schon seit dem I. Juli verwendeten beiden Tieren, die aber noch keine Spur einer Schädigung zeigten. Bis zum 27. Juli war kaum eine Veränderung zu bemerken, ausgenommen, dass das Fell struppig wurde. Fresslust und Munterkeit waren vor- handen. Von jetzt an zeigten die Tiere Spuren von Unbehagen, sie hockten dicht beieinander, häufig aufeinander und sprangen, wenn man den Käfig etwas schüttelte, nicht mehr munter umher. Ein Mangel an Fresslust war nicht zu konstatieren. Am Abend des 31. Juli wurden ungefähr 72 Atemzüge in der Minute gezählt, die Tiere frassen noch, in der darauf folgenden Nacht starb die eine Maus. Eine am Morgen des I. August (9 Uhr) durch die Öffnung im Deckel abgesaugte Luftprobe ergab bei der ! Analyse mit dem He mp eischen Apparat einen Gehalt von V2 Proz- CO>i und 14,5 Proz. 0. > An eine Erstickung der Maus ist in diesem ; Falle nicht zu denken, zumal Ja auch das andere i Tier noch lebte und, abgesehen von der schon . erwähnten Trägheit, sich relativ wohlbefand. I Leider wurde verabsäumt, diese Maus andauernd zu beobachten, da nicht erwartet wurde, dass j sie schon am Nachmittage gegen 2 Uhr sterben würde. Über die Todeserscheinungen kann daher nichts mitgeteilt werden. Die Sektion ergab bei dem zuerst ver- endeten Tier keine Hyperämie der Lungen, im Magen befanden sich geringe Speisereste. Beim zweiten Tier war die Lunge ein wenig hyper- ämisch, unter der Pleura sah man Blutaustritte in Form von kleinen, nicht deutlich abgegrenzten Flecken. Der Darm enthielt geringe Kotmengen, an der Schleimhaut makroskopisch keine Ver- änderungen. Die mikroskopJscheUntersuchung der Lungen ergab in beiden Fällen das gleiche Resultat. Es handelte sich um eine sehr bedeutende Hyper- ämie sowohl der grösseren wie kleineren Ge- fässe, einhergehend mit einer Erweiterung der- selben. An einzelnen Stellen fanden sich Hämorrhagien , Blutaustritte in die Lungen- bläschen. Dieser Versuch scheint also das Resultat des ersten zu bestätigen, dass grössere Mengen von Emanation giftig wirken, allerdings muss zugegeben werden, dass im ersten Falle der Mangel an Sauerstoff auch eine Rolle gespielt haben kann. Da uns nun kürzlich eine Arbeit von Bouchard, Curie, Balthazard') zu Gesicht kam, worin die Wirkung eingeatmeter Emanation studiert wird, so sehen wir uns veranlasst, die Versuche hier abzubrechen und zu veröffent- lichen. Die Anordnungen sind etwas von den unsrigen verschieden. In dieser Arbeit wird mitgeteilt, dass schon nach kurzer Zeit, im Maximum 9 Stunden, die Mäuse starben. Eine solche plötzliche Wirkung der Ema- nation konnten wir nicht konstatieren, wahr- scheinlich weil uns nicht genügend grosse Mengen zur Verfügung standen. Lassen wir nur den am 18. Juli begonnenen Versuch als einwandfrei gelten, so sieht man, dass i '2 Woche lang die Tiere keine Spur von Übelbefinden zeigten, dann erst traten Krankheitssymptome auf und nach 14 Tagen ziemlich plötzlich der Tod. Jedenfalls aber scheint hierdurch be- stätigt zu werden, dass das Einatmen grösserer Mengen von Emanation giftig auf den Orga- nismus wirkt. Die Versuche wurden im hygienischen In- l) Comptes Rendus 188, 1384, 1904. •Digitized by Google 570 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. stitute, die Sektionen im pathologischen Institute ausgeführt. Den Herren Geh. Med.-Rat Prof. Fränkel, Dr. Baumann und Dr. Meyer^sei auch an dieser Stelle für die freundliche Unter- stützung unser Dank ausgesprochen. Halle, Physikal. Inst., 7. Aug. 1904. (Eiogegangen 8. August 1904.) Über das Spektrum des Emaniumlichtes. Von J. Hartmann. In dem Spektrum des schwach leuchtenden Emaniums, d. i. des aus Radiumpräparaten ab- geschiedenen Emanationskörpers hatte Prof. GieseP) das Vorhandensein von drei Emis- sionslinien entdeckt, die in etwa gleichen Ab- ständen vom Rot bis ins Blaugrün liegen sollten. Eine genauere Lagenbestimmung war ihm wegen der Lichtschwäche des Spektrums nicht mög- lich, und ich habe es daher auf seinen Wunsch übernommen, mit den lichtstarken im astrophy- sikalischen Observatorium vorhandenen Spektral- apparaten eine Wellenlängenbestimmung dieser Linien zu versuchen. Die genaue Untersuchung dieses Spektrums schien mir von besonderer Wichtigkeit zu sein, da hier zum ersten Male ein aus wenigen Linien bestehendes Emissions- spektrum, wie man es seither nur glühenden Gasen zuzuschreiben pflegte, in dem bei niedriger Temperatur von einem festen Körper ausgesandten Lichte beobachtet wurde. Auch für die Astrophysik war die Feststellung dieser Erscheinung von Bedeutung, da durch dieselbe möglicherweise neues Licht auf die Deutung der Nebelspektra geworfen werden konnte. Das mir von Herrn Prof. Giesel freundlichst zur Verfügung gestellte Emaniumbromid ist ein in einem Glasröhrchen eingeschmolzenes weisses Pulver, welches ein im Dunkeln gut sichtbares mattes Licht aussendet; letzteres ist jedoch be- deutend schwächer, als das Licht der schönen Gieselschen Radiumpräparate. Betrachtet man das' Glasröhrchen durch ein Prisma, so erkennt man, dass das Licht, wie Giesel schon be- obachtet hat, zum grössten Teil von drei Emissionslinien ausgeht. Ich habe zu den Messungen zwei lichtstarke Spektralapparate angewendet, einen photo- graphischen und einen optischen. Die photo- graphischen Aufnahmen haben eine hinreichend scharfe Wellenlängenbestimmung der brech- barsten Linie ermöglicht. Dagegen ist mir eine Aufnahme der beiden anderen, im schwerer ,' photographierbaren Teile des Spektrums liegen- , den und ausserdem erheblich lichtschwächeren 1 I l) Giesel', Ober den Emanationskörpur (Emanium). Ber. j d. Deutsch. Chem. Ges. 87, S. 1696, 1904. ' Linien noch nicht gelungen; ich habe vielmehr deren Messung unter der äussersten Anstrengung des lange Zeit ausgeruhten Auges optisch aus- geführt, und die Wellenlängen dieser beiden Linien sind daher noch ziemlich unsicher. Ich hoffe jedoch, dass mir später mit einem jetzt im Bau befindlichen noch lichtstärkeren Spektro- graphen auch die Aufnahme dieser Linien ge- lingen wird. Die photographischen Aufnahmen ergaben für die brechbarste Linie folgende Wellenlängen: Plattennummer Belichtungsdauer X Gew. ■O90 40 Stunden 4885,3 3 Z>9i 76 „ 4885,8 I ^99 143 „ 4885,4 5 Mittel 4885,4 + 0,1 Die beste der drei Aufnahmen ist ^99, auf welcher die Messung mit grosser Sicherheit ausgeführt werden konnte; dagegen ist auf der Platte Dgi die Linie nur schwach erschienen und kaum zu messen. Ich habe daher bei der Mittelbildung diesen Unterschied durch die bei- gesetzten Gewichte berücksichtigt. Besonders beachtenswert ist nun das Aus- sehen dieser Linifr. Dieselbe steht ganz isoliert, bildet also nicht etwa den Kopf oder ein Maximum eines Bandes. Sie ist jedoch nicht schmal und scharfbegrenzt, wie die Emissions- linien verdünnter Gase, sondern sie besitzt eine solche Breite, dass sie zunächst den Eindruck einer bei der geringen Dispersion nicht ge- trennten Doppellinie machte. Ich habe die Messung auch einmal unter der Annahme, dass die Linie doppelt sei, ausgeführt; man er- hält dann für die beiden Komponenten etwa die Wellenlängen 4881,3 und 4889,5. Durch die letzte, schärfste Aufnahme ^99 wird diese Annahme jedoch nicht gestützt; nach dieser er- scheint die Linie vielmehr als ein ganz gleich- massig leuchtenderStreifen von 19,7 .«^^^ Breite. Ausser dieser Linie zeigen die Aufnahmen noch ein äusserst schwaches kontinuierliches Spektrum, welches vielleicht bei X = 4760 noch eine kaum sichtbare linienartige Aufhellung, sonst aber bis zu seinem Ende bei X 3600 weiter keine Linie enthält. Die photographisch aufgenommene, brech- barste Linie ist auch nach der optischen Be- obachtung die Hauptlinie des Spektrums. Be- zeichnet man ihre optische Intensität mit 10, so ist die der zweiten Linie etwa 6 und die der dritten i. Zwei an verschiedenen Tagen ausgeführte Messungsreihen ergaben für die beiden letzteren Linien: Reihe i Linie 2 Linie 3 ^=5294 5306 591 1 5907 Mittel 5300 5909 Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ng. No. 18. 571 Die Unsicherheit dieser Werte ist etwa + 6 bezw. + 10 AE. Über die Natur und das Aus- sehen dieser beiden Linien konnte wegen ihrer Lichtschwäche nichts Näheres ermittelt werden. Das Spektrum des Emaniumlichtes besteht hiernach aus den folgenden Linien: Linie Intensität X 1 10 4885,4 ± 0,1 A£ 2 6 5300 ± 6 3 I 5909 ± 10. Soviel ich bis jetzt feststellen konnte, ist dieses Spektrum völlig neu, es hat weder mit dem kürzlich von Ramsay ') veröffentlichten Funkenspektrum der Emanation, noch mit dem Spektrum des Radiums oder eines anderen be- kannten Elements eine Ähnlichkeit. Auch in den Spektren der Himmelskörper hat eine Linie von der Wellenlänge 4885,4 niemals eine her- vorragende Rolle gespielt; dass bei A =4885,6 eine auch in der Chromosphäre vorhandene Eisenlinie liegt, kann hier natürlich nicht in Betracht kommen. Insbesondere sei noch be- merkt, dass die drei Linien im Spektrum der Nebel nicht vorkommen, wie sich ja auch das Aussehen der Hauptlinie des Emaniums ganz wesentlich von den scharfen Nebellinien unter- scheidet. Gerade diese Form der Emaniumlinie hat mich jedoch auf den Gedanken gebracht, dass möglicherweise eine Beziehung dieses Spektrums zum Spektrum der neuen Sterne bestehen könne, und auch in den von mir gefundenen Wellen- längen der Emaniumlinien scheint eine solche Beziehung vorhanden zu sein. Die weitere Ausfuhrung dieses Gedankens behalte ich mir vor bis zum Abschluss der geplanten Fort- setzung der Untersuchung des Spektrums nach Fertigstellung des lichtstärkeren Apparates. i) Proc. K. Soc78, 470, 1904; Comptes Rendus 188, 1388, 1904; Jahrbuch der Radioaktivität, 1, 127, 1904. Potsdam, Astrophysik. Observatorium, 4. Aug. 1904. (EingegaDgen 6. August 1904.) Ein einfacher Apparat zur Untersuchung der Nebelbildung und über Anordnung der Nebel- ; kerne bei der elektrischen Spitzenentladung. 1 I Von H. Rebenstorff I I Untersuchungen über Nebelbildung unter Mit- 1 Wirkung von Kernen verschiedenster Entstehung sind einerseits mit einem Dampfstrahl in nicht zu staubreicher Luft (R. v. Helmholtz, Ri- charz, Lenard u. a.), andererseits mit ge- schlossenen Apparaten durch Entspannung ver- : dichteter, feucht gesättigter Gase ausgeführt worden (Aitken, Kiessling, C. T. R. Wil- ', son, J. J. Thomson u. a.). Für die Reaktion , des Damp&trahles müssen Kerne in grosser I Zahl vorhanden sein, während ihr Vermögen, I Wasser zu kondensieren, nur gering zu sein I braucht, da man im Dampfstrahl über hohe I Grade der Übersättigung verfügt. Die Ent- I Spannung feuchter Luft macht hingegen selbst ! einzelne Nebelkerne bemerkbar, und zwar auch dann, wenn deren Kondensationsvermögen die I geringsten Werte hat. C. T. R. Wilson zeigte, I dass von einem bestimmten, hohen Grade der Übersättigung an eine Nebelbildung an Kernen I stattfindet, die stets in der Luft vorhanden . sind und dass dieser Übersättigungsgrad der- I selbe ist, bei dem — dann in viel reichlicherer ; Weise — Nebelbildung in von Röntgenstrahlen I durchsetzter Luft erfolgt. Die Apparate, in denen bisher durch Be- j lastung mit Wasser die Ionen einzeln sichtbar I gemacht wurden, lassen diesen Vorgang in I recht kleinen Glasgefassen stattfinden. Thomson weist an kritischen Stellen hierbei darauf hin, dass die quantitativen Ergebnisse an grösseren Apparaten dieselben seien. Durch die geringe Ausdehnung der Räume werden indessen einige Einzelheiten der Erscheinungen verdeckt, wie durch den zweiten Teil dieser Mitteilung klar- gestellt werden soll. Grössere Apparate, in denen das Wieder- verschwinden der Nebeltröpfchen langsamer vor sieb geht, die zugleich ziemlich einfacher Kon- struktion sind und auch Demonstrationen ge- statten, habe ich mit Hilfe dichter Kollodium- ballons hergestellt. Ein vom bisher beschriebenen etwas abweichendes Verfahren der bequemen Herstellung dieser Ballons wurde früher mitge- teilt.') Es wird im nächsten Sitzungsbericht der naturw. Ges. Isis zu Dresden erneut dar- gestellt; an dieser Stelle sind auch die Eigen- schaften der Kollodiummembran beschrieben worden. Steckt man das Glasrohr, an dem sich ein Kollodiumballon von seiner Herstellung her befindet, durch einen Gummistopfen, schiebt hierauf den Ballon in die Mündung einer Flasche mit Bodentubus und drückt den Stopfen fest, so hat man nach Eingiessen von etwas Wasser durch den Bodentubus und festem Verschliessen desselben einen Apparat für zahlreiche Nebel- versuche (Fig. i). Durch Eintreiben von Luft in den Ballon verdichtet man auch die Luft in der Flasche. Bei wiederholtem Entspannen bildet sie so oft Nebel, als noch Kerne hierzu vorhanden sind. Durch Herabsinken des Ne- bels wird die Luft frei von Kernen. Sie bildet dann, wenn nicht irgendwie neue Kerne in der Flaschenluft entstehen, erst beim Verstärken l) Zeitschr. f. d. phys. u. ehem. Unt. von Poske 16, 3i> I903- Digitized by Google 572 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. Fig. I. des Grades der Entspannung von einem be- stimmten Werte an die von Wilson entdeck- ten regenschauerartigen Kondensationserschei- nungen* Wilson gab den Betrag der Entspannungen V durch das Verhältnis der Luftvolumina , nach V und vor der adiabatisch erfolgenden Ausdehn- ung an. Spontane Tröpfchenbildung fand statt, V wenn -r mindestens gleich 1,25 war.') Beim %f Nebelapparat mit Ballon misst man die Ent- Spannung durch das Verhältnis -- der Drucke vor und nach der adiabatischen Ausdehnung. Gleich wirksam sind Entspannungen, für die die beiden verschiedenen Verhältnisse durch die Poissonsche Gleichung: verbunden sind. Zur Feststellung des Druckverhältnisses der Entspannung, welche beim Ballonapparate spon- tan Tröpfchen entstehen lässt, wird auf dem Glasrohr des Ballons (Fig. 2) das Rohr r mit- f«{n ff pumpe, die hier natürlich zur Verdichtung dient. Die beiden Flaschenstopfen sind ver- schnürt, in das weite Glasrohr des Ballons ist ein durchlöcherter Pappcylinder geschoben, um Ventilschlüsse durch die Ballonwand beim schnellen Entspannen zu vermeiden. Nach Er- höhung des Druckes durch Eintreiben von Luft in den Ballon wartet man mit der manome- trischen Feststellung desselben bis zum ther- mischen Ausgleich. Die schnelle Entspannung bis auf Atmosphärendruck geschieht durch Abnehmen des Stopfens s. Besondere Ver- suche (a. a. O.) zeigten, dass die Ballonwände selbst Drucken von i — 2 mm Wassersäule nachgeben, so dass der Druck auf beiden Seiten der Kollodiumhaut als gleich anzuneh- men ist. Durch allmähliche Vergrösserung der plötz- lichen Entspannung wurde nun beim Barometer- stande von 750 mm fe$tgestellt, dass Tröpfchen- bildung eintrat, wenn der voraufgehendc Überdruck 22,5 cm betrug. War der Druck noch I cm stärker gewesen, so entstand schon eine recht dichte Wolke von schnell fallenden Tröpfchen. Einzelne Kerne zeigten sich an- dererseits fast stets schon bei Entspannungen, die einem Überdrucke von 24 cm oder sogar etwas darunter folgten. Berechnet man nach der obigen Gleichung V das Volumverhältnis — das dem Druckverhäit- X nisse Fig. 2. tels eines Schlauchstückes angebracht, dessen freies Ende durch den Gummistopfen s zu ver- schliessen ist. Die Seitenrohre a und b führen zu einem Quecksilbermanometer, bez. zur Luft- l) Proc. of the Cambridge Philosoph. Soc. 8, 1895. Hier ist der Grenzwert zu 1,258, in späteren Arbeiten zu 1,25 angegeben. 75 + 25,5 / 75 V entspricht (,k = 1,405), so erhält man , = 1,232, was der Angabe Wil- sons sehr nahe kommt.') Da bei Entspannungen, die dem Grenz- werte des Druckverhältnisses = 1,^4 für 75 spontane Tröpfchenbildung entsprechen, dichte Nebelbildung stattfindet, wenn die Flasche Röntgenstrahlen ausgesetzt wird, so kann man wohl auch die spontane Tröpfchenbildung Ionen zuschreiben, die etwa von radioaktiven Stoffen in der Flaschenluft oder auf den Gefässwänden herrühren. Die momentane Übersättigung der Luft in- folge der plötzlichen Entspannung, die dem Druckverhältnis 1,34 entspricht, ist eine sehr bedeutende. Da die Abkühlung nach Berech- nung bis auf — 5,5" (bei l8** Anfangstemperatur herabgeht, so ergiebt sich bei Berücksichtigunj; der Volumenzunahme der Dampfdruck gleich nach der Expansion gleich dem 4,34 fachen des Sättigungsdruckes. Natürlich kann der Druck nur soweit ge- l) Das Druckverhältnis ii-"*" — li ergiel.t -^ =- 1,240. ' • 75 » Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. 573 steigert werden, als es die Grösse des Ballons zulässt. Benutzt man Flaschen, die nicht grös- ser als ein Liter sind, so kann man mit Ballons von 400 — 500 ccm die Entspannung so gross machen, dass man anstatt des aus grösseren Tröpfchen bestehenden Schauers dichte, langsam sich senkende Nebel erhält. Die durch zahlreiche Vorgänge entstehenden Keme(elektrischeSpitzen- entladung, Erhitzung, Belichtung, Chemikalien) haben ein grösseres Kondensationsvermögen als freie Ionen, so dass man bei der Untersuchung der Nebelbildung durch sie mit entsprechend abgeänderten Apparaten mit Ballons auskommt, die nur die durch ein 1,34 etwas übersteigen- des Druckverhältnis bestimmte Entspannung als höchste Leistung zulassen. Bei Demonstrationen lässt man den die Tröpfchen sichtbar machenden Lichtkegel einer Projektionslampe schräg aufwärts durch den unteren Teil der etwas erhöht auf dem Tische stehenden Flasche gehen. Die Lampe wird hierzu hinter den Tisch auf den Fussboden ge- stellt und der Lichtkegel durch vorn unter die Lampe geschobene Klötze so gerichtet, dass er über die Köpfe der Zuhörer hinweggeht. Kommt es nicht auf genauere Messung des Druckverhältnisses an, so kann man anstatt der Kollodiumballons auch solche aus Gummi be- nutzen, am besten etwas grössere als die zu Luftballons verwendeten. Ist die Wandstärke gering, so ist der durch die Elastizität der Gummihaut bedingte Fehler der Druckmessung nur klein. Der Druck innerhalb des aufgetrie- benen Ballons ist nicht unbedeutend grösser als der Druck um ihn herum in der Flasche, aber bei der Entspannung ist im ersten Augen- blicke nach deren Vollzug der Druck der ent- spannten Luft kleiner als der Atmosphärendruck, da der Ballon sich noch weiter zusammenzieht. Der Unterschied der an Apparaten mit Kollo- dium-, sowie mit dünnwandigen Gummiballons gemessenen Überdrucke, nach deren Aufhe- bung gleichstarke Tröpfchenbildung eintrat, be- trug weniger als i cm Quecksilbersäule. Die Benutzung eines in der Flaschenluft befindlichen Gummiballons ist deswegen nicht einwandfrei, weil durch Verdunstung und Oxy- dation von Dämpfen aus dem Gummi Nebelkerne gebildet werden könnten. Man setze deshalb den Ballon in eine halb mit Wasser gefüllte Flasche mit Bodentubus, die umgekehrt zwischen Stativ- ringen Aufstellung erhält. In Fig. 3 ist eine solche Flasche B mit Gummiballon mit der Beobachtungsflasche A verbunden. B wird zweckmässig recht hoch im Verhältnis zum Durchmesser genommen. Beim Entspannen sinkt das Wasser dann ohne zu sprühen herab. Besonders ist durch seitliches Neigen des beide Flaschen tragenden Stativs dafür zu sorgen, dass im Verbindungsrohre v nicht ganze Tropfen l'ig- 3- Wasser bleiben, die sonst beim heftigen Durch- strömen der Luft zu Millionen von Nucleis zerstäubt werden. Auch auf dem Boden von A darf nur wenig Wasser sein. Die Druck- messungen am Manometer sind natürlich mit einer Korrektion wegen der Wasserhöhe in B zu versehen. Hat der Apparat einige Zeit gestanden, so sind Tropfen auf den Wänden von A durch Neigen zum Zusammenlaufen zu bringen. Von Beobachtungen, die mit Apparaten dieser Art gemacht wurden, seien solche über das Verhalten von Nebelkernen mitgeteilt, die durch elektrische Spitzenentladung entstehen. Wilson') hatte in seinen Apparaten Nebelbild- ung durch elektrischen Wind gesehen, wenn Entspannungen von dem Betrage der spontane Tröpfchenbildung hervorrufenden Druckänder- ungen stattfanden. Es wurde hierbei auf ein Anwachsen der Kerne geschlossen, denn die Nebelbildung trat auch bei kleineren Entspann- ungen (um 4 — 5 cm Druckhöhe) auf, wenn die Spitzenentladung eine kurze Zeit vorher statt- fand. Setzt man in den Stopfen der Flasche A ein weites Glasrohr g (Fig. 3), das in seiner Achse einen mit Siegellack überzogenen Messing- draht enthält, der oben mit Siegellack einge- fügt ist und unten die Platinspitze p besitzt, so kann man schon durch Entspannungen nach Druckerhöhungen um 2 cm Quecksilber- säule regelmässig Nebelbildungen durch elek- trischen Wind bemerken. Die Druckflasche B war bei diesen Versuchen mit einem Kollodium- ballon versehen. Sie stand natürlich aufrecht. Durch eine hinreichende Zahl von Entspannungen waren alle Nebelkerne aus der Flaschenluft ent- fernt worden. Da das Ausströmen grösserer Elektrizitätsmengen Kerne so massenhaft her- l) Proc. Roy. Soc. 192, 439, 1899. Digitized by Google 574 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. vorrief, dass deren Beseitigung sehr langwierig war, so wurde mit demEnde desZuleitungsdrahtes die Probekugel q beweglich verbunden und dieser durch Annäherung an die Belegungen einer isoliert aufgestellten Leydener Flasche kleine Elektrizitätsmengen zugeführt. Die durch elektrischen Wind entstehenden Nebelkerne besitzen ungleiches Kondensations- vermögen, da die durch Aufhebung von 2 cm Überdruck entstehenden Nebelmassen nur ge- ringe Ausdehnung haben, während grössere Entspannungen oft die ganze Flasche mit dichtem Nebel erfüllen, der sich erst nach einer Anzahl von niederschlagenden Entspannungen nicht wieder bildet. Die Kerne grösseren Kondensationsvermögens treten unweit der Spitze zuerst auf und zeigen längere Zeit häufen- und streifenähnliche Bildungen, die durch das Wogen der Flaschenluft hin und her getrieben und schliesslich zerteilt werden. Viel zahlreicher sind die Kerne geringeren Konden- sationsvermögens, die nur bei stärkeren Expan- sionen (nach 8 — 10 cm Überdruck) und zwar auch in grösseren Abständen von der Spitze sichtbar werden. Hat man nach Herstellung von etwa 9 cm Überdruck die durch den thermischen Ausgleich in Bewegung gesetzte Flaschenluft wieder zur Ruhe kommen lassen, so sieht man bei gleich- zeitiger Vornahme von Entspannung und An- näherung der Probekugel zum Überspringen eines kleinen Funkens oft interessante Formen der Nebelmassen. Beim Einströmen geringer Mengen negativer Elektrizität entstehen regel- mässige Ringe, die durch gegenseitige Ab- stossung der im Lichtkegel der Intensivbeleuch- tung einzeln sichtbaren Tröpfchen sich beim Herabsenken erweitern. In wirbelnder Beweg- ung scheinen diese Ringe zunächst nicht zu sein. Sie scheinen aus einer Halbkugel hervor- zugehen, von der oft eine dünne Schicht mit einem Kern aus dichter stehenden Tröpfchen genau in der Mitte zurückbleibt. Der Ring bewegt sich schneller abwärts als die Mitte, so dass diese durch den Ring hindurch bis über ihn gelangt, wo sie bisweilen eine sehr schöne, nach oben konvexe Halbkugel mit einem dich- teren mittleren Kern bildet. Die Wandstärke dieser Halbkugel erscheint so klein, als ob alle Tröpfchen genau in der gewölbten Fläche lägen. Bisweilen bildete sich am Rande des Ringes eine bei der Abwärtsbewegung des Ringes zurückbleibende cylindrische Hülle. Hörte man, dass auf die Probekugel mehrere Fünkchen in schneller Folge übersprangen, so treten mehrere Ringe dicht hintereinander auf. Diese seltsamen Bildungen entstehen nur, wenn die Spannung auf den Belegungen der Flasche den zur Spitzenentladung nötigen Grenzwert nur wenig übertrifft. Ist dieselbe zu gross, so erblickt man nur einen Kegel von Nebelmasse, in dessen Achse eine heftige Bewegung nach dem Flaschenboden erfolgt. Die Ableitung der den Boden bedeckenden Wasserschicht zur Erde rief keine veränderten Erscheinungen hervor. Strömt positive Elektrizität in kleinen Mengen aus der Spitze, so entstehen bei gleichzeitiger Entspannung im Umkreise um die Spitze und etwas unterhalb derselben Streifen von Nebel in verschiedener Zahl (5 — 8) und ungleichen Abständen, als ob Gruppen von Kernen von der Spitze auf der Oberfläche eines stumpf- winkligen Kegels fortgesprüht würden. Auch diese Streifen entfernen sich während des Her- absinkens nach aussen voneinander, ihre oberen Enden sind oft wie der Rand eines Kelches nach aussen berabgebogen. Ich ftige hinzu, dass die Bildungen nicht immer gleich nach dem Einfugen eines Rohres mit frischer Platinspitze wie beschrieben waren, sondern bisweilen erst am andern Tage; viel- leicht hängt dies mit der Wasserbenetzung der Spitze zusammen. Eine feine Nähnadel gab als Spitze nur die positiven Anordnungen. Störend wirkten Wassertropfen auf dem Glas- rohr; von hier schienen dann während des Ausströmens aus der Spitze ebenfalls nebelkem- bildende Entladungen auszugehen. Ringbildung durch negatives Einströmen wurde auch be- merkt, wenn die Entspannung einige Sekunden nach dem Einströmen statt&nd. Die Ringe waren ebenda, wo sie etwa bei gleichzeitiger Entspannung nach Verlauf der gleichen ge- ringen Zeit gewesen wären. Nicht selten, besonders bei unregelmässiger Ringbildung infolge von etwas zu grossem Po*- tential senkte sich hinter den sich senkenden Nebelmassen ein von der Spitze abrinnender dünner Faden von Nebel herab, als ob die Spitze einige Zeit kernbildende Eigenschaften bewahrte. Vielleicht war dies aber nur eine Wirkung der von der Oberfläche des mit Siegel- lack überzogenen Drahtes nachfliessenden Elek- trizität. Bei allmählicher Entladung der Leydener Flasche hörten die Nebelbildungen durch posi- tive Elektrizitätszufuhr früher auf als durch ne- gative, entsprechend der Verschiedenheit der zur Spitzenentladung erforderlichen Potentiale. Dresden, im Juni 1904. K. S. Kadettenkorps. (Eingegaogen 29. Juni 1904.^ Über die Funkenentladung in Flüssigkeiten. (Vorläufige Mitteilung.) Von Karl Przibram. Gegenüber der umfangreichen Litteratur über die Entladung in Gasen liegen bisher verhältnis- mässig wenig Arbeiten über die Entladung in Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. 575 Flüssigkeiten vor. Namentlich scheint eine Unter- suchung einer grösseren Zahl von chemisch- reinen Substanzen auf ihre elektrische Festigkeit und deren Abhängigkeit von der chemischen Konstitution noch zu fehlen. Die folgende Ta- belle beansprucht nicht, diese Lücke auszufüllen, lässt aber doch, wie mir scheint, gewisse Ge- setzmässigkeiten erkennen. Als Elektrizitäts- quelle diente ein Funkeninduktor; die ganz in die Flüssigkeit eintauchenden Elektroden waren ein bis auf wenige Millimeter in Glas einge- schmolzener Platindraht und eine Kreisscheibe mit isolierter Zuleitung. Die Zahlen bedeuten die grösste erreichbare Funkenlänge in Milli- metern, die der ersten Kolumne für positive, die der zweiten für negative Spitze (positive resp. negative Funken) und stellen nur rohe Mittelwerte vor. Die Substanzen wurden knapp vor dem Versuche destilliert und ihr Siedepunkt kontrolliert. ^^^^jj^_ Substanz Formel FuDkenl&Dge positive I negative Pentan Q-^u Hexan C,-^i4 Heptan ^^i» Oktan I Ciffit Benzol CfJ/f Toluol I Cjffi Xylol, Ortho- .... 1 Q^io Xylol, käaflich., Gemisch ( ^ ^ der 3 Isomeren \ * " Cumol CjÄlj Cymol ! (-in^it Chlorbenzol J C^H^Cl Brombenzol i C^H^Br Jodbenzol ^i^iJ Anilin C^H-.N^ Ortho-tolnidin . . . . i| CiH^N Monomethylaailin . . . ', C^H^N Dimethylanilin , . . . ' C^t/i^N Diäthylanilin C|oÄ',jA'' I Methylalkohol . . . . n CHtO Äthylalkohol . . . . ! C^H^O Propylalkohol . . . . | CiH^O Bntylalkohol C,IfioO Amylalkohol Cj-^iiO Äthylbromid ' C^H^ßr Äthyljodid CtUiJ Chloroform H CHCL^ Aceton C^H^O Methyläthylketon . . . CJi^O Acetylaceton J CjÄgOj Essigsanres Äthyl . . . C^H^O-^ Methylbutyrat . . . , , CeÄijOj Safrol CijÄioOj Isosafrol (^vi^x^Oi Methylengenol . . . . Qi-^u^j Methylisoengenol . . . Ca^u^i Brom ,, Br^ 24—25 n 22 10— II 13 «3 8—9 9—10 7-8 5-6 I 30 »7 I 30 18 I '7 7 I 18 I 3 42 I 45—47 , 47 44—45 4 30 60 8-9 8 8 7-8 9 — 10 9 8 8-9 7-8 5-6 t8 »9 18 »4 6 18 *— 3 42 45—47 50 50 4 30 38 49 49 8 69 56 5-6 26 26 30 32 10 — 12 8—10 12—14 12 14 «4 24 22 6—9 , 6—7 Die Tabelle lehrt folgendes: 1 . In einer homologen Reihe nimmt die Funken- länge mit wachsendem Molekulargewicht ab, und zwar für die längeren positiven Funken rascher als für die negativen, so bei den Kohlenwasser- stoffen der Paraffin- und Benzolreihe, ferner bei Anilin und Orthotoluidin. Bei den Alkoholen werden die Verhältnisse durch die grosse Leit- fähigkeit der niederen Glieder, die der Bildung langer Funken entgegenwirkt, kompliziert, vergl. die auffallend kurzen Funken in Methylalkohol. 2. Eintritt eines Halogenatoms oder der iVH^-Gruppe bewirkt bei Benzol eine bedeutende Verlängerung, namentlich der positiven Funken. 3. Auch Sauerstoffverbindungen scheinen längere Funken zu geben als die entsprechenden Kohlenwasserstoffe (Amylalkohol und Pentan), und zwar sind in ihnen die negativen Funken gerade so lang wie die positiven oder sogar beträchtlich länger. Alle untersuchten organischen Flüssigkeiten geben bei der Entladung eine grössere oder kleinere Menge Gas, und zwar nicht nur beim Durchschlagen, sondern auch wenn nur ein Büschel oder auf die Spitze beschränktes Glim- men auftritt. Die Gasentwickelung findet hier nicht wie bei der Elektrolyse nur an den Elek- troden, sondern längs der ganzen Entladungs- bahn statt, wie man in auffallender Weise in Glyzerin zeigen kann. In dieser Flüssigkeit er- hält man zwischen einer Spitze und einer Scheibe schöne positive und negative Büschel. Infolge der grossen Zähigkeit verbleiben die gebildeten feinen Gasblasen minutenlang an ihrem ursprüng- lichen Platze und lassen so, dicht aneinander gereiht, den Verlauf des Büschels bis in seine feinsten Verästelungen verfolgen. Dieses aus lauter Bläschen bestehende, fein verästelte, bei jeder Entladung um neu hervor- schiessende Zweige vermehrte Büschel bildet ein sehr hübsches Demonstrationsobjekt. (Eingegangen 10. ]uli 1904.) Bemerkung zu der Arbeit von Herrn G. Seibt „Über den Zusammenhang zwischen dem direkt und dem induktiv gekoppelten Sendersystem für drahtlose Telegraphie". ') Von J. Zenneck. Herr Seibt kommt in dieser Arbeit zu dem Resultat, dass durch seine Betrachtung „der direkt gekoppelte Sender als ein Spezialfall auf den induktiv gekoppelten zurückgeführt" sei. Nun hatte ich in Band 4, 657, 1903 dieser Zeitschrift ebenfalls das Verhältnis zwischen direkter und induktiver Schaltung besprochen und dort das Folgende angegeben: „Setzt man i) Diese Zeitschr. 6, 453, 1904. Digitized by Google 5/6 Physikalische Zeitschrift 5. Jahrgang. No. 18. die Differentialgleichungen einmal für die direkte Schaltung . . . und dann für die entsprechende induktive Schaltung ... an, so sieht man un- mittelbar, dass die beiden Fälle nahezu Iden- tisches ergeben. Der einzige Unterschied ist der: zu dem Glied, welches bei der induktiven Schaltung die wechselseitige Induktion („magne- tische Koppelung") zwischen Kondensatorkreis und Sendersystem (Sender, Sekundärspule, An- satzdraht) ausdrückt, kommt bei der direkten Schaltung noch ein Glied hinzu, das von der „galvanischen Koppelung" herrührt". Vernachlässigt man, wie Herr Seibt es thut, alle Glieder, welche den Widerständen propor- tional sind, so fällt die galvanische Koppelung und damit „der einzige Unterschied" zwischen beiden Schaltungsarten weg. Das Resultat des Herrn Seibt ist also nicht neu, son- dernwar in meiner Mitteilung schon ent- halten. Darauf ist übrigens auch schon von anderer Seite aufmerksam gemacht worden. Z. B. schreibt L. Mandelstam (diese Zeitschrift 5, 245, 1904): „Dr. Zenneck hat darauf hingewiesen, dass kein prinzipieller Unterschied zwischen den bei- den Schaltungsarten besteht. In den nach- folgenden Zeilen findet sich diese Behauptung für eine beliebige Koppelung bestätigt." F. Braun (diese Zeitschrift 6, 193, 1904): „Ich habe für die Art, die Energie auf den Sender zu übertragen, die „Koppelung mit der Antenne" drei verschiedene Formen angegeben: 1. die als induktive Erregung bezeichnete . . ., 2. die sogenannte direkte Schaltung . . . und 3. die Kombination beider . . .; alle drei Anord- nungen kommen prinzipiell auf das gleiche hin- aus (J. Zenneck, diese Zeitschr. 4, 656, 1903). Strassburg i/Els., Physikalisches Institut. (Eingegangen 19. August 1904.) Die Grundhypothesen der Elektronentheorie. Von M. Abraham. Die Elektronentheorie, diese aussichtsvollste Weiterbildung der Maxwellschen Elektrodyna- mik, geht von den folgenden allgemeinen Voraus- setzungen aus: A. In dem von Materie und Elektrizi- tät leeren Räume gelten die Maxwell- Hertzschen Gleichungen. Dieselben postu- lieren ein Bezugssystem, in dem ebene elektro- magnetische Wellen nach allen Richtungen mit der gleichen Geschwindigkeit r=3 • lo'" cm/sec fortschreiten ; auf dieses Bezugssystem bezogene Bewegungen bezeichnet sie als absolute Be- wegungen. B. Die Elektrizität besteht aus dis- kreten positiven und negativen Teilchen, die „Elektronen" genannt werden. Diese sind es, welche die Wechselwirkung der Materie und des Äthers vermitteln. C. Jeder elektrische Strom ist ein Kon- vektionsstrom bewegter Elektronen. Die Dichte des Konvektionsstromes ist das Produkt aus der Dichte der Elektrizität und ihrer ab- soluten Geschwindigkeit. Der Konvektions- ström erregt das gleiche magnetische Feld, wie der äquivalente Leitungsstrom der Maxwell-Hertzschen Theorie. Aus den Hypothesen A, B, C folgen die Feldgleichungen, die bei gegebener Verteilung und Geschwindigkeit der Elektrizität das elektro- magnetische Feld bestimmen. Zu ihnen tritt noch eine Aussage über die Kraft, die bei ge- gebenem Felde auf ein von Elektrizität erfülltes Volumelement wirkt: D. Die elektromagnetische Kraft setzt sich additiv zusammen aus den Kräften, die im elektrischenFelde auf dieruhende, und im magnetischen Felde auf die be- wegte Elektrizität wirken. Diese vier Aussagen stellen die allgemeinen Grundhypothesen der Elektronentheorie dar.') Jede Untersuchung, die auf ihnen fiisst, und nur eine solche, wird als in den Rahmen der Elektronentheorie fallend zu bezeichnen sein. Die an Kathodenstrahlen beobachteten Er- scheinungen lassen sich auf Grund von D deuten, wenn man die elektromagnetische Krafl des äusseren Feldes als äussere Kraft betrachtet, und den in den Kathodenstrahlen angenommenen freien negativen Elektronen eine träge Masse .% zuschreibt. Andererseits haben die Grund- hypothesen A, B, C, D zu der Konsequenz ge- führt, dass diese Masse, wenigstens zum Teile, aus dem vom Elektron selbst erregten Felde resultiert. Die Versuche von W. Kaufmann haben gezeigt, dass bei grossen Geschwindig- keiten die elektromagnetische Masse des Eld- trons von wesentlichem Einflüsse wird. In meinen Untersuchungen*) habe ich der Dynamik des Elektrons eine Form gegeben, welche geeignet ist, die Versuche Kaufmanns auf rein elektromagnetischer Grundlage zu er- klären. Dabei habe ich, neben den allgemeinen Grundhypothesen der Elektronentheorie, folgende spezielle Hypothesen eingeführt: E. Die elektromagnetischenKräftedes äusseren und des vom Elektron selbst erregten Feldes halten sich an dem Elek- tron im Sinne der Mechanik starrer Körper das Gleichgewicht. i) Vergl. H. A. Lorenti, Encykl. der mathem. Wisstascli.. Bd. Vs, Heft I. 2) M. Abraham, Ann. d. Phys. 10, 105, 1903. '-nts ■"■sei '"er; '■■■ ni ■■^ni Ad Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. 57; F. Daslilektron ist einer Formänderung überhaupt nicht fähig. G. Es ist eine Kugel mit gleichförmiger Volum- oder Flächen-Ladung. Die Hypothese Fist dabei als Bedingungs- gleichung im Sinne der Hertz sehen Mechanik aufzufassen. Sie nötigt keineswegs dazu, von Kräften zu reden, welche die Volumelemente des Elektrons zusammenhalten; im Gegenteil, sie besagt, dass solche Kräfte niemals Arbeit leisten können, und macht daher die Einführung solcher Kräfte überflüssig. Auf Grund der Hypothesen A, B, C, D, E, F lässt sich die Dynamik eines Elektrons be- liebiger Gestalt rein elektromagnetisch ent- wickeln. Das Verhalten des Elektrons im einzelnen aber ist wesentlich von seiner Form abhängig. Ich habe die Untersuchung auch auf ellipsoidische Elektronen von unveränder- licher Gestalt ausgedehnt ; es ergab sich, dass die Translationsbewegung eines solchen Elektrons nur in Richtung der grossen Achse stabil ist. Ein abgeplattetes Rotationsellipsoid kann sich nicht parallel der Rotationsachse bewegen; der kleinste Anstoss würde es zum Umschlagen bringen. Auf Grund der Hypothesen A bis G habe ich die elektromagnetische Bewegungsgrösse des Elektrons berechnet. Ich habe allgemein gelehrt, aus dieser die elektromagnetischen Massen, die longitudinale und die transversale, abzuleiten. Die fiir die letztere erhaltene Formel stellt die Ablenkungsversuche Kaufmanns mit befriedigender Genauigkeit dar. Nun steckt sich aber die Elektronentheorie ein weiteres Ziel; sie beansprucht, die elektrischen und die optischen Eigenschaften der Körper in ihrer Gesamtheit zu umfassen. Die Optik durch- sichtiger, der Maxwellschen Relation genügen- der Körper wird in die Elektronentheorie durch Annahme quasielastischer Kräfte eingeordnet, welche die Elektronen in ihre Gleichgewichts- lagen zurückziehen. Die Dispersion der Körper wird durch Einführung der trägen Masse der Elektronen gedeutet, welche im Verein mit jenen quasielastischen Kräften die Existenz von Eigen- schwingungenbedingt. Das schwingende Elektron stellt das einfachste Bild eines leuchtenden Punktes dar; der Zeeman- Effekt in seiner normalen Form zeigt, dass dieses Bild für eine grosse Zahl von Spektrallinien der Wirklich- keit entspricht. Die Geschwindigkeit der Elek- tronenschwingungen ist dabei so gering, dass die. Veränderlichkeit der Masse nicht in Be- tracht kommt. Die Hypothesen E, F, G kommen daher nicht ins Spiel, solange als der Körper selbst ruht. Anders liegt die Sache in der Optik be- wegter Körper. Die Aberrationserscheinungen zeigen, dass das universelle Bezugssy.stem (vergl. A) die Umlaufsbewegung der Erde um die Sonne nicht mitmacht. Wie kommt es, dass trotzdem die elektrischen und optischen Vorgänge, die sich an der Erdoberfläche abspielen, keinen Einfluss der Erdbewegung erkennen lassen? Diese Frage hat H. A. Lorentz untersucht. Er hat gezeigt, dass das Fehlen eines Einflusses erster Ordnung in dem Quotienten ß= lo"* aus Erd- geschwindigkeit und Lichtgeschwindigkeit mit den Grundhypothesen A bis D der Elektronen- theorie sehr wohl vereinbar ist. ') Das negative Ergebnis von Versuchen, deren Empfindlichkeit geeignet war, einen Einfluss zweiter Ordnung zu entdecken, bereitet der Elektronentheorie bedeutende Schwierigkeiten. In zwei Arbeiten^) hat H. A. Lorentz diese Schwierigkeiten zu überwinden gesucht. In der zweiten der zitierten Arbeiten stellt er ein System von Hypothesen auf, welches geeignet ist, von allen negativen Versuchsergebnissen Rechenschaft zu geben: H. Infolge der Erdbewegung erfahren die Körper eine gewisse Kontraktion parallel der Bewegungsrichtung. Diese Hypothese erklärt das negative Re- sultat des Interferenzversuches vonMichelson. Sie erklärt auch das Fehlen eines Kräftepaares auf einen schief zur Bewegungsrichtung der B>de gestellten geladenen Kondensator, das Trouton und Noble vergebens zu entdecken versucht haben. Man kann die Hypothese H plausibel machen, indem man die Molekularkräfte als elektrische Kräfte deutet. I. Die quasielastischen Kräfte, welche die Elektronen an ihre Gleichgewichts- lagen binden, erfahren infolge der Erd- bewegung die gleiche Änderung, wie die elektrischen bezw. die molekularen Kräfte. Die Hypothese / kann man gleichfalls plau- sibel machen, indem man die quasielastischen Kräfte ihrerseits als elektrische Kräfte betrachtet. Um das Fehlen einer durch die Erdbewegung bedingten Doppelbrechung im Ruhezustande isotroper Körper, welches die Versuche von Lord Rayleigh und D. B. Brace ergeben haben, zu erklären, genügt es für solche Körper, welche der Maxwellschen Relation genügen, zu den Hypothesen A, B, C, D, H die Hypo- these/hinzuzufügen. Für dispergierende Körper hingegen, bei denen die Trägheit der Elektronen ins Spiel kommt, ist eine Doppelbrechung in- folge der Erdbewegung nur dann ausgeschlossen, wenn die longitudinälen und transversalen Träg- heitskräfte in derselben Weise abgeändert 1) H. A. Lorentz, Theorie der elektrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Körpern. Leiden 1895. 2) H. A. Lorentz, K. Akad. van Wetensch. te Amster- dam 1899, S. 507 und 1904, S. 809. Digitized by Google 578 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. werden, wie die quasielastischen Kräfte. Das ist nach H. A. Lorentz der Fall, wenn der Dynamik der im Innern der bewegten Materie schwingenden Elektronen folgende Hypothesen zugrunde gelegt werden: E bleibt bestehen. An Stelle von F und G tritt: K. Das im Ruhezustande mit gleich- förmiger Volum- oder Flächen-Ladung erfüllte Elektron plattet sich bei der Be- wegung ab, indem sein der Bewegungs- richtung paralleler Durchmesser im Ver- hältnis Vi — ß'^ : I verkürzt wird. Es wird ein sogenanntes Heaviside-Ellipsoid. Für ein solches Ellipsoid hat H. A. Lorentz die elektromagnetische Bewegungsgrösse berechnet, aus der sich nach meinen Methoden ohne weiteres die beiden Massen ergeben. Er findet die longitudinale Masse lis = fi(i-{\—ß'^)-\, die transversale Masse //r = ^0 ' 0 — ß)~^l2- H. A. Lorentz zeigt, dass seine Formel fiir die transversale Masse mit den Versuchen Kaufmanns nicht erheblich schlechter stimmt, als die meinige. Da andererseits auf Grund von K das Ver- hältnis der transversalen und longitudinalen Masse sich gleich (i — ß^), auf Grund von F G aber gleich ( i — \ß''^ ergiebt, bei Vernachlässigung von Gliedern vierter und höherer Ordnung, so würde F, G, an Stelle von K in das Lorentz- sche Hypothesensystem eingeführt, eine Doppel- brechung von der Ordnung Vs/?^ = 2 • io~* für solche Körper ergeben, für deren optisches Verhalten die Trägheit der Elektronen mass- gebend ist. H. A. Lorentz bemerkt schliesslich, dass auch für Körper mit Molekularbewegung jeder Einfluss der Erdbewegfung fortfällt, wenn als letzte Hypothese hinzugenommen wird: L. Die Massen der Moleküle sind elek- tromagnetischer Natur. Wir wollen jetzt die Hypothese Ä' genauer erörtern. H. A. Lorentz trägt dieselbe mit aller Zurückhaltung vor; er geht nicht so weit, dieselbe als wahrscheinlich hinzustellen. In der Thsit, es erheben sich gegen diese Hypothese die schwerwiegendsten Bedenken. Beschleunigt man ein solches Elektron, so wird seine Abplattung vermehrt; es muss also gegen die elektrischen Kräfte Arbeit geleistet werden. Während für das undeformierbare Elektron die Zunahme der Energie gleich der von den äusseren elektrischen Kräften geleisteten Arbeit ist, findet das hier nicht mehr statt; die Energiezunahme bei einer Geschwindigkeits- vermehrung ist grösser, als die Arbeit der äusseren Kräfte. Die konsequente Verfolgung der Hypothese K zwingt also dazu, neben den inneren elektro- magnetischen Kräften noch andere, nicht elektro- magnetische, innere Kräfte anzunehmen, welche im Verein mit jenen die Form des Elektrons bestimmen. Diese würden dann bei der Kon- traktion die erforderliche Arbeit leisten, die zusammen mit der Arbeit der äusseren Kräfte der Steigerung der elektromagnetischen Energie des Elektrons äquivalent ist. Solange man nicht angiebt, nach welchem Gesetz diese Kräfte wirken sollen, ist das Hypothesensystem A, B. C, D, E, K unvollständig. Die UnvoUständigkeit des Hypothesensystems bedingt es, dass man der Stabilität eines diesen Hypothesen gehorchenden Elektrons nicht sicher ist. Die Bewegung eines abgeplatteten Ro- tationsellipsoids von unveränderlicher Form pa- rallel seiner Rotationsachse ist, wie oben erwähnt, instabil. Es fehlt der Nachweis, dass jene nicht elektromagnetischen Zusatzkräfte die Bew^[ung' des deformierbaren EUipsoids stabil machen. Die Notwendigkeit der Einführung nicht elektromagnetischer Kräfte zeigt, dass dieHypo- thesedesdefonnierbarenHeaviside-EUipsoids, ob- wohl mathematisch in gewisser Weise einfacher, doch physikalisch weit komplizierter ist, als die Hypoüiese des starren kugelförmigen Elektrons. Jene versagt in der That manchen Fragen gegen- über, auf welche diese eine ganz bestimmte Ant- wort giebt. Ich erwähne nur die von P. Hertz ') aus den Hypothesen A bis G gezogene Folgerung, dass das Elektron durch endliche Kräfte be- liebig nahe an die Lichtgeschwindigkeit, ja bis zur Lichtgeschwindigkeit, gebracht werden kann. Die Versuche von F. Paschen*) zeigen, dass in der Strahlung des Radiums n^ative Elektronen enthalten sind, die ein weit grösseres Durchdringungsvermögen und weit geringere Ablenkbarkeit besitzen, als die raschesten der von Kaufmann untersuchten ^-Strahlen. Hier scheint die Lichtgeschwindigkeit wirklich nahe- zu, wenn nicht ganz, erreicht zu sein. Es treffen sich die Wege, welche die mathematische und die experimentelle Forschung, unabhäi^^ von einander, eingeschlagen haben. — Die Hypothese K hingegen versagt gegenüber der Frage nach Erreichung der Lichtgeschwindig- keit durchaus. Aus allen diesen Gründen wäre es höchst voreilig, wenn man die Hypothesen F, G ohne weiteres zu Gunsten der Hypothese K aufgeben wollte. Selbstverständlich ist die Dynamik des Elektrons, wie jede physikalische Theorie, der fortlaufenden Prüfung durch das Experiment unterworfen. Es ist zu hoffen, dass die Ver- suche, die W. Kaufmann jetzt mit unermüd- 1) F. Hertz, Diese ZeiUchr. 6, 109, 1904. Unter- snchangeD Über anstetige Bewegungen eines Elektrons. In- auguraldissertation. Göttingen 1904. 2) F. Paschen, Ann. d. Phys. 14, 164 und 389, 1904. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. 579 lieber Ausdauer wieder aufnimmt, weitere Auf- schlüsse geben werden. Die Frage, ob und wieso ein Einfluss der Erdbew^egung auf die elektrischen und optischen Erscheinungen an der Erdoberfläche sich nicht entdecken lässt, ist zur Zeit noch keineswegs spruchreif. H. A. Lorentz selbst hat wohl kaum gemeint, sie durch Aufstellung des Hy- pothesensystems H, I, K, L endgültig zu lösen. Er hat wohl nur zeigen wollen, dass das Fehlen eines bemerkbaren Einflusses nicht unbedingt gegen die al^emeinen Grundhypothesen y4ÄC, D der Elektronentheorie spricht, sondern dass diese Hypothesen sich mit anderen widerspruchs- frei so kombinieren lassen, dass der Einfluss der Erdbewegung bei allen beobachtbaren Er- scheinungen fortfällt. Sollte auf dem Gebiete der Kathoden- und Becquerelstrahlung sich die auf den Hypothesen A bis G fassende Dynamik des Elektrons auch weiterhin bewähren, hingegen eine durch die Erdbewegung bedingte Doppelbrechung dis- pergierender Körper von der Ordnung io~*, die aus diesen Hypothesen im Verein mit H, folgt, nicht zu konstatieren sein, so bleiben noch verschiedene Möglichkeiten offen. In Anbetracht unserer mangelhaften Kennt- nisse über die Molekularkräfte liegt es nahe, die Hypothese H aufzugeben bezw. abzuändern. Ist es doch bisher keineswegs gelungen, die Molekularkräfte in ruhenden Körpern in be- friedigender Weise elektrisch zu deuten. Auch die Natur der angenommenen quasi- elastischen Kräfte, welche die Elektronen in ihre Gleichgewichtslage ziehen sollen, ist uns unbe- kannt. Ihre Deutung auf elektromagnetischer Grundlage würde die elektromagnetische Theorie der Spektrallinien ergeben. Eine solche Theorie besitzen wir leider nicht; wir sind demnach sehr weit davon entfernt, die optischen Eigen- schaften ruhender Körper auf Grund der Elek- 1 tronentbeorie vollkommen zu verstehen. Die . Hypothese / schwebt daher vollständig in der : Luft, sie ist der Abänderung sehr wohl fähig. , Man hat bei der Abwägung der Wahr- j scheinllchkeit der verschiedenen Hypothesen | im Auge zu behalten, dass die Vorstellungen über die Natur der Molekularkräfte bezw. der quasielastischen Kräfte noch weit weniger ge- klärt, und der experimentellen Prüfung weit weniger zugänglich sind, als die Vorstellungen über die Beschaffenheit des freien negativen Elektrons. Man wird daher eine Theorie, welche das Verhalten des freien negativen Elektrons richtig beschreibt, welche sich aber nicht in befriedigender Weise in eine auf den Hypothesen H, I fussende Optik bewegter Körper einordnet, nicht aufzugeben geneigt sein. Eher wird man die Hypothesen H, I derart zu modifizieren suchen, dass eine Übereinstimmung mit der Ge- samtheit der Beobachtungen erzielt wird. Im neunten Paragraphen meiner Arbeit über die Dynamik des Elektrons ') habe ich' Formeln für die Energie- und Impuls-Strahlung aufge- stellt, die von einem rasch bewegten und gleich- zeitig beschleunigten Elektron entsandt wird. Neuerdings habe ich die ausiuhrUche Ableitung dieser Formeln nachgetragen') und ihre Be- deutung für die Theorie des bewegten leuchtenden Punktes erörtert. Bei diesen Untersuchungen wird, wie ich mehrfach ausdrücklich betont habe^ das Elektron als Punktladung betrachtet, was bei Berechnung der Strahlung unter gewissen Bedingungen gestattet ist. Die Resultate dieser Untersuchungen sind demnach unabhängig von jeder Hypothese über die Beschaffenheit des Elektrons; sie fussen ausschliesslich auf den Grundhypothesen A bis D der Elektronentheorie. Die Verfolgung des Lorentzschen Ansatzes und jedes mit ihm übereinstimmenden, muss daher bezüglich der Strahlung zu genau identischen Er- gebnissen fuhren, es sei denn, dass Überlegungs- fehler, etwa Verstösse gegen das Doppler sehe Prinzip oder fehlerhafte Anwendungen des Poyntingschen Satzes, dabei unterlaufen. Es wäre dringend zu wünschen, dass die auf dem Gebiete der Elektronentheorie schrift- stellernden Autoren, dem Beispiele von H. A. Lorentz folgend, in klarer und unzweideutiger Weise von den Hypothesen Rechenschaft geben mögen, die ihren Untersuchungen zu gründe liegen, anstatt ihre unklaren Ausfährungen nach- träglich als „hypothesenfrei" hinstellen zu wollen. Eine Abweichung in den Endresultaten der- artiger „hypothesenfreier" Theorien hat sich zu- weilen auf mangelnde Sorgfalt des betreffenden Autors zurückfÜiren lassen. Autoren, die sich nicht einer klaren Darlegung ihrer Grundhypo- thesen und einer sorgtältigen Entwicklung der aus denselben abgeleiteten Folgerungen befleis- sigen, können nicht beanspruchen, weiterhin einer ernsten Beachtung gewürdigt zu werden. i) 1. c. S. 153. Die gleichen Formeln sind, wie ich bemerke, unabhlogig Ton O. Heaviside, Nature 67, p- 6, gefunden worden. 2) Ann. d. Fhys. 14, S. 273, 1904. Edinburgh, d. 28. Juli 1904. (Eingegangen 30. Juli 1904.) Über die Wärmeabgabe glühender Fäden durch Leitung und Konvektion. Von L. W. Hartmann. Der Charakter und die Grösse der Aus- strahlung eines schwarzen, auf eine bestimmte Temperatur erhitzten Körpers sind lange der Gegenstand sorgfältiger Untersuchung gewesen ; wenig oder nichts aber ist bekannt in betreff" Digitized by Google 58o Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i8. der Menge der Energie, welche durch Leitung und Strömung verloren geht, wenn ein Draht oder 'dgl. bis zu einer gegebenen Temperatur erhitzt wird. Däss diese Menge von wissen- schaftlicher und technischer Wichtigkeit ist, braucht hier nicht betont zu werden. In der vorliegenden Arbeit ist deshalb diese Seite des Problems untersucht worden. Als „schwarze Körper", die für diesen Zweck sich besonders empfahlen, wurden mir von Herrn Professor N ernst Stifte in verschiedener Grösse, die aus einem Teig von Platinschwamm gepresst waren, gütigst zur Verfügung gestellt. Nachdem diese Stifte getrocknet waren, wurden sie in einer Knallgasflamme bis zur Weissglut erhitzt. An die Enden jedes Stiftes waren Stücke von Silberdraht gelötet, damit der Kör- per zwischen einem Paar von Elektroden auf- gehängt werden konnte. Die Leitungen zu den- selben gingen durch einen Rheostaten zu einer Akkumulatorenbatterie von 70 Volt. Dann wurde ein langsam wachsender Strom durch die Stifte geschickt, bis Weissglut erreicht war. Dieser Prozess wurde wiederholt, bis die Ober- fläche jedes Stiftes durchaus dieselbe Hellig- keit zu haben schien. Nach der Abkühlung zeigten diese Körper eine gleichmässige Ober- fläche. Um den Strom zu messen, der durch die Platinstifte fliesst, war ein geaichtes, in 0,02 Amp. eingeteiltes Amperemeter in den Stromkreis eingeschaltet. Ein Normalvoltmeter in Verbindung mit den Polen des vorher er- wähnten Stativs diente dazu, die Spannung zwischen den Enden der Stifte zu messen. Wenn man die Länge jedes Stiftes kennt, kann man die Leistung pro Centimeter Länge durch diese beiden Messungen bestimmen. — Bei der ersten Reihe von Messungen, um die Tempe- ratur dieser Stifte im erhitzten Zustande zu be- stimmen, wurde ein Wanner-Pyrometer benutzt. Dieses Instrument, welches in seinen Einzel- heiten an anderer Stelle beschrieben ist '), be- steht hauptsächlich aus einem auf einem Stativ montierten Photometer mit polarisierenden Nicoischen Prismen. Unter dem Objektiv des Beobachtungsteleskops des Pyrometers ist ein kleines Metallkästchen angebracht, das ein recht- winkliges Prisma und eine kleine Glühlampe enthält. Letztere wurde von einer zuni Instru- ment gehörenden 6- Volt-Batterie mit konstan- tem Strom gespeist. Das Licht dieser Lampe wird von dem Prisma reflektiert und fällt auf eine Oberfläche von mattgeschliffenem Glas, welche die eine Hälfte des Feldes des Pyro- meterteleskops beleuchtet; die andere Hälfte des Feldes wird beleuchtet von der Lichtquelle, deren Temperatur gesucht wird. Beim Gebrauch des Instruments wurden die beiden Lichtfelder i) Diese Zeitschr. 1, 226, 1900; 9, II2, 1901 ; Ann. der Phys. 2, 141, 1900. auf gleiche Helligkeit eingestellt und die Ablesung auf der graduierten kreisförmigen Skala wurde notiert. Mittels dieser Ablesung findet man die ihr entsprechende Temperatur in einer zu dem Instrument gehörenden Tabelle. Dabei wurden ein zu 0,001 Amp. geaichtes Ampere- meter und ein verschiebbarer Rheostat in den Kreis der Lampe eingeschaltet. Nachdem die Platinstifte dem Pyrometer gerade gegenüber aufgehängt waren, wurde der Strom geschlossen und die Temperaturen wur- den mit wachsendem Strom gemessen. Diese Messungen wurden mit jedem Stifte mehrfach wiederholt, um zu sehen, ob die Temperatur der Stifte bei konstanter Leistung sich änderte. Unter obigen Bedingungen zeigte sich die Tem- peratur innerhalb der Beobachtungsfehler kon- stant. Bei der Wiederholung dieser Messungen zeigte sich jedoch, obgleich die so gefundenen Temperaturbestimmungen konstant blieben, der Verdacht, dass das Pyrometer die Ablesungen für Temperaturen zu niedrig angab. Um die- sen Zweifel zu beseitigen, wurde folgende Me- thode der Temperaturbestimmungen benutzt. Ein Platinofen, ähnlich dem von Herrn Pro- fessor Nernst beschriebenen*), wurde in hori- zontaler Lage auf einem Stativ befestigt, und in die Mitte dieses Ofens wurde ein Stück Magnesiumoxyd, das ein Thermoelement ein- schliesst, gelegt. Beim Erhitzen des Ofens mit einem bestimmten Strom war nach kurzer Zeit eine konstante Temperatur erzielt, und dann wurde die E.M.K. des Thermoelements mittels eines geaichten Millivoltmeters gemessen. Die Temperaturmessungen des Stückes Magnesium- oxyd, die mittels des Pyrometers und des Thermoelements bestimmt waren, wurden in guter Übereinstimmung miteinander gefunden. Dies zeigt die folgende Tafel, in welcher ör die mit dem Thermoelement und ö/>die mit dem Pyrometer gefundenen Temperaturen bezeichnet. 900" ""'« iioo" II 87» 904" iio8» 1190* 1250* 1250» 1450» 1440" 1580» 1574" Die Stifte wurden dann dem Ofen gegen- über angebracht, und der durch dieselben ge- I leitete Strom wurde geändert, bis die Stifte dieselbe Temperatur wie das Innere des Ofens zu haben schienen. Man bestimmt dies durch die folgende einfache Methode. ^) Man stellt das Beobachtungsteleskop in einer gewissen Ent- fernung dem Ofen gegenüber so auf, dass der Platinstift das Magnesiumoxyd als Hintergrund 1) Nernst, Zeitschr. filr Elektrochem. 7, 253, 1900. 2) Vergl. darüber Nernst, diese Zeitschr. 4, 733, 1903. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. 58 1 hat; wenn die Temperatur des Stiftes und des Inneren des Ofens gleich war, verschwand der Stift scheinbar aus dem Gesichtsfelde. Die so durch verschiedene Beobachtungsreihen be- stimmten Temperaturwerte für . konstanten Leistungsvorrat wurden gleichmässig höher ge- funden als die beim Gebrauch des Wanner- Pyrometer erhaltenen, und der relative Fehler bei der Messung der Leistung, welche zur Er- langung einer bestimmten Temperatur notwen- dig ist, war am grössten im Falle des dünn- sten, und am geringsten im Falle des dicksten Stiftes. Dann wurde das Pyrometer selbst vor den Ofen gestellt und die T^emperatur des. Stiftes mit dem Ofen als Hintergrund und dann ! die Temperatur des Stiftes ohne den Ofen als "Hintergrund unter Beibehaltung der übrigen ' Bedingungen gemessen. Diese beiden Mes- sungen zeigten eine bedeutende Abweichung, obgleich die Bestimmungen der Temperatur des Ofens mit dem Thermoelement und dem Pyro- meter in guter Übereinstimmung waren. Die Reihe der so gefundenen Temperaturen wech- selte von 900 — 1400° C, und der Fehler in den für eine bestimmte Temperatur mit dem Pyrometer gemachten Messungen variierte von 20 — 100%. Dies ist aus der folgenden Tafel zu ersehen. Der erste Teil wurde mit dem ] Pyrometer, der zweite nach der vorher erwähn- I ten zweiten Methode gemessen. Teil I. TemperatuTen - ' 900" C. Stift I ; 4,20 .. n I 3.50 „ III . . 2,87 ..IV 245 SHft I 3,6a .. n 2,57 „III 2,18 ..IV 1.52 löoo" C. 1100» c. 1200» c. 1300" c. 1400» c. Watt pro Centimeter gemessen ' 5.60 6,55 8,95 11,80 «5.3° 1 4AO 5.64 7,10 8,92 12,60 , 3.60 . 4.56 5.87. 7.45 9.S0 1 2.93 3.72 4.77 6,03 7,20 Teil I [. V 4.63 5.73 7.13 9,00 11,30 3.20 3.95 4,95 6,20 6,95 1 248 3.07 3.70 4.40 5.27 ' 1,87 2.31 2,87 3.46 4,13 Es ist wahrscheinlich, dass man bei der Benutzung kleiner Stifte als Lichtquellen eine Beugungserscheinung hat, welche den oben er- wähnten Fehler veranlasst. Wenn man also das Pyrometer von Wanner z. B. zur Be- stimmung von Temperaturen der Glüh- lampen gebrauchen will, so darf man nicht direkt den Faden der Lampe an- visieren, sondern muss etwa, wie oben beschrieben, eine grössere helle Fläche dahinter anbringen. Mit dem Werte der Temperaturen und der Leistung, welche durch die oben erwähnte zweite Methode erhalten waren, wurden drei Reihen von Kurven für jeden Stift gezeichnet. Diese Kurven zeigten die Beziehung zwischen den Temperaturen als Ordinaten und den Watt, die pro CentinieterLänge als Abszissen erford erlich waren. Von diesen Kurven wurden die Leistungs- werte, die proCentimeter Länge für Temperaturen zwischen 700 und 1600" C. erforderlich waren, genommen, und eine neue Reihe von Kurven wurde wie vorher gezeichnet, indem die Tem- peraturen als Ordinaten und die Mittelwerte der Leistung in Watt pro Zentimeter Länge als Abszissen genommen wurden. ' Die so ge- fundenen Werte der Watt pro Centimeter Länge für bestimmte Temperaturen sind ift Tafel I gegeben. Nach dem Stefan -Boltzmann- Gesetze wurde die Leistung berechnet, die bei Wärmeabgabe durch Strahlung allein er- forderlich wäre, um in schwarzen Körpern Tem- peraturen gleich den in Tafel I bezeichneten zu erregen. Die Leistung in Watt wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt: CO Vk^o 6' = r,28 • io~'* bezogen auf qcm, sec. und Wassergr. ') = Kalorie, und >t ist gleich ein Watt in Wasser-gr. = Kalorie pro sec, nämlich 0,239,'') und (?. ist die Oberfläche in ^cm. 7* ist die absolute Temperatur des Körpers, und t ist die Zimmertemperatur, d. h. Diese Werte der Leistung ausgedrückt in Watt sind ' auch unter der betreffenden Überschrift in Tafel I verzeichnet. Der Unterschied zwischen den gemessenen und den durch Rechnung ge- fundenen Werten für eine bestimmte Tempe- ratur ist die Zahl der Watt, die durch Wärme- leitung und -Strömung in der Luft von dem Körper verloren geht. Diese , Werte sind in , 11 Kohlraü&ch, .Lehibuch der prakt. Physik. S. 313, 190t. 9. Aufl. 2) Kohlrausch, 1. c. S. 604, 1901. .9;Aufl. Digitized by Google $82 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. Tafe I. Absolute Temperaturen 1000» iioo' ! 1200» ; 1300« 1400» 1500» 1600» I 1700» 1800« 19000 Stift Dicke Berechnete Anastrahluog in Watt pro Centimeter I 0,0690 cm 1,16 1,70 2,40 3.3. 4^5 5.87 7.60 '•S 12,17 15.12 II 0,0420 „ 0,70 1,04 1,46 3,01 2,71 3.S7 4,62 S'!f '•Ji 9,20 m 0,0275 „ 046 0,68 0,96 1,32 1,78 2.34 3.03 3,86 4,86 6,03 IV 0,0194 „ 0.33 0,48 0,68 0,93 «.»5 ..65 «.14 2,72 ■ 1 ^.43 4.26 Watt pro Centimeter gemessen i 1 !l Watt pro Cendmeter verloren in Luft 1,10 '.25 I.S3 1,61 1,62 1.73 ! 2,00 »M 3.16 4,«3 ».OS 1,22 1.38 J.S« >.S8 1,69 , 1,98 2,36 2.79 3.25 0,80 1,08 1,27 ».4« 1.45 «.57 1.57 1,76 2,14 2,71 0,72 .1 0,91 ..06 1.19 1.29 1.39 i.SO 1,60 1,67 1.84 1 Prozent 1 Watt pro Centimeter verloren 1 49 43 39 . _ . 33 27 23 21 20 31 21 60 54 49 43 37 3» 30 27 27 26 . 63 61 57 52 45 40 34 31 3« 31 69 «5 61 56 5' 46 4« 37 33 30 li Watt pro mm* verloren in Lnft " 0,5. ! 0,58 0,71 0,74 0.75 0,80 0,92 «.«3 1,46 «,9« 0,79 0,93 1,05 1,14 1,20 1,28 1.50 «.79 3,11 246 0.93 I.2S 1.47 1,63 «,73 1,82 1,83 2,04 2^8 .3.«4 1,18 1 : 1 1.49 1.74 «.95 2,12 2,28 246 2,63 2,74 3^2 Berechnete Wärmeleitung in Watt 0,73 0,89 1 1,06 0,73 0,89 1,06 0.73 0,89 1.06 «.73 0,89 1,06 «.«9 «.«9 1,19 «.«9 1.33 1.33 1.33 «.33 «,S2 «.52 «.52 1.52 «.75 «.75 I.7S 1.75 «.97 1.97 1.97 «.97 2,21 3,21 2,21 2,21 247 3y47 2,47 2.47 dem dritten Teil der Tafel I verzeichnet. Aus diesen Differenzen kann man sowohl den pro- zentualen Verlust der gesamten dem Körper mitgeteilten Leistung als auch die Watt, die durch Wärmeströmung und -leitung pro qmm Oberfläche verloren gehen, bestimmen. Diese Werte sind in dem 4. und 5. Teil der Tafel I gegeben. Um den Einfluss eines Vakuums auf die Leistungsmessungen zu bestimmen, wurden eine Anzahl Versuche mit einigen der Stifte, die in einem Gefäss von der in der Figur bezeichneten Form eingeschlossen waren, angestellt. Dieses Gefäss, in welchem sich ein schwarzer Körper befand, wurde dann mit einer Quecksilber-Luft- pumpe verbunden und ausgepumpt; dann wurde der Stift zum Leuchten gebracht und das Aus- pumpen fortgesetzt, bis ein möglichst gutes Vakuum erhalten war. Darauf wurde das Ge- fäss bei a zugeschmolzen. Die so geformte Lampe wurde dann vor dem Flatinofen, ähnlich wie in der vorher beschriebenen Weise, auf- gestellt, und die Watt- und Temperaturbestim- mungen wurden wie vorher gemacht. Nun wurde die Glasspitze bei a abgebrochen und Luft eintreten gelassen; darauf wurden die Mes- sungen wiederholt. Zuletzt wurde der Körper aus dem Gefäss entfernt, und dieselben Mes- sungen wurden in der Luft wiederholt Die Differenz zwischen den letzten beiden Messun- gen für eine bestimmte Temperatur ergiebt selbst- verständlich die Absorption des Glases. Alle die obigen Werte finden sich unter der betref- fenden Überschrift in Tafel II. Bei einem Blick auf Tafel I bemerkt man, dass der Verlust durch Leitung und Konvektion von der Dicke des Stiftes wenig abhängig zu sein scheint; für alle praktische Zwecke sind die verlorenen Watt bis beispielsweise 1600" annähernd gleich der gegebenen absoluten Digitized by Google ]Pbysikalisc])e Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. S83 Tafel II. Absolute Temperaturen IIOO 1300 1400 1500 1600 1700 Stift Dicke Watt pro Centimeter im Vakmim (gemessen) (I) II III IV 0,0420 cm 0,027s .. 0,0194 „ 1,07 0,60 0,36 M3 0,87 0,50 «.94 1,21 0,69 '•^ ' 3.40 4.3« 5.43 6,75 ifi3 j 2,13 2.73 343 , 4.30 0,95 ' «.»7 1,68 2,l6 2,76 W»tt pro Centimeter in Laft. Stift im Geflbu (gemessen) (II) «.55 0.75 0.49 0,23 0,09 '.95 '.44 1,02 2,46 1.83 «.33 3.05 2,30 1.67 3.83 2,79 2,04 4,82 3.36 2.55 5.96 4.03 2,94 7.30 4.76 3.50 Differenz zwischen Watt berechnet und (I) = WSrmeleitung 0,54 0,31 0,10 0,68 0,40 0,12 I 0.75 0.59 o,«S «.Ol 0,56 0,18 «.«7 0,66 0,22 1,29 0.7« 0,25 WattdMorptioB Vom GefSs* 0,12 0,09 0,06 0,56 0.57 0,63 0,15 0,12 0,08 0,68 0,77 0,81 0,20 0,15 0,11 0,26 0,18 0.13 0,3a 0,2I 0,16 WSrmeströmnng in Watt 0,70 0,87 o,9S 0,66 0,92 1,04 0,57 0,89 0,42 0,27 0,19 0.52 0,9« «.17 0,48 0,32 0,23 0,69 0,86 1.25 1,41 0,89 0.35 0.55 0.3S 0.3« 0.95 0.97 '.25 Temperatur multipliziert mit einer Konstanten. Im Falle von Stift I kann man den Wattverlust bis 1600" ziemlich genau finden durch Multipli- kation der absoluten Temperatur mit 0,00115; bei Stift II ist der Verlust = 0,00106 T; bei Stift III = 0,00097 T, und bei Stift IV = \:-r V 0,000915 T, wo T'die absolute Temperatur ist. Der Verlust L eines glühenden dünnen Fadens von der Länge /, der bis zu einer absoluten Temperatur T erhitzt ist, kann also annähernd berechnet werden nach der einfachen Formel Z== 0,0010/ rWatt. Obige Formel liefert zugleich das Resultat, dass bei grösseren Dicken und hohen Tempe- raturen die Verluste durch Leitung und Kon- vektion prozentisch geringfügig werden; sie dürfte mindestens in dem Gebiete von 0,1 bis I mm Dicke anwendbar sein. In einer Untersuchung von Fräulein Wassil- jewa*), in welcher die Wärmeleitung für ver- schieden dicke Drähte bei solchen Temperaturen, dass die Wärmeströmung fast Null war, be- stimmt werden sollte, wurde der Wert der Wärmeleitung pro cm für einen GradTemperatur- diflferenz zwischen dem Drahte und der um- gebenden Luft für einen Draht von 0,002 cm Durchmesser gleich 540 • io~* Watt gefunden; für einen zweiten Drjjit von 0,007 cm Durch- messer wurde die Wärmeleitung für einen Grad Temperaturdiflferenz gleich 553- io~' Watt ge- funden. Aus diesen Werten kann man schliessen, dass die Wärmeleitung nahe unabhängig von dem Durchmesser ist. Von dem mittleren Werte dieser Bestimmungen keinn man extrapolieren und durch die folgende Formel die Wärmemenge W^z, berechnen, die von den vorher erwähnten Stiften durch Leitung in der Luft verloren geht, Wl = 546 X I0-« ( I + -~) T. wo T die Temperaturdifferenz zwischen dem Stifte und dem Räume und a die Änderung in dem Leitungsvermögen der Luft für einen Grad Temperaturveränderung ist (0,0025). Die so Vgl darüber die demnicbst. erscheinende Dissertation. Digitized by Google SM Physikalische Zeitschrift. 5, JahxgAtig. No. iB. bestimmten Werte sind in dem letzten Teil der ersten Tafel enthalten. Sie können natürlich nur als grobe Schätzung der Wärmeleitung dienen. Dass- diese Werte mit den richtigen nur ungefähr stimmen, kann man sofort durch eine Vergleichung mit dem dritten Teil der Tafel I sehen. Bei den Messungen des ersten Teils von Tafel II ist der Einfluss der Wärmeströmung ausgeschlossen. Die Differenz zwischen diesen Werten, die fSr die Absorption des Glases korrigiert sind, und den entsprechenden des ersten Teils der Tafel I geben die resultieren- den Wärmeverluste in dem benutzten Vakuum. Diese letzteren Werte sind in dem dritten Teil von Tafel II bezeichnet. Wenn man von den Werten der Watt, die in der Luft verloren gehen, die Werte der Watt, die durch Wärme- leitung verloren gehen, abzieht, so erhält man die durch Wärmeströmung verlorenen Watt. Diese Werte sind in dem letzten Teil von Tafel II gegeben. Wegen der starken Störungen durch die Glasabsorption sind übrigens die Vakuum- versuche nur zur annähernden Orientierung brauchbar. Zum Schluss möchte ich meiner Verpflichtung Herrn Professor Nernst gegenüber gedenken, in dessen Laboratorium vorliegende Arbeit aus- geführt wurde. Für die freundliche Überlassung verschiedener privater Apparate sowie für das dieser Arbeit gewidmete rege Interesse und die vielen wertvollen Ratschläge spreche ich ihm an dieser Stelle meinen herzlichen Dank aus. (Aus dem Institute f. physik. Chemie a. d. Univ. Göttingen.), (Eingegangen 28. Juli 1904.) BESPRECHUNGEN. A. Werner, Lehrbuch der Stereochemie. gr. 8. XVI u. 474 S. mit 116 Abbildungen. Jena, G. Fischer 1904. M. lo. — . In dem Wernerschen Buche liegt zum ersten Male ein grösseres Werk über Stereo- chemie vor, welches sich weit über das Gebiet der Stereochemie des Kohlenstoffs hinauser- streckt. Insofern füllt das Buch Inder That eine Lücke in der heutigen chemischen Litera- tur aus. Hervorgegangen aus Vorlesungen des Verfassers an der Universität Zürich, schildert das Buch in angenehmer Form und bei massiger Ausdehnung doch ausgiebig den Inhalt des ge- samten heutigen Wissens über die Raumstruktur der Verbindungen. Ausser der Stereochemie des Kohlenstoffs, die natürlich bei weitem den meisten Raum einnimmt, wird die Stereochemie des Stick- stoffs, der optisch-aktiven Schwefel-, Selen- und Zinn- Verbindungen behandelt und daneben, was für den anorganischen Chemiker von Interesse ist, die geometrische Isomerie bei Molekülver- bindungen, für welche ja Werner bekanntlich sehr interessante spezielle Vorstellungen ent- wickelt hat. Werner spricht für seine Person die Vermutung aus, dass die Valenz, der Atome keine gerichtete Grösse sei (S. 15), und hier möchte der Referent nicht unterlassen, auf Boltzmanns Behandlung der Dissoziations- j erscheinungen im zweiten Bande seiner Gas- theorie hinzuweisen, wo eingehend die Konse- quenzen solcher ungerichteter Valenzen gezogen werden, die mit den Thatsachen nicht in Ein- klang zu bringen sind. E. Böse. (Kingegangen 4. August 1904.) Berichtigung. In der II. Mitteilung des Herrn J. J. Taudin Chabot „Eine neue Radiation oder eine neue Emanation" (diese Zeit- schr. 5, 517, 1904) ist im 2. Abschnitt erste Zeile zu setzen statt Lichtfähigkeit des Selens: Leitfähigkeit des Selens.' Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenoasen, der Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald Mitteilung zu machen.) Berufen wurden der a. o. Professor der Mathematik in Halle, Dr. phil. Hermann Grass mann an die UniTcrsität Giessen und der Privatdozent der physikalischen Chemie an der Universität. Leipzig Dr. Böttger an das Massachusets Institute of Technology zu Boston. Ernannt wurden der a. o. Professor an der Technischen Hochschule zu Dresden Wilhelm Kubier und der a. o. Professor an' derselben Hochschule Max Buhle zu o. Pro- fessoren, der Frivatdozent an der Universität Greifswald und Abteilungsvorsteher am Chemischen Institut Dr. Theodor Posner zum Professor. Es habilitierten sich am Polytechnikum in Zarich Dr. Kaufler aus Wien für organische Chemie, an der deutschen Technischen Hochschule in Hrilnn Dr. H. Ditz ßr chemische Technologie und an der Technischen Hochschule zu Aachen Dr. S. Kapff fflr chemische Technologie. Der Professor der Chemie Julius Wilhelm Bruehl in Heidelberg, und der Professor der Physik Arthur Schuster in Manchester, wurden zu Ehrendoktoren der Universität Cambridge ernannt. Der Professor der Physik an der Technischen Hochschule zu Charlottenburg Dr. Paalzow hat seine Lehrthätigkeit aufgegeben. In Neapel starb am 20. August Emilio Villari, Pro- fessor der Experimentalphysik und der Spektroskopie .in der dortigen Universität, in ' Crowborough in Sussex am 17. Juli im Alter von 75 Jahren Dr. Isaak Roberts, einer der Be- gründer der modernen Himmelsphotographie. hur die Redaktion verantvortlich Privaldozent Dr. Emil Bbse in OSttingäi. — Verlag von S. Htrzel in Leipzic. Druck von August Pries in Leipzig, Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 19. I. Oktober 1904. RedaktioDUchliui für No. 3o am $. Oktüb«r 1904.* 5. Jahrgang. OrlglnalmltMlHBgeD : W. Wien, Über einen Versuch zur Entscheidung der Frage, ob sich der IJchtSther mit der Erde be- wegt oder nicht. S. $85. J. Zenneck, Theorie und Praxis in der drahtlosen Telegraphie. S. j86. A. Gockel, Radioaktive Emanationen in der Atmosphäre. S. 591. A. Gockel, Über die in Thermal- quellen enthaltene radioaktive Ema- nation. S. 594. J. J. Taudin Chabot, Versuch eines. Modells und ein SeitenstQck zur Radioaktivität S. J94. INHAI.T: D. Smirnow, Ein rasch wirkender WasserkoUektoT. S. 597. I.. Prandtl, Über die stationären Wellen in einem Gasstrahl. S. 599. C. Forch, Eine Methode zur Be- stimmung der Reibung in Röhren bei sehr geringer Geschwindigkeit. I S. 601. A. L. Bernoulli, Über die Verwend- barkeit der Methode von Königs- berger zur optischen Untersuchung passiver Metallspiegel. S. 603. Berichte Ober wissenschaftilohe Ver- sammlungen. I 74. Versammlung der British Asso- ciation for the Advancement of Science. S. 604. Besprechungen : F. Dessauer u. U. Wiesner, Rück- blick auf die Entwicklung der Rönt- gentechnik. S. 609 Brlefiiasten. C. Forch, Bemerkung zu der Arbeit von J. BlaasundP. Czermak, Über auffallende durch die photographische Platte erkennbare Erscheinungen. S. 609. Pereonallea. s. 609. Vorlesungeverzelcbnis für das Winter- semeerar 1904/1905. s. 610. Gesuche, s. 624. ORIGINALMITTEILUNGEN. über einen Versuch zur Entscheidung der Frage, ob sich der Lichtäther mit der Erde bewegt oder nicht. Von W. Wien. Auf der diesjährigen Versammlung der Bri- tish Association in Cambridge hatte ich über die Möglichkeit gesprochen, die für die Elektro- dynamik fundamentale Frage, ob sich der Äther mit der Erde bewegt oder nicht, dadurch zu entscheiden, dass man die Lichtgeschwindig- keit mit einem Lichtstrahl misst, der die Ent- fernung zwischen zwei Punkten nur in einer Rich- tung zurücklegt, ohne wieder zurückzukehren.') Für die Ausführung dachte ich an die Fou- caultsche Methode, bei deren Anwendung zwei mit gleicher Geschwindigkeit rotierende Spiegel benutzt werden müssten. Es sollte dann die Lichtgeschwindigkeit gemessen werden einmal, wenn der Strahl in derselben Richtung wie die Erde sich zwi.schen den beiden Spiegeln bewegt und dann, wenn er entgegengesetzt zur Erd- bewegung läuft. Vielleicht wäre indessen die Fi ze ansehe Methode für die Ausführung geeigneter. Denken wir uns zwei möglichst identische Zahnräder A, B in grosser Entfernung parallel aufgestellt. Ferner seien a und b zwei möglichst gleiche Lichtquellen, deren Licht durch die Zahnlücken hindurchgeht. Bei ganz symmetrischer Stellung beider Räder muss, solange sie sich nicht drehen, die bolometrjsch gemessene Lichtmenge bei d ebenso gross sein wie bei l) , wenigstens, wenn Grössen vernachlässigt werden, die von der Ordnung des Quadrats des Verhältnisses der Erd- geschwindigkeit f zur Lichtgeschwindigkeit t sind. Bewegt sich der Äther mit der Erde, so darf auch bei gleichmässiger Bewegung beider 1) Vergl. das Referat tu dieser Zeitschr. 5, 604, 1904. Räder in den bei a und Ij anlangenden Licht- stärken kein Unterschied auftreten. Die Kon- trolle für die gleiche Geschwindigkeit beider Räder hätte man in der Konstanz des hindurch- gehenden Lichtes oder in bekannten strobosko- pischen Methoden. A i fiq »>- Ruht der Äther in Bezug auf die Erde, so ist die Zeit, die das Licht braucht, um von a nach ä zu gelangen, wenn / die Entfernung der Räder bezeichnet / c — v' wenn die Erde in der Richtung ad geht, und / c -\- V ist die Zeit, die der Strahl braucht, um von b nach b zu gelangen. Es muss also eine Unsymmetrie durch die Erdbewegung hineingebracht werden und die Lichtstärken in d und l! müssen verschieden sein, weil der Lichtstrahl ad das Rad B in einer anderen Stellung antrifft, wie der Strahl ^^' das Rad A. Dass der Versuch nicht unausführbar ist, scheint mir daraus hervorzugehen, dass die Genauigkeit in der Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit die Grenze bereits erreicht hat, die hier er- forderlich ist, nämlich I 5000 Digitized by Google 586 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. des Betrages. Freilich wirkt der Umstand er- schwerend, dass man es mit zwei Zahnrädern zu thun hätte, deren Umlaufsgeschwindigkeit in Übereinstimmung zu bringen ist. Andererseits braucht der Synchronismus nur sehr kurze Zeit anzudauern und man braucht keine absolute Messung, sondern nur die Feststellung eines Unterschiedes zwischen beiden Strahlen. Abgesehen von seiner Bedeutung für die Elektrodynamik wäre dieser Versuch der erste, mit dem eine absolute Geschwindigkeit, ohne Beziehung auf festliegende Punkte, gemessen würde. Würzburg, September 1904. (Eingegangen lo. September 1904.) Theorie und Praxis in der drahtlosen Telegraphie. Von J. Zenneck. Seitdem durch M. Wien') die Hauptpunkte, um die es sich bei der Verwendung gekoppelter Systeme in der drahtlosen Telegraphie handelt, klargestellt worden sind, haben sich mehrere Arbeiten mit spezielleren Fragen, die in Be- ziehung zu der drahtlosen Telegraphie stehen, beschäftigt in der Hoffnung, derselben dadurch forderlich zu sein. Viele dieser Arbeiten sind auch da, wo ihre Resultate fiir die drahtlose Telegraphie nicht verwendbar sind oder auch schon vorher bekannt waren, von Bedeutung, weil sie zur Klärung der in Betracht kommenden allgemeinen Fragen Wesentliches beitragen. Wenn ich daher im folgenden an diese Ar- beiten ganz einseitig den Massstab anlege, wie weit dieselben fiir die praktischen Bedürf- nisse der drahtlosen Telegraphie unmittelbar Brauchbares oder Neues enthalten, so beabsich- tige ich nicht, diese Arbeiten überhaupt einer Kritik zu unterwerfen. Ich möchte vielmehr auf die wirklichen, wie es scheint, wenig be- kannten Bedingungen der drahtlosen Tele- graphie hinweisen, deren Berücksichtigung derartige Arbeiten erst praktisch brauchbar machen kann. I. Herr E. F. Huth'') hat verschiedene Fragen, die fiir die drahtlose Telegraphie von Bedeutung sind, im Laboratorium untersucht. Seine Anordnungen repräsentieren aber nicht annähernd die Verhältnisse, wie sie in der drahtlosen Telegraphie vorliegen.') Es gilt 1) Ann. l'hys. 8, 686, 1902. 2I Uissert. Rostock 1904. 3) Die „Abhängigkeit der Strahlung von der Länge des Sende- und Empfangsdrahtes" prüft Herr Hutb (S. 33 fr.), indem er die Antennenlänge zwischen 267 und 50 cm variiert und Sender und Empfänger in einem Abstand von 220 cm in einem Zimmer einander gegenüberstellt. Der Kinfluss der Erdung auf den Sender \vird (1. c. S. 37 IT.) demnach von seinen Versuchen in besonderem Masse, was er den Versuchen von Herrn Voller vorwirft (1. c. S. 42), dass sich nämlich aus ihnen „irgendwelche Folgerungen fiir die Praxis der . Funkentelegraphie nicht ziehen lassen". Was ' Herr Huth aufGnmd seiner Versuche fiir oder gegen die Angaben von Abraham, Braun, Hertz, Marconi, Slaby anführt, ist also be- langlos, auch da, wo es sich nicht um Miss- verständnisse handelt. 2. Herr Drude') hat die „elektrischen Eigenschaften und Eigenschwingungen von Drahtspulen mit angehängten geraden Drähten oder Metallplatten" teils theoretisch, teils ex- perimentell untersucht und spricht im Anfang seiner Arbeit die Hoffnung aus, „dass das hier behandelte Thema Nutzen gewährt bei der Konstruktion aufeinander abgestimmter Erreger und Empfänger bei der drahtlosen Telegraphie." Später (1. c. S. 967), als zwischen der im Labo- ratorium beobachteten und der berechneten Wellenlänge eines geraden Drahtes sich eine Differenz von 5 Proz. ergiebt, sagt Herr Drude: ,,Bei der drahtlosen Telegraphie wird man, wenn man mit genügend langen Antennen operiert, die nicht naäie an einem Gebäude gefiihrt werden, sich viel eher den theoretischen Verhältnissen eines freien Drahtes nähern." Wie ungefähr die Verhältnisse bei Land- stationen liegen, die nicht für extrem grosse Entfernungen bestimmt sind, geht z. B. aus Fig. I ^) hervor, welche die Station Gross-MöUen der Gesellschaft für drahtlose Telegraphie dar- stellt. Der Mast, welcher den Sender (denjenigen Draht in Fig. 2, der oben mit dem Cylinder aus mehreren Drähten versehen ist) trägt, wird durch eine grosse Zahl von Drahtseilen gehalten. Diese müssen bis nahe an die Spitze des Mastes gehen, wenn der Mast auf die Dauer den Stürmen an der See standhalten soll. Dass der Sender unter diesen Umständen die theo- retischep Verhältnisse eines freien Drahtes nicht darstellt'), ist zweifellos. Noch weit ungünstiger sind aber meistens die Bedingungen bei Schiffsstationen. Die grösstenteils aus Drahtseilen bestehenden Stage, Pardunen, Wanten, bei Kriegsschiffen auch noch die Gefechtsmasten, sorgen dafür, dass mit folgender Anordnung untersucht: Die Länge des verti- kalen Senderdrahtes ist i m. „Der andere Teil der Fanken- strecke war durch einen i m langen, vertikal nach unten ge- führten Draht mit der Erdleitung verbunden." Die Erdleitung bestand aus einem 6 m langen Kupferdraht, der in ein I m langes, in die Erde versenktes Messingrohr endete. 1) Ann. Phys. U, 957, 1903. 2) Aus einer Broschüre der (iesellschaft (üt drahtlose Telegraphie. — Eine neuerdings bevorzugte Anordnung mit zwei Masten unterscheidet sich davon fiir das hier in Itetracht kommende kaum. 3) .'Vuch dann, wenn etwa die Drahtseile unten von Hrdv isoliert sind. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. 587 von Herechnungen irgendwelcher Art kaum die Rede sein kann. Wie stark die in den Pardunen usw. indu- zierten Schwingungen sind, geht daraus hervor, dass auf den Feuerschiffen aus den Pardunen nach einem in der Nähe gehaltenen Fingerknöchel mehrere Millimeter lange Funken überschlugen, wenn auf dem Schiff" der Sender in Thätigkeit war. Dabei waren die Pardunen nicht einmal in metallischer' Verbindung mit dem Wasser. Fig. I. Es liegt aber praktisch auch gar nicht das Bedürfnis vor, die Eigenschwingungen von Sendersystemen zu berechnen. DieBjerknes- sche Resonanzmethode, welche die experimen- telle Bestimmung der Wechselzahl irgendeines nicht extrem stark gedämpften Systems er- laubt '), ist jetzt technisch so gut ausgebildet^), dass die Wechselzahl des Sendersystems stets rasch und bequem gemessen werden kann. Für die Zwecke der drahtlosen Telegraphie ist diese auch sonst vielfach verwendete Methode, soweit i) V. Rjerknes, Wied. Ann. 55, I2|, 1895. 2) Vgl. J. Diinit/., F.. T. Z. 1903, S gzoflf. u. 1024. i mir bekannt ist, zuerst von mir benutzt worden ') (Winter 1901 — 1902). Bei den Versuchen zwi- schen den Forts in der Nähe von Strassburg (Frühjahr bis Herbst 1902) wurde sie dann sehr ausgiebig angewandt, sowohl zur Bestimmung I von Eigenschwingungen des Sendersystems, als der Schwingungszahlen gekoppelter Systeme. , Seitdem sie sich dort sehr gut bewährt hat, i ist sie jetzt allgemein im Gebrauch. 3. In der Zusammenstellung seiner Resul- tate am Schluss der citierten Arbeit sagt Herr Drude (1. c. S. 995): „Der Vorteil der An- I Wendung von Antennen bei den Erregern der drahtlosen Telegraphie liegt etwas an Ver- langsamung der Periode, besonders aber, an j Vermehrung der Strahlung. Beides wird besonders durch dicke Antennen erreicht. Aus j beiden Gründen sind daher Vielfach- antennen (Käfigantennen) günstig, da sie ' bei grosser Gewichtsersparnis dicke An- ' tennen ersetzen (vgl. Nr. 2)." In Nr. 2 der Zusammenstellung heisst es, dass eine Vielfach- I antenne (Käfigantenne) „wirkt" wie eineEinfach- i antenne aus einem Draht von grösserem Radius. ' Das „wirkt" bedeutet aber, wie der betreffende I Teil der Arbeit (1. c. S. 978 flf.) zeigt, dass sie für die Wellenlänge des Senders bezw. den Durchlassindex äquivalent ist einer einfachen Antenne von grösserem Radius. Dass die I Vielfachantenne auch bezüglich der Strah- lung einer einfachen Antenne von grösserem I Radius gleichwertig ist, dafürkann ichin der Arbeit von Herrn Drude, die sich mit Strahlung über- I haupt nicht beschäftigt, einen Beweis nicht finden. ^) I Das Verhältnis zwischen Einfach- und Viel- fachantenne bezüglich der Strahlung ist das folgende: I. Die Kapazität einer Vielfachantenne ist bei gleicher Länge grösser als diejenige einer Einfachantenne. ^) Aus den Beziehungen von M. Wien"*) lässt sich unmittelbar ableiten, dass i) Vgl. F. liraun. Ann. Phys. 8, 211, 1902. — Ungefähr um dieselbe Zeit hat Herr Seibt einen Resonanzkreis ver- wandt, um die beiden Schwingungen zweier enggekoppelter Kondensatorkreise nachzuweisen (diese Zeitschr. 6, 454 [Fuss- note], 1904). — Eine weniger für praktische als (Br Labo- ratoriumsversuche geeignete Form der Bjerknesschen Me- thode hat später Herr Drude (Ann. Phys. 9, 6u, 1902) beschrieben. 2) Auf S. 994 1. c. giebt Herr Drude an, dass beson- ders durch dicke Vielfachantennen (Kätigantennen) die Strah- lung vergrössert wird, aber keinen Beweis dafür. — Was aus seiner Arbeit zu Gunsten der Vielfachantennen folgt, ist l.: Sie drucken die WechseUahl mehr herab und gestatten da- durch die Verwendung grösserer Kapazitäten im Primärkreis. 2. Kei derselben Sekundärspule wird der Durchlassindex kleiner, demnach wird weniger von der Welle, die von der Sekundärspule zur Antenne fortschreitet, reflektiert. Beides ist aber unter den Bedingungen der drahtlosen Telegraphie nicht von ausschlaggebender Bedeutung. 3) Vgl. über das Verhältnis beider J. A. Fleming, Lectures on Hcrtzian wave telegraphy, London 1902, S. 14. 4) Anu. Phys. 8, 686 fi'., 1902. Digitized by Google 588 Physikalische Zeitschrift 5. Jahrgang. No. 19. die Stromamplitude im Sekundärsystem des Senders bei vorgegebener Spannungsamplitude des Primärsystems ungefähr proportional ist y C^ Ci (C| = Kapazität des primären, C 1902—03). Auch sie müssen also schon lange erkannt haben, d».<;s mehrere hintereinander geschaltete Windungen schädlich sind. 3) P. Drude, Ann. Phys. 18, 544ff-. '904. .\ i'J -= It't /yi~)'» j . fi „ Koppelungskoeffizient, y, bezw. yj = log. Dekremente des primären bezw. sekun- dären Systems. Digitized by Google i Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. S89 stigste Koppelungsgrad durch Ausprobieren er- mittelt wurde.') Dass aber dieses Maximum gerade bei li = 0,6 liegt, wie die Berechnungen von Herrn Drude ergeben, ist allgemein jedenfalls nicht richtig. Es geht das aus folgenden Messungen hervor. Ich Hess einen primären Kondensator- kreis auf einen sekundären^) mit ihm in Reso- nanz befindlichen induzieren und veränderte die Koppelung. Ein ungefähres Mass für die Maximalamplitude der Schwingung im Sekundär- kreis lieferte eine Funkenstrecke F. Um den Koppelungsgrad, d. h. den Faktor li zu be- stimmen, nahm ich mit Hilfe eines variablen Messkondensatorkreises und Bolometers die Resonanzkurve der Schwingungen im Sekundär- kreis auf. Aus den Scheitelpunkten der Re- sonanzkurven folgen wenigstens angenähert die Schlagweiten, die an der Funkenstrecke F bei der betreffenden Koppelung beobachtet wurden, sind die folgenden: /('i F a — 1,2 mm h ca. 0,02 2,7 ,. c o,i8 3,2 „ d 0,25 3,1 ., d. h. die Maximalamplitude im Sekundärsystem erreicht ihren grössten Wert ') schon bei >&' = o,i8, also bei einer sehr viel loseren Koppelung, als k' = 0,6 entsprechen würde. Ich vermute den Grund fiir diese starke Abweichung darin, dass Herr Drude ge- zwungen war, die Dämpfung des Primärkreises als konstant vorauszusetzen, während der Funkenwiderstand wahrscheinlich mit der Kop- pelung und der dadurch bedingten Veränderung 50 30 20 — - r\ A t * - r- l- 1 i i — ♦ 1 i 1 1 l ,4 — -- — - 1* f ' ' {' / v\ / 1 \ 1 ( \r 7 \ / V 1 1 \ f \ \ \ / j\ \ 1 \ \ \ f t t 1 \ \ \ V _ J— 1 N ' \ > 1 1 i / - T 1 \ V - \ V / ^ „-»H >< V 1 t m > \ N. • ,.• '■* N^ ^ '.,.i OXIO^nft. Fig. 4 die Wechselzahlen «i und «2 der beiden Schwingungen im Sekundärkreis und aus diesen nach der Beziehung «2 y \- k' der Faktor k' . Die Kurven, die ich bei allmählicher Stei- gerung der Koppelung erhielt, sind die Kurven a h c d von Fig. 3. Die Koppelungs- koeffizienten, die sich aus ihnen ergeben und 0 Vgl. F. Braun (Electrician, IJ. April 1904]: „In Dr. Zennecks experiments particuLirly the frequency of oscil- lation in the jar circuit was raisecl systematically in the first |ilace, and tbc v.iri.itions werc m.ade in what is now termed the degree of coupling (Koppelungsgrad). The series of ex- ]>eriments were conducted by htm always until the maximum ciTect on the distant Station had beeo passed. This was done in the winter of 1899 — 1900." Vgl. auch F. Braun, Drahtlose Telegraphic durch Wasser und Luft, Leipzig 1901, S. 66. 2) In den Berechnungen von Herrn Drude ist keine Vor- .lussctzung über die Natur des Sekundärsystems gemacht-, es br.iucht also nicht eine Spule zu sein. 3) Vgl. P. Drude, Ann. Phys. 13, 91 (117). der Schwingung auch im Primärkreis sich än- dert.'^) Für die Berücksichtigung dieses Um- standes fehlt vorerst jede experimentelle Grund- lage. In der Praxis der drahtlosen Telegraphie wird man also vorerst darauf angewiesen sein, entweder in jedem Falle durch Ausprobieren die beste Koppelung zu ermitteln, oder durch systematische Versuche Regeln dafür festzu- stellen. 6. Herr Drude'') zieht daraus, dass die Maximalamplitude im Sekundärsystem propor- tional F\w^ ist {F = Anfangsspannung im Primärsystem, w^ dessen Widerstand praktisch identisch mit dem Funken„widerstand"), den Schluss, dass „die Abhängigkeit der Tesla- 1) Dass einer Abnahme der Schlagweite auch eine Ab- nahme der Maximalamplitude entspricht, darf sicher an- genommen werden. 2) Vielleicht liegt es auch daran, da«s die Abnahme der Amplitude bei Kondensatorkreisen mit Funkenstrecke nicht durch eine einfache Exponentialfunktion dargestellt werden kann (vgl. J. Zenncck, Ann. Phys. 13, 822, 1904). 3) Ann. Phys. 13, 544, 1904. Digitizad by Google S90 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No; 19. Wirkung vom Primärfunkenpotential F . . , inner- halb gewisser Grenzen gering" ist. Er fährt fort: „Das haben mir sowohl Versuche gezeigt, als auch geht es aus (i 14')" — d. h. F, cv3 y^rt», — hervor, da if, mit der Funkenlänge, daher auch mit F zunimmt." Wie die Anfangsspannung Fm\t der Funken- länge zunimmt, hängt bei einigermassen grossen Funkenlängen hauptsächlich von dem Radius der Kugeln an der Funkenstrecke ab. Bei grossen Kugeln (z. B. Radius = 2,5 cm) nimmt bis 4 cm Schlagweite die Spannung noch sehr rasch mit ber Schlagweite, wenn auch nicht ganz proportional derselben, zu. Bei kleinen Funkenkugeln (Radius •< i cm) steigt schon von I cm Schlagweite ab die Spannung nur sehr wenig mit der Schlagweite.') Wie sich der „Widerstand" zc, der Funken- strecke mit der Funkenlänge ändert, dafür ist hauptsächlich die Grösse der Kapazität im Konden- satorkreis massgebend. Bei Kapazitäten, die 200cm übersteigen, nimmt bis etwa 0,5 cm Schlagweite der Funkenwiderstand mit wachsender Funken- länge überhaupt nicht zu, sondern ab. Von da an nimmt er mit wachsender Funkenlänge zu, aber je nach der Kapazität in sehr verschiedener Weise: sehr rasch bei relativ kleinen Kapazi- täten, relativ langsam bei grossen.-') Über den Gang von Flw^ und damit der Maximalamplitude im Sekundärsystem mit der primären Funkenlänge kann also aligemein nichts ausgesagt werden. Wie sehr derselbe von den Umständen abhängt, zeigen z. B. die beiden Kurven in Fig. 4. Als Abszissen derselben 1 ti. - — ,^ ^ A ri- h ,; f / r Fig- 4- sind die Funkenlängen im Primärsystem aufgetragen, die Ordinaten sind der sekun- dären Schlagweite zwischen sehr grossen Ku- geln (Radius =5,7 cm) proportional. Kurve a bezieht sich auf einen Teslatransformator, in welchem die primäre Kapazität 246 cm und der Radius der Funkenkugeln 0,75 cm war, Kurve b auf eine Anordnung, bei der die primäre Kapa- i) Vgl. A. Heydweiller, Wied. Ann. 48, 235, 1893. Für grössere Schlagweiten folgt es aus Messungen, die Herr .Mgermissen am hiesigen Institut gemacht hat. 2) Folgt teilweise schon aus R. Lindemann (Ann. Phys. 12, 1038, 1903) und früheren Arbeiten über den Funken- widerstand, hauptsächlich aber aus den Messungen von Herrn Kempp am hiesigen Institut. zität 984 cm und der Radius der Funkenkugeln 2,5 cm betrug. Während im ersten Fall die sekundäre Schlagweite von 1,5 cm primärer Schlagweite an bis 3,5 cm überhaupt kaum mehr zunimmt, steigt sie im zweiten Fall in dem- selben Intervall auf ihren i '/^ fachen Wert, trotzdem der Unterschied der Kapazitäten und Kugelradien noch massig ist. Dass es gewisse Grenzen giebt, innerhalb deren die sekundäre Spannungsamplitude bei Steigerung der primären Spannung sich nur i wenig ändert, ist gewiss richtig. Für die Verhältnisse der drahtlosen Telegraphie aber'), wo bei einigermassen kräftigen Stationen die primären Kapazitäten zwischen loooo und 40000 cm liegen, und bei ganz grossen Sta- tionen bis 200 000 cmKapazität verwendet werden, wo ferner die Funkenstrecken aus Kalotten von sehr grossen Kugeln hergestellt werden, gilt: die Maximalamplitude im Sekundär- system nimmt mit wachsender Primär- spannung mindestens bis etwa 4 cm Schlagweite relativ rasch zu. Thatsäch- lich wird denn auch in der Praxis mit Schlag- weiten bis etwa 4 cm gearbeitet.^) 7. Herr Drude giebt eine Methode an zur Bestimmung der Dämpfung von Oszillator und Resonator und der Wechseizahl des Resonators. Bei dieser Methode kommt die Aufnahme der Resonanzkurven der Maximalamplitude zur Ver- wendung. Herr Drude sagt darüber (S. 526): „Die Maximalamplitude (grösster Wert des Potentials Vwurde die Aktivierungszahl A durch diese Änderung erst berührt, als am Nachmittag des 11. Gewitter- regen eintraten. Bis dahin hatte A während der Tagesstunden nur zwischen 130 und 150 geschwankt. Besonders deutlich kommt, worauf ich schon früher ') aufmerksam gemacht habe, der Einfluss der absteigenden Luftbewegung auf den Ema- nationsgehalt der unteren Schichten hier zum Ausdruck, wenn in der Centralschweiz Föhn- wetter herrscht. Regelmässig beobachte ich an solchen Tagen Werte von A, die über 150 liegen. Einmal wurde sogar an einem solchen Tage A = 420 gemessen. Dabei verrät sich der Föhn hier nur durch die Deutlichkeit, mit der auch entfernte Gipfel, wie z. B. Schreck- hom, sichtbar werden. Eine Steigerung der Temperatur oder Abnahme der Feuchtigkeit ist an den Tagen, an denen nach dem Bericht der Schweizerischen Meteorologischen Centralan- stalt in der Centralschweiz Föhn herrscht, hier nicht wahrzunehmen. Saake') ist bezüglich des Zusammenhangs zwischen Aktivierungszahl A und Föhn in Arosa zu einem dem meinigen entgegengesetzten Resultate gekommen. Er giebt folgende Zusammenstellung Datum A a— 23./II. 7 2.7 i./III. i»3 n 12./III. 6,7 i7./in. 10,0 23./1V. «.s 3.6 "+ 3.0 3.« a,6 2.6 Aber an keinem der hier von Saake ange- führten Tage meldet der Wetterbericht der Centralstation Föhn. Wie sowohl aus der Wetterkarte als auch aus den mir von der Züricher Centralstation gütigst zur Einsicht überlassenen Aufzeichnungen der Station Arosa hervorgeht, hat der Beobachter von Arosa an 4 der ange- gefuhrten Tage die gewöhnlichen, im Gefolge einer Depression auftretenden Südwestwinde als Föhnwinde bezeichnet, was hierzulande häufig geschieht. Am 1./III. breitete sich dagegen über der Schweiz ein Gebiet hohen Druckes aus, daher auch der hohe Wert von A. Am iS./III. meldet die Wetterkarte: Leichter Föhn in Chur. Die Grösse A, die an dem irrtümlich als Föhntag bezeichneten 17. nur den Wert 10,0 erreicht hatte, stieg daher am 18. auf 78,8. Man sieht, die Beobachtungen Saakes stimmen 1) Diese Zeitschr. 4, 873, 1903. 2) Diese Zeitschr. 4, 631, 1903. in Wirklichkeit mit den meinigen recht gut überein. Ich hoffe, Gelegenheit zu bekommen, die Beobachtungen in einem der charakteristi- schen Föhntäler fortsetzen zu können. Die angeftihrten Beobachtungen scheinen mir zu beweisen, dass der grösste Teil der hier in der Atmosphäre vorhandenen radioaktiven Ema- nation nicht aus dem Boden, sondern aus den höheren Schichten der Atmosphäre stammt. Mit der Annahme, dieEmanation stamme vorwiegend aus dem Boden, scheint mir auch die Thatsache unverträglich zu sein , dass die Bodenluft hier viel weniger, die atmosphärische Luft aber viel stärker radioaktiv ist als in Wolfenbüttel. Auch die von Saake in Arosa und Simpson in Karasjok beobachteten hohen Aktivierungszahlen wird man nicht auf Rechnung der ausströmen- den Bodenluft setzen können, da an beiden Orten der Boden während der Beobachtungs- zeit festgefroren und hoch mit Schnee bedeckt war. Unerklärt bleibt dabei allerdings noch, warum gerade in der Nähe der Alpen der Ge- halt der Atmosphäre an radioaktiver Emanation so auffallend hoch ist. Ich habe auch in diesem Jahre, und zwar in der Zeit von 24. — 29. Juli eine Anzahl Messungen der Grösse A auf dem Brienzer Rothorn vor- genommen. Das Wetter war gerade während dieser Tage minder beständig, als es den Som- mer über gewesen war. Am 25. zog eine Depression über die Schweiz hinweg. Der Berg war häuüg von Kumuluswolken umgeben, und deren Anwesenheit drückte, wie ich schon früher bemerkte, den Zerstreuungskoeffizienten a— der negativen Elektrizität herunter und verringerte gleichzeitig auch den Gehalt der Atmosphäre an radioaktiver Emanation. Die beobachteten Werte von A schwankten zwischen 50 und 190, und zwar wurden die höchsten Werte an dem noch heitern 25. beobachtet. Trotz dieses ver- hältnismässig geringen Gehaltes an Emanation, gelangen die Aktivierungen im freien Felde der Erde vorzüglich. Der Draht wurde auf dem Grat, 2 mm hoch über dem Boden ausgespannt. Das elektrische Feld, das wegen des starken Windes und der Annäherung der Wolken stark schwankte, wurde dieses Mal nicht gemessen. Nach meinen früheren, bei nebligem Wetter aus- geführten Bestimmungen mag es an dieser Stelle 300 — 700 betragen haben. Die erhaltenen Aktivierungszahlen ^ schwanken zwischen 23 und 58, und zwar wurde das letztere Maximum bei nur 2 stündiger Exposition 11 a bis i / erhalten. Wurde die ganze Nacht hindurch exponiert, z. B. 6 / bis 9 a, so waren die Zahlen auch nicht höher als bei nur 2 — 4 stündiger Exposition. Das Maximum der Aktivierung scheint also auch im Felde der Erde in nicht viel mehr als 2 Digitized by Google 594 Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 19. Stunden erreicht zu sein. Vergleichende Be- stimmungen Hessen sich wegen des raschen Wechsels des Feldes nicht durchfuhren. Die Versuche zeigen, dass die Selbstakti- vierung eines in das Erdfeld ragenden Gegen- standes, also auch des menschlichen Körpers auf dem Grate des Rothorns eine viel höhere ist, als man selbst nach den Versuchen Saakes in Arosa') annehmen konnte. Es schlagen sich auf einem im Erdfeld exponierten Körper Mengen von Emanation nieder, die schon sehr auffallende Wirkungen auszuüben imstande sind, und es ist demnach sehr wahrscheinlich, dass die physiologischen Wirkungen der Hochgebirgs- luft, speziell vielleicht die Bräunung der Haut, zum Teil wenigstens auf den Gehalt dieser Luft an radioaktiver Emanation zurückzuführen ist. i) 1. c. S. 631. Freiburg (Schweiz), August 1904. (Eingegangen 15. August 1904.) Über die in Thermalquellen enthaltene radio- aktive Emanation. Von Albert Gockel. Im Laufe dieses Frühjahres habe ich das Wasser der Quellen von Tarasp, Leuk und Baden (Aargau) nach den üblichen Methoden, Auskochen oder Durchleiten von Luft, auf das Vorhandensein radioaktiver Emanation geprüft. Die Wasser kamen 2 — 3 Tage nach der Ab- füllung zur Untersuchung. Emanation war im Wasser von Leuk und Baden sicher vorhan- den, auch der Schlamm von Leuk erwies sich ebenso wie der von Ragaz als radioaktiv, doch waren die erhaltenen Mengen von radioaktiver Emanation niemals sehr erheblich. Ich war daher sehr überrascht, als ich bei einer an Ort und Stelle vorgenommenen Untersuchung der Badener Quellen, die mir durch das freundliche Entgegenkommen des Besitzers des Verenahofes in Baden (Aargau), Herrn Borsinger, ermöglicht wurde, fand, dass die Gase, welche der im Verena- hof befindlichen Quelle entsteigen, ausserordent- lich radioaktiv sind. Wurden diese Gase unter eine Glocke von etwa 20 Liter Inhalt, unter welcher der Zerstreuungsapparat stand, geleitet, so fielen nach halbstündigem Einleiten die Blättchen des Elektroskops in einer Minute fast voll- ständig zusammen. Der Verlust betrug etwa 6000 Volt per Stunde, gegen 30, wenn die Glocke mit Zimmerlufl gefüllt war. Der Iso- lationsfehler blieb stets gering. Dass es sich wirklich um das Vorhandensein einer Emanation und nicht um blosse Ioni- sierung handelt, beweist der folgende Versuch. Die den Apparat bedeckende Glocke wurde weggenommen, die Zerstreuungsgeschwindigkeit nahm nun rasch ab. Wurde die Glocke, nachdem der Apparat eine halbe bis eine Stunde sich selbst überlassen war, wieder eingesetzt, ohne dass neues Gas eingeleitet wurde, so nahm die Zerstreuungs- geschwindigkeit sofort wieder zu, während sie sonst im kleinen Räume auch kleiner ist. Es hatte sich also auf dem Stanniol, mit dem die Glasglocke innen ausgekleidet ist, radioaktive Emanation niedergeschlagen. Die Abklingungskonstante konnte ich leider wegen Mangel an Zeit nicht bestimmen. Im Laufe von 2 Stunden Hess sich keine Abnahme der induzierten Radioaktivität erkennen. * Die Versuche beweisen nicht nur die hohe Radioaktivität der Badener Quellgase, sondern zeigen auch, dass Untersuchungen von Quell- wassern, die nicht an Ort und Stelle ausgeführt werden, nur einen beschränkten Wert haben. Es erhalten nach Treadwell 100 ccm Ba- dener Quellgase: iV 69,04 ccm; CO2 30,91 ccm; SN2 0,56 ccm; O 0,00 ccm. Eine Prüfung auf Helium gedenke ich selbst noch vorzunehmen. Bemerkt sei noch, dass Schwefel, der vor etwa 10 Jahren aus dem Badener Quellscbacht ent- nommen wurde, und den ich der Freundlichkeit des Herrn Dr. M. Zehnder in Baden (Aargau) verdanke, nur sehr schwache Spuren von Radio- aktivität aufwies. Bezüglich des Tarasper Wassers werde ich weitere Mitteilungen folgen lassen. Freiburg (Schweiz), August 1904. (Eingegangen 15. August 1904.) Versuch eines Modells und ein Seitenstück zur Radioaktivität Von J. J. Taudin Chabot. Von den Atomen sogenannt radioaktiver Stoffe streben offenbar etwelche dem Zerfall zu, gehen mit einem Male, scheinbar unvermittelt, auseinander oder, bezeichnender wohl, explo- dieren. Die Explosion bleibt aber jeweils auf dem unmittelbar betroffenen Massenelement lokalisiert, d. h. sie entfesselt nicht, wie es anderweitig Explosionen zu thun pflegen, um- liegender Massen elemente Spannkräfte, obwohl zersprengte Fragmente'), schon der einzelnen l) Sehr eigenartig berührt es, wenn man gewahrt, wie viel schon, auf minder oder mehr realem Boden, über solche Krag- meote spekuliert wurde, von Aristoteles bis Crookes , und Lieb ig mag recht haben, wo er meint (Kahl bäum, Monogra- phien ans der Geschichte der Chemie 7, HO, 1904}, dass „Aris- toteles lange nicht so dumm ist.als ihn die Philologen gemacht haben". Von dessen nQÜiTt] SXj] sind aber die Atomfragmente noch weit entfernt, denn jene war ayvcoOtOS, während wir diesen wohl schon als laxätfl vkri begegnen. — Das „Atom" mag Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. S9S Partikeln, sodann auch hier weitergreifende Wirkungen üben, die eben den Vorgang er- kennen lassen. Eine Illustration desselben, in grösserem Stile, bietet das eintretende Sieden. Die aus der siedenden Substanz jäh hervorbrechende Dampfblase verursacht ein Geräusch, und schleu- dert Teilchen umher während sie entweicht, unter geeigneten Bedingungen als Wirbel mit einer gewissen Stabilität und Energie, vergleich- bar etwa jenen Böllerwirbeln, die das Gleich- gewicht atmosphärischer Schichte störend, hagel- drohende Formationen abwenden sollen.') So offenbart sich die Radioaktivität in den 7-, ß- und o- Strahlen, erstere teilweise wohl ebenfalls undulatorisch geartet, eine Erschüt- terung im mit beteiligten Medium, dem Äther, wie es das Geräusch der entweichenden Dampf- blase war in der Luft, letztere beide korpus- kularer Natur, ein Aussenden von Teilchen, ähn- lich denen der Kathodenstrahlensubstanz und, weitaus überwiegend, auch von solchen, die in der Massengrössenordnung dem Wasserstoffatom gleichkommen. Wo die Verwandlungstendenz fortbesteht, scheint nun weiter eine Reihe von Übergangs- formen der Materie sich abzulösen, die Emana- tionen, deren Bausteine — Rutherford und Soddys Metabola — immerfort wieder in ge- wisser Anzahl dem Zerfall zustreben; vermut- lich einatomig, haben sie chemisch gemein eine geringe Neigung Verbindungen einzugehen, Eigentümlichkeit ausser des als Zerfallsprodukt einer solchen Emanation schon erkannten Heli- ums, auch noch der weitereren Ramsayschen Funde Argon, Neon, Krypton, Xenon.'') Für diese inerten Gase, welche ihr Ent- decker selbst nicht ganz befriedigend in das periodische System einzureihen wusste, hat kürz- lich in bemerkenswerter Weise Mendelejew seinerseits eine neue, nullte Gruppe versuchs- weise aufgestellt'); in der ersten und, sodann auch der nullten Reihe vertreten die neue Gruppe successive das Koronium der Sonnenkorona und Äther, der Weltäther, den Mendelejew als materielles Substrat anspricht; der Mendele- jewsche Äther — Newtonium provisorisch — ist ein Gas, das bei geschwindester Eigenbe- wegung seiner Moleküle von relativ sehr ge- ringem Gewicht, unfähig sich irgendwie chemisch zu bethätigen nur, dank einem unvergleichlichen Penetrationsvermögen, sich allenthalben ver- trotzdem seinen Namen weiter tragen, wenn nur diejenigen, welche seine Unteilbarkeit vielleicht objelctiv deuteten, sie nun- mehr subjektiv verstehen wollen; das Atom ist unteilbar, nicht, absolut, sondern nur unseren Hilfsmitteln gegenüber. i) über grosse Wirbel unmittelbar in der Natur gebildet vgl. Macks Beobachtungen am Vesuv, „Met. Zs." 18, 1901. 2) Proc. Roy. Soc. 67, 329, 1901. 3) Nach Wiestnik i lUbliotheka Samoobrasowaaja 1903, in „Naturw. R." 19, «73 u. 289, 1904. breitet und eindringt, wie schon weniger alerte Gase in Flüssigkeiten und einige feste Stoffe. Als förmliche Exhaustion von Atomen dieses Äthers deutet zum Schluss Mendelejew die Radioaktivität. Eine derartige Auffassung Hesse sich nun einigermassen veranschaulichen durch ein Ge- dankenmodell im Anschluss an das Bild vom ein- tretenden Sieden : Ein auf der betreffenden Flüs- sigkeit l£igernder Druck schwankt periodisch um den der gegebenen Temperatur entsprechenden konstanten Dampfdruck der Substanz als Mittel- wert, es resultiert ein intermittierendes Sieden, ein wechselndes Hervorbrechen von Dampfblasen, quantitativ bedingt, je nach der Form des in Betracht kommenden Teiles der Dampfdruck- kurve, durch die Amplitude der Druckvariation. Falls die Dampfdruckkurve eine gerade ist, giebt es, bei einem linearen Verhältnis zwischen dem mittleren äusseren Druck und dem Dampfdruck der Flüssigkeit, keinen anderen Weg den Prozess von aussen zu beeinflussen, wie durch Modifi- kation der Druckschwankungsamplituden; bleibt der Mittelwert des äusseren Druckes unverän- dert, so wird nur, wenn zunächst die Tempe- ratur der Substanz etwas steigt, die Intensität des Prozesses anfanglich zunehmen und eine äquivalente Wärmeabgabe sich hinzugesellen. Es Hesse sich das Modell noch mehr in Einzel- heiten entwickeln, z. B. unter Hinzunahme von Betrachtungen über Siedeverzug und Unterküh lung, über einen kritischen Druck, bezw. die Denkmöglichkeit einer partieUen Verflüssigung von Mendel ejews Äther durch kapillare Kräfte u. s. w.; allein, je weiter man geht, desto leichter wird auch eine derartige Paralleloskopie ver- sagen, desto eher demnach muss man gewärtig sein Trugbilder zu erspähen. Im übrigen steht heute Allem voran die Frage nach der Kompressibilität des Mendele- j ewschen Substrats: Kann es den Baum Max- well-Hertz scher Erkenntnis tragen? Wie er- scheint ') es inkompressibel oder paninkompres- sibel, wie könnte es z. B. den periodischen Druck vermitteln, dem Korns Sonnensystem*) ausgesetzt ist? i) Einen ersten Schritt auf dem Wege zur Quasimkom- pressibilität bedeuten gewisse gyrostatische Gebilde, Lord. Kelvins Wirbel, u. dgl. 2) In einem Entstehungsfalle des periodischen Drucks könnte man zum Versuch gewisser Beobachtungen Anlass finden, weshalb ich denselben hier andeuten möchte, obzwar im allgemeinen der Gegenstand wohl keiner eigentlichen Diskus- sion zugänglich ist: Unser Ätherkomplex ist zu Anfang seines nunmehrigen Existenzabschnitts durch eine Katastrophe elek- tromagnetischer oder mechanischer (Kollision) Natur in Vibra- tion versetzt worden; sein innerer Schwingungszustand ver- ändert für Zeiträume unserer Erfahrung dann nicht merklich, wenn nur die Vibration hinlänglich langsam abklingt. War am Gesamtätherkomplex die Katastrophe bestimmt lokalisiert (Kollisionspunkt, Explosionspunkt\ so müsste derselbe gewisse ausgezeichnete Achsen (bezw. Niveauflächen) aufweisen, die sich durch charakteristische Verteilungsgesetzmässigkciten im Digitized by Google 596 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. Radioaktivität führt auf die Spuren der bis- her elementarsten Teile unserer Welt; darum wird sie nicht aus Erfahrungen, die an anderen, unendlich komplizierteren Stellen gesammelt wurden, sich „erklären" lassen; besten Falles zu veranschaulichenden Modellen gelangen wir hier und auch dieses nur, wohl verstanden, ohne jemals vollkommen zu wissen, inwiefern das Modell ein Abbild der Wirklichkeit that- sächlich heissen darf. Umgekehrt aber, bis die Radioaktivität an sich hinreichend experi- mentell erforscht sein wird, kann sie ihrerseits herangezogen werden zu sinnvollen Erklärungs- versuchen betreffend Erscheinungen weniger elementarer Natur, die, obzwar uns längst ge- läufig, doch dem innersten Wesen nach noch stets verborgen blieben.') Wie die Emanationen, das Helium, das Argon u. s. w. gehört der Stickstoff zu den sich sehr schwer bindenden Substanzen : manche Stick- stoffverbindungen zersetzen sich sehr leicht, ja neigen stets zum explosiven Zerfall. Unter diesen Gebilden höherer Ordnung, den Atom- komplexen der Molekularwelt, verlangt eins, das Cyan, unsere besondere Aufmerksamkeit wegen seiner Rolle im Wandlungsbereiche der Eiweisse. Der Unterschied zwischen dem leben- digen und dem toten Eiweiss liegt vorwiegend bei den stickstoffhaltigen Atomgruppen, denn die beiderseitigen stickstofffreien Zersetzungs- produkte — die vom toten Eiweiss durch künstliche Oxydation gewonnen — erweisen sich nicht wesentlich verschieden. Die stick- stoffhaltigen Zerfallsprodukte des lebendigen Ei- weisses haben nun gemeinsam, sei es sogleich ■ — Harnsäure etc. — , sei es isomer — Harn- stoff — , das Cyan unter ihren Konstituenten, daher eben in diesem bei hoher Wärmeinten- sität entstandenen und entsprechend seiner be- deutenden inneren Energie äusserst labilen Ge- bilde Pflüger'^) den mit grösster Wahrscheinlich- keit integrierenden Bestandteil aller lebendigen Substanz zu erkennen vermochte. Die Ähnlich- keit im Verhalten zwischen den Cyanverbin- dungen und dem lebendigen Eiweiss erstreckt sich so ins einzelne, dass beispielsweise Pflüger in der Cyansäure ein geradezu halb lebendiges Molekül anzunehmen geneigt war. So wird die lebendige Substanz als solche leicht zersetzlich, giebt immerfort Anlass zur Kohlensäurebildung, wofern nur Sauerstoff zugegen. Es resultiert eine zunehmende Labi- lität, bis der geringste Impuls die Zersetzung Welträume oflfenbarten. Solchen Gesetzmässigkeiten liesse sich nachspüren. 1) So die Mechanik der chemischen Affinität, der Va- lenzen, der Katalyse n. s. w., worin das Studium der pondero- motorischen Wechselwirkungen radioaktiver Massenelemente neue, vergleichende Einblicke gewähren durfte. 2) Plliigers Archiv 10, 1875. herbeifuhrt, ähnlich wie bei den Explosivkörpem, jedoch mit der Eigentümlichkeit — wie Ver- worn '), den Vergleich anstellend, hinzufügt — , dass nicht das ganze Molekül beim Zeräl zu Grunde geht, sondern dass nur gewisse, durch die Umlagening sich bildende Atomgruppen abgesprengt werden. Damit stehen wir auch hier den sozusag^en diskreten Explosionen gegenüber, der gleichen Erscheinung, die in jener mehr elementaren Sphäre des Atoms als Radioaktivität uns be- gegnete, welche dort Soddy^) ebenfalls mit der Zersetzung von Explosivkörpem vergleicht ebenfalls unter Hinzußigung der Bemerkung-, dass diese Explosion nur einen bestimmten und kleinen Teil des Ganzen betrifft, ohne auf die Zerfallgeschwindigkeit des Restes beschleunigend einzuwirken. Beide Male also, wo es die lebendige Sub- stanz betrifft, wie im Falle der Radioaktivität, geht ein unhaltbar labil gewordener Gleichge- wichtszustand urplötzlich verloren und zwar charakteristischer Weise derart, dass dieser an sich wie eine Explosion verlaufende Vorgang an umringenden Massenelementen successive zwar gleichfalls in die Erscheinung tritt, aber schritt- weise, relativ langsam, und nicht an allen. Mit- hin können nicht alle Elemente des betreffenden Aggregats zu jeder Zeit ganz gleich beschaffen sein, noch auch handelt es sich schwerlich um eine Auslösung von nur inneren Spannkräften allein, wie bei den eigentlich explosiblen Körpern. In Bestätigung dieser Schlüsse wissen wir vom lebendigen Eiweiss, dass thatsächlich nicht alle seine Moleküle stets überall identisch sind, sowie dass es Sauerstoff ist, der die Labilität bis zum plötzlichen Zerfall steigert, Sauerstoff, der, obwohl aus der Umgebung aufgenommen („eingeatmet") doch stets schon in genügender Menge eingelagert erscheint, um den Prozess auch in sauerstofifreier Atmosphäre längere Zeit fortspielen zu lassen.^) Wie das lebendige Eiweiss, sind die radioakti- ven Substanzen selbstzersetzliche Aggregate, nur anderer Ordnung, ferner Wärme abgebend und in ihren verschiedenen Typen durch eine im Mittel bestimmte Existenzdauer charakterisiert. Die Mitwirkung eines äusseren Elements wurde hier vielfach vermutet; dass es bisher nicht gelang, eine solche nachzuweisen, indem man, dem ge- mutmassten Faktor den Weg verlegend, die Mitwirkung ausschaltete, um den dann resultie- renden Effekt zu beobachten, mag unter Hin- weis eben auf eine Möglichkeit, wie man beim l) Allgemeine Physiologie. Jena, 1897. a) Wilde-Vorlesung, Manchester 23. Febr. 1904- (Über- setzt von G. Siebert. Leipzig 1904.) 3) Pflüge r (L c.) beobachtete die KoUensioreaus- scheidung des Frosches während länger als einen Tag in reiner Stickstoffumgebung. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 19. 597 Zerfall der lebendigen Substanz sie kennen lernte, als noch nicht endgültige Erledigung dieser Frage betrachtet werden: es könnte ja sein, dass auch hier der unmittelbare Zerfall vor sich geht unter Mitwirkung eines schon ein- gelagerten Elements, welches zwar von aussen her stammt, das aber doch vermöge gerade der reichlichen Einlagerung den Prozess noch sehr lange Zeit ungeschwächt fortspielen lässt, nach- dem schon seine Ergänzung aufgehört hat. Zu weiterer Anschaulichkeit würde d ieser Gedanke sich entwickeln auf Grundlage vonMendeIejews Begriff des Äthers. Auf demselben Wege steuern wir schliess- lich der Frage zu, ob nicht die Radioak- tivität gewisser Atome und das Leben bedeu- tende Verhalten der Eiweissmoleküle im Grunde wesensgleiche Vorgänge sind, sei es dem Um- fang nach sehr verschiedener Ordnung, so dass, wo ihre Vorbedingungen sich verwirklicht fin- den, wie die Radioaktivität auch das sogenannte Leben als nur blinde Naturnotwendigkeit ohne weiteres in die Erscheinung tritt. Degerloch (Wttbg.), 27. Juli 1904. (Eingegangen 27. Juli 1904.) Ein rasch wirkender Wasserkollektor. Von D. Smirnow. Zur Messung der Stärke des elektrischen Feldes bei Ballonfahrten sind in einigen Fällen weder radioaktive Substanzen, noch die von Prof. Ebert neulich eingeführten, frisch amal- gamierten Zinkplatten verwendbar. Erstere würden die gleichzeitige Bestimmung des Zu- standes der Ionisierung der umgebenden Luft nicht gestatten, die zweiten versagen in der Nacht. Wasserkollektoren wirken, wie bekannt, sogar bei reichlichem Ausfluss nur langsam, während in der Höhe aus manchen Gründen gerade eine energische Wirkung der Kollektoren erwünscht ist. Im vorigen Jahre habe ich zu dem Zweck einen gewöhnlichen, käuflichen, gläsernen Pul- verisator mit Kautschukbirne verwandt, der einen Strahl sehr feinen Wasserstaubes erzeugt und gewissermassen eine Modifikation des Wasserkollektors darstellt. Vorläufige Versuche zeigten, dass im Zimmer das Elektroskop durch den Pulverisator sehr rasch bis zum völligen Zusammenfallen der Blättchen entladen würde. Um festzustellen, welchen Betrag die Eigen- ladung des Wasserstrahls beim Zerstäuben durch einen Luftstrahl erreichen kann, wurde der Versuch mit einem Elektrometer von Mascart wiederholt. Letzteres war so justiert, dass einem Volt eine Ablenkung des Flügels um 2,7 Skalenteile entsprach. Zum Flügel führte ein Draht aus der Pulverisatorflasche, Die Iso- lation des ganzen, geladenen Systems und der Kautschukbirne, die durch ein Glasrohr isoliert war, wurde besonders geprüft. Es erwies sich, dass die dem System mit- geteilte Ladung rasch fast bis zur Null zer- streut wurde, wenn der Pulverisator in Aktion gesetzt wurde. Schliesslich schwankte das Elektrometer jedoch innerhalb sehr enger Grenzen, wobei es öfter eine schwache positive Ladung der Flasche anzeigte. Wir geben hier aus der letzten Beobachtungsreihe die maximalen Ablenkungen des Elektrometers während der erwähnten Schwankungen: 7,0 mm, 3,5 mm, 3,0 mm im Mittel also 4,5 mm, oder weniger als 2 Volt. Eine so geringe Eigenladung des Kollektors kann bei der Messung des Potentials der Luft füglich vernachlässigt werden. Ein Zusatz von Alkohol zum Wasser, welcher erforderlich ist, um den Pulverisator bei niedrigen Temperaturen verwenden zu können, brachte hierin keine wesentliche Änderung hervor. Was die Schnelligkeit anbelangt, mit welcher dieser Kollektor wirkt, • so haben die weiter unten angeführten Versuche gezeigt, dass der angewandte (dieses Mal metallische) Pulverisator wenigstens im Zimmer 3 — 4 mal rascher wirkte, als die Flamme einer Stearinkerze, und fast ebenso schnell, wie 5 mg Radiumbromid , das in einer Glasröhre eingeschlossen war und der Spitze des Pulverisators möglichst nahe ge- bracht wurde. Zu den Versuchen wurde eine Leydner Flasche benutzt, deren Kapazität 2500 abs. elektrostatische Einteilen betrug. Diese Flasche wurde mit einem Ex n er sehen Elektroskop und mit dem Pulverisator verbunden; letzterer war in eine isolierte Flasche mit Wasser eingesetzt; die Birne war durch eine Ebonitröhre isoliert. An die Endspitze des Pulverisators wurde die Flamme einer Kerze gebracht, welche bei ei- nigen Versuchen isoliert, bei anderen am Pul- verisator selbst befestigt war. Das ganze System wurde bis ca. 150 — 200 Volt positiv geladen und die Entladung durch die verschiedenen Kollektoren dauerte je eine Minute. Die Ab- nahme der Spannung wurde mit einem kalibrier- ten Elektroskop gemessen; Kontrollversuche zeigten nur verschwindend kleine Verluste durch die Isolatoren. Die Abnahme der Spannung war bei Ver- wendung verschiedener Kollektoren folgende: Wasserpulverisator 39+5 Volt in der Minute Kerzenflamme . .11+1 „ „ „ „ Radium .... 40 + 12 „„ „ „ Die Kerze ergab eine grosse Konstanz der Abnahme; die Wirkung des Pulverisators war veränderlich, und befand sich scheinbar Digitized by Google 598 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. in Abhängigkeit von der Stärke des Luftstrahls; die Wirkung des Radiums hing merklich von der Entfernung desselben vom Ende des Kollektors ab. Behufs besserer Vergleichbarkeit der Resul- tate der drei Kollektoren wurde die Endspitze des Pulverisators vor veränderlichen äusseren Einflüssen auf die Potentialverteilung dadurch einigermassen geschützt, dass vor dem Pulveri- sator ein nasses Blatt Papier aufgehängt wurde, das mit der Erde verbunden war. Nach angenäherter Berechnung betrug der elektrische Strom, der durch die Zerstäubung des Wassers bedingt wurde, 2xio~* Amp. Bei einer anderen Versuchsreihe wurde die Leydner Flasche abwechselnd positiv .und ne- gativ geladen, die Wirkung des Pulverisators aber in der Weise reguliert, dass die Birne desselben gleichförmig je 60 mal in der Minute zusammengedrückt wurde. Ein Unterschied in der Wirkung des Pulverisators bei der einen oder der anderen Ladung war aus diesen Ver- suchen nicht zu konstatieren, und es wurden annähernd dieselben Zahlen erhalten, wie bei den ersten Versuchen, nämlich: Verlust bei posit. Ladung: 36 Volt in der Min. ,, . » negat. „ 37 „ „ „ „ Die Kerze ergab wiederum für beide La- dungen im Mittel 1 1 Volts in der Minute. In- folge grosser Trockenheit im Zimmer war es dieses Mal schwieriger, schädliche elektrische Einflüsse zu beseitigen, weswegen die Schwan- kungen in den Resultaten bedeutend grösser waren. Die grosse Überlegenheit des Pulverisators gegenüber der Kerze weist auf die Vorteile der Verwendung dieses Apparates zur Messung von Potentialunterschieden hin, um so mehr als die Kerze von jeher als ein ausgezeichneter Kollek- tor im Vergleich zum Wasserstrahl galt. Da eine Eigenladung des Pulverisators nicht ein- tritt, so fällt auch jeder Zweifel fort, dass er voll- ständig das Potential der umgebenden Luft annimmt. In Ergänzung zu den oben angeführten Er- gebnissen dieser vorläufigen Untersuchung kann noch auf die Experimente von D. Thomson und die neueren Versuche von Himstedt') über die Zunahme der Ionisierung von Luft, die durch Wasser getrieben worden ist, hinge- wiesen werden. Diese Versuche erklären viel- leicht zum Teil die rasche Wirkung und besonders die geringe Eigenladung des Pulveri- sators. Jedenfalls ist hierbei nicht zu beftirch- ten, dass der normale elektrische Zustand der Luft, der von den Apparaten von Elster und Geitel oder von Ebert registriert werden soll, durch Ionen, die sich beim Zerstäuben des l) Himstedt: „Über die loDisieniDg der Luft durch Wasser." Ann. d. Phys. 18, 1903. Wassers bilden, gestört wird, wie es beim Gebrauch von radioaktiven Kollektoren der Fall ist. Für die elektrischen Beobachtungen im Luftballon, welche auf die Initiative und auf Kosten der Militär-Ingenieur- Verwaltung orga- nisiert werden sollten, habe ich folgende Ein- richtung getroffen, die an der Hand beifolgender Zeichnung leicht verständlich ist. Die Luft fiir die beiden Pulverisatoren (von denen nur der eine abgebildet ist) wird nach unten den Gefässen a vermittels der Gummi- röhren c von 8 und 10 Meter Länge zugefiihrt. Innerhalb der Gummiröhre c befindet sich ein xztr Ihimp.e ' \\ T n-^ — tr^ KTurvJEIectn/>s^aTu Kupferdraht /, der erstens dazu dient, die Flasche mit Wasser und Pulverisator zu tragen und zweitens — um den letztern mit dem Elek- troskop metallisch zu verbinden, das über dem Korbrande des Ballons angebracht ist. Die Ebonitröhre E, welche auf der am Korbrande befestigten Holzlatte b ruht, dient zur Isolation des Drahtes f\ ausserdem wird auf diese Röhre das Ende der Gummiröhre c aufgezogen, welche von einer Handpumpe kommt. Mit dieser Pumpe (eine gewöhnliche Velozipedpumpe) wird die trockene Luft, nachdem sie eine dreifache Röhre mit Chlorcalcium passiert hat, zum Pulverisator getrieben. Die Trockenheit im Innern der langen Gummiröfaren ist, trotz des dadurch bedingten geringen Druckverlustes, insofern wichtig, weil dadurch eine Zunahme der elektrischen Kapazität des Systems ver- mieden wird. Ausserdem werden dadurch auch die Kautschukröhren der Isolatoren E getrock- Digitized by Google r Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. 599 net; man kann in der Wand derselben sehr feine Öffnungen iiir den Draht machen und die Röhre E äusserlich noch mit einem Messing- deckel tn umgeben, der die Isolation gegen äussere Feuchtigkeit und sogar gegen Regen schützt. Um den Abstand der beiden Kollek- toren ändern zu können, benutzt man Ergänzungs- stücke von Röhren und Draht, die an die Röhre g, resp. an das untere Ende des Drahtes f an- gefugt werden. Die beschriebenen Kollektoren (nur mit etwas anderer Schutzvorrichtung für die Isola- tion) sind soeben bei zwei Ballonfahrten benutzt worden, die vom St. Petersburger militärischen Luitschiflerpark ausgerüstet waren, zur gleich- zeitigen Messung der Stärke des elektrischen Feldes und des lonengehaltes. St. Petersb\irg. (Eingegangen 13. Juli 1904.) Über die stationären Wellen in einem Gasstrahl. Von L. Prandtl. Durch viele Beobachtungen, unter denen als die sorgfältigsten und ausfuhrlichsten wohl die der Brüder Emden') zu nennen sind, ist er- wiesen, dass in den Gasstrahlen, die aus Öff- nungen ausfliessen, stationäre Wellen auftreten, sobald der Überdruck grösser ist, als der, welcher genügt, um dem Gase Schallgeschwindigkeit zu erteilen. Verschiedentlich wurden (nach dem Vor- gang von R. Emden) diese Wellen als ebene Schallwellen erklärt, und daraus geschlossen, dass der Strahl mit Schallgeschwindigkeit fliesse und überhaupt eine höhere mittlere Geschwindig- keit nie annehmen könne. Im folgenden sollen nun diese Wellen unter der vereinfachenden Voraussetzung, dass sie sehr flach sind, nach hydrodynamischen Methoden.untersucht werden. Nimmt man die Strömung als völlig verlust- frei und ohne Wärmeaustausch vor sich gehend an, so ist die Dichtigkeit eine Funktion des Druckes allein; ferner ist im stationären Zustand auf jeder Stromlinie (I) J 0 2 const. (/ Druck, Q Dichtigkeit, w Geschwindigkeit). Kommen alle Stromlinien aus einem Raum, in dem der Druck /o herrscht und die Geschwindig- keit nicht merklich von Null verschieden ist, so ist die Konstante überall dieselbe, es gilt also für jede Differentiationsrichtung l) K. Emden, Ober die Anssttömungserscheinungen per- manenter Gase. Habilitationsschrift. Leipzig 1899; auszttglich in Wied. Ann. 69, 264 u. 426 (1899); P. Emden: Die Aus- Mröraungserscheinungen des Wasserdampfes. Dissertation. Manchen 1903. Weitere Litteraturangaben finden sich daselbst. (la) dp + wdw = o. Die Strömung ist dann auch wirbelfrei. ') Man kann also die Geschwindigkeitskomponenten von einem Strömungspotential «p ableiten. Fig. I. Nimmt man Cylinderkoordinaten , so kann man für einen kreisförmig begrenzten Strahl mit abwechselnden Verdichtungen und Verdünnun- gen, solange diese nur gering sind, setzen: (2) . . .(p = w„z-\-asinßg-f[r). Die Geschwindigkeitskomponenten werden (2a) . . Wz = w^-\-aß cos ßsf{r); Wr=a sin ß2f'{r). Da die Bewegung stationär sein soll, muss in jedem Volumenelement ebensoviel Masse ausströmen, als einströmt, es muss also (3) . . . . div {fiw) = o sein. Nun ist div (qw) = V • (pw) ^QV-w + w . ve ^), oder genügend genau = q„S7 »tv + Wm>S7Q, wobei Qn, und w„ die Mittelwerte von Q und w sind. (Die Vernachlässigung ist dadurch zu rechtfertigen, dass alle Schwankungen nur auf die erste Ordnung genau gerechnet werden sollen.) Wegen der Zustandsgieichung und wegen Gleichung (i) können q und / als Funk- tionen von w angesehen werden; es ist nun ig _ dp öa; is '" dw Zz dQ_ dp_ itv dp dw is Hierin lässt sich nach einer bekannten Beziehung dg I dp ~ c^ setzen, wobei c die dem Zustand entsprechende Schallgeschwindigkeit ist, ferner ist aus Gl. (la) dp w^ . dw p ' w«.V(>=«''« = «'» setzt man nun wieder w ■■ dem Zw = w, '«, Q = Qm, ausser- 1) Die Wirbelbildnng ist dem Vcktorprodulct v/x v- propoitional, also hier, weil q eine Funktion von f allein ist, gleich Null. 2) Vektorbezeichnnngen nach Gibbs' Vektoranalysis. Digitized by Google 6oo Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. was eine Vernachlässigung von gleicher Ord- nung bedeutet, so erhält man dtv [qw) = o = q,„ idtvw — —7- -y- 1 • Mit dtv w = -r H -T - or r 6z ergiebt sich ör r \ c^ J Mit den Werten von Wr und a*« aus 2 a giebt dies (4) +(^-0^vw)- Hierdurch hat man für die noch unbekannte Funktion f{r) eine Differentialgleichung gewon- nen. Ihre Lösung wird durch Besselsche Funktionen gebildet, es ist (5) . . /ir)-=Qriar)+ QYH<^r). wobei (Sa) «=.K5-^ ist. F* kommt hier weiter nicht in Betracht, da es für r=o unendliche Werte liefert. Die Grenzbedingung für ^** ergiebt sich nun aus dem Umstand, dass am Rande des Strahles, der an ruhende Flüssigkeit grenzt, der Druck und infolge Gl. (i) auch die Geschwindigkeit kon- stant sein muss; bis auf die erste Ordnung genau ist dies erfüllt, wenn für r == ( = zv„z + sin ßs («i cos ax-\- a^ sin ax), wobei wieder ^_ wird. Die Grenzbedingung liefert hier « c^ und die grösste Wellenlänge ^i = 2*r -^ — I- Als das wichtigste Ergebnis dieser Rechnung erscheint mir der aus der Formel für die Wellen- länge X unmittelbar zu entnehmende Aufschluss, dass die hier besprochenen Wellen nur bei Strahlgeschwindigkeiten möglich sind, die grösser sind, als die dem Zu- stande des Gases imStrahl entsprechende Schallgeschwindigkeit, und dass jedem Verhältnis - - eine bestimmte grösste c Wellenlänge entspricht. W^3 Fig. 2. Für den flachen Strahl lässt sich, wie be- merkt sein möge, auch bequem eine Beziehung unseres Problems* zu dem Machschen Phä- nomen herstellen. Der Strahl wird, wenn hinter der Kante der Düse ein etwas anderer Druck herrscht, als in der Mündung, von sta- tionären Wellen durchzogen, die von den Kanten beginnend, unter einem Winkel, a dahinziehen, für den nach Mach gilt: sm a = w Da eine Verdünnung an der freien Oberfläche als Verdichtung reflektiert wird, wiederholt sich das Spiel erst nach zwei Wellenlängen, es ist dann X = 2 b ctg a = 2b ' stn^a Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. 601 genau wie oben. Beim kreisförmig begrenzten Strahle ist diese einfache Betrachtung deshalb nicht anwendbar, weil die sich durchkreuzenden kegelförmigen Wellen eine weniger einfache Gestalt besitzen. Dies lässt sich übrigens auch daraus ent- nehmen, dass hier die Längen der einzelnen Wellen, durch deren Superposition jede mög- liche Bewegung dargestellt werden kann, nicht wie beim flachen Sdilitz, kommensurabel sind. Über den Verlauf der Bewegung bei end- lichen Druckunterschieden lassen sich auf Grund der Riemannschen Theorie der endlichen Ver- dichtungs- und Verdünnungswellen einige qua- litative Aussagen machen. Das erste Wellenkreuz in Abbildung 2 (ebene Bewegung) besteht aus Verdünnungswellen; diese werden sich in dem Masse, als sie sich von ihren Erzeugungsstellen, den Kanten der Düse, entfernen, verflachen; nach der Reflexion werden sie zu Verdichtungswellen, die nach Riemann die Eigenschaft: haben, im weiteren Verlauf immer steiler zu werden. Auf Grund dieser Überlegung ist Abbildung 3 entstanden; in den Mittel abgiebt, um durch Messung der Wellen- länge die Strahlgeschwindigkeit zu bestimmen, zu den bisherigen Versuchen kommt. R. Emden flndet für permanente Gase bei konisch verengten Düsen unter den verschie- densten Verhältnissen die Wellenlänge (/ Druck vor der Düse, /i hinter der Düse, ^ Druck im freien Strahle, d engster Düsendurch- messer). Ich habe mit - ^ 1,41 für meine Cv Beziehung i.= 1,307 ä„y y— 1 Fig. 3. nichtschrafHerten Feldern ist die Strömung ungefähr gleichförmig und geradlinig, in den schraffierten, den verbreiterten Wellen ungleich- förmig und krummlinig. Von Interesse ist auch der Fall, dass in der Düsenmündung gerade Schallgeschwindigkeit herrscht (dies tritt bekannt- lich immer bei verengten Düsen ein); hier werden die äusseren Unstetigkeitslinien (i und 4) der Figur 3 senkrecht zur Strahlrichtung (da sin a = I wird) ; wie man leicht sieht, bleiben dann von der Figur nur die doppelt schraffierten Teile übrig. Diese ergeben dann ungefähr das vorstehende Bild (Fig. 4). An den gestrichelten Linien ist das Druckgefalle und die Krümmung der Stromlinien unstetig. Es soll nun noch untersucht werden, wie die vorstehende Theorie, die ein experimentelles die Umrechnung auf obige Formelgestalt vor- genommen und statt 0,89 einen Koeffizienten AT erhalten, dessen Werte bei den verschiedenen Druckverhältnissen - aus der folgenden Ta- A belle ersichtlich sind. w c äw de K 1,24 23 4 6 10 20 $0 100 200 «.045 ».355 «.555 ».825 *,i5 ^M 3.*i 3,69 4." 1,003 1,05 1,11 1,21$ 1,39 1,70 2,26 2,83 3,Si ,195 1,19 1,19s «." ".*6 '.«95 ».3« »>36 Für Drücke von 2 bis 12 kg/cm* und Aus- strömen in die Atmosphäre würde also genügend ;i == 1,2 J/^^9Ä genau /i geschrieben werden können. Die Abweichung des Koeffizienten 1,2 von dem Emdenschen 0,89 ist zur Genüge dadurch erklärt, dass die Emdenschen Wellen, weil mit verengten Düsen erzeugt, als untere Geschwindigkeitsgrenze die Schallgeschwindigkeit haben und daher nicht als Wellen mit kleiner Amplitude angesehen werden dürfen. Der prinzipielle Unterschied ist derselbe, wie der zwischen Abbildung 3 und 4. Eine ungefähre Abschätzung, die auf die Winkel der Unstetigkeitslinien gegründet ist, ergiebt einen Koeffizienten, der dem Emdenschen sehr nahe kommt. (EiDgegsiDgeD 8. September 1904.) Eine Methode zur Bestimmung der Reibung in Röhren bei sehr geringer Geschwindigkeit Von Carl Forch. Wenn man den Reibungskoeffizient von Flüssig- keiten in mehr oder weniger fengen Röhren be- stimmt, pflegen die vorkommenden Geschwindig- keiten meistens recht beträchtliche Werte an- Digitized by Google 6o2 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. zunehmen, da man die Druckhöhen bezw. die Gefälle ziemlich gross nehmen muss, um sie hinreichend genau messen zu können. Es sei im folgenden eine einfache Versuchsanordnung beschrieben, welche gestattet, die Druckhöbe durch Wägung zu ermitteln und es so er- möglicht mit sehr geringen Druckhöhen und dementsprechend bei verhältnisntässig sehr kleinen Geschwindigkeiten der bewegten Flüssig- keitssäule doch noch brauchbare Werte des Reibungskoeffizienten zu erhalten. Zwei flache cylindrische möglichst gleiche Glasschalen sind derart an einer passenden Wage rechts und links aufgehängt, dass sie bei arretierter Wage auf einer festen Unterlage (je drei Punkten) unverändert stehen, beim Los- lassen der Arretierung aber von den Gehängen der Wage gefasst werden und gegeneinander ausbalanziert werden können. Eine über jeder Glasschale angebrachte Hilfswagschale gestattet die zum Ausgleichen nötigen Gewichte leicht aufzusetzen. Die beiden Glasscbalen werden nun so mit Wasser gefüllt, dass dieses bei arretierter Wage, — wenn also die Glasschälen auf ihrer festen Unterlage stehen — in beiden möglichst gleich hoch steht. Alsdann verbindet man durch eine passend gebogene und mit Wasser gefüllte Glasröhre so die Schalen, dass eine etwa noch bestehende Differenz in der Höhe der beiden Wasserspiegel durch die Röhre, die als Heber wirkt, sich ausgleicht. Diese Verbindung muss so lange bestehen bleiben, bis sicher jede Druckdifferenz zwischen den beiden Gefässen verschwunden ist. Alsdann entfernt man den Heber und bestimmt die Ge- wichtsdifferenz beider Glasschalen. Giesst man hierauf in die eine Glasschale Wasser zu und wägt wieder, so kann man, wenn man noch die Oberfläche des betreffenden Wasserspiegels kennt, die Höhendifferenz berechnen. Nachdem die Wage arretiert, also beide Glasschalen wieder in ihre frühere Lage gebracht sind, wird durch den mit Wasser gefüllten Heber eine gemesseneZeit hindurch die Verbindung zwischen beiden Gefässen hergestellt. Eine dritte Wägung am Schluss ergiebt dann die übergegangene Flüssigkeitsmenge. Die beiden benutzten Glasschalen hatten Durchmesser von etwa 1 6 cm. Sie hatten vor dem Versuch 24 Stunden hindurch mittels des Hebers in Verbindung gestanden. Dieser war 157,5 cm lang und hatte einen Durchmesser von 0,1 892 cm. Es wurden alsdann z. B. auf die rechte Schale 20,39 gr. Wasser aufgegossen; in 740 sec flössen dann 1,27 g über; es hatte dabei während des Versuches im Mittel ein Gefälle von 0,00063 5 5 bestanden. Bei 4 unter gleichen Verhältnissen und bei fast gleichem Gefälle angestellten Ver- suchen betrug die auf die Zeiteinheit und gleiches Gefälle reduzierte Wassermenge in willkürlichen Einheiten: 1790, 1790, 1825 und' 1835. ^" drei weiteren Versuchsreihen war die Überein- stimmung zweimal besser, einmal gleich. Es bedeutet im folgenden: t) den Reibungskoeffizient in g Gew. sec-'cm'' für 18«, ^ . ^ A.i. Höhendiffereni beider Wasserspiegel r das Gefalle -Läl^dTrRöhTi^ V die mittlere Geschwindigkeit des bewegten Wassers in der Röhre unter der Annahme, dass der Flüssigkeitsfaden sich als ganzes mit gleicher Geschwindigkeit fortbewege; in cm sec r ^ V cm^'sec 0,001558 0,0008004 0,0006355 0,0002943 0,0000122 0,0000120 0,00001 19 .0,0000118 0,157 0,077 - 0,065 0,030 Abgesehen davon, dass die Anordnung nur gestattet bei Zimmertemperatur zu arbeiten, treten folgende Fehlerquellen auf Durch das Eintauchen der Glasröhre erfolgt eine geringe Niveauänderung, welche man durch passende Anordnung beiderseits hinreichend gleich und konstant machen kann und muss. Die Ver- dampfung wirkt in beiden Schalen gleichmässig, nur wenn etwa diese beim Wägen in pendelnde Bewegung gekommen waren, so dass beiderseits die Randbenetzung verschieden ist, mag die Verdampfung merklich verschieden werden. Ein prinzipieller Fehler wird dadurch eingeführt, dass in der zweimal um 90° und einmal um 180" gebogenen Glasröhre durch die Änderung in der Bewegungsrichtung gleichsam eine Ver- grösserung des Reibungskoeffizienten bewirkt wird. (Bei geringer Abänderung der Anordnung könnte man mit nur einer Biegung um etwa 150" auskommen, wenn der Heber stehend statt horizontal liegend angebracht wird.) Wenn auch die Biegungen nicht scharf sind, so wurden doch die Werte des Reibungskoeffizienten thatsächlich etwas zu gross gefunden wie die \ vorstehenden Zahlen zeigen; immerhin aber er- giebt sich aus ihnen, dass bei sehr geringen I Geschwindigkeiten der Reibungskoeffizient nicht wesentlich andere Werte annimmt als bei sehr viel grösseren Geschwindigkeiten, z. B. bei solchen von etwa 50 cm/sec, wie sie bei den üblichen Dimensionen der sonst benutzten Appa- rate etwa vorkommen. (Eingegangen i. Angust 1994-) Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. 603 Ober die Verwendbarkeit der Methode von Königsberger zur optischen Untersuchung pas- siver MetallspiegeL Von A. L. Bernoulli. Das Studium der anormalen elektromotori- schen Zustände des Chroms durch Hittorf ) hat den, wie es schien, längst geschlichteten Streit zwischen Faraday und Schönbein über die Ursachen der Passivität der Metalle wieder ent- facht. Dadurch wurde der Physiker vor die Auf- gabe gestellt, die nicht direkt wahrnehmbaren physikalischen Veränderungen eines Metall- spiegels, welche sich zunächst bloss elektromo- torisch verraten, auch optisch festzustellen. Daran schliesst sich weiterhin die Aufgabe, aus der Art der allenfalls beobachteten optischen Ano- malien auf die physikalische Beschaffenheit der untersuchten Spiegelflächen zurückzuschliessen. Micheli^) wandte eine in der Hauptsache von Jamin herrührende und von Quincke und später von Drude verbesserte Methode an. Micheli benutzte monochromatisches unter 45' Azimut gegen die reflektierende Fläche linear polarisiertes Licht. Die speziellere Form der Methode, ob Phasendifferenz und Haupt- Azimut oder direkt Haupteinfallswinkel und Hauptazimut gemessen werden, ist ohne prin- zipielle Bedeutung. Wichtig ist nur, dass zwei solche optische Grössen gemessen werden, deren Kenntnis zur Berechnung aller gesuchten Kon- stanten der Reflexion für eine bestimmte Wellenlänge und ein bestimmte Beschaf- fenheit des Spiegels ausreicht. Auf die Re- flexion von polychromatischem oder nicht linear polarisiertem Licht gestattet die Methode keine Anwendung. Durch minimale Änderungen der Beschaffen- heit der spiegelnden Oberfläche erleiden die zwei zu messenden Grössen beträchtliche Ände- rungen. Die genannte Methode, die ursprüng- lich bloss zur Bestimmung der optischen Kon- stanten stark absorbierender Medien benutzt worden war, eignet sich, wie Drude gezeigt hat, in hervorragendem Masse zum Nachweis von solchen Änderungen der spiegelnden Oberfläche, die sich der Beobachtung bei unbewaffnetem Auge durchaus entziehen. Die Methode ge- stattet aber nicht bloss aus einer allfälligen Änderung der Konstanten zu schliessen, dass überhaupt eine anormale Beschaffenheit der Oberfläche vorliegt, sondern durch Kombination der beobachteten Änderungen der beiden ge- messenen Konstanten gestattet sie uns sichere i) Hittorf, Zeitsclir. f. phys. Chem. 86, 729; 80, 481' und 84, 381;. 2) Micheli, Archiv des Sciences physiques et naturelles, (lenf 10, 122, 1900. Rückschlüsse auf die Art der Änderung der Oberfläche. Kratzen in der Spiegeloberfläche oder Korro- sion verkleinern den Haupteinfallswinkel und noch mehr das Hauptazimut. ') Ein Anwachsen des Hauptazimutes bei konstantem oder wenig- stens sehr nahe konstantem Haupteinfallswinkel deutet auf Steigerung der Absorption ohne nennenswerte Änderung der Elliptizität der re- flektierten Komponente. Ein solcher Fall wurde z. B. von Drude an nicht ganz frischen Bruch- flächen des Antimon glanzes beobachtet.^) Wächst dagegen das Hauptazimut beträchtlich, während der Haupteinfallswinkel stark abnimmt, so müssen wir mit Drude schliessen, dass eine Deckschicht aus undurchsichtigem Material vor- liegt. Im Gegensatz zu Micheli messen W.J.Mül- ler und J. Königsberger^) die Änderung des totalen Reflexionsvermögens bei weissem linear polarisiertem Licht. Die Methode ver- zichtet also von vornherein auf die Bestimmung der optischen Konstanten für eine bestimmte Wellenlänge, kann also auch nicht die Ände- rungen von physikalisch-definierten optischen Konstanten messend verfolgen. Wie zu er- warten, haben die genannten Forscher trotz der an und für sich vorzüglich ausgearbeiteten Methode von Königsberger keine solchen Änderungen für den passiven Zustand gegen- über dem aktiven gefunden, die die Beobach- tungsfehler überschritten hätten. Weiterhin spricht gegen die Brauchbarkeit der Metliode von Königsberger, dass sie auf alle Fälle nur zur Konstatierung einer Schicht dienen kann. Ob die Änderung der Absorption des weissen Lichtes durch eine Deckschicht bewirkt wird, ob diese durchsichtig oder undurchsichtig ist, oder ob die beobachtete anormale Absorp- tion überhaupt bloss von der Korrosion der Oberfläche und den dadurch auftretenden Beugungserscheinungen herrührt, auf alle diese Fragen bleibt uns die Methode von Königs- berger im Gegensatz zu der von Drude jede Antwort schuldig. Ein weiterer wichtiger Einwand ergiebt sich aus der Theorie der Reflexion. Voigt^) und noch spezieller Dru de •>) haben gezeigt, dass die Formeln, welche das Verhältnis der Inten- sität der reflektierten zur einfallenden Kompo- nente des Lichtes angeben, doch richtig bleiben, wenn wir statt der absoluten Werte der beiden gemessenen optischen Konstanten beliebige, durch Oberflächenschichten modifizierte Werte- 1) Wied. Ann. 89, 492, 1890. 2) Wied. Ann. 38, 889, 18S9. 3) Diese Zeitschr. 6, 413, 1904. 4) Voigt, Wied. Ann. 81, 329, 1SS7. 5) Drude, Wied. Ann. 36,' 885, iSSj. Digitized by Google 6o4 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. paare der zu bestimmenden Konstanten ein- setzen. Es kann somit sehr wohl eine beträcht- liche Schicht vorhanden sein, welche nach der Methode von Königsberger unmöglich gefun- den werden kann, selbst wenn man statt des weissen Lichtes monochromatisches benutzt (Eingegajigen 30. August 1904.] BERICHTE ÜBER WISSENSCHAFTLICHE VERSAMMLUNGEN. 74. Versammlung der British Association for the Advancement of Science. Vom 17. bis 24. August 1904 tagte in Cam- bridge die britische Naturforscherversammlung. Eine aussergewöhnlich grosse Zahl von Teil- nehmern aus England sowohl, als auch vom Ausland, besonders aus Deutschland, hatte sich hierzu eingefunden. Eröffnet wurde die Tagung am Abend des 1 7. August durch einen Vortrag des diesjährigen Vorsitzenden, des englischen Ministerpräsidenten Arthur J. Balfour. Er hatte sich „Gedanken, veranlasst durch die neue Theorie der Materie" als Thema gewählt, und suchte sich in seinen Ausfuhrungen „in der Nähe der Grenze zu halten, die Physik und Philosophie trennt". In form- vollendeter Rede legte er dar, wie sich seit dem Ende des 18. Jahrhunderts unsere An- sichten über die Materie geändert haben, wie damals das allgemeine Streben nach einer mechanischen Welterklärung ging, wie die Be- deutung der Elektrizität und des Magnetismus in den physikalischen Theorien immer mehr hervortrat, und wie die heutige Entwicklung dazu dränge, alle Materie als elektrischer Natur zu betrachten. Herr Balfour, der das letzte Ziel der Forschung nicht in der blossen Auf- findung des gesetzmässigen Zusammenhanges der verschiedenen Phänomene sieht, schloss seine philosophischen Betrachtungen über die erwähnten Wandlungen und Ergebnisse physi- kalischer Forschung mit dem Resultate, dass, je erfolgreicher wir in der Erklärung der physi- kalischen Erscheinungen sind, desto mehr Zweifel entstehen an der Wahrheit unserer Theorien. Am 18. August begannen die Sektions- sitzungen, die dann am 19., 22., 23. und 24. August fortgesetzt wurden. Die mathematisch- physikalische Sektion war in eine mathematische und eine physikalische Abteilung geteilt und von letzterer wiederholt die Unterabteilung für kosmische Physik und Astronomie ab- getrennt. Der 20. August war zur Veranstal- tung einer Reihe Exkursionen nach interessan- ten Orten Ost-Englands ausersehen, während an den anderen Tagen die verschiedenen Würdenträger in Cambridge sowie mehrere Colleges durch Veranstaltung von Garden- und Evening-Parties in gastfreundlichster Weise für die Unterhaltung der Teilnehmer sorgten. Die Sitzungen der mathematisch -physika- lischen Sektion wurden durch einen Vortrag des Sektionspräsidenten, Herrn Professor Horace Lamb (Manchester) eröffnet, der anknüpfend an die Bedeutung, die Stokes für die Entwicklung der mathematisch-physikalischen Wissenschaften zukommt, die Wichtigkeit enger Beziehungen der mathematischen Physik mit dem Experiment hervorhob, und auch für den reinen Mathematiker eine eingehendere Beschäftigung mit den Natur- wissenschaften als wünschenswert bezeichnete. In einem Vortrag über „Strahlung im Sonnen- system" gab Herr Prof j. H. Poynting eine fesselnde Darstellung der durch Versuch und Theorie gewonnenen Resultate betreffs der Wärmestrahlung der Sonne und der übrigen Himmelskörper, ihrer Temperatur und ihres Strahlungsdruckes und der aus diesen Thatsachen sich ergebenden Folgerungen. Eine Ausstellung physikalischer Apparate und mathematischer Modelle war im grossen Praktikumsraum des Cavendish-Laboratoriums veranstaltet. Von den in den Sektionen gehaltenen Vor- trägen seien die folgenden hervorgehoben. W. Wien (Würzburg): Experimente zur Entscheidung der Frage, ob sich der Äther mit der Erde bewegt oder nicht. Nachdem sich alle bisherigen Anordnungen zur Entscheidung dieser Frage als nicht stich- haltig erwiesen haben, macht Herr Wien darauf aufmerksam, dass man Aufschluss über dieselbe erhalten könnte durch direkte Vergleichung der F'ortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes in Richtung der Erdbewegung mit derjenigen in der entgegengesetzten Richtung, unter An- wendung der folgenden schemattschen Anord- nung; ob indessen mit den heutigen Mitteln die nötige Genauigkeit erreicht werden kann, will Herr Wien dahingestellt sein lassen. Die von zwei Lichtquellen L\ , L^ ausgehenden Strahlen werden durch die beiden Spiegel S) und ^"2 nach den Skalen A^ und A^ reflektiert. Die beiden Systeme (i) und (2) liegen in grosser Entfernung voneinander in Richtung der Erd- bewegung. Werden dann die Spiegel 5, und .S'2 in genau synchrone Rotation versetzt, so werden die Bilder auf den Skalen Ax und A^ Digitized by Google r Physikalische Zeitschrift. S- Jahrgang. No. 19. '605 abgelenkt und zwar ist die Ablenkung pro- portional der Zeit, die das Licht zum Durch- laufen des Weges 6"i S^ bezw. S^ S^ braucht, also proportional zu C -{-V c — v' wo c die Lichtgeschwindigkeit und v die rela- tive Geschwindigkeit des Äthers gegen die Erde ist , wenn der Äther relativ zum Son- loooo nensystem ruht . J. H. Poynting, Über die Tangential- kraft, die durch den schiefen Auffall von Licht auf eine Fläche hervorgerufen wird. Auf eine Fläche schief auffallendes Licht übt, abgesehen von dem Druck normal zur Fläche, eine Kraft parallel zur Fläche aus von der Grösse — (i — /<) sin 20 [5 = Energiedichte des einfallenden Lichtes, {t = reflektierter Bruch- teil des einfallenden Lichtes, a = Einfallswinkel]. Herr Poynting hat unter Mitwirkung von Herrn Guy-Barlow diese Tangentialkraft unter Benutzung der nachstehend skizzierten An- ordnung gemessen. .fadm. ♦ - - --/Sein ^ P\ üläSitibchen j!\ I \veaäbfrtf 'uFlächf Fig. 2. Empfindlichkeit: i mm der Skala entsprechen einer parallel der Fläche wirkenden Kraft 0,483 • io~® Dynen. Der Apparat befand sich in einem Messing- gehäuse mit Giasseiten, das auf ca. i cm Druck ausgepumpt war. Wenn das Licht auf die schwarze Fläche unter einem Winkel von 45" fiel, ergab sich eine Ablenkung entsprechend einem Werte von ^=5,8 • io~ ^ Dynen, wobei n = o angenommen wurde. E wurde sodann durch Messung der Temperaturerhöhung einer Silberplatte, auf welche man denselben Strahl feilen Hess, direkt bestimmt und ergab sich zu 6,5 . io~* Dynen. M. Abraham (Göttingen): Die Rück- wirkung der Strahlung auf ein bewegtes Elektron. Der Ausdruck fiir die Grösse dieser rück- wirkenden Kraft wurde für den allgemeinen Fall gegeben und dann auf den praktisch wichtigsten Fall der Bewegung des Elektrons längs einer Schraubenlinie durch Zerlegung in eine parallel der Achse der Schraubenlinie und in eine längs eines Kreises wirkende Kraft- komponente angewendet. R. W. Wood (Baltimore): Quantitative Bestimmung der anomalen Dispersion des Natriumdampfes. Es wurden einige interessante Experimente mit Natriumdampf gezeigt. Bringt man etwas Natrium auf den Boden eines mit Wasserstoff gefüllten Kölbchens und erhitzt das Natrium- stückchen, so erhebt sich darüber Dampf in Form eines Tropfens, der — bei gewöhnlichem Licht gänzlich unsichtbar — im durchfallenden Natriumlicht vollkommen dunkel erscheint; dreht man das Kölbchen, so dass das Natrium an der oberen Glaswand hängt, so bleibt auch der Dampfballen oben hängen; es macht den Ein- druck, als ob der Natriumdampf sich wie eine Flüssigkeit mit Oberflächenspannung verhielte. Erhitzt man in einem evakuierten horizontalen Glasrohr, dessen beide Seiten mit ebenen Glasplatten verschlossen sind, eine Anzahl Natriumstückchen durch untergestellte Brenner, so wirken die sich entwickelnden Dämpfe wie ein Prisma mit horizontaler Kante und es lässt sich sehr schön die anomale Dis- persion nach der Methode der gekreuzten Prismen beobachten. Durch Anwendung eines mit homogenem Natriumdampf gefüllten Glas- rohres endlich gelang es Herrn Wood, nach der Interferenzmethode den Brechungsexpo- nenten des Natriumdampfes für verschiedene Wellenlängen zu bestimmen. R. W. Wood, Neue Verbesserungen in der Farbenphotographie nach der Beugungsmethode. Einige von Herrn Wood ausgestellte Farben- photographien illustrierten die interessante, von Herrn Wood vor mehreren Jahren angegebene Methode, während ein Bild durch eine Kom- bination des Beugungsprozesses mit dem Jolly- schen Prozess hergestellt war. Digitized by Google 6o6 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. H. Rubens (Chariottenburg) : Über Rest- strahlen und die optischen Eigenschaften der Metalle. Der Vortragende und Herr Hagen haben ihre bekannten Versuche neuerdings auf Metall- legierungen ausgedehnt, bei denen die Verhält- nisse für die Untersuchung wesentlich günstiger liegen als bei den reinen Metallen. Sie fanden eine vollkommene Bestätigung der Maxwell- schen Formel 10" lOO — Ä = Als ein wichtiges Resultat der Arbeiten der beiden Forscher ergiebt sich, dass es jetzt möglich ist, eine Bestimmung des Ohm auf rein optischem Wege anzustellen. Aus dem Mittelwert ihrer Versuche leitet sich die Grösse des Q. ab zu 1,05 m Quecksilber von 0° und I mm"'' Querschnitt, und diese Bestimmung könnte noch wesentlich verbessert werden, wenn die Wellenlängen der Strahlen genauer bestimmt würden. In der anschliessenden Diskussion wies Lord Kelvin auf die grosse Bedeutung dieser Ver- suche hin, welche ergeben haben, dass dieselben Gesetze, die für die Schwingung eines Magnet- pols mit einer Schwingungsdauer von i Sek. gelten, ihre Gültigkeit behalten für Schwingun- gen, die fünf Billionen mal schneller erfolgen. O. Lummer (Charlottenburg), Über die Trennung der feinsten Spektrallinien. An Hand eines Vergleiches erläuterte der Vortragende in anschaulicher Weise, dass es zur Auflösung feinster Spektrallinien nötig ist, die Gangunterschiede zu benutzen, die zwischen zwei Strahlen nahezu gleicher Wellenlänge nach der Durchlaufung eines langen Weges eintreten, und besprach daran anschliessend die von ihm konstruierten Apparate, die bisher die stärkste Auflösung der Quecksilberlinien ergeben haben. Die Apparate wurden von Herrn Lummer in Thätigkeit vorgeführt. H. Kayser (Bonn): Normalen der Wel- lenlängen. Durch Michelson und Perot und Fabry ist nachgewiesen, dass die Rowland sehen Wellenlängentabellen fehlerhaft sind. Würden die Fehler nur davon herrühren, dass Rowland die Frau nho ferschen Linien und die ent- sprechenden Linien des Bogenspektrums in der Annahme ihrer Identität gemischt benutzte, so Hesse sich nach seiner Methode, der Koinzi- denzmethode, ein fehlerfreies System herstellen. Indessen wurde von Michelson gezeigt und von Herrn Kayser durch Messung an zwei grossen Rowlandschen Gittern bestätigt, dass Teilungsfehler möglich sind, die bewirken, dass eine Linie zweiter Ordnung von der Wellenlänge X — nicht an derselben Stelle durch das Konkav- 2 gitter entworfen wird, wie die Linie X erster Ordnung; hierdurch ist die Unbrauchbarkeit der Gitter für absolute Bestimmungen sowohl, wie für relative nach der Koinzidenzmethode erwiesen und ihre Anwendbarkeit auf Interpolationszwecke beschränkt. Ein neues System von Normalen kann daher nur dadurch geschaffen werden, dass eine grössere Anzahl von Linien (etwa 50) mit einem Inter- ferometer absolut bestimmt werden, eine Auf- gabe, die zweckmässig von verschiedenen Be- obachtern in Angriff zu nehmen wäre. Durch Interpolation lassen sich dann andere Linien o auf einige Tausendstel einer Angström sehen Einheit genau erhalten. Durch Rechnung nach den bisherigen Beobachtungen, entsprechend dem Vorschlag Herrn Hartmanns in Pots- dam, eine Korrektionstabelle herzustellen, ist nicht möglich. Sir W. Ramsay, Änderungen, hervor- gerufen durch j9-Strahlen. Nach Beobachtungen des Vortragenden und des Herrn W. T. Cooke wurden Glasgefässe durch die von einem verschlossenen Gefäss ausgehende Strahlung einer Radiumbromid- lösung je nach der Zusammensetzung des Glases verschieden gefärbt und auf der Oberfläche eine radioaktive Substanz erzeugt (vergl. Nature 70, 341, 1904). Diskussion über N-Strahlen. Herr Lummer führte aus, dass er ursprüng- lich nicht beabsichtigt habe, auf diesen Gegen- stand noch einmal zurückzukommen; die offizielle Anerkennung jedoch, die Herrn Blondlots Experimente durch Verleihung eines der grossen Preise der französischen Akademie gefunden haben, habe ihn bestimmt, der AufTorderung, diese Diskussion zu eröffnen, Folge zu leisten. Trotz vieler Bemühungen ist es dem Vortragen- den und Herrn Rubens nicht gelungen, auch nur das leiseste Anzeichen eines Effektes der N-Strahlen zu beobachten. Inzwischen habe Herr Blondlot die bekannten Photographien veröffentlicht, die die Wirkung der N-Strahlen auf eine kleine Funkenstrecke zur Darstellung bringen sollen. Es liege nahe, den von Herrn Blondlot erhaltenen photographischen Effekt der Kapazitätsänderung durch Verschiebung des Bleischirmes zuzuschreiben; indessen sei es dem Vortragenden und Herrn Rubens überhaupt nicht gelungen, mit der Blondlotschen An- ordnung die verschiedene photographische Wirkung zu erhalten, auch alle anderen Versuche, die Wirkung der N-Strahlen photographisch fest- zustellen, haben fehlgeschlagen. Eine Unter- suchung, wieviel die Helligkeit eines schwacli Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. 607 leuchtenden kleinen Schirmes geändert werden muss, damit die Änderung dem Auge bemerk- bar wird, habe ergeben, dass die Änderung mindestens 30 — 40 Proz. betragen muss. Der Vortragende führte dann noch ein Experiment an, das zeigt, wie leicht im Dunkeln physiolo- gische Wirkungen eintreten, die ein scheinbares Heller- oder Dunklerwerden schwach leuchten- der Flächen zur Folge haben. Herr Lummer schloss seine Ausfuhrungen damit, dass seiner Überzeugung nach alles, was in Bezug auf N-Strahlen thatsächlich beobachtet worden ist, auf physiologischen Wirkungen im Auge be- ruhe. Eine Anfrage ergab, dass zwar viele der Anwesenden versucht haben, die Blondlot- schen Experimente zu wiederholen, dass dies aber niemandem gelungen ist. Ein Experiment, das Herr W.A.D.Rudge anführte, und das darin besteht, ein lumineszierendes Papier im Dunkeln vor das geschlossene Auge zu halten und mit einem Gegenstand zu berühren, worauf ein deutliches Dunklerwerden eintreten soll, ist nach Herrn Lummer als ein physiologischer Effekt zu erklären und hat, wie Herr Rubens bemerkt, jedenfalls nichts mit N-Strahlen zu thun, da einerseits Berührung des Papiers für den Effekt notwendig ist, andererseits der be- rührende Gegenstand keine der von Herrn Blond lot angeführten Quellen von N-Strahlen zu sein braucht. Herr J. B. Burke berichtet über seine nega- tiven Resultate bezüglich der N-Strahlen und erwähnt ebenfalls Experimente, die zeigen, wie leicht man in diesen Versuchen Täuschungen unterworfen ist; bei der Wellenlängenbestimmung des Herrn Blondlot, berechne sich aus den von diesem angegebenen Zahlen eine so geringe Intensität ("snoo) ii^ den Interferenzstreifen, dass eine allenfallsige Wirkung der N-Strahlen der Beobachtung entgehen würde. A. Schuster (Manchester): Über die Ioni- sierung der Atmosphäre. Herr Schuster führte zunächst aus, dass der lonengehalt von 2 Faktoren abhängt, von der Anzahl der pro Sek. erzeugten Ionen und von dem Betrag der Wiedervereinigung, und dass man diese beiden Faktoren einzeln kennen müsse. Es sei daher ausser der Ionisierung auch noch die Konstante der Wiedervereinigung zu be- stimmen. Der von Herrn Schuster konstru- ierte Apparat ist im wesentlichen der von Herrn Ebert angegebene, unter Anbringung einiger Verbesserungen. Zur Bestimmung der Wiedervereinigungskonstante setzt Herr Schu- ster vor das Aspirationsrohr ein längeres Blech- rohr, in das nacheinander an zwei vom Elek- troskop verschieden weit entfernten Stellen ein schwaches Radiumpräparat eingebracht wird. Aus dem Unterschied der Elektroskopangaben in beiden Fällen erhält man dann die Konstante der Wiedervereinigung. Diese Konstante variiere oft ausserordentlich rasch und der Vortragende glaubt daher, dass wir in unserer Erkenntnis nicht wesentlich weiterkommen werden, solange wir nicht selbstregfistrierende Apparate haben. Ausserdem wurde auf die Veränderlichkeit des normalen Elektrizitätsverlustes hingewiesen, der sich oft auf das 5 — 6 fache steigert, wenn man das Elektroskop aus dem Zimmer in den Sonnen- schein bringt; diese Veränderlichkeit könnte durch die Annahme sehr langsam beweglicher Ionen erklärt werden, die nur durch Konvek- tionsströme zur Wirkung kämen. Herr G eitel bemerkte hierzu, dass er die Anwendung von Radium in dem Apparate wegen der drohenden Infektion für gefahrlich halte. Herr Elster wies auf die Beziehung hin, die in Kellern und Höhlen zwischen der Leit- fähigkeit und der Anwesenheit von radioak-' tiven Stoffen gefunden wurde. In grosser Höhe finde man in offener Luft oft ausserordentlich grosse Mengen radioaktiver Emanation. Bezüglich des Bedenkens des Herrn Geitel erwiderte Herr Schuster, dass er die Gefahr bei Anwendung des Radiums in einem ver- schlossenen Glasrohr nicht für allzu gross halte. Diskussion über Radioaktivität ge- wöhnlicher Materie. Herr J. J. Thomson eröffnete diese Dis- kussion. Er betonte zunächst die Schwierig- keit derartiger Untersuchungen, die durch die fast überall vorhandene Anwesenheit der be- kannten radioaktiven Stoffe, vor allem des Radiums, bedingt sei. Die einzige Möglichkeit, die Frage zu ergründen, bestehe in der sorg- fältigen Messung der von den einzelnen Mate- rialien ausgegebenen Strahlungen; auch dann bleibe aber noch die Frage offen, ob die bei ge- wöhnlicher Materie beobachtete Radioaktivität nicht eine sekundäre Erscheinung ist, hervor- gerufen durch eine überall vorhandene sehr durchdringende Strahlung. Herr Mc. Lennan und Herr Strutt haben gleichzeitig gefunden, dass die Ionisierung in einem Gefäss vom Material der Wände abhängt. Ein Teil der Wirkung der Wände bestehe in der Aufhaltung der von aussen kommenden Strahlung. Nach Rutherford und Cooke bewirke jedoch eine halbe Tonne Blei keine stärkere Verminderung der Ionisierung als eine 5 cm dicke Bleischicht. Nach den Versuchen des Herrn Cooke sei die Schirmwirkung einer Bleiplatte gegenüber der Strahlung vom Himmel die gleiche wie die gegen- über der Strahlung von der Erde, ein Resultat, das von Herrn A. Wood im Cavendish- Laborato- rium bestätigt wurde. HerrA. Wood habe ferner festgestellt, dass die maximal« Verminderung der Ionisierung bei Anwendung verschiedener Digitized by Google 6o8 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. Metalle verschieden ausfalle. Versuche des Herrn Campbell im Cavendish- Laboratorium über die Abhängigkeit des Sättigungsstromes von der Grösse des Gefässes führten zu dem Schluss, dass ausser einer durch das ganze Volumen gleichmässig verteilten ionisierenden Wirkung in der Nähe der Wände eine verstärkte solche Wirkung vorhanden sein müsse und zwar zeigte sich letztere abhängig vom Material der Wände ; weitere Versuche d es Herrn Campbell haben er- geben, dass die Wirkung eines Metalles auf die Ionisierung eines daneben befindlichen durch Aluminiumfolie abgeschlossenen Luftvolumens fiir verschiedene Metalle verschieden ist. Wollte man diese Effekte durch Verunreinigungen er- klären, so müsste man die Annahme einer sekundären Strahlung, hervorgerufen durch die primäre Strahlung von im Metall enthaltenen Radium, machen, doch glaubt Herr Thomson die Annahme einer spezifischen Strahlung der Me- talle aus dem Umstand folgern zu müssen, dass die von Herrn A. Wood für verschiedene Metalle beobachteten lonisierungsstärken mit den von Herrn Strutt gefundenen nahezu übereinstimmen. Nach Versuchen des Herrn Mc. Lennan geben die Metalle auch spezifische Emanationen aus. Herr G eitel glaubt, dass noch weitere Ex- perimente nötig seien, um zu zeigen, ob wirk- lich alle Materie radioaktiv sei; in der Atmo- sphäre seien bisher nur die Emanationen von Radium und Thorium gefunden worden. Herr Schuster fragte, ob man nicht eine ausserordentlich starke Strahlung von der Ge- samtmasse der Erde erwarten müsste, wenn thatsächlich eine so durchdringende Strahlung bestehe. Er erwähnte femer noch die Möglich- keit von Strahlungen, die der Ionisierung ent- gegenwirken; es sei sehr merkwürdig, dass nach den Versuchen des Herrn Cooke eine Blei- platte über dem lonisierungsgefäss dieselbe Verminderung der Ionisierung bewirke wie unter diesem. Herr W. Wien machte darauf aufmerksam, dass man 2 Arten radioaktiver Strahlungen unterscheiden müsse: Bekanntlich sende jeder Körper bei hoher Temperatur eine negative Straiilung aus; in geringerem Grade werde dies auch bei niederer Temperatur der Fall sein; dieseJStrahlung müsste dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik gehorchen. Davon zu unterscheiden sei die Strahlung, die von den verschiedenen bekannten radioaktiven Sub- stanzen ausgegeben werde, und die nichts mit dem zweiten Hauptsatz zu thun habe. Herr O. Lodge folgerte gleich Herrn Thom- son aus den charakteristischen Kurven, die die radioaktiven Eigenschaften der verschiedenen Metalle darstellen, dass wir es nicht mit Radium- verunreinigungen zu thun haben, sondern mit thatsächlicher Radioaktivität gewöhnlicher Ma- terie. In diesem Fall sei dann alle Materie nur in Übergangsformen vorhanden. In dem Schlusswort bemerkteHerr J.J.Thom- son bezüglich der obigen Äusserung des Herrn Schuster, dass es sich nur um relativ durch- dringende Strahlungen handle, und dass man daher keine uneingeschränkte Summierung der Strahlung von allen Teilen der Erde anzunehmen habe. Lord Kelvin, Über eine Kombination von Atomen, die die Eigenschaften von Polonium und Radium zeigen würde. Der Vortragende stimmt der jetzt herrschen- den Ansicht bei, dass die in Erscheinung tretende Energie der radioaktiven Stoffe aus einem inneren Energievorrat stamme, glaubt jedoch, dass man die Radioaktivitätseigenschaften, posi- tive und negative Strahlungen auszusenden, ohne Annahme eines Zerfalls der Atome in folgender Weise erklären könne. Zwei kugel- förmige Atome (Fig. 3a) haben jedes eine Ladung, O© -O a Fig. 3- die ein wenig kleiner ist als 4^; zwischen beiden ein Elektron ( — e). Ein solches System ist stabil, aber sehr nahe der Instabilität. Wird aus irgend- einer zufälligen Ursache die Entfernung des einen Atoms etwas vergrössert, so wird es unter Entwicklung einer Energiemenge von 6^'^/r ab- gestossen. Man braucht nur den Radius r der Atome der radioaktiven Elemente ent- sprechend klein anzunehmen, um die beobach- tete grosse Energieentwicklung zu erklären. In analoger Weise lässt sich die Ausstossung nega- tiver Teilchen nach dem Schema b (Fig.) erklären. Allerdings vermag diese Theorie keine Rechen- schaft zu geben über die Unabhängigkeit der Radioaktivität von der Temperatur und über die Erscheinung der Emanation. H. A.Wilson, ElektrischeLeitfähigkeit von Flammen. Herr Wilson hat neuerdings genaue Messun- gen an einer besonders konstruierten Gasflamme ausgeführt. Der Brenner bestand aus einem horizontalen Quarzrohr von ca. 25 cm Länge mit einer grossen 'Anzahl feiner Löcher entlang der oberen Mittellinie, aus denen das Gas-Luft- gemisch in Form einer langen flachen Flamme von nahezu rechtwinkliger Begrenzung und ca. 3 — 4 cm Höhe brannte. Aus den Messungen leitete er die Beziehung zwischen Elektrodenspan- nung y und Stromstärke i in der Form ab: Digitized by Google Physikalische Zeitschrift.- 5. Jahrgang. No.'i9. 609 I '--= Ai"^ + BP + C- d- i, wo A, B, C.Konstante und d die Elektrodenentfernung ist. Hieraus schloss der Vortragende, dass der Strom weit vom Sättigungszustand entfernt und praktisch vollständig einer Volumenionisation. zuzuschrei- ben ist. O. W. Richardson, Elektrische Eigen- schaften heisser Körper. Im Anschluss an seine Untersuchungen über die Aussendung negativer Ionen durch heisse Körper hat der Vortragende die Aussendung von positiven Ionen untersucht. Im allgemeinen ist diese mit der Zdt veränderlich; unter Be- dingungen jedoch, wo dies nicht merklich der Fall ist (bei relativ niedriger Temperatur), wird der Betrag der ausgesandten positiven Elektrizität durch einen Ausdruck derselben Form gegefben, wie der die Abgabe negativer Elek- trizität darstellende. J. A. Fleming, Elektrische Wellen I längs Drahtspalen und einie Anwendung' I derselben zur Messung der bei der draht- j losen .Telegraphie benutzten Wellen- I längen. Eine lange Ebonitstange ist mit einer Lage seidenumsponnenen Drahtes umwickelt; darauf schleift ein zur Erde abgeleiteter, stanniolgefütter- ter Metallsättel. Das eine Ende der Spule ist mit einer isolierten Metallplatte versehen, der eine zweite Metallplatte gegenübersteht, welch letztere mit dem Oszillationsstromkreis verbunden ist. Man verschiebt den Sattel so lange, bis eine Neon- Röhre in der Mitte zwischen Sattel und Platte einen Knoten anzeigt. Aus der so gemessenen Wellenlänge und den Konstanten der Draht- spule lässt sich dann die Schwingungsdauer be- rechnen. Cambridge, August 1904. A. Bestelmeyer. (Eingegangea l.' September 1904.) . BESPRECHUNGEN. F. Dessauer und B. Wiesner, RQckblick auf die Entwicklung der Röntgentechnik, gr. 8. 20 S. Wiesbaden, O. Nemnich. 1904. M. —,80. Der vorliegende Artikel ist ein Separat- abdruck des ersten Kapitels eines im Erscheinen begriffenen Werkes: Kompendium derRöntgeno- graphie, das von den Verfassern herausge- geben wird. Auf wenigen Seiten findet man in der vorliegenden Broschüre den historischen Entwickelungsgang der Technik und Praxis in der Anwendung der Röntgenstrahlen darge- stellt. Wenngleich die Behandlung des Gegen- standes, da die Verfasser selbst stark Partei sind, nicht als eine unparteiische gelten darf, wenngleich der Ton sogar zum grossen Teile ein reichlich polemischer genannt werden muss, so dürfte der Inhalt doch die Leser der Zeit- schrift lebhaft interessieren. • Dem Kompendium selbst aber dürfte es zum Vorteil gereichen, wenn die polemische Behandlungsweise des Stoffes nicht über das erste Kapitel hinausreichte. E. Böse. Briefkasten. Bemerkung zu der Arbeit von Blaas und Czermak! Es ist zwar üblich, Prioritätsansprüche nur fQr die eigene Person geltend zu machen. In dem hier vorliegenden Falle handelt es sich um die Arbeit eines Verstorbenen, dem ich im letzten Jahre seines Lebens näher getreten bin. V,% mag I dies als Begründung für die hier beliebte Abweichung von dem sonstigen Gebranch dienen. Die von'den Herren J. Blaas und P. Czermak in dieser Zeitschrift 6, 363, 1904 beschriebene Wirlcung uobelichtetor Zinkplatten auf die photographische Platte ist bereits 1S9S von dem 1901 verstorbenen Herrn Max Maier in einem Aufsatz: „Versuche über die Einwirkung von Zink und Queck- silber auf die lichtempfindliche photographische Platte" (Natur und Offenbarung 44, 223, 1898) publiziert Worden. Der Weg, welcher damals zur Entdeckung der Erscheinung führte, war fast derselbe, der die Versuche des Herrn Blaas veran- lasste: es sollte die photographische Wirkung von Leucht- farben studiert werden, wobei zwischengelegte Zinkscheiben durch diese abgebildet werden sollten. Es heisst dort: „Die Leuchtschirme waren vor dem Versuche den Sonnenstrahlen ausgesetzt worden , so dass sie in der photograpfaischen Dunkelkammer eine wunderschöne blaue Phosphoreszenz zeigten. Nach 5 Tagen wurden die photographischen Platten nach Entfernung der Zinkstiicke und Leuchtschirme entwickelt. Da zeigte sich nur auf jenen Platten eine Einwirkung, auf welchen ein rechteckiges Zinkstttck gelegen hatte. Der Ein- fluss erstreckte sich jedesmal auf das ganze, Zinkstück .... Auf allen jenen Platten, auf welchen nur iBaI,mainsche Leuchtschiime gelegen hatten, zeigte eich nicht die mindeste Einwirkung." Ebenso wirkten: Quecksilber, Pech; Benzol und schwarzes Papier. Bezüglich der Absorption dieser photochemischen Wirkung heisst es weiter: „Jede Einwirkung unterblieb, wenn ich zwischen die lichtempfindliche Trocken- platte und den zu untersuchenden festen oder fliissigen Körper eine Glastafel brachte." Kurze Referate des betr. Aufsatzes finden sich: Beibl. 22, 914, 1898 sowie Fortschr. 64, 146, 1898. Dr. -Carl Forah. Darmstadt, 30. Aug. 1904. Personalien. . ■ . (Die Herausgeber. bitten die Herren Pachgenossen , der Redaktion vpn eintretenden &nderung;en mSglichst bald Mitteilung zu machen.) Es wurde berufen: Der a. o. Professor der theoretischen Physik und physikalischen Chemie an der Erlanger Univer- sität, Dr. G. C. Schmidt als o. Professor an die Universität Königsberg. Es erhielten den Titel Professor: Die ständigen Mit- arbeiter beim Meteorologischen Institut Dr. K. Kassner und Dr. J. Edler in Berlin. Digitized by Google 6io Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. Vorlesimct^eneicluiis fOr dm» Winter- semester 1904/05. Technische Hochschule Aachen. Wällner: ExperimeDUlphysik I, 6; Physik ia matlie- OMtischer «ad expcrimenteUer Behandlnagsweise (soagewUiIte Teüe), 3; Übungen im physikalischen Laboratorium (mit Hagenbach ond t. Pirani). — Hagcnbftch: Mechanische Wbmetheorie, a; Physikalische Technik, 2; Experimentalphysik, «nxyklopädischer Kirn, 3; Physikalische Chemie, a. — HS- lOMher: Praktische Telegraphie nnd Femspiechvesen 3. — FoUb: Meteorologie, 2: Meteorologische Technik, i; Obnngen im meteorologischen ObsefTatoriom; AusgewShlte Kapitel ans der Meteorologie, l. — Chrotriaa: Theorie der ElekttizitSt und des Magnetismus, 5; Theoretische Elektrotechmk, *; Elektrotechnisches Praktikum. — Raach: Elektrische Arbeits^ Bbertragnng, 3 ; Entwerfen von Dynamomaschinen und Trans- formatoren, 3; Elektrische Kenstnüctionittbnngen, 2. — Final: Elektrische Leitongen, i; Obangcn in Berechnnngen elektri- scher Leitungen, i. — Harmumn: Mechanische Techno- logie I, 3 ; Fabrikanlagen und Arbeitsmaschinen, 2, Zeichnen 2. — Weber: Mechanische Technologie n, 4. — Jiuikan: Arbeiten im maschineatectinischeii Ijtboratorium I und U, i. — K5ohy: LokomotiTbau 11, 2; Eisenbahnmaschinenbau, 3, Zeichnen t ; Masclüneaelemente, 4, Obuugen im Entwerfen, 5. — Obergethmann: Maschinenbau, 6, Obungen im Ent- werfen, 6; MaschinenkonstTuiercB, 6. — Ptnager: Theoretische Maschinenlehre U, 6; Kinematik, 2. — Ituts: Maschinen- zeichnen i, Übungen 9\ Maschinenskizzieren, 2; Kleinkraftma- schinen, 3; EnzyklopSdische Maschinenlehre, 4, Obongen 2; Heiznng und Lfiflung der GebSude, 3. — Bredt: Chemie des Benzols und des Pyridias, 3; Orga- nisches Praktikum (mit Levy); Anleitung zu selbstlndigen Arbeiten auf dem Gebiete der organischen Chemie. — Olaaaen: Allgemeine und anorganische Experimeataldiemie, 6; Massanalyse, I; Experimentalchemie , enzyklopSdischer Kurs, 2; Anorganisches Ftaktiknm (mit Clören, Fischer, Hinrichsen und Köster); Elektrochemisches Praktikum. — Bau: Chemische Technologie, 4; Entwerfen ron chemischen Fabrikanlagen, 4; Chemisch-technisches Praktikum (mit Strntz und Hahn); Warenkunde ni: Mineralreich, 2. — KaplT: Firberei und Textilchemie, 3. — Hinriehaen: FlOssige und feste Lösnn(;en, i ; Chemische Tagesfiragen, i. — Btegeinaim : Spreng- und Zfindmittel, i. — Jürssps: Höhere Mathematik II, 3, Übungen, i ; Mathe- matisches Seminar, 3 g; Kanfmtnnisches Rechnen, 3; Ver- sichemngsmalhematik, 2. — KStter: Darstellende Geome- trie, 4, Zeichnen, 4; Graphische Statik, 3, Zeichnen, 3. — N. a.: Höhere Mathematik I, 8 bezw. 4, Übungen, l ; Aus- gewlhlte Kapitel der höheren Mathematik, 3. — Sommer- feld : Mechanik I, 5, II, 3, Übungen, i ; AnsgewShlte Kapitel ans der technischen Mechsitik, fttr Vorgeschrittenere, 2 g: — Haoasmann: Markscheiden und Feldmessen, 4, Übungen, >/] Tag; Markscheiderische Zeichen- und Rechenttbungen, 2; Ansgleichungsrechnnng, 2, Übungen, l; Markscbeiderisches Seminar, 3 ; EnzyklopSdie der Markscheidekunde, a ; Sphä- rische Trigonometrie, i, Übungen, a, — Bchuxnann: Prak- tische Geometrie I, 3, Übungen, 3, II, 3; Geodätisches Prak- tikum I, 3; Planzeichnen und Geodttisches Praktikum II, 4; AnsgewShlte Kapitel derGeodäsie, i g; Eisenbahntracleren, 3. — Universität BaseL Hagenbaoh-Bischoff: Experimentalphysik II: Licht, Wärme und Elektrizität, 6, Mathematische Ergänzungen, i g. — VeaderMÖbll: Analytische Mechanik, 4; Ein Kapitel der mathematischen Physik, 4; Mathematisch-physikalische Übungen, 2 g. — V^llon: Interferenzerscheinungen des Lichts, 2 g. — Flocard: Liest nicht. — NietBki: Chemisches Voll- praktikum, tägl.; Ausgewählte Kapitel der organischen Chemie, 3>l2. — Kablbaum: Ausgewählte Kapitel der all- gemeinen physikalischen Chemie, i Vi ; PhysikaUsch-chemisches Praktikum, tSgL; Kolloquium ftber theoretische Chemie, i f. — Hupe: Organische Experimentalchemie, $; Chemisches Vollpraktikum (mit Nietzki), tägl.; Chemisches Kränzchen (mit Nietzki und Fichter), l. — Flohter: Einführung in die Elektrochemie, i; Analytisches Halbpraktikum flir An- fänger, 9; Chemisches VoUpraktikum (mit Nietzki), tSgL; Stickstoffhaltige Ringsysteme, l g. — Kreis: Chemie der Nahrungs- und Genussmittel, 2; Übungen in der Unter- suchung Ton Lebensmitteln, 4; Arbeiten im Laboratorinm, tigL — NienlianB: Pharmakogoosie, 3; Phaimaieatische Chemie, 3; Pharmazeutisch-chemisches Fitkktiknm, 6; Mikro- skopisches Praktikum, 3 ; Pharmazeutisches Kränzchen, lg. — KlakeUn: Differential- und Int^ralrechnnag I, 3; Be- stimmte Integrale, 3 ; Wahrscheinlichkeits- und Veisicherungs- rechnnng, 3; Übungen im mathematischen Seminar, l g. — Biggenbekoh : Astronomische Geographie, 3; Theorie des Mediankreises, 3 g., Übungen, 2 g. — Bpieaa: Analytische Geometrie des Ranines, 3; ZsüUentheorie, 3. — Universität Berlin. Waiborg: Experimentalphysik I: Mechanik, Aknstik, Wbme, s. Mathematische Ergänrangen, i g; Praktische Übungen und Arbeiten Im physikalischen Laboratorium, a) fttr Geübtere, tägl., b) ftr Anf&ager (mit Blasins), 7, e) fllr Pharmazeuten (mit Starke), 3V1. — Weinatrin: Theorie des Elektromagnetismus nach Maxwell und Hertz, 3: Erd- magnetismus und ErdelektrizitXt, lg. — Börnateili: Expe- rimentalphysik I: Mechanik, Akustik nnd Wärmelehre, 3; Übungen im Gebrauch physikalischer Apparate, 4; Wetter- kunde, I. — Krigar-Measel: Theoretische Physik I: All- gemeine Mechanik der Massenpunkte und starren Körper, 4. — Neeaen: Geometrische Optik, 2. — Flanok: Theorie der Elektrizität nnd des Magnetismus, 4; Mathematisch-phy- sikalische Übungen, i g. — Starke: Elektrisdie Wellen (ex- perimentell), I. — Iiummer: Grundlage der Spektralanalyse und Grenzen ihrer Anwendbarkeit, mit Experimenten, l«/»- — Harteaa: Ausgewählte Kapitel aus der Wärmelehre, mit Experimenten, l g. — ■ Aaolüdliaaa : Elemente der höheren Mathematik mit besonderer Beräcksichtigung ihrer Anwendung in den Naturwissenschaften, 2. — V. Weaendonk: Über elektrische Entladungen, i g. — Fringaheim: Interferenz nnd Polarisation des Lichtes (experimentell), l'/i^- — BUt- aius: Übungen im Anschluss an das physikalische Praktikum, I g\ Physikalischer Kursus fflr Mediziner, 3*^. — X. Meyer: Einfahrung in die moderne Maschinentechnik, 3; Technische Exkursionen, g. — T. Ibeiiag: Maschiaenkiuide fBr Chemiker und Physiker, 3, Übungen, 3. — ▼. Besold: Allgemeine Meteorologie, 2 ; Ober Wind und Wetter, i g\ Übungen im meteorologischen Institut, a) fttr Anfänger, 3, b) fttr GeSbtcre, 15 bis 3$; Meteorologisches Kolloquium, \ g. — MttlBMrdns: Meteorok^:ischebistrumenteuadBcobschtuD|en, i ; Ausgewählte Kapitel aus der Meereskunde, i g. — Lees: Ober die jeweiligen Witterungsvoigänge, l g\ Einführung in die KKmatologie, l. — Iiaadelt: Allgemeine und physikalische Chemie, 4.; Praktische Übnogen im zweiten chemischen UniTenitiUs-LÄ- boratorium, tägL; Physikalisch-chemische Arbeiten (mit Jahn), tägl. — E. Fiaiüher: Anorganische ExperimentJchemie, j; Praktische Arbeiten im ersten chemischen UniTcrsitils-Laho- ratorium (mit Gabriel, Pschorr, Stock and DielsX tSgL — vant Haff: Ausgewählte Kapitel der physikalischen Chemie, i g. — Pümer: Anorganische Experimentalchemie, 6. — Iilebermann: Organische Bxperimentalcheiaie,^ 5; Praktische Übungen im organisch-chemischea Laboratorium, ({gl. Biedermana: Tcchnbche Chemie U: Die orga- nischen Stoffe mit Demonstrationen, 4. — Ctabriel: Hass- analyse und Gasanalyse, 3. —Will: Geschichte der Chemie, 3; Ausgewählte Kapitel der technischen Chemie, 1 ^. — ]Pook: Einleitung in die X:hemie, x; Chemische Krystallo- graphie, I. — ' Jahn: Elemente der Differential- und Integral- rechnung fllr Chemiker, i g\ Die beiden Hauptsätze der Thermodynamik und ihre Bedeutung fBr die theoretische Chemie, 3. — Botb: Physikalische Methoden der chemischen Analyse, l ; Die elektrolytische Dissoziationstheorie, ihre Be- gründung und Anwendung, speziell auf die chemische Analyse, I, Stoek: Repetitorium der anorganischen Chemie, i. — Thoma: Toxikologische Chemie, I«/,; Pharmazeutische Chemie: Anorganischer Teü, mit Experimenten, 4; Praktische Übungen im pharmazeutische» Institut (mit W. Traube^ tigL _ Sebotten: Cheaüe und Physiolo^ der Emihnu«, 3 — V Boohka: Geschichte der Chemie, »; Chemie der Nahrungsmittel, Gennssmittel und Gebranchsgegeaständ«, mit Berücksichtigung der emschlägigcn Gesetzgebung, 4. — Wlebelbaua: Technologie ftr Chemiktr U: Organische Stoffe, mit Experimente» und Exkursionen, 4; Chemische Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. 611 Technologie f&r Juristen, 2; Obnngen im teclmologiicben Inatititt der UniTersität, t£gl. — H. Tranb«: Mikrochemische Analyse, mit Übnngen, i. — Xeyerhoffer: ElelctrochemSe, 1. — Büchner: Anotganische Experimentalchemie, 4; An- organisch- und organisch-chemisches Praktikum im chemischen Laboratoriam der landwirtschaftlichen Hochschule, gtot- und halbtigig. — Boflenlieim: Anorganisdi-chemisches Prak- tikum (mit R. }. Meyer und Koppel), Ugl.; Praktische Übungen in der Gas- und Massanalyse, 3; Kolloquium Aber anorpinische Chemie, l'/i- — Koppal: Kolloquium tber allgemeine und physikalische Chemie, ierbliek Aber die Methoden und Ergebnisse der Astronomie, lg. — Strave: SphSrische Astronomie, 3. — Marouae: Die Fehler der Sinneiwahrnehmung bei Pribcisionsmessungen, mit Lichtbildern, i g; Allgemeine Himmelskunde, mit Licht- bildern, l'/j; Theorie und Praxis geograplüsch- und nautisch- astronomischer Ortsbestimmimgen, einschliesslich der bei Forschungsreisen Torkommenden Aufgatien, mit Übungen, 2; Kolloquium über ausgewählte Kapitel der astronomisdien Geographie und Aufgaben der geographischen Ortsbestimm- ung, i'/j^. — BauBChlnger: Bahnbestimmung der Kometen ttnd Planeten, 3, Übnngen, lg. — Helmert: Die kürzeste Linie in ihrer Anwendung auf geodätische Messungen, ! g; Ober die Bestimmung der Figur der Erde, i. — Sohelner: Photographie der Gestirne, 3; Astrophysikalisches Kolloquium, lg. — Battermanu: Ausgleichungsrechnung nach der Me- thode der kleinsten Quadrate, It/i- — Bsgert: Ausgleichungs- rechnung, I, Kolloquium, t g. — Technische Hochschule Berlin. 'S. K.: Experimentalphysik, 4; Physikalische Übungen, 4, flir Praktikanten der chemischen Laboratorien, 3; Mathe- matische Physik, 3. — Qrtuunaoh: Magnetische und elek- trische Masseinheiten und Messmethoden, 2; Physikalische Massbestimmnngen und Messinstrumente, 4. — Kiliaohert Die physikalisdien Grundlagen der Elektrotechnik n, 2; Grandzflge de Potentialtheone und ihre Anwendung in der Elektrizitätslehre, 2 ; Elektrische Schwingungen und Funken- telegraphie, i. — Krigar-lCenswl: Theorie der Elektiizitit und des Magnetismus, 4; Theorie der Wärme (Thermodynamik), 2. — Bubens: Experimentalphysik, 4; Übungen im physika- lischen Laboratoriam: Physikalische Messungen, 4. — Qlei* oben: Photographische Optik und Anleitung zur Berechnung photographischer ObjektiTe, 2. — Oroaa : Mechanische Wänne- theorie, 4; Einleitung in die mathematische Physik, 2; Ein- leitung in die Potentialtheorie, 3; Theorie des Galvanismus, 2; Gastheorie, 2; GrundzBge der Energetik, i. — PetlOldt: Über die mechanische Naturansicht, l g. — Kaianer: Wetter- kunde itlr Techniker mit Beispielen ans dn Praxis, l. — ICiethe: Spektralanalyse, mit Übungen, 2; Allgetteine Photn- grephie: Apparatenknnde, ÜtwraicM tlber die gebräuchlidien photographischen Prozesse, 2; Einfllhrung in die photogta- phische Optik, i; Praktische Arbeiten im photochemischen Laboratorium, tigl.; Photographische Ül>ungen in den ge- bräuchlichen Prozessen, 1 6 ; LichtpausSbungen, i oder 4 wöchige Kurse. — Berrtui: Einftlhrung in das Studium der Elektro- technik, 2; Die Grundgesetze der Wechselstromtechnik, 2. — Blaby: Elektromechanik, 4; Ausgewählte Kapitel aus der Elektromechanik, 2; Übungen im elektrotechnischen Labora- torium (mit W. Weddiag), 4 Tage. — W. Weddlng: Elektrotechnische Measknade, 2; Ensyklopidische Elektro- technik mit EinschluM der Elektrotelegiaphie, mit Bzpetf- menten a) Elektrotechnik, 2, b) Elektrotelegraphie, 1. — W. Belohal: Elektrische Bahnen, 2, Übungen, 3. — KUngen- berg: Projektierung elektrischer Anlagen, 2, Übungen, 3. — atreeker: Elektrotelegraphie, 2. — Kallmann: Betriebs- technik dir Elektrizitttawerke und Strassent>ahnen, 2; Elek- trische Einrichtungen modemer Centralen und Leitungsnetze, 2. — Kapp: Bau der Dynamomaschinen ftlr Gleichstrom, 2, Übungen, 3. — Vogel: Elektrotechnische Berechnungen, 2. — ZehmA: Elektrische Stadt- und HaupteisentMihnen, 2. -^ Biedler: Arbeitsmtschinen, 4, Übnngeai, 4. — W. Haart- mann: Kinematische Geometrie und Äeoretische Kinematik, 2; Maschinengetriebe: Anwendungen der Kinematik, 2. — T. Berrlea: Eisenbahnmaschinenban, Fahrtenge, Oberbta, Be- triebs- und Verkehrsanlagen, Unterhaltong, 4, Übungen, 4; Eisenbahnbetrieb u. Signalwesen, 2; Kraftwagen: Automobilen, 2, Übungen, 2 ; Eisenbalmmaschinenwesen ihr Bauingenieute, 2. — Heyn: Mechanische Technologie I und Eisenhilttenkunde, 2; Mechanische Technologien und Materialienknnde, 4, Übgn., 2; Zustandsänderung der Metalle, * g. — H&noaiUl: Spezielle mechanische Technologie, 4; Werkzeugmaschinen, 2. — Joeae: Wärmetechnik, 2, Obgn. I, 14 tigig, 5, 11, 6, m, 10. — Käm- merer: Maschinenelemente, 4, Übgn., 8; Entwerfen ron Hebe- maschinen, 4; Entwerfen ron schwierigeren Hebemaschinen und von Maschinen zu Verkehrsanlagen & staatiiche, kommu- nale und industrielle Betrieb«, 4. — LudeWigt Wasserkraft- maschinen. 2 ; Entwerfen ron WasserknAinatchiAen und Dampf- kesseln, Übungen, 4. — Martens: Materialprilfiingswesen mit Übungen, 2, Obgn., 2. — B. Meyer: Mechanik I, 4, Übgn., 2, II, 4, Übungen, 2. — X. Beiobel: Einleitung in den Maschinenbau, 2, Übgn., 6; Wasserkraftmaschinen, 2, Übgn., 4. — Behleelncer: Werkzengmaschmen, 2, Übungen, 4 t Fabrikbetriebe, 2, Übungen, 4. — Btompf: Dampfmaschinen- bau (einschliesslich Dampfturbinenban), 4, Übungen, 8. — Wehage; Angewandte Dynamik, s; Angewandte Hydraulik, 4. — Helnelt Theorie, Konstruktion und Verwendung der Kälteerzengnngsmascbinen, 2; Maschinenkunde, 2, Übungen, 4. — Htlpeii: Rationelle Arbeitsmethoden und Kalkulation, 2. — Iieiet: Mechanik I, 4, Übungen, 2, n, 4, Übgn., 2. — ▼. Knorre: Analytisdie Chemie: Quantitative Analyse, i; Praktische Arbeiten im elektrochemischen Laboratorium, ti^l.; Allgemeine Elektrochemie und Anwendung der Elektro- lyse in der chemischen Industrie, 4; Abriss der technischen Gasanalyse, mit Übungen, 2. — Iilebermann: Organische Chemie I: Die offenen Kohlenstoffketten, 5; Praktische Ar- beiten im organischen Laboratorium, tägL — Witt: Chemische Technologie II: Organische Verbindungen, Faserstoffe, Papier, Leder, Fette, Ole, Seifen, Beleuchtung, Trockene DestiUfetioa: Gasbereltong, Kokerei, Teer, Destillation, Holzschwelerei, BraunkohlesteinOl, 4; Farbstoffe, Bleicherei, Färberei, Zeug- drnck, 2; Praktische Arbdteu im technisch-chemischen Labo- ratorium, tigL — ▼. Baobka: Chemie der Nahrunesmlttel mit Berflcksichtignng der Nahrungsmittelanalyse und fii9iteH(dogie, 4; Geschichte der Chemie, a. — BrdtnMim Eitperimental^ Chemie I, 4; Abriss der Experimentalchemie, 2; Praktische Arbdten im anorganischen Laborttorium, tägl, -^ Holde: Untersuchung pflanzlicher und tierischer Ole, Fette ttnd Wachse, 2; Übungen in organisch-technischen MaterialprIUiugen (Fette, öle. Wachse, Firnisse), 2. — TMUbe: Physikalische Chemie, 2; Physikalisch-chemische Übgn., 3; Physilcalisch-chenusches Kolloquium, I. — AMdt: Ausgewählte Teile der physika- lischen Chemie, I. — BÖmiteili: Ausgewählte Kapitel der technisch-chemischen Analyse, 2. — JVoUob: Einleitung in die Elektrotechnik ihr Chemiker, i. — Jnnghahä: Techno- logie der Proteinstoffe: Albuminoide (Leder-, Leim-, Gelatine- fiwrikation n. §. w.}, mit Exkursionen, 2. — Juilsoh: Übgn, Digitized by Google 6l2. Physikalisch^ Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 19. im Entwttfen von chemischen Anlagen, 4'; Luftrecht, r. — Kötbner^ Grundlagen der Laboratoriumspraxis I und IL fllr An&Dger, 3 ; Probleme der anorganischen Chemie, l. — Kuh- ling: Repetitorium der organischen Chemie, 2, — Simonis : Repetitionen ans der organischen Chemie in Form Ton Kollo- quien, 2; Organisch-chemische Arbeitsmethoden, i ; Organisch- chemische Analyse, l. — Stavenhagen: EinfilhniDg in die Experimentalchemie, 2.. — VoBWinokel :; Einiiihrung in die organische Chemie, 2. — Wolffenstein: Die Chemie der Alkaloide, 2. — Hettner; Höhere Mathematik: Differential- und Integral- rechnung, Analytische Geometrie, 6, Übungen, 2 ; Theorie der Raumkurven and Flächen, l. — : Dziobek: Höhere Mathe- matik': Differential- und Integralrechnung, Analytische Gep- dxetrie, 6, Übungen, 2. — HaentBschel: Elemente der Diffe- rential- Und Integralrechnung und der analytischen Qeometrie, 4. — Hauok;' Darstellende Geometrie L 5, Übungen, : 5. — Hertser: Darstellende Geometrie I, 5, Übungen, 5. — JoUes: Darstellende Geometrie I, 5, Übungen, 5; Graphische Statik, 2, Übungen, 2. — Ijampe: Höhere Mathematik : Differential- und Integralrechnung, Analytische Geometrie, 6,; Übungen, 2; Bestimmte Integrale und Differentialgleichungen, 2. — Stei- nits: .Potentialtheorie, 2; Funktionentheorie I, :2; Niedere Analysis und Algebra, 2 ; Synthetische Geometrie, 2. -^ Cranz : Graphische Statik, 2, Übungen, 2. — HesBenberg: Dar- stellende Geometrie II, 5, Übungen, 5. -:- Jahnke : Die Vek- toren und ihre Anwendung auf Probleme der Mechanik imd mathematischen Physik, 2; Repetitorium über analytische Geo- metrie, Über Differential- und Integralrechnung und Über Diffe- rentialgleichungen, 2. — B. JCäUer: Differential- und Inte- gralrechnung, 4. — Universität Bern. Förster: Experimentalphysik II: Magnetismus, Elektrizi- tät, Wärme, 6; Repetitorium der Physik, 2; Theoretische Optik, I g". Physikalisches Praktikum, 4, — Qniner: Theorie der Elektrizität und des Magnetismus, 3; Die neuen Strahl- ungen, l; Allgemeine Beschreibung der Gestirne, l. — FriedJtlOim: Anorganische Experimentalchemie, 6; Quali- tative und quantitative Analyse. (Metalle], 2; Anorganisch- phemitches Praktikum (HalbpraktikumJ, tägl. ^us^er Sonnabend ; Analytisch-chemisches Praktikum fitr Mediziner, 8; Übungen in der technischen Gasanalyse, 3; Chemisches Seminar (mit T, Kostanecki), 2. — v. Kostaneck^: Organische Chemie II, 5; Organisch-chemisches Praktikum, tägL — Sohaffipr: Chemische Technologie der Nahrungs- und Genussmittel, 2; Praktikum im Laboratorium fUr Lebensmitteluntersuchung. — Tunbor: Die Chemie der Alkaloide, 2; .Repetitorium. der Chemie 'der Fettkörper, -ftlr Chemiker und Mediziner, i. — Mai: Anorganisch-chemische Arbeiten im Frivatlaboratorium ; Repetitorium der anorganischen Chemie, i ; Die wissenschaft- lichen Grundlagen idej- analytischen Chemie, l; Chemische Berechnungen, 1. — Ephraim: Kolloquium über Themata aus der anorganischen Chemie II, 2. — Oraf: Kugelfunktionen mit Repetitorium, 3; Besselsche Funktionen mit Repetitorium, 3 ; Gammafunktionen und Ber- nouUische Funktionen mit Repetitorium, 3 ; Elliptische Funk- tionen mit Repetitorium, 3; Differential- und Integralrechnung, 2; Differentialgleichungen I, 2; Renten- und Versicherungs- rechnung, 2; Mathematisches Seminar (mit Hub er], 2; Ma- thematisch - Tersiqherungswissenschaftliches Seminar . (mit Moser], 2. — Ott: Integralrechnung, 2; Analytische Geo- metrie II, 2; Differentialgleichimgen (Fortsetzung], l. — Huber: Sphärische Astronomie: I, 3; Theorie der Enveloppen und Brennlinien, 2. — Benteli: Darstellende Geometrie: Kurven, Strahlepflächen, reguläre Polyeder, 2, Übungen und Repetitorium, 2 ; Praktische . Geometrie I, ' l ; Konstruktive Perspektive, .1. — Crelier: RÄp^titions de G^om6trie, 2; Synthetische Geometrie des Raumes, 2. — Universität-Bonn. Kay ser : Experimentalphysik I : Mechanik, Wärme, Akustik , J; Physikalisches Laboratorium für Anfanger ' (mit Konen und Eversheim], 8, für Vorgeschrittene, tägl.; Physikalisches Kolloquium, 2 jf. — Iiorberg: Elektrostatik und Lehre vom Magnetismus, 4; Theorie des Potentials, 2 g. — Buoherer: Jbermodynamik, 2. ^ Konen: Theorie .der optischen In- strumente, 2.- -•- Kauftnatnin Theorie des Maj^netismus und der Elektrizität, 4, Übungen, I ^; Die neuen Strahlen (Ka- thoden-, Röntgen- und Radiumstrahlen], ig. — Pflüger; Dispersion des Lichtes, i. — ÜTersheim: Grundzüge der Elektrotechnik, 2, Elektrotechnische Exkursionen (mit Konen\ I Nachmittag g. — Anschütz : Experimentalchemie II : Organische Chemie, 6; Kolloquium über neuere Arlieiten auf dem Gebiete der Chemie, l g; Chemisches Praktikum ftir Anfanger und Vor- geschrittene, sowie Nahrungsmittelchemiker (mit Rimbach, Frerichs und. Kippenberger], tägl., für Mediziner (mit Rimbach], tägl. ausser Sonnabend. — Schroeter: Cyklische Kohlenstoffverbindungen I: Aromatische Substanzen oder 6en- zölderivate, 3. — Schmidt: Grundzttge der Chemie orga- nischer Stickstoffverbindungen, l. — Rimbach: Spezielle anorganische Chemie: Metalle und seltenere Elemente, 2; Analytische Chemie I: Qu.alitative Analyse, 2; Theoretische Chemie I: Atom- und 'Molekulartheorie, Eigenschaften der Molekularaggr^ate, 2; Übungen in der technischen Gas- analyse, 2 g; Übungen in den wichtigsten physikalisch-che: mischen Messmethoden, 3 ^. — Frerichs: Alkaloide, i g- Pharmazeutische Chemie I (anorganisch], 3; Toxikologie (Aus- mittelung von Giften], 1. — ^ppenherger: Chemie und Technologie der Nahrungs- und Genussmittel II, 2 ; ' Technik der elektrochemischen Prozesse, 2. — Bina: Chemische Tech- nologie, anorganischer Teil, mit Ejikursionen, 2. — Ijaar: Photographie II, 2; Photographisches Praktikum, 16 ^. — I>öb: Physikalische Chemie II: Verwandtschaftslehre, Thermo- chemie, Elektrochemie, Photochemie, 2; Organische Elektro- chemie, I ; Ausgewählte Kapitel der physikalischen Chemie fUr. Mediziner imd Biologen, l g; Elektrochemisches Praktikum ßlr Vorgeschrittene, 21 ^. — Kortum: Algebra, 4; Quadratische Formen, 2; Mathe- matisches Seminar, 2 g\ Mathematisches Seminar (mit Study und Heffter], I4tägig, 2 g; — Hefifter: Diffe- rential- und Integralrechnung II, 4; Darstellende Geo- metrie: Grund- und Aufrissverfahren, mit Zeichenübungen, $. — Study: Analytische Geometrie II, 4; Mechanik I, 3; Geometrische Übungen für Anfanger, lg. — Küst- nor: Theorie der Bahnbestimmung der Kometen und Planeteo. 3 ; Topographie des Sonnensystems, i ; Praktische Übungen im astronomischen Beobachten (mit Mönnichmeyerj. — Mönnichmeyer: Mechanik des Himmels, 2. — . Technische Hochschule Braunschweig. . . Weber: Physikalisches Praktikum (mit Prümra]; Experimentalphysik, 4 ; Mechafiische W.Hrmetheorie, 2 ; Elektri- zitätslehre, 2. — Feukert: GrundzUge der Elektrotechnik, 2 ; Elektrotechnik, 4; Elektrotechnische Konstruktionsübungen, 2; Elektrotechnisches Praktikum (mit Cruse], 6; Arbeiten im elektrotechnischen Laboratorium (mit Cruse), — MoB- 1er: Die elektrische Ausrüstung der Hebezeuge, 2. — Harting: Wissenschaftliche Photographie, 2. — Franke: Allgemeine Maschinenlehre, 3; Dampfmaschinenbau, 4, Übungen, 8; Berechnung und Bau der Dampfturbinen, l: Pampmaschinenbau, Gebläse- und Kompressorenbau, UbungcD, 8. — Friedmann: Theorie und Konstruktion der hydrauli- schen Motoren, 4; Maschipenelemente, 4, Übungen, 8. — Denecke: Heizung und Lüftung, 2; Berechnung und Bau der Hebemaschinen, 3, Übungen, 4; Eisenbahnmaschiuenbau, 3, Übungen 4; Technische Mechanik I, 3, Übungen, t, Re- petition, i. — Preusa: Maschinenzeichnen, 6. — Sohöttler: Kinematik, 1 ; Angewandte Wärmemechanik, 3 ; Mechanisches Laboratorium (mit Preuss] I, für Anfänger, 4, II, tTlr Fort- geschrittenere; Technische Mechanik II, 4, Übungen, l, Ke- petition, 1. — Iiüdicke: Allgemeine mechanische Techno- logie, 2; Fabrikanlagen und Werkst-atteinrichtungen, 2; Werkzeugmaschinen, 2, Übungen, 3; Spinnerei, 2; Weberei, 2; Technologische Übungen, 2. — B. Meyer : Unorganische Experimentalchemie, 5 ; Chemie der organischen Farbstoffe, 3; Arbeiten im I.aboratoriam für analytische und technische Chemie (mit Biehringer und Spengler]; Chemisches Kolloquium (mit Bodländert, g. — Biehringer: Analytische Chemie für technische Chemiker, 2; , Stüchiometrischc Rechnungen, l; Chemisch-technische Rechnungen, i. — Bodländer: Physikalische Chemie, 2: Met.-Ulurgie, 2; Grundzüge der Chemie, 3; Arbeiten im labo- ratorium für physikalische Chemie und Elektrochemie (mit Digitized by Google Physikalische Zeitschrift.. '5." Jahrgang. No. 19. 613 Lucas). — Beinke: CKemische Technologie II, erster Teil, ausfUbilich Stärke- und Gärungstechnik und Molkerei, ' 6 ; Technisch-chemische Analyse, 2; Untersuchungsmethoden auf dem Gebiete der Stärke- und GäruDgstechnik und Molkerei, 2; Arbeiten im Laboratorium für chemische Technologie II und limdwirtschaftlich-chemische Gewerbe (mit Streit wolf); Besprechungen aus dem Gebiete der chemischen Technologie II, monatlich, 2 g. — BeckurtB: Chemie der Nahnings- und Genussmittel, 2; Gerichtliche Chemie,' l ; .Massanalyse, i; Pharmazeutische Chemie, 4; Arbeiten im Laboratorium fUr pharmazeutische Chemie und Nahrungsmittelchemie (mit Troeger und F^erichs). — Troeger: Analytische Chemie, filr Pharmazeuten,' 2; Chemie der Benzolderivate, 2; Repeti- torium der anorganischen und organischen Chemie, für Phar- mazeuten, 2. — Dedekind: Elemente der Zahlentheorie, i; Theorie der Fourierschen Reihen, 2. — Fricke: Analytische Geometrie und Algebra, 3: Differential- und Integralrechnung I, 5, Übifngen, .2, II, 2 ; Grundzüge der höheren Mathematik, für Architekten und technische Chemiker, 2. — JUüller: Dar- stellende Geometrie, 4, Übungen, 6; Geometrie der I^ge,'2; Ausgewählte K.ipitel aus der Theorie der Kurven und Flächen, 2. — Wenticke: Statik starrer und elastisch-fester Körper, für Architekten, 4, Übungen, 2. — Koppe: Geodösie I,- 2; Übungen, 2; Ausgleichi^ngsrechnung I, mit Berechnungen, 2, Übungen, 4; Geodätisches Praktikum (mit Bohlan), 3; Plan- zeichneu (mit Bohlan), 2. — Universität Breslau. O. B. Meyer: Experimentalphysik II: Elektrizität, Mag- netismus, Wärme, 4 ; Übungen im physikalischen Laboratorium für Geübtere, tägl. — Neumann: Theoretische Optik, 4; Übungen im physikalischen Laboratorium (mit Schaefer), 3 od. 6; Übungen Im mathematisch-physikalischen Seminar, 2 g;. — iSchaefsr: Theoretbche Mechanik, 4; Beziehungen zwischen Elcktrizit.Ht, Magnetismus und Licht, experimentell, ig, — Ijadenburg: Organische Experimentalchemie, ' 5 ; Prak- tischTchefnische Katse-, a) für Mediziner, 5, b) für Landwirte, 6; Chemisches Kolloquium, I4tägig, 2 ^; Praktisch-chemische Übungen, ganz- und halbtägig. — Abegg: Physikalisches und physikalisch-chemisches Kolloquium (mit Neumann),'^'; Physikalische Chemie I: Theorie der Lösungen, Verwandt- schaftslehrc, Phasenlehre, 2, mit 'mathematischen Ergänzungs- stunden; Elektrochemisches Praktikmn (mit J. Meyer), 3. — Hera: Analytische Chejnie, 2; Massanalyse, l; Ausgewählte Kapitel aus der physikalischen Chemie: Thermochemie, Photo- chemie und Stereochemie, 2. — J. Ifeyer: Spezielle anor- ganische Chemie, 2; Einführung in die Thermodynamik, für Naturwissenschaftler, '2. — Gadamer: Organische Experi- mentalchemie mit besonderer Berücksichtigung der Pharmazie, 6; Ausmittelung der Gifte, i; Praktisch-chemische Übungen mit besonderer Berücksichtigung der Pharmazie, der forensi- schen Chemie und der Nahrungsmittelchemie, tägl.; Kleines chemisches Praktikum, 6; Prüfung der Arzneimittel, lg. — Ahrens: Die Anwendungen des elektrischen Stromes in den cbeiAischen und metallurgischen Industrien, 3 ; Die Technologie der Kohlehydrate (Zucker- und Stärkefabrikation), mit Ex- kursionen, 2; Pr.iktische Übungen und Anleitung zu selbstän- digen Arbeiten, tägl. ausser Sonnabend ; Technische Gasanalyse, I ; Ausgewählte Kapifel der chemischen Technologie, l g", Pr:iktischer Kursus in chemisch-technischen, gasanrüytischen und elektrochemischen L'ntersuchungsmethoden, Sonnabend; Landwirtschaftliche Technologie, mit Exkursionen, l. — Bosanes: Analytische Geometrie des Raumes, 3; Ein- führung in die Theorie der Differentialgleichurtgen, 2 ; Übungen des mathemittisch-physikalischeu Seminars, i g. — Sturm: Geschichte der Mathematik, i ; Zahleptheorie, 3 ; Polyeder, 3 ; Übungen des mathematisch-physikalischen Seminars, 2 g. — Iiondon: . Differentialrechnung und Elemente der Integral- rechnung, 4, Übungen, lg. — Frana: Niedere und höhere Geodäsie, 4 ; Ausgleichung der Bcobachtungsfehlcr, i ; Spek- tralanalyse, Photographie ufld Photometrie der Gestirne, 2; Astronomisches Kojloquium, i g. — Technische Hochschule Brunn. Jaumann: Physik, 5, Korrepetitionen, i; Physikalisches Praktikum, 3. — Szarvassi: Grundzüge der Physik,' 3. — Zickler: Allgemeine Elektrotechnik, 5; Elektrotech;iisches Praktikum II, S. — Nietbanmer: Bau elektrischer Maschinen II, 3; Projektierung elektrischer Anlagen, 2; Elektrotechnische Konstruktionsfibungen I, 2, II, 2, III, 2. — Schiel'.- Allge- meine Maschinenkunde I, 4. — rUUBil: Masqhinenbauelenjente, 4, Konstruktionsttbungen, 6; Maschinenlehre und Maschinen- bau I, 5, Konstruktionsübungen, 6; Technisches Zeichnen (Maschinenzeichnen), 6. — Wellner: Maschinenlehre und Maschinenbau II: Theorie und Bau der Wärmemotoren H, 7; Konstruktionsübungen für Maschinenbau II, 14. — Hellmer: Mechanik II : Dynamik und Hydraulik, 4, Übungen, i ; Ana- lytische Mechanik, 3; Enzyklopädie der Mechanik, 4. — Ifeu- mann: Grundzüge der Elastizitäts- und Festigkeitslehre, 4, Übungen, 1. — Habermann: Anorganische Chemie, '6; Analytische Chemie II (spezielle analytische Methoden), 2; Chemische Übungen I, 10, II, 20. — Ehrenfeld: Massanalyse, 2. — Frenzel: Elektrochemie I: Theoretischer Teil, 3; Elektro- chemisches Praktikum, 3. — HSnig: Agrikulturcfaemie, 3; Chemische Übungen III, 10; Chemie der Tier- und Pflanzen: Stoffe, 3; Enzyklopädie der technischen Chemie, 3,. — Donath: Chemische Technologie I, 6, III, 1 '/j, Übungen, 20. — Wein- reb: Spezielle Färberei und Zeugdruckerei, mit Übungen, 2. — XJlrich: Chemische Technologie der Teerfarbstoffe I^ 2, Praktikum. — ' HauBBner: Mechanische Technologie I: Me- talle und Holz, 5, 11: Spezielle Technologie der Faserstoff?, 3; Mechanische Bautecfinplogie, .2. — WaelBclj.: Mathematik I, 1. Teilt?, Korrepetitionen, 2 u. i. — Biermann: .'\usgewahlte Kapitel der höheren Mathematik: Mathematik II, 3, Korrepetitionen, i ; Mathematische Näherungs- methoden, 2; Über doppeltperiodische Funktionen, i^ — > Fisoher: Algebraische Gebilde, 2; Mathematische Übungen, 1. — Bupp: Darstellende Geometrie und konstruktives Zeichnen, 6, Übungen, 8. — Obenrauch: Geschichte der Geometrie, l. — Praatorfer: Technisches Zeichnen, 6. — KiesBl V. Mayendorf : Niedere Geodäsie, 6 ; Situations- zeichnen: Plan- und Terrainzeichnen, .4 und 372; Sphärische Astronomie, 3. — Universität Czernowitz. Handl: Experimentalphysik, 5 g. — Tuinlira: Theorie der Wärme, 5; Mathematisch-physikalisches SemiüM, 2 g, — ■ Fribram: Allgemeine Chemie I, 5; Chemische Übungen im Laboratorium für Anfanger, tägl.. ausser Sonnabend. — 'Daublebaky t. Stemeck: Differential- und Integral- rechnung, 5 ; Mathematisches Seminar, 2 g-. Mathematisches Proseminar, 2 g. — Technische Hochschule Danzig. M. Wien: Experimentalphysik: Mechanik, Wärme, Aku- stik, Optik, 5; Kleines physikalisches Praktikum, 8; Grosses physikalisches Praktikum,' tägl. — Dolezalek: £infilhmng in das physikalische Praktikum, 1; Ausgewählte Kapitel 4er theoretischen Physik, 2. — . Boiessler: Elektrotechnik II, 4; Elektrotechnisches Laboratorium, 9^ Projektierung elektrischer Anlagen, 2, Übungen, 4; Konstruktion 'und Berechnung von elektrischen Maschinen und Leitungsnetzen (mit Simons), 2, Übungen, 4.. — Simons: Elektrische Messkunde, 2. — Sohulze-Fillot: Kraftanlagen und Energieverteilung, 2; Maschinenteile, 4, Übungen, 4; Maschinen mit Arbeitsräderu, 2, Übungen, 4; Maschinenkunde, 2, Übungen, 2, — 'Iiorenz: Einführung in die Mechanik, 6, Übungen, 2; Festigkeitslehre, 2, Übungen, 2. — N. N.: Maschinenlehre, J, .Übgn., 6; Werkzeugmaschinen und Fabrikbetriebe, 2, Übungen, 4. — N. M".: Wärmemechanik, 4. — Wagener: Maschinenlabo- ratorium I und II, 4; Kolbenkraftmaschinea, 4, Übungen, 4; Arbeitsmaschinen, 2, Übungen, 2. — N. N.: Eisenbahnbe- trieb, 2; Eisenbahnmaschinenbau, 4, Übungen 4; - Lasthebe- maschinen, Übungen, 4. — Buff: Anorganische Experimentalchemie, 4; Praktikum im anorganisch-chemischen und elektrochemischenLaboratoriuiQ, tägl. — Wohl: Organisch-chemische Technologie mit Aus-» schluss der landwirtschaftlichen Gewerbe, 4; Praktilcum im organisch-chemischen Laboratorium, tägl.. —• Behrend: Technologie der Gärungsgewerbe, 3; Zucker- und Stärke- fabrikation, 3; Praktikum im Laboratorium Air Nahrungsmittel- chemie und landwirtschaftliche Gewerbe, tägl, — . - T, Mangoldt:.. Höhere Mathematik I, 10 bezw. 4. — Sommer: Höhere Mathematik II, 3y Übungen, l; Einführung in die Lehre von den Kartenprojektionen, 2. — Schilling: Darstellende Geometrie, 3, Übungen, 6. — Digitized by Google 6i4 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. Technische Hochschule Darmstadt BdlWinc: ExperimenUlphysik: Mechanik der festen, fltssigea und gufönnigen Körper, WXrme, Geometrische Opb'k, Wdlenlehre des Lichtes, Akustik (ftlr die Studierenden des Maschinenbmnes, der Elektrotechnik und der AllgemeineB Abteilnnf^, 5; Physikalisches Prakdkum (mit Zeissiel, 4 Nachmittage; Selbständige Arbeiten aas dem Gebiete dor Phy^; Mechanische Wfametheorie, *; Phynkalisches Kol- loqmim (mit Zeissig), i f. — Zoiflsig: Experimentalphysik: Mechanik der festen, flfissigen nnd gasförmigen Körper, Wirme, Akustik, Optik (Ar die Studierenden der Architektur, des Ingenieorwesens und der Chemie, einschliesslich Phar> mazie), 4, Repetitorinm (fUr Pharmazeuten), i; Physikalische Mess- und Instnunentenkunde, a^. — Hudolpbi: Eiaflihrung in das physikalische Praktilmm, t. — VotSh: Ausgewählte Kapitel aus der Wellenlehre und der Akusdk, i r. — Meissl'. Theorie der optischen Instrumente I, 2. — FntBOh: Photo- graphische Übungen mit einldtenden Vorträgen, 3. — Satt- ler: Allgemeine Elektrotechnik I, s, U, 2, Übungen (mit Feldmann), 2; Übungen im elektrotechnischen Laboratorium (mit Wirts und Sengel), halbtägig, tägL; Selbständige Arbeiten filr Torgeschrittenere Studierende ; Elektrotechnisches Seminar, f&r Torgeschrittenere Studierende (mit Wirts und Sengel), i. — Wirts: Elektrotechnische Messkonde 11, 3; Elemente der Elektrotechnik, fBr Studierende des Maschinen- baues nnd der Chemie, 3; Elektrische Leitungsanlagen und Stromverteilungssysteme, a, Übungen, 2. — Sängel: Kon- struktion elektrischer Maschinen und Apparate, 3, Übungen, 3^^ Projektieren elektrischer Licht- und Kraftanlagen, 3, Übungen, 2. — Faldaumn: Elektrischer Antrieb von Hebe- zeugen, 2; Synchrone Motorengeneratoren und Umformer, i; Elektrische Lichtquellen und Beleuchtungsanlagen, i. — Mhmsr: Elektrische Strassenbahnen , i. — ▼. Roeaslar: Maschinenzeichnen, l, Übungen, 3; Mechanische Technologie I, 3, U, 3; Werkzeugmaschinen, 2; Heizung und Lüftung, a. — Xilnoke: MaschinmelemeDte, 3, Konstniktionsfibungen, 9; Zeichen- und Konstmktionsttbniigen in Maschinenelementen, 3; Kinematik I, 3, ü, i; Maschuenelemente und Kinematik (Ausgewählte Kapitel), t g. — Bemdt: Allgemeine Ma- schinenlehre, 3; Baumaschinenzeichnen, 3; Ausgewählte Ab- sdinitte ans der Festigkeitelehre, a; Gasmotoren, 2. — OntMn&nth: Dampfinarchinen, 6; Konstmktionsttbnngen, 6. — Ffarr: Hebemaschinen, 3; Wasserkraftmaschinen, 4; Waiserwerksbauten, 3; KonstruktionsUbungen zu Hebe- maschinen, Wasserkraftmaschinen und Fabrikanlagen, 6. — Bsok: Gewichts- und Kostenberechnungen der Maschinen- iabrikation, i. — Stasdsl: Anofganische Expeiimentalchemie, 4; Chemi- sches Praktikum (mit Kolb, Keppeler und O. Richter), Ug\. ausser Sonnabend, — Kolb; Anorganische Chemie II: Spezieller Teil, 3; Analytische Chemie II: QuantitatiTe Ana- lyse, einschlienlich Maräanalyse, mit Berflcksichtigung der in der Fhannazie und Technik gebräuchlichen Methoden, a; Analytische Chemie der seltenen Elemente, i; Kolloquium über organische Chemie, l. — Tingsr: Organische Experi- mentalchemie, 5, Kolloquium, i; Pn^tikum im Laboratorium fär organische Chemie (mit Schwalbe), tägl, ausser Sonn- abend; Farbstoff- und Färbereipraktikum (mit Schwalbe). — H. TS.: Elemente der Agrikultnrchemie, 2. — Kappeier: Neuere Fortschritte der anorganischen Chemie, t ^. — Schwalbe: Zwischenprodukte der Teerfarbenfabrikation, i /. — Heyl: Pharmazentische Chemie: Organischer Teil, 3; Phamiakognosie, 3, Übungen, a ; Pharmazeutische Gesetzes- knnde, I ; Mikroskopische Untersuchungen Tcgetabilischer Nahrangs- und Genussmittel, Übungen. — Dieffenbaoh: Elektrochemie, 3; Chemische Technologie, 4; Elektro- chemisches Kollootdum (mit Nenmann und Winteler), I f.; Chemisches Praktikum Ar Elektrochemiker (mit Neumann, Winteler nnd Moldenhauer), tägl. ausser Sonnabend; Elektrochemisches Praktikum (mit Neumann, Winteler und Moldenhauer), tägl. ausser Sonnabend; Gnndzttge der EisenhUttenkimde, mt die Studierenden des Maschinenbaues, I; Chemisch-technisches Praktikum (mit Neu mann und Winteler), tigl. ausser Sonnabend. — KstonBim: Gas- analytische Methoden, mit Übungen, 3; Ausgewählte Kapitel ans der technischen Elektrochemie, t g.; Die Nutzmetalle, 1 £■. — Vaubel: Theoretische Chemie I, a, Übungen, 3; Stfichiometrische Berechnungen, Übungen, i; Die phy» kalischen und chemischen Metiioden der quantitatiren Be- stimmung organischer Verbindungen, a; Ao^viriUte Kapitd aus der Technik organischer Verbindungen, i. — Soima: Chemisch-technische Untersuchung der Nahrungsmittel, Ge- nussmittel und Gebrauchsgegenstiade, mit DeaionstntfoaeB und Exkursionen, a; Ge; Untersachung Ton Baumaterialien II, Übungen, t. — naohn: Allgemeine Maschinenlehre, 3; EisenbahnmaschiiienweseD, 3; Skizzieren Ar die Chemische Abteilung, 4, Ar die Mechanische Abteilung, 4. — Biilile: Maschineneltmente, 5; Maschine» konstruieren, 10; Hebemaschinen, 3. — ■. Lewldci: Ei°- Ahrung in die Theorie nnd Konstruktion der Dampfturbinoi, mit Experimenten und Demonstrationen im Maschinenlabon. torium A, 2; Die Herstellungs- und Betriebskosten TOn Kraft- mascUnenanlagen, i. — Hempel: Chemische Grossindostrie, 3; Gasanalyse, 1; Metallnigie, 2; Anorganisch-chemisches Praktiknm a) qasli- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. 615 Utive Analys«, 12, b) quantitatiTe Analyse, teehniscbe Utrier- mcthoden, Gasanalyse, ganztügi^, tigl. anna Sonnabend. — Y. Mayvr: Organische Chemie, s; Kotloqmam (freie Vor- txige fiber wichtige ProUeme der Öiemie (mit t. Walther), 1 gi OigaDisch-chemiscibes Praktikum, ganz- und balbUgig, tigU ausser Sonnabend. — MSblsa: Chemie der TextiHnd«- strie: Gewinnung der Spinnüuem nnd ihre Veredelung durch Bleicherei, Färberei, Zeugdruck nnd Appretur, 3; Chemie und chemische Technologie der organischen FarbstofTe II, 3; Prak- tikum filr Farbenchemie, 8, f&r F&rbereitechnik, halbtägig, tSgL ausser Sonnabend, fBr grössere Arbeiten auf dem G«' biete der Farboichemie beiw. Flrbereitechaik, ganttägig, tägL ausser Sonnabend. — i*. Vomttm Elektrochemie, ihr« Theorie und technische Anwendung, a; Physikalische (theore- tisch«) Chemie II, 31 Praktikam ftr Elektrochemie, 8, ftr grössere Arbeiten auf dem Gebiete der Elektrochemie nnd physikalischen Chemie, ganstSgig, tlgL ausser Sonnabend, — Senk: Nahmngsmittelchemie, 2; Wohnungshygiene, i ; Ül^n. im Untersuchen von Nahrungs- nnd Gennssmitteln, ganstSgig, tigl. ausser Sonnabend; Praktikum fttr Nahnngsmittekhemiker, Iu3btigig, tägU ausser Sonnabend. — Xrioh MüUnr: QnaU- tatire Analyse an Hand der Lehre von den Ionen und des Massenwirkungsgesetzes, i. — ▼. Wkttlwr: Chemie der Znckerarten, a. — Buiiharwr: Einfthmng in da« allgeseine Patentwesen, I ; Die organischen Heilmittel, ihre physicdogisch- chemischc Grundiaea, Synthese and Anwendung, l. — Iri>ttn- inoa«r: Titriermethoden, i. — Bohn: Darstellende Geoskctrie 11, 4, Obungen, 6; Kegel- schnitte, I. — Fahrmwan: Anwendungen der Diflercntial- und Integrabechnnog, a; Vermessnngalehre, a; Geodätisches Zeichnen, a. — H«ün: AnalytiBche Geometrie U, 3, Übgn., i; Potcntialtheorie, a: AnagewShlte Kapitel aus der mathe- matischen Physik, mit Übn^gen, i; WahiseheinlichkeiMkeorie, I. — KraoM: Differentialrechnung, 4, Übungen, i; Höhere Al^bra, 4; Mathematisches Seminar, ig. — Saatsoh: Ana- lytische Theorie der Karren und Flächen, a. <— Qrüblw: Technische Mechauk I, fttr Bau-, Maschinen- und ]^ktro- ingenienre, 2, IXI, 4, Übungen, i. — FnttenhaUBMi: Geo- däsie I, 3, Übuitten, 2, II, 3, Übungen, a ; Höhere Geodäsie, 3, Übungen, a ; Geodätische Ausarbeitungen ftr Bauingenieure, a, fttr VMmewnngsingenienrc, 4; Geodätische Rechenttbungen, 3; Skiizieren geodätischer Instrumente, a; Seminariatische Übnnj^ f&r Geodäten, a ; Katasterrermcssong I, Übungen, 3 ; Planzöchnen I 2. — Universität Erlangen. Wiadamaxm: Experimentalphysik, 5; PhysikaBschw Praktikam fllr Anfänger, 3; Physikalisches Hijbpraktikum, ao; Physikalisches Vollpraktikum, 40; Physikalisches Kolloquium, 2 g- — Bohinidt: Einftthnuig in die mathematische Bchatnd- Inng naturwissenschaftlicher Probleme, a; Anwendung der Differentialgleichungen auf physikalische Fragen, i g; Popu- läre Astronomie mit Demonstrationen nnd Lichtbildon, i g. — WebxMlt: Theoretische Physik II: Elektrizität und Opt£, 4; Mathematisch-physäalische Übungen (mit Schmidt), a g. - ViMbcr: Anorganische Experimentalchegüe, 5; Praktische Übungen im chemischen Laboratorium (mit B n s c h), a) Halbpiak- tikum, 30, b) VoUpnktiknm, 40; Praktikam fUr Mediziner (mit Buschn. Gutbier), 4. — PmJ: Pharmazeutische Chene: Or- ganischer Teil, 3; Ünttfsnchang von Nahrung»- und Gennss- mitteln, 3; Chemisches Praktikum, a) VoUpraktikttm, 44, h) Halbpraktikum, 34 bzw. 20; Praktischer Kurs f&r Studierende der Pharmazie, 30; Arboiten auf dem Gebiete der Nahrungs- und Geanssmittel, *) VoUpraktikum. 44, b) Halbpraktikum, 34 bzw. 3a — BUHii: QnaBtatiTe räd quantitatire chemische Analyse I: Metalle, 2; Kolloquium ttber neno'e chemische Litteratnr (mit Jordis und Gntbier), lg. — Hvnzidl: Neuere theoretische Ansichten in der organischen Chemie, 3. — Jordis: Die Lehre von der ehemischen Konstitution und ihrer Bestimmung (chemische Statik), l; Elektrochemisches Praktikum, a) fttr Anfaagw: Analyse, 3, b) f&r Fortgeschrittene: Präparate, 5, c) Halb- und Ganzpraktikum, 30 und 40; Che- misches Seminar U, 3. — Qatbiar: Gasanalyse mit Übungen, a; Chemisches Seminar I f&r Chemiker und Pharmazeuten, 3. — Gordnn: Analytische Geometrie der Ebene, 4; Inva- rianten, 4; Übungen im Seminar, 3 /■ — No«th«r: Dilfe- lential- und Integralrechnung I, 4; Einleitung in die analy- tische Mechanik, 3; DifTerentiiJgeometrie, 3; Mathematiache Übungen, g, — Universität Freiburg L Br. Hlmatadt: Experimentalphysik: Mechanik, Aknstik, Wärme, 5; Übungen ans der theoretischen Physik, i g.; Physikalisches Kolloquium, a g.; Anlätung zu sdbständigen Arbeiten, tägl.; Physikalisches Praktikum, f&r Studierende der Naturwissenschaften an 3, f&r Mediziner und Pharmazeuten an I Nachmittag, 1$. — Ko«nlgsb«rgwr: Optik, 3; Physi- kalische Gmndli^n der Ionen- nnd Elektronenhypotbese (ohne Anwendung höherer Mathematik), l. — O. M*r«r: Elektro- chemie, 3; Theorie der elektromotorischen Kräfte, 1; Elektro- analyse, mit Übungen, l g.\ PbysikaKsch-chemisiJies Übangs- praktikum, 1 Vormittag; Selbständige physikalisch-chemische Arbeiten ftr Gellbtere. — GktttaxmAnn: Anorganische Experimentalchemie, 5; Chemisches Fraktiknm (mit Wlllgerodt), tägl. ausser Sonn- abend. — ^migerodt: Organiadie Experimentalehemie, 4; Chemie der Nahrung»- tmd Gennssmittel, l; Anorgamsche Tecbnol^e, 2. — Bdiagwr: Repetitorium der organischen Chemie (mit sich anschliessendem KoUoqninm), s. — nronun: Ober qnaHtatiTc Analyse, l; Repetitorimn der anorganischen Chemie f&r Medizmer, a. — Mtiller: QualiUtire Analyse, i; lonentbeorie nnd Theorie der Lösungen (elementar behandelt), f&r Anfänger, i. — Helgen: Gewichtsanalyse, 3; Praktische Übungen im Bestimmen von Mineralien auf chemischem Wege, a; Pnktlsehe Übungen in der Gasanalyse, a. — Iiöroth: Theorie der Funktionen einer komplexen Ver- änderlichen, 4; Populäre Astronomie, a; Mathematisches Seminar, 1 /. — Bttekelbergnr: Analytische Geometrie der Ebene und IMfferentialrechnnng, J, Ühmtgen, 3; Politische Arithmetik, a. — IjOewy: Analytische Geometrie des Raumes, 4; Mathematisches Seminar, z g. — 8«tttl: Binf&hmng in die algebraische Analysis, a. — UniversitSt Gtessen. Drude: Experimentaliidiysik U: Optik, ElektiiäUU, $; Physikalisches Praktikum, 6; Praktikum ftr Vorgeschrittene, tägl.; Physikalisches KoUoqmum, I4tägig, a. — TronmM: Elektromagnetische Theorie des Lichts, 4; AnsglüchnaffS- recknnng und Elemente der höheren Geodäsie, 3. — BAhmiat: Elektrisdie Schwingungen, a. — TSmaSDKBB.: Anorganische Experimentalchemie;, )>/«; Praktische (Übungen und Untersnchungen im chewschen La- boratorium, tägl.; Untersuchung von Nahrungsmitteln ^ nnd technischen Erzeugnissen (mit Thomne), tägl.; Chemische Übungen f&r MeSziner, tägl. — Sotazoeder: Analytische Chemie II, a; Ausgewählte Kapitel aas der technischen Chemie, mit Exkursionen, 3; Grundieren der physikalischen Chemie mit Demonstrationen, 3. — VegaoM»: Phanaazen- tisch-chemiseha Präparate II, a; Untersnchung von Nahraag»- mittefai, Gennssmitteln und Gebraachsgegenständen, a. — Elba: Chemisches Praktikum, tägl.; Elektrochemisches Prak- tikum, tägL; Chemische Übungen fSr Mediziner (nüt Brand), 5; Cheidsches Kolloquium, l'/i; Elektrochemie, theoretisch und experimentell, a. — Brand: Heterosyklische Ver- bindungen, a. — Fasdi: Differential- nnd Elemente der Integralrechnong, 4; Ausgewählte Kapitel ans der Geometrie der Ebene, 3; Übungen des nuthcmatischen Seminars, X4tägig, it/i- — Netto: Analytische Mechanik, 4; ElHptische Fnnktioaen, 3; Übungen des mathematischen Seminars, I4tägig, iVa- — Xr. 'S.: Darstellende Geometrie I, mit Übungen, 6; Etnleituag in die synthetische Geometrie, a. — Univer»[tit G5ttingen. Bleoke: Experimentalphyrik II, 3; Physikalische Übungen im Laboratorium, 8 ; Wissenschaftliche Arbeiten Vorgeschrittener, 48 g.\ Ausgewählte Teile der Wärmelehre, l g. — Voigt: Einf&hmgc >n die Vektocanaly^ nnd Mechanik, 3, Übungen, I g.\ Theorie und Anwendung des Potentials, 4; FhysikaUsche Ülwngen im Laboratorium, 4; Wissenschaftliche Arbeiten Vor- geschrittener, 48 /. — Btisoii: Magnetianos, a; Elektro- technik, i; Elektrotechnisches Praktikum, 3; Telepboaie, i g.x Physik und Weltanschauung, i g.; Selbständige Arbeiten, 48. Digitized by Google 6i6 Physikalische .Zeitschrift^ 5. Jahrgang. No. 19. — Stark: Theoretische Ergänzungen zum physikalischen Praktikum, I. — Bose: Einführung in die mathematische Behandlung der Naturwissenschaften, 3 ; Grundziige der Max- wellschen Theorie, 3; Übungen in der Selbstanfertigung und Handhabung ton Demonstrationsapparaten, 3. — Wiechert : Einführung, in das Vermessungswesen II, 4; Vermessungs- wesen, I g.; Physik der Erdrinde, i g.; Geophysikalisches Praktikum, g. — Prandtl: Ausgewählte Teile der technischen Ph}rsik, 2; Maschinenpraktiknm, 5; Selbständige Arbeiten Vorgeschrittener, 48 g. — ITemst: Physiko-chemische Ar- beiten und Übungen, tägl.; Verwandtschaftslehre, 3; Neuere Atomistik, i g.\ Physiko-chemisches Kolloquium, ig. — Coehn: . Angewandte Elektrochemie, 2; Elektrochemische Übungen, 2. — Wallach: Anorganische Experimentalchemie, 6; Che- misches Praktikum, 2ound30; Chemisches Kolloquium, lg. — Tammann: Die Lehre vom Gleichgewicht heterogener Systeme in Anwendung auf die anorganische Chemie, i ; Praktikum der anorganischen Chemie ftir Vorgeschrittene, 20; Neuere Forschungen auf dem Gebiete der anorganischen Chemie, l g. — ToUens: Technische Chemie für Landwirte, 3; Praktikum im agrikultur-chemischen Laboratorium, 30 g-: 7— FolBtorff: Pharmazeutische Chemie: Organischer Teil, 4; Untersuchung der Nahrungsmittel, 2 ; Chemisches Kolloquium für Pharmazeuten, 2 g. — Fischer: Chemische Technologie, 2; Technologische Tagesfragen, ig. — Kötz: Auf- und Abbau organischer Verbindungen, i. — v. Braun; Ent- wicklungsgeschichte der chemischen Theorien, 2; Chemische Tagesfragen, I. g. — Borsohe: Chemie der Teerdestillations- produkte, 3. — Bilta: über Stickstoff und seine anorgani- schen Verbindungen, l ; Ober Kolloide, i. — Klein: Mathematischer Unterricht an. den höheren Schulen, 4; Elastizitätslehre, z g. — Hubert: Variations- rechnung, 4 ; Bestimmte integrale, 2 ; Übungen zur Mechanik, z g. — ScbwarzBCbild: Astrophysik, 2; Theorie der optischen Instrumente, 2; Astronomisches Kolloquium, l g.; Elastizitätslehre (mit Klein), 2 g. — IfinkowsÜ: Differen- tial- und Integralrechnung II, 4, Übungen, i; Analysis silus, 2; Übungen zur 'höheren Mechanik (mit Hilbert), 2 g, — Brendel:' Wahrscheinlichkeitsrechnung, 3; Übungen im Seminar für Versicherungswissenschaft, i g.\ Einführung in die Versicherungsrechnung, 2. — Ambronn: Theorie der Kometen und Planeten, 3; Übungen an den Instrumenten der Sternwarte, tägi.; Berechnung von Kometen- und Planetenbahnen, Z g. — Zermelo : Einleitung in die Theorie der algebraischen Gleichungen, 4. ~- Blumenthal: Reihenentwicklungen der mathematischen Physik, 3. — Universität Graz. Pfaundler: Experimentalphysik, 5; Physikalische t^bgn.. 12; Geschichte der Physik, ig. — Btreintz: Masse und Messmethoden der Elektrizität. 2. — Wassmuth: Über Elek- trizität und Magnetismus, 5 ; Übungen im mathematisch-physi- kalischen Seminar, 3 g. — Richter: Meteorologie und Klima- tologie, 3. — Skraüp: Allgemeine und anorganische Experimental- chemie, 5; Chemische i'bungen fSt Anfänger, tägl. ausser Sonnabend; Chemisches Praktikum (Ür Mediziner, 4 ; Übungen für Vorgeschrittene, 20. — Hoflnann: Ausgewählte Kapitel aus Chemie mit Experimenten, i. — Sohrötter: Pharma- zeutische Chemie, 4; Chemie der heterozyklischen Verbind- ungen, 2. — V. Hemmelmayr : Organische Synthese, i. — FrlBchauf: Algebraische Analysis, 3; Analytische Geo- metrie, 2. — Dsntscher v. KoUeaberg: Allgemeine Arith- metik, Einleitung in die Analysis, 5 ; Mathematisches Seminar, 2 g. — Btreisaler: DarsteHende Geometrie: Centrale Projek- tion, 3. — Hillebrand: Theorie der Präzession und ffutation, 3 ; Grundzüge der MondbeWegung, i ; Die Technik des numeri- schen Rechnens, i. — Technische Hochschule Graz. v.'Etting^shausen: Physik: Mechanik der festen, flüssigen und gasförmigen Körper, W.Hrme, Elemente der mechanischen Wärmetheorie, Magnetismus, Elfktrizitätslehre, Optik, J; Elek- trotechnik, 3, Übungen, 8. — StreiTrtz: Masse und Mess- methoden der Elektrizität, 2; Wärmelehre l: Thcrmodyn.imik, 2. — Bartl: Theoretische Maschinenlehre I, 2, IIa, 21/2. Üb, 1 2 ; Allgemeine Maschinenkniide T, '4. -~ Öetidl : Maschinen- bau la, 3, Übungen, lo, Ib, 3, Übungen, 10V2, Üb, 4, Cbgn.. 15. — Forchheimer: , Enzyklopädie der Ingenieurwissen- schaften, 3, Übungen, 3. — Iberer: Technisches Zeichnen für Hörer der Maschinenbauschule; Maschinenzeichneo, 4. — Bmioh: Anorganische Chemie, 7; Anleitung zu wissen- schaftlichen Arbeiten, für Vorgeschrittene. — Andreasch: Qualitative ch'einische Analyse, l ; Laboratoriumsunterricht und Übgn. in der qualitativen chemischen Analyse, 18; Chemische Technologie der organischen StoAe, 4; Laboratoriümsuater- richt und Übungen in der Darstellung organisch-chemischer Präparate, 20 ; Anleitung zu wissenschaftlichen Arbeiten aus dem Gebiete der organischen Chemie und der chemischen Technologie organischer Stoffe, für Vorgeschrittene. — Benj. Reinitzer: Quantitative chemische Analyse, 1 ; Laboratoriutns- unterricht und Übungen in der quantitativen chemischen Ge- wichtsanalyse, 20; Chemische Technologie der anorganischen Stoffe, 4; Laboratoriumsunterricht und Übungen in der an- organisch-technisch-chemischen Analyse, 20;- .Anleitung- zu wissenschaftlichen Arbeiten aus dem Gebiete der anorganischen Chemie und der chemischen Technologie anorganischer Stoffe, für Vorgeschrittene; Enzyklopädie der technischen Chemie, 2. — V. Hemmelmayr: Chemie der Kohlenhydrate, 2. — Hooevar : Mathematik I, 6, Übungen, 2. — Stelzel : Elemente der höheren Mathematik I, 4; Baamechanik I, 4, Übungen, 4; Theorie der eisernen Brücken, 4. -7- Felthner 7. Iiichtenfels: Mathematik II, 4, Übgn., 2. — ^^ BchÜBsler: Darstellende Geometrie, 4, Übungen, 6; Theorie der Kegel- schnitte, 3; SeminarObungen aus darstellender Geometrie, 2. — Wittenbaüer: Allgemeine Mechanik (einschliesslich der Elemente der graphischen Statik) I, 4; i'bungen, f ; -Enzyklo- pädie der Mechanik, 4; Technische Mechanik I: Theorie der Elastizität, 4. — Klingatsoh: Niedere GeodSsie I: Elemente der niederen Geodäsie,' 4; Höhere Geodäsie:- Methode der kleinsten Quadrate, 4; Praktische Messübungen, at Niedere Geodäsie: Zimmerübungen, b') Höhere Geodäsie: Übungen in der Anwendung der Ausgleichungen;. Situationszeichnen, 4 und 2.' — Universität Greifswald. König: Experimentalphysik: Wärme, Elektrizität und Magnetismus, 4 ; Elem< lehre, t; Physikalisches Kolloquium (mit Fenssner), 2 g; Physikalisches Praktikum (mit Feussner), 6; Leitnng eigener Untersuchungen, tägl. — Feussner: Theoretische Physik II: Wärme, 4. — SchatUU: Physikalische Chemie I: Mathe- matische Einführung, 2, Übungen, I g-\ Interferenz und Pola- risation, I. — Schulse: Hydrodynamik und Akustik, 2; Anleitung zum Berechnen einfacher physikalischer Aufgaben, I. — Zinoke: Allgemeine Chemie II: Organische Chemie für Chemiker und Mediziner, 5; Repetitorium über anorganische Chemie für Mediziner, l ; Praktische Übungen in der allge- meinen und analytischen Chemie, sowie selbständige chemische Arbeiten (mit Schenck), tägl.; Praktisch-chemischer Kursus fiir Mediziner (mit Schenck), 3. — £. Schmidt: Organische Chemie mit besonderer Berücksichtigung der Pharmazie und Medizin, 6; Piüfung der Arzneimittel, l; Ausmittelung der Gifte, I ; Praktische Übungen in der analytischen und foren- sischen Chemie, sowie in der Untersuchung der Nahrungs- und Genussmittel und selbständige chemische Arbeiten (mit Rupp). — Fittioa: Analytische Chemie, 3; Ältere Geschichte der Chemie, ig. — Beissert: Chemie der Benzolverbind- ungen, 2. — Schenck: Spezielle anorganische Chemie, 3; Elektrochemisches Praktikum, 3. — Bupp: Untersuchung der galenischen Präparate des Arzneibuches, l ; Ausgewählte Ka- pitel vom Gebiete der Chemie, I g\ Repetitorium der Chemie, 4. — Haaelhoff: Chemie der Nahrungsmittel, 2. — Hensel: Theorie der elliptischen Funktionen, 4; Al- gebraische Auflösung der Gleichungen, 3; Kichteuklidische Geometrie, l ; Übungen des Mathematischen Seminars, 2 g. — N. IT.: Differential- und Integralrechnung II, 5 ; Variations- rechnung, 2; Mathematische Übungen, lg. — v. Dalwigk: Analytische Geometrie des Raumes (bes. Flächen 2. Grades), 4; Darstellende Geometrie, mit Übungen, II: Perspektive, 2. — Jung: Allgemeine Kurven- und Flächentheorie, 4. — Universität München. Böntgen: Experimentalphysik!, 5; Praktische Übungen im Laboratorium (mit Graetz), 4; Anleitung zu selb- ständigen Arbeiten, tägl.; Physikalisches Kolloquium, 2g. — Qraetz: Analytische Mechanik, 5; Theorie der Elektronen, 2 ; Über Fortschritte und Errungenschaften der exakten Natur- wissenschaft, lg. — Zebnder: Über elektrische Schwingungen, mit Demonstrationen, 2. — Korn: Die partiellen Differential- gleichungen der mathematischen Physik, 4. — £rk: All- gemeine Meteorologie und Klimatologie, 4; Meteorologisches Praktikum, tägl. g. — Sonle: Einführung in die elektro- magnetische Theorie des Lichtes, 2. — Brunn: Einleitung in die mathematische Auffassung der Naturwissenschaften nebst Elementen der mechanischen Wärmetheorie, 4. — V. Baeyer: Unorganische Experimentalchemie, 5; Praktische Arbeiten im ehemischen I^boratorium (mit K. Hofmann und Piloty in der unorganischen, mit Koenigs und Willstätter in der organischen Abteilung^ tägl. ausser Sonnabend; Chemisches Praktikum iiir Mediziner (mit Hofmann und Vanino), 4. — Hilger: Pharmazeutische Chemie II: Organische Chemie, 3; Die wissenschaftlichen Grundlagen der Nahrungsmittelchemie : Gärungserscheinungen, Oärungsgewerbe, Milch- und Molkereiprodukte, !■/] g.; Chemisches Praktikum: Arbeiten auf dem Gesamtgebiete der angewandten Chemie, speziell der Nahrungsmittel, physio- logische Chemie und elektrochemische Arbeiten, halb- und ganztägig. — Koenigs: Alkaloide, ig. — K. Hofmann: Spezielle unorganische Experimentalchemie : Metalloide und Schwermetalle, 3; Praktikum für Gasanalyse, 4; Praktikum für Spektralanalyse, 2. — Piloty: Analytische Chemie: Qu.-ilitative und qnantitative Gewichtsanalyse, 3; Elektro- lylisches Praktikum, ganztägig. — Willstätter: Benzol- derivate, 4. — Dieckmann: Chemie der Fettreihe (aus- gewählte Kapitel), i ^. — Sand: Physikalische Chemie, 3. — Physikalisch-chemisches Praktikum (mit K. Hofmann), 4. — Q. Bauer: Mathematisches Seminar, 2 g. — Iiinde- mann: Analytische (Jcomctrie der Ebene, 4; Einleitung in die Theorie der gewöhnlichen und der partiellen Differential- gleichungen, 4; Über die mathematischen Grundlagen de: Versicherungswesens, 2; Mathematisches Seminar, i*/} g. — V. Seeliger: Grundlehren der Astronomie in gemeinver- ständlicher Darstellung, 4 ; Astronomisches Kolloquium, g. — Voss: Algebra, 4; Anwendungen der Differential- und Integralrechnung auf die Theorie der krummen Flächen, 4: Mathematisches Seminar: Theorie der partiellen Differential- gleichungen erster und zweiter Ordnung, 2 g. — Pringaheint: Differentialrechnung, 5 ; Elemente der Funktionentheorie, 4. — Doehlemann: Darstellende Geometrie I, %*j^, Übnngeo, 3; Raumkurven dritter und vierter Ordonng in synthetischer Behandlung, 3; Das Imaginäre in der Geometrie, ig. — Anding : Wird später ankündigen. — v. Weber: Einfilhrciig in die Theorie der Determinanten und der linearen Trans- formationen, 4; Enzyklopädie der Elementargeometrie, der ebenen und sphärischen Trigonometrie, mit Übtmgea, 3: Kugel- und Liniengeometrie, 2. — Technische Hochschule München. Ebert: Experimentalphysik: Mechanik, Akustik, Wärme- lehre, Reibungs-, Berührungs- und Thermoelektrizität, 6 ; Physi- kalisches Praktikum, 4 oder 8; Anleitung zu wissenschaftlichen Untersuchungen auf dem Gebiete der Physik. — Knoblauch: GrundzUge der Physik: Mechanik, Akustik, Wärme, Magne- tismus, fUr Vermessungsingenieure, 3 ; Anwendungen der Thermo- dynamik auf physikalisch-chemische Erscheinnngen, mit Be- rücksichtigung der Vorgänge in den Gasmotoren, 2; Tech- nisch-physikalisches Praktikum, 4; Anleitung zur Ausfühiung wissenschaftlicher Arbeiten auf dem Gebiete der technischea Physik. — Fischer: Elektromagnetismus mit besonderer Be- rücksichtigung der Wechselstromerscheinungen, 3; Physika- lisches Praktikum fUr Physiker und Mathematiker, 4. — Emden: Potential- und Wirbeltheorie, 2. — Edelmann: Photographie und Lichtpanseverfahren, i. — Unterrichtsknrse in praktischer Photographie, mit Übungen, 6 Nachmittage. — Volt: Angewandte Physik: Heizung, Ventilation, Akustik der Gebäude, Blitzableiter, 3; Elektrotechnik filr Maschineninge- nieure und Chemiker, 2; Beleuchtungstechnik und Konstruk- tion der Bogenlampen, 2; Telegraphie und Telephonie, 2. — Heinke: Einführung in die Elektrotechnik, 4; Elektrotech- nische Messkunde, 2; Elektrotechnisches Praktikum I: Mess- technik und Photometrie, 8, fllr Vorgeschrittene, 20 bis 32: Elektrische Centralanlagen und Arbeitsübertragung, 2. — Qleichmann: Elektrische Schalt- und Regulier^parate, t; Elektrische Bahnen, 2. — Ossanna: Elektrotechnisches Pra)>- tikum II : Messungen an Maschinen, Gleichrichtern und Trans- formatoren, 8; Theorie und Konstruktion der elektrisclien Maschinen I: Gleichstrommaschinen und Umfonner, 3, III: Transformatoren und Asynchronmotoren, 3; Entwerfen von elektrischen Maschinen, 4. — Schröter: Mechanische Wime- theorie: Technische Thermodynamik, 2, Übungen, i; Theo- retische Maschinenlehre I: Dynamik des Kurbelgetriebe!, Regulatoren, 3, III: Theorie der Wärmekraftmaschinen : Dampf- turbinen, Verbrennungsmotoren, 2, Übungen, 2. — v. I1O88OW: Konstruktionslehre der Maschinenteile I, 6; Entwerfen voa Maschinenteilen I, für Maschineningenieure, 8, für Elektro- ingenieure, 6; Dampfkessel und deren Feuerungen, 2. — Ultsch:- Arbeitsmaschinen I, 2, II, 2; Entwerfen von Hebe- zeugen, 6. — Camerer: Wasserkraftmaschinen, 5; Entwerfco von Wasserkraftmaschinen, z ; Allgemeine Maschinenlehre, *J M.ischinenteile, l, b) Kraftmaschinen, 2. — Iiynen: Ent- werfen von Dampfmaschinen, 8; Konstruktionslehre der Eisen- bahnmaschinen, 4. — V. Iiinde: Theorie der Kältemaschinen, 2. -r V. Hoyer: Mechanische Technologie I, 6. — Brk: Allgemeine Meteorologie und Klimatologie mit besonderer Berücksichtigung der Forst- und Landwirtschaft, 4. — ICuthmann: Unorganische Experimentalchemie einschl. der Grundzüge der physikalischen Chemie, 6; Chemisches Praktikum im analytischen und elektrochemischen Laboratorium, 10 bis 30; Spezielle Arbeiten auf dem Gebiete der unorga- nischen Chemie und der Elektrochemie, 30. — Schult»; Chemisches Praktikum im organischen Laboratorium, 20 bis 30; Chemische Technologie I, 2, II, 4; Praktikum im chemisch- technischen Laboratorium, 20 bis 30. — Eibner: Chemie der Benzolderivate I, 2; Geschichte der aromatischen Diazo- Verbindungen, i. — Bohde: Ausgewählte Kapitel aas der organischen Chemie mit Beritcksichtigtmg der Tageslitteratur, Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. 621 I, — Iiipp: Analytische Chemie der Metalle nod Metalloide nebst Gewichts- und Massanalyse II, 2; Brennmaterialien und FeueruDgsanlagen mit EinscUuss der technischen Gasanalyse 1, 2. — Hofer: Theoretische Elektrochemie, 2. — Iiintner: Chemische Technologie des Wassers und der Kohlenhydrate, 3; Gärungschemisches Praktikum, 30 ; Technologie und Waren- kunde II, 4. — V. Braujunühl: Höhere Mathematik I, 6, Übungen, 3; Algebraische Analysis, 4; Mathematisch-historisches Seminar, 2. — V. Dyck: Höhere Mathematik III, 5, Übungen, 2; Ein- leitung in die Theorie der Differentialgleichungen, 4; Mathe- matisches Seminar (Kolloquium) (mit Finsterwalder), 2. — Finster walder: Grundlage der höheren Mathematik, 4, Übungen, 2; Analytische Mechanik, 4. — Kutta: Projektive Geometrie in synthetischer Behandlung, 4, Übungen, i. — Burmester : Darstellende Geometrie, 4, Übgn., 4. — Schmidt: Vermessungskunde I, 4, Praktikum I, 2 oder 4; Höhere Geo- däsie, 4; Katastertechnik, Praktikum III a) Messäbungen, 4, b) Rechenilbungen, 4; Kartierungsübungen, 4. — Bisohoff: Ausgleichungsrechnung (Praktikum), i ; Mechanisches und gra- phisches Rechnen, 1. — Anding: Elemente der Astronomie, 2. — Pöppl: Technische Mechanik einschliesslich der Ele- mente der graphischen Statik und der analytischen Mechanik II: Graphische Statik, 3, III: Festigkeitslehre, 4, Übgn., 2. — Universität Münster. Hittorf: Liest nicht. — Heydweiller: Experimental- physik II : Akustik, Magnetismus, Elektrizität, Optik, 4 ; Theorie des Lichtes, 2; Geschichte der Physik im 19. Jahrhundert, 1 g; Physikalische Übungen, 9; Wissenschaftliche physikalische Arbeiten, tägl. — Beinganum: Theoretische Mechanik; Elektrische Schwingungen, g. — Balkowski: Anorganische Chemie, 4; Ausgewählte Kapitel der organischen Chemie, 2g\ Praktische Übungen und Leitung wissenschaftlicher Arbeiten im chemischen Labora- torium, tägl. ausser Sonnabend. - — König: Analytische Chemie I, I ; Chemie der menschlichen Nahrungs- und Genussmittel, 2 g\ Übungen im agrikulturchemischen Laboratorium, Uigl. ^. — Kassner: Massanalyse, l g; Pharmazeutische Chemie II: Aliphatische Verbindungen mit Demonstrationen und Experi- menten, 4; Kolloi)uium über pharmazeutische Präparate und die Gegenstände des deutschen Arzneibuches' (Fortsetzung), I ; Ausgewählte Kapitel der chemischen Technologie mit bc- son4erer Berücksichtigung der Anwendungen des elektrischen Stromes, i ; Toxikologische, pharmazeutisch-chemische und massanalytische Übungen im Laboratorium, Darstellung che- mischer Präparate, Elementar-Analyse. Für Vorgerücktere Bearbeitung wissenschaftlicher oder technischer Aufgaben, 25. — Bömer: Analyse der Nahrungs- und Genussmittel I: Nahrungs- und Genussmittel aus dem Tierreich, i g; Repe- titorium der Nahrungsmittelchemie, g. — Thiel: Physikalische Chemie II: Theorie der Lösungen und Elektrochemie, 3; Elektrochemisches und elektro - analytisch-präparatives Prak- tikum, 3; Gasanalyse mit Praktikum, 2; Repetitorium und Exaroinatorium der anorganischen Chemie, 2; Chemisches Kolloquium, \ g. — Killing: Analytische Geometrie II, 4, Übungen, i g\ Elliptische Ftmktionen, 4; übimgen des mathematischen Unterseminars, 2 g. — v. Iiilienthal: Analytische Mechanik II, 4; Einleitung in die Theorie der DilTerentialgleichungen, 4; Mathematisches Oberseminar, i g^. — Dehn: Darstellende Geometrie mit Übungen, 5 ; Differential- und Integralrechnung II, 4, Übungen, ig. — Flassinann: Populäre Astronomie; Bahnbestimmung bei Kometen und Planeten; Übungen im astronomischen Beobachten und Rechnen, g. — Universität Prag. Iiecher: Experimentalphysik I, J; Anleitimg zu wissen- schaftlichen Untersuchungen, tägl. g\ Besprechung physika- lischer Fragen (mit Lippich, v. Geitler und Rothmund), 14 tägig, 2 g. — V. Oeitler: Physikalisches Praktikum I, 6 und 3; Potentialtheorie, 2. — Iiippich: Theorie des Lichtes, insbesondere elektromagnetische Lichttheorie, 3; Theorie der Beugungserscheinungen, 2. — Spitaler: .Mlgemeine Meteoro- logie III, 3; Geophysikalische Probleme, l. — Rotbmund: .Theoretische und physikalische Chemie I: Stöchiometrie und Verwandtschaftslehre, 4; Theorie der photographischen Pro- zesse, I ; Anleitung zu wissenschaftlichen Untersuchungen, tägl. ausser Sonn.ibend, g. — Q-oldsohmiedt: Anorganische Chemie, 5; Chemische Experimentierübungen, 2; Chemische Übungen, tägl. ausser Sonnabend, für Mediziner, 10; Übungen in sanitäts-polizeilich- chemischen Untersuchungen and in der Prüfung der ofiizinellen chemischen Präparate, tägl. ausser Sonnabend; Anleitung zu wissenschaftlichen Untersuchungen (Ür Vorgeschrittene, tägl. — Ifeyer : Pharmazeutische Chemie, 2 ; Chemie der Nahrungs- und Genussmittel, 3. — Qintl: Anleitung zur Ausführung ge- richtlich-chemischer Untersuchungen mit praktischen Demon- strationen, 4. — Kirpal: Quantitative Analyse, 3. — Fiok: DifTerential- und Integralrechnung, 5. — Omeiner: Algebraische Gleichungen, 3 ; Funktionen komplexer Veränder- licher, 2. — Welnek: Sphärische Astronomie I, 3. — Oppenheim: Theorie der Figur der Himmelskörper und der Erde, 3. - Technische Hochschule Prag. Tuma : Physik : Statik und Dynamik fester, flüssiger und gasformiger Körper, Kinetische Gastheorie, Wärmelehre, Magne- tismus und Elektrizität, 5, Praktikum, 3. — Puluj: Allge- meine Elektrotechnik, 4, Übungen, 3; Ausgewählte Kapitel der Wechselstromelektrotechnik, i. — Soerfel: Maschinen- lehre, 5, Übungen; Maschinenbau IIa, 2, Konstruktionsübgn., 4. — Bchiebel: Allgemeine Maschinenkonde, 3 ; Technisches Zeichnen, 4; Maschinenbau I, l. Teil, 3, 2. Teil, 4, Konstruk- tionsübungen, 9. — Baudisa: Maschinenbau IIb, 4, Kon- struktionsübungen, 6; Maschinenbau, ausgewählte Kapitel, 2. — Fichl: Meteorologie und Klimatologie, 3. — Qintl: Allgemeine Experimentalchemie: MineralstofTe, 5; Praktische Übgn., 6; Allgemeine Experimentalchemie: Kohlen- stoffverbinduDgen, 4; Analytische Chemie (qualitative), 2, Prak- tische Übungen, 19; Analytische Chemie (quantitative), Repe- titorium, 2, Praktische Übgn., 24; Anleitung zu wissenschaft- lichen chemischen Untersuchungen ftlr Geübtere, 15; Chemie der Nahrungs- und Genussmittel, 2. — Storch: Anleitung zu wissen- schaftlichen chemischen Untersuchungen für Geübtere, 15; Physikalische Methoden der Untersuchung von Nahrungsmitteln, 1, Übungen, 3; Chemie der Metalle und technische Metall- gewinnung, 2 ; Massanalyse und chemische Arithmetik , l ; Physik.ilische Chemie: Elektrochemie, 3; Theorie der zyk- lischen Verbindungen, 2. —TS. 'S.: Übungen über praktische Unterweisung in der chemischen Untersuchung von Rohstoffen und Gebrauchsartikeln, 4. — Gintl jun,: Enzyklopädie der technischen Chemie, 2 ; Praktische Übungen in der Ausführung von Ileizgasunt ersuchungen, l; Elementaranalyse organischer Verbindungen, 2, Übungen, 2. — IT. N.: Mathematik I, 6, Repetitorium, 3; Elemente der höheren Mathematik, 6, Repetitorium, l ; Analytische Mecha- nik, 2. — Qrünwald: Mathematik II, 5, Repetitorium, 2; Diffe- rentialgleichungen und deren Anwendung auf Geometrie und Mechanik, 2. — Janisch: Darstellende Geometrie, 4, Übgn., 8; Geometrie der I-.age, 3. — Adler: Darstellende Geometrie, 2. — Stark: Enzyklopädie der Mechanik II, 2; Mechanik I, 6, Repetitorium, i; Graphische Statik, 2, Konstruktive Übgn., 2, — Buth: Elemente der niederen Geodäsie, 3, Übungen, 2; Niedere Geodäsie I, 472, Übungen, 3; Höhere Geodäsie, 3, Übgn., 2; Technisches Zeichnen, 4; Geodätisches Rechnen, Übungen, 2. — Universität Rostock. HatthiesBen : Experimentalphysik II : Wellenlehre, Akustik, Wärme, Magnetismus, Elektrizität, J ; Kleines physikalisches Praktikum, 12; Grosses physikalisches Praktikum für Geüb- tere (mit Wachsmuth), tägl.; Physikalisches Seminar, 2 g. — Waohsmuth: Mechanische Wärmetheorie, 3; Einführung in das physikalische Praktikum, 2; Physikalisches Kolloquium (mit Kümmell), I4tägig, 2 g. — Kümmell: Chemische Statik und Kinetik, 2; Thermochemie, 2. — Michaelis: Organische Chemie, 5; Chemische Übungen im Laboratorium: a) Grosses Praktikum, tägl,, ausser Sonn- abend, b) Kleines Praktikum, 9, c) Übungen für Mediziner, 4, d) Übungen fUr Nahrungsmittelcbemiker, 4; Pharmazeu- tische Präparatenkunde, 2 g: — StSrmer: Analytische Ex- perimentalchemie; 4; Gerichtlich-toxikologische Chemie, 2; Repetitorium der anorganischen Chemie, 3. — Kunckell: Repetitorium der pharmazeutischen Chemie und massanalytische Bestimmungen des Arzneibuches, 2; Einführung in die Nah- rungsmittel- und Harnanalyse für Pharmazeuten, 1 g\ Exkur- sionen zur Besichtigung chemisch-technischer Betriebe. — Digitized by Google 622 Physikalische Zeitschrift. ' 5. Jahrgang. No. 19. Staude: DiHereDtial- und Integralrechnung, 4; An- wendung der Differentialrechnung auf Geometrie: Theorie der Raumkurven und FlSchen, 4; Mathematisches Seminar, I e- — Universität Strassburg. Braun: Experimentalphysik 11: Akustik, Wärme, Elek- trizilSt, 5; Physikalische Übungen, 5 oder 10; Obersichts- kursus für Mediziner, 3; Wissenschaftliche physikalische Ar- beiten, tägl. ausser Sonnabend; Physikalisches Kolloquium, ig. — Cohn: Strahlung als elektromagnetischer Vorgang, 3; Seminaristische Übungen, \ g. — Zenneck: Kinetische Uastheorie, l. — Hergesell: Theorie und Benutzung der meteorologischen Instrumente, 2; Meteorologische Arbeiten, tägl., g\ Meteorologisches Kolloquium, i4tägig, 2. — Tbiele: Allgemeine Experimentalchemie: Anorganischer Teil, s; Chemische Übungen und Untersuchungen fllr An- fänger und Vorgeschrittene, tägl.; Kolloquium Über organische Chemie, i g. — Kohlachütter : Qualitative und quantitative analytische Chemie filr Anfänger, 2 V4; Praktikum ftlr phy- sikalisch-chemische Untersuchungsmethoden, 3; Neuere Ar- beiten im Gebiet der anorganischen Chemie, l. — Hose: Cliemische Technologie der schweren Metalle, 2; Chemisch- technische Untersuchungsmethoden, 2; Untersuchung und Reinigung des Wassers, 1 g. — ürlenmeyer: Repetitoriom der organischen Chemie, 2; Chemisches Praktikum für An- fänger und Geübtere (mit Kreutz), tägl. ausser Sonnabend. — Kreuta : Nahrungsmittelchemie, l ; Anleitung zur Unter- suchung von Nahrungs- und Genussmitteln, tägl. ausser Sonn- abend. — Kohl: Die cyklischen Verbindungen des Stein- kohlenteers und ihre Derivate, 2. — Sobär: Pharmakognosie, 4; Toxikologie (für Pharmazeuten), 2; Pharmakognostische Demonstrationen, i g\ Übungen und Untersuchungen im La- boratorium des pharmazeutischen Instituts, tägl. ausser Sonn- abend; Pharmakognostisches Praktikum (mit Rosenthaler), 4- — Rosenthaler: Die Anatomie der wichtigsten Drogen, 2; Harn und Harnuntersuchung, i. — Beye: Geometrie der Lage, 3; Analytische Mechanik, 2; Übungen des mathematischen Seminars, ig. — Weber: Differential- und Integralrechnung, 4; Algebra, 3; Übungen des mathematischen Uberseminars, l'li g". — Wellstein: Übungen in der Differential- und Integralrechnang im mathe- matischen Untersemiuar, 2. — Sistoli: Analytische Geo- metrie der Ebene, 3, Übungen, i; Darstellende Geometrie I, 2, Übungen, 4; Einführung in die Schraubentheorie, 1. — Epstein: Einfiihmng in die Zahlentheorie, 3. — Simon: Geschichte der Mathematik des Altertums, 2. — Becker: Ausgewählte Kapitel der sphärischen und prak- tischen Astronomie, 2; Theorie der Ausgleichung der Be- obachtungsfehler, mit Übungen, 2; Seminaristische Übungen (Kolloquium), g; Astronomische Beobachtungen an den In- strumenten der Sternwarte. — WisUcenus: Astrophotographie, I ; Übungen im Zahlenberechnen in seiner Anwendung bei naturwissenschaftlichen Aufgaben, i ; Fixsternkunde in gemein- verständlicher Darstellung mit Demonstrationen, 1 g; Be- sprechungen der neuesten literarischen Erscheinungen auf astronomischem Gebiete, 2 g. — Wirts: Einführung in die Theorie der Mondbewegung, 2. — Technische Hochschule Stuttgart Koch: Experimentalphysik, 4; Übungen im physikalischen Laboratorium, tägl.; Theoretische Physik, 2; Meteorologie, i. — ünglisch: Abbesche Theorie der Linsensysteme, insbe- sondere der photographischen Objektive, 2. — Veesenmeyer : Elektrotechnik (grundlegender Vortrag), 6 ; Gleichstromerzenger, 3; Elektrotechnische Konstruktionsfibungen, 8. — Dietrich: Elektrotechnische Messkunde, 5; Übungen im elektrotech- nischen Laboratorium, Praktikum 11 (mit Herrmann), tägl. ausser Sonnabend. — Herrmann; GrundzUge der Telegraphie und Telephonie, 2; Theorie der Wechselströme, 2. — V. Autenrieth: Technische Mechanik, 6, Übungen, 2; Übungen in technischer Mechanik II für Maschineningenieure, 2; Graphische Statik der Brückenkonstruktionen, 2, Übungen, 2. — V. Weyrauch: Mechanische Wärmetheorie, 4; Ana- lytische Theorie der Ingenieurkonstruktionen, 4, Übungen, 4. — Brnst: Maschinenelemente, 6, Konstniktionsübungen, 11; llcbezeuge, 2. — Thomann: Fabrikanlagen I, i, 11, 2; Maschinenkonstruktionen, 10; Maschinenkunde, 4. — Bant- lln: Dampfmaschinen, 6; Elastizitätslehre, 2, Übungen, i: Maschinenkonstruktionen, 8 and 6. — v. Bach: Material- prilfungsanstalt, Übungen; Ingenieurlaboratorium, 3, Übungen, I ; Erörterungen tür Maschineningenienre, i. — Bnsslin: Verbrennungsmotoren, 2. — Berg- Maschinenzeichnen, i; Schattenkonstruktionen und Perspektive, 8; Pumpen, Übnogco, 4. — If. N.: Eisenbahnfahrzeuge, 3. — Hell: Allgemeine Experimentalchemie, 4, Übungen (mi! Kehr er), tägl. ausser Sonnabend; Organische Chemie, 5. — Kehrer: Analytische Chemie, 2. — Schmidt: Ausgewählte Kapitel der analytischen Chemie, 2; Praktische Arbeitsmetho- den der organischen Chemie, 2; Populäre Vorlesungen über Chemie, i ; EinfÜhriing in die Stöchiometrie, i. — KaufT- mann: Physikalische Chemie, 2; Kolloquium über organische Chemie, 2; Repetitorium der anorganischen Chemie, 2. — Küster: Pharmazeutische Chemie, 2. — M'. IT.: Phamiareu- tische Übungen, 3 ; Chemie der Nahrungsmittel, Genussmittel und Gebrauchsgegenstände, 2. — Seel: Chemisch-phinn.i- zeutisches Praktikum, 2; Neuere Arzneimittel, 2; Nahrungi- mittelchemie, i. — Philip: Massanalyse, i. — Bohland: Anwendung der physikalischen Chemie auf technische Ana- lysen und Prozesse, l; Technologie der Mörtelmaterialien, 1. — Häuasermann : Technische Chemie, 2 ; Chemische Tech- nologie der Brenn- und Leuchtstoffe, 2; Farbenchemie, 3: Übungen im Laboratorium für chemische Technologie, tigl. ausser Sonnabend; Übungen in elektroljrtischen Arbeiten. — Widmaier: Allgemeine mechanische Technologie: Verar- beitung der Metalle, Hölzer und Gesteine, $; EisenhOtten- kunde, 2. — Johannseu: Die Vorbereitungsmaschinen und Kraftsttthle der mechanischen Weberei, ig. — Iiueger: Wasserbau für Maschineningenieure, 2, Übungen, l. — Hohenner: Trigonometrie, 3, Übungen, 3; Plan- urnl GelSndezeichnen II, 2 ; Katastermessnngen I, 2 ; Markscheide- knnst, I, Übungen, i. — Stübler: Niedere Analysis, 4. — Roth: Schattenkonstruktionen und Beleuchtungskunde, 4. — Bretschneider: Repetitionen in niederer Mathematik, l. — Reuschle: Knrvendiskussion in Beispielen, Übungen, i: Analytische Geometrie des Raumes, 2, Übungen, i; Ausge- wählte Kapitel aus der neueren analytischen Geometrie der Ebene und des Raumes einschliesslich Invariantentheorie, 3: Differential- und Integralrechnung 11, 2, Übungen, 2, III, 2. Übungen, i; Mathematisches Seminar (mit Mehmke), l. — WölfRng: Einleitung in die Differential- und Integralrech- nung, mit Übungen, 4; Höhere Algebra, 3. — ICehmke: Darstellende Geometrie, 4, Übungen, 6; Vektoren- und PuDkt- rechnnng, 3, Übungen, i. — Heer: Plan- und Gelände- zeichnen I, 4. — Hammer; Praktische Geometrie I. .1- Übungen (mit Hohenner), 10; Ausgleichungsrechnung, 2: Abbildungen der Erdoberfläche auf die Ebene (Kartenprojelc- tionen), l, Übungen, i; Astronomische Zeit- und direkte);«'- graphische Ortsbestimmung, 2. — Universität Tubingen. Faschen: Experimentalphysik II: Schall, Wärme, Mag- netismus, Elektrizität, 5; Physikalisches Praktikum für An- fänger, 8; Selbständige Untersuchungen, tägl. — Wait«; Theorie der Elektrizität und des Magnetismus, 3, Übungen, 2; Meteorologie, i. — GanS: Partielle DifferentiJgleichnngen der mathematischen Physik, 2. — V. Hüfner: Organische Chemie, 4; Praktisch-cbemi^dif Übungen für Anfänger I (qualitativ), 6, II (quantitativ), (. Leitung physiologisch-chemischer Arbeiten für Geübtere, täjjl. — Wislicenns : Anotj^anische Experimentalchemie, $ : rn)-' tische Übungen im Laboratorium, tägl. ausser Sonnabend: Analytisch-chemisches Praktikum, ganz- oder halbtägig (mit BOlow); Pharmazeutisch-chemisches Praktikum, ganz- oder halbtägig (mit Weinland); Präparative Arbeiten, ganztägig: Anleitung zu selbständigen Untersuchungen, ganztägig. — SU' low: Analytische Chemie I, 3; Arbeit und Arbeiter der deutschen chemischen Industrie, I. — Weinlnnd; I'harnia- zeutisrhe Chemie: Anorganischer Teil, 2; Quantitative Prüfung der Arzneimittel nach dem deutschen Arzneibuch, i; Chemie der Nahrungs- und Gennssmittel, i. — Wedekind: Theo- retische und physikalische Chemie (in elementarer Fomi), 2; Chemie der natürlichen organischen Stoffe (Kohlenh.vdrate, Terpene, Alkaloide usw.), I ; Physiko-chemische Übungen, 4- — Dimroth: Benzolderivate II, 2. — Mayer: Liest nicht.— Digitized by Go.ogle Physikalische Zeitschrift. J. Jahrgang. No. 19. 623 V. Brill: Einfliliniiig in die höhere Mathematik, 4; Über nichtstarre Systeme und die Mechanik von Hertz, 3; Übungen im mathematischen Seminar, 2. — v. Stahl : Höhere Algebra, 2; Anwendungen der Funktionentheorie, 3 ; Übungen im mathematischen Seminar, 2. — Maurer: Höhere Ana- lysis II, 3, Übungen, 2; Potentialtheorie, 2. — Universität Wien. V. Ziang: Experimentalphysik I, 4; Mathematische Er- gSnzuogen, l g. — Boltemann: Wärmelehre, ;; Mathe- matisch-physikalisches Seminar, 2 ; Prinzipien der Naturphilo- sophie, 2. — Frans Exner: Experimentalphysik, 5; Physi- kalisches Praktikum flir Lehramtskandidaten, 6, fiir Chemiker und Naturhistoriker, 5; Physikalische Übungen ftr Vorge- schrittene, tägl.; Physikalisches Konversatorium, lg, — Jäger: Elemente der theoretischen Physik III : Elektrizität, 3; Mecha- nik, 3. — Moser: Experimentalphysik (insbesondere Elektri- zität und Optik), 3 ; Einillhmng in die mathematische Physik, 2; Demonstrationen und Übungen an und mit physikalischen Apparaten, 6. — Ijainpa: Die Physik der Radiotherapie, 2. — V. Sch'waidler : Physikalisches Praktikum für Lehramts- kandidaten II : Anleitung zur Anstellung von Schulexperimenten, 8; Die radioaktiven Substanzen und ihre Strahlung, l. — Meyer: Die magnetischen Eigenschaften der Materie, l. — Haaenöbrl: Physikalische Optik, 2. — Mache: Molekolar- nicchanik (mit besonderer Berücksichtigung der molekular- mechanischen Hypothesen in der Elektrizitätslehre), 2. — Hasohek: Ausgewählte Kapitel aus der experimentelleo Elek- trizitätslehre, 2. — Hann: Die atmosphärischen Störungen: Stürme, Gewitter etc., 2; Ausgewählte Kapitel aus der Physik der Atmosphäre, i; Die Meeresströmungen und ihre klima- tische Bedeutung, i. — Farnter: Meteorologische Optik, 3. — Kohl: Grundzüge der Theorie der Elastizität und der elastischen Schwingungen, i. — Felix Exner: Liest nicht. — Valentin: TheoriedererdmagnetischenBeobachtungen, i. — Iiieban: Experimentalchemie I: Anorganische Chemie, 5; .Chemische Übungen fiir Anflüiger, tägl. ausser Sonnabend, für Mediziner, 4; Arbeiten im II. chemischen Laboratorium für Vorgeschrittene, tägl. — Wegsoheider: Theoretische und physikalische Chemie I, 5 ; Chemische Übungen filr Anfänger, tägl. ausser Sonnabend; Arbeiten im I. chemischen Labora- torium für Vorgeschrittene, tägl. — Iiippmann: Organische Chemie 1: Chemie der Methanderivate, 3; Chemische Übgn. für .Anfänger, tägl. ausser Sonnabend; Arbeiten im chemischen Laboratorium für Vorgeschrittene, tiigL — Hersig: Pyridin- und Chinolinderivate mit Einschluss der Alkaloide, 2; Übgn. aus pharmazeutischer Chemie für Pharmazeuten, tägl. ausser Sonnabend. — FoBSek: Liest nicht. — Zeisel: Ausgewählte Kapitel der Phytochemie, 2. — Vortmann: Liest nicht — Bchaoherl: Ausgewählte Kapitel aus der Nahrungsmittel- knniic, insbesondere für Kandidaten der Nahrungsmittelexper- tise, 3. — Pomerans: Theoretische Chemie, 2; Analytische Chemie für Anfllnger, 3. — Franke : Anleitung zur chemischen Analyse, i; Massanalyse, 2. — Follak: Ausgewählte Kapitel der anorganischen Chemie, i. — Wensel: Die Messmethoden der physikalischen Chemie, i. — Qarzarolll v. Thum- lackh: Anleitung zum Anstellen von chemischen Schulver- suchen, 2. — BiilitBer: Thermodynamik (mit besonderer Be- rücksichtigung ihrer Anwendung auf die Chemie), 2. — V. Escberioh: Funktionentheorie, 5; Proseminar für Mathematik, i; Seminar filr Mathematik, 2. — Mertens: Algebra, 5; Übungen im mathematischen Seminar, 2; i'liungen im mathematischen Proseminar, 1. — Wirtinger: Klcmente der Differential- und Integralrechnung, 5, Übungen, I ; Mathematisches Seminar, 2 g\ Mathematisches Proseminar, I g- — Kohn: Einleitung in die synthetische Geometrie, 4, Übungen, g; Diflerentialgeometrie II, 2. — Taubar: Versicherungsmathematik, 4. — Blasohke: Einführung in die mathematische Statistik I, 3. — Zsigmondy: Liest nicht. — Carda: Partielle Differentialgleichungen erster Ordnung, 2. — Flemelj: Einführung in die Theorie der linearen Differentialgleichungen, 2. — Orünwald: Einleitung in die Liniengeometrie, 2. — WelBB: Bahnbestimmung von Planeten und Kometen, 4. — v. Hepperger: Sphärische Astronomie, 4; Photometrie, i. — Schräm: Kalendariographie und Umrechnung von Daten verschiedener Zeitrechnungen, l. — Hera: Spezielle und allgemeine Störungen, 2. — Frey: .\stronomisch-geodätische Untersuchungen über die Konstitu- tion der Erde, 2. — Technische Hochschule Wien.') Sitsoheiner: Allgemeine und technische Physik ; Optik für die Hörer des geodätischen Kurses ; Physik für Chemiker ; Mechanische Wärmetheorie, — Sahulka: Grundlagen der Elektrotechnik; Elektrotechnische Messkunde, — Qrau: Elek- trisches Beleuchtungswesen. — Beithoffer: Elektrische Schwingungen und Wellen; Drehstrommotoren und Trans- formatoren. — JülUg: Elektrische Telegraphie und Ebenbahn- Signalwesen. — Iiisnar: Meteorologie und die wichtigsten Lehren der Klimatologie; Erdmagnetismus. — Kobes: Theore- tische Maschinenlehre. — XT. IT.: Bau der Wärmekraft- maschinen; Bau der Wasserkraflmascbineo und Pumpen; Bau der Lasthebemaschinen. — Seidler: Allgemeine Maschinen- konde; Maschinenzeichnen. — Meter: Feuerungstechnik; Heizung, Lüftung und sonstige gesundheitstechnische Aus- bildung von Wohn-, Fabrilcs- und öffentlichen Gebäuden. — V. Btookert: Eisenbahnbetriebsmittel; Eisenbahnbetrieb; Eisenbahnmaschinendienst. — Bauer: Allgemeine Experimentalchemie I u. II, Übungen. — Vortmann: Analytische Chemie, Übungen. — Bwn- berger: Enzyklopädie der technischen Chemie; Praktische Übungen in der Ausführung technischer Proben; Agrikultur- cbemie. — v. Jüptner: Theoretische imd physikalische Chemie; Chemische Technologie anorganischer Sto He, Übgn.; Technische Feuerungen. — Wegscheider: Theoretische und physikalische Chemie I und II. — Feitier: Ausgewählte Kapitel aus der physikalischen und theoretischen Chemie. — Faweok: Technische Elektrochemie. — Suida: Die wich- tigsten Kapitel aus der Chemie der aromatischen Verbindungen ; Chemische Technologie organischer Stoffe, Übungen. — Iiippmann: Chemie der Benzolderivate. — Ulser: Tech- nische Analyse organischer Stoffe. — Sder: Photochemie und angewandte Photographie; Photographisches Praktikum. — Straohe: Beleuchtungswesen. — Allö: Mathematik I, Korrepetitionen. — Zsigmondy: Mathematik I; Elemente der reinen Mechanik in Verbindung mit graphischer Statik. — Csuber: Mathematik II; Grund- lehren der höheren Mathematik; Wahrscheinlichkeitsrechnung. — Blasohke: Einführung in die mathematische Statistik. — Müller : Darstellende Geometrie und konstruktives Zeichnen ; Darstellende Geometrie. — Sohmid: Darstellende Geometrie und konstruktives Zeichnen ; Projektive Geometrie I u. II. — Finger: Elemente der reinen Mechanik in Verbindung mit graphischer Statik; Enzyklopädie der Mechanik; Analytische Mechanik. — v. Tetmajer: Technische Mechanik I; Bau- materialienkunde mit Übungen. — Hermanek: Technische Mechanik II ; Hydromechanik, ausgewählte Kapitel. — Pol- laok: Elemente der niederen Geodäsie. — Schell: Prak- tische Geometrie; Situationszeichnen; Photogeometrie. — Tinter: Methode der kleinsten Quadrate; Höhere Geodäsie; Sphärische Astronomie; Übgn. im Beobachten und Rechnen; Geodätische Rechenübnngen. — Universität WiJrzburg. Wien : Experimentalphysik I : Mechanik, Akustik, W.Hrme, Magnetismus, 5; Praktische Übungen, 4 und 10; Anleitung zu selbständigen Arbeiten, tägl. — Cantor: Elektrizität und Magnetismus, 4. — Seita: Prinzipien der mechanischen Wärmetheorie und ihre Anwendung in der physikalischen Chemie (für Chemiker und Studierende der Naturwissen- schaften), 2. — MedicuB: Chemische Technologie, 4; Pharmazeutische Chemie, organischer Teil, 5; Praktikum für Pharmazeuten, halbtägig; Kurs technisch-chemischer Analysen, 2 halbe Tage; Praktikum in allen Richtungen der angewandten Chemie und Nahrungsmittelanalyse, ganz- und halbtägig. — Tafel: An- organische Experimentalchemie, 5; Analytisch-chemisches Praktikum (mit Manchot), ganz- und halbtägig, tägl. ausser Sonnabend, , für Me^iner, 4 ; Vollpraktikum für präparative .arbeiten, tägl.; Anleitung zu selbständigen Untersuchungen (mit Manchot), tSgl. — Manohot: Analytische Chemie (Experimentalvorlesung zugleich zur Ergänzung des analytisch- chemischen Praktikums), 3. — Beitsenstein: Über iso- zyklische Verbindungen, 2; Geschichte der Chemie, ig. — Frym: Theorie der Funktionen einer komplexen Ver- änderlichen, 4; Einführung in die Zahlentheorie, 2; Aus- l) Nach dem Vorlesungsverzeichnis der „Hochschulnach- richten". (Direkt vorläufig nicht zu erlangen.) Digitized by Google 624 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19. gewSUte Kapitel der Fnoktionentheorie, 2 g. — SeUlog: DilTerential- und Integralrechnung, 4; Theorie der Planeten- bewegUDgen, 3; Beschreibeade Astronomie, I ^. — Rost'. Darstellende Geometrie I, 4 , Übungen, 4 g; Analytische Me- chanik I, 4; Algebra, 4; Einfllhrung in die analytische Geo- metrie der Ebene, 4; Elemente der Determinantentbeorie, 2. — Universität Zürich. Kleiner: Experimentalphysik, 5; Theoretische Physik, 2; Physikalische Übungen fiir Kandidaten des Sekundarlehr- anites, 2; Physikalisches Praktikum fUr Anfänger, V2 l'ag; Physikalisches VoUpraktiknm, tägl. — Werner: Anorganische Experimentalchemie, J; Orga- nische Chemie II, 2; Chemisch-analytisches Praktikum • filr Chemiker, tägl.; Chemisches Praktikum für Vorgerücktere (präparative Arbeiten, Ausführung selbständiger Arbeiten], tägl.; Elektro - chemische Übungen, 2 Nachmittage g\ Technisch- chemische Übungen, l Nachmittag g; Chemisches Halbprak- tikum, für Studierende der {Naturwissenschaften, halbtägig. — Abeljans: Qualitative chemische Analyse, 2; Anleitung zur Ausführung chemischer Experimente iÜr Lehramtskandidaten, I ; Chemisches Kolloquium, i g; Chemisches Praktikum flir Mediziner und Veterinäre, 3 Tage, filr Studierende der Natur- wissenschaften, 3 Tage, für Anfänger und Vorgerücktere (NichtChemiker), tägl., für Lehramtskandidaten, 2 Tage, für Kandidaten des Sekundarlehramtes, 2. — Pfeiffer: Naph- tene, Terpene, Kampher, 2; Organische FarbstofTe II, i; Chemische Statik und Dynamik, i. — Barkhardt: Elemente der DifTerential- und Integral- rechnung, 4; Analytische Mechanik, 4; Mathematisches Se- minar, 2. — Weiler: Darstellende Geometrie, mit Übungen 1, 3 bis 4; Analytische Geometrie, mit Übungen I, 3 bis 4; Mathematische Geographie, 2; Analytische Geometrie, mit Übungen, für Lehramtskandidaten, 2; Algebraische Analysis mit Übungen, für Lehramtskandidaten, 2. — Qubler: Poli- tische Arithmetik mit Übungen, 2; Der mathematische Unter- richt in der Mittelschule, i; Sphärische Trigonometrie, i. — Wolf er: Einleitnng in die Astronomie, 3; Theorie der Finster- nisse, 2. — Technische Hochschule Zürich. H. F. Weber: Physik, 4, Repetitorium, i ; Prinzipien, Apparate und Messmethoden der Elektrotechnik, 4 ; Wechsel- stromsysteme und Wechselstrommotoren, 2; Theorie der ab- soluten Messungen, 2; Elektrotechnisches Laboratorium, 8 oder 16; Wissenschaftliche Arbeiten in den physikalischen Laboratorien, 8, 12, 24; Experimentelle Untersuchungen in Wechselstrom und an Wechselstrommotoren, 4. — Weiss: Physik, 4, Repetitorium, i ; Physikalisches Praktikum fUr An- fänger, 4 bezw. 8; Travaux sciectifiques dans les laboratoires de physiqae, 8, 12, 24. — Schweitzer: Physik, 4, Repeti- torium, l; Wechselstromtechnik in graphischer Behandlung (Generatoren, Motoren und Transformatoren], 2 g. — Tobler: Elektrische Signalapparate für Eisenbahnen, 2 ; Ausgewählte Kapitel aus dem Gebiete der Schwachstromtechnik, i g\ Militärtelegraphie und -Telephonie, l. — Wyssling: Elek- trische Centralanlagen II, 2, Übungen und Konstruktionen, 3; Elektrische Kraftübertragung und Beleuchtung, 3, Repe- titorium, I. — Btodola: Dampfmaschinenbau I: Steuerungen, Regulatoren, 4, Übungen mit Repetitorium, 2; Gasmotoren (Einleitung), i; Dampfturbinen, 2; Dampfkessel, i; Besprech- ung neuerer Erfindungen auf dem Gebiete der Wärmekraft- maschinen, I ; Maschinenkonstruieren und Entwerfen voll- ständiger Dampfkraftanlagen, 6; Übungen in der kalorischen Abteilung (mit Farny), '/2 Tag. — Famy: Bau von Dy- namomaschinen II, 2; Maschinenkonstruieren, 6; Wechsel- stromdiagramme, I. — Fraeil: Hydraulische Motoren und Pumpen II, 4, Repetitorium, i ; KonstruktionsUbungen, 12, Über Fabrikanlagen, 4; Ausgewählte Kapitel über hydraulische Anlagen, 2 ; Übungen in der hydraulischen Abteilung, '/j Tag. — XSsCher: Mechanische Technologie II: Metallverarbeitung, 2, Repetitorium, l; Mechanische Technologie IV: Spinnerei (Fortsetzung], Weberei, 2; Maschinenlehre, 4, Repetitorium und Übungen, 4; Müllerei, 2; Technologisches'Praktikum, 4. — Pliegner: Theoretische Maschinenlehre II:' Wärmetheorie und Dampfmaschinen, 4, Übungen, 3. — Hersog: Mechanik II, 4, Repetitorium, l, Übungen, 2. — Meyer: Maschinen- zeiclmen, i, Übungen, 4; M^chinenbao: Elemente, 5, Repe- titorium , I ; Konstruktionsübungen ,10. — A. Weber: Mechanik und Maschinenlehre, 4, Repetitorium, l ; Maschinen- lehre, 2, Repetitorium, l ; KonstruktionsUbungen, 4; Industrielle Einrichtungen lud Bauten, 2, Repetitorium, l ; Konstruktions- Ubungen, 2. — Weilenmann; Meteorologie und Klimato- logie, 3. — Barbieri: Photographie I, 2; Photographisches Praktikum, 2. — Bamberger: Anorganische Chemie, 6, Repetitorium, i ; Organbche Chemie II: Benzolderivate, 2, Repetitorium, i: Analytisch-chemisches Praktikum, 16 und 24, für Vorgerück- tere, tägl. — Bosahard: Beurteilung und Reinigung de, Wassers für technische Zwecke, namentlich für Dampfkessel- speisung, I. — Constam: Physikalische Chemie, 2; Fhyn- kalisch-chemisches Kolloquium, i g; Anwendungen physi- kalischer Methoden in der Chemie (mit Lorenz], >/2 Tag; Physikalisch-chemisches Vollpraktikum für Vorgerücktere (mit Lorenz), tägl. — Onehm: Bleicherei, Färberei und Farb- stofTe, 4, Repetitorium, i ; Technisch-chemisches Praktikum, 16 und 24, für Vorgerücktere, tägl. — Orete: Däagnngs- lehre und DUngerfabrikation, ig. — Hartwich: Pharma- kognosie, 5; Technische Botanik I: Fasern und Stärke, 2; Lebensmittelanalyse mit Übungen, 2; Pharmazeutisch-che- misches Praktikum, 12; Mikroskopische Untersuchung phar- mazeutischer Drogen, 2; Pharmakognostische Übungen fär Vorgerücktere, tägl.; Mikroskopierübungen in der Nahrangs- mittelkunde, 1/2 Tag; Gerichtlich-chemisches Praktikum, 4 halbe Tage. — Iiorens: Allgemeine Elektrochemie, 2; Elek- trochemisches Praktikum fttr Anfanger, 4, für Vorgerücktere, 15. — Iiunge; Anorganische chemische Technologie, 4, Re- petitorium, I ; Heizung, 2 ; Metallurgie, 2, Repetitorium, i : Technisch-chemisches Praktikum, 16 und 24, flir VorgerSck- tere, tägl. — Schulze: Agrikulturchemie I: Pfianzenemähr- nngslehre, 2; Landwirtschaftlich-chemische Technologie (Zucker- und Spiritusfabrikation, Chemie des Molkereiwesens), 2; Übungen im agrikultur-chemischen Laboratorium (mit Winterstein) 8; Agrikultur-chemisches Praktikum für Vor- gerücktere, tägl. — Treadwell: Analytische Chemie I, 2; Gasanalyse mit Übungen, i; Chemie, 2, Repetitorium, i: Analytisch-chemisches Praktikum, 16 und 24, für Vorgerück- tere, tägl. — Winterstein: Anorganische Chemie, mit Re- petitorium, 4; Chemie der Milch und Milchprodukte, 2: Untersuchung landwirtschaftlich wichtiger Stoffe, l. — Kauf- ler: Mehrkemige aromatische Verbindungen, i ; Ausgewählte Kapitel der organischen Chemie, l. — W. Fiedler: Darstellende Geometrie, 4, Repetitorinm, 1, Übungen, 4; Geometrie der Lage, 4. — Beyel: Geo- metrische Einleitung in die graphische Statik, 2; Rechei- schieber mit Übungen, i ; Darstellende Geometrie, 2 ; Flächen 2. Grades, 2. — Franel: Calcul diffiSrentiel, 4, R£p am 13. Oktober^ fiir No. 23 am a6, Oktober 1904. "^ c <-' Origlnalmittellongen : C. Liebenow, Notiz über die Ksi- diammenge der E>de. S. 625. J, Härdin, Beitrag zur Kenntnis der Wirkungsweise des KohSrers. S. 626. G. Seibt, über den Zusammenhang zwischen dem direkt und dem in- duktiv gekoppelten Sendersystem für drahtlose Telegraphie. S. 627' R. Gans, Die ponderomotorischen Krtfle, welchen ein homogenes Di- elektrikum in einem elektromagne- tischen Felde unterworfen ist. S. 627. W. Rogowski, Ein Beitrag zur gra- phischen Behiandlnng eines Stem- systems. S. 628. K. Hondau. S.Shimizu, Erwiderung auf Herrn Prof. Heyd weillers Be- merkungen über die Existenz von Villaiis kritischem Punkt bei Nickel. S. 631. A. L. BernouUi, Optische Reflexioos- konstanten und elektromotorischer Zustand beim Chrom. S. 632. E. Hertzsprung, Zur Strahlung der Hefnerlampe. S. 634, K. R. Johnson, Eine Bemerkung zu den Dimensionssystemen der Physik. S. 635. INHALT: E. van Anbei, Über die speziBsche Wärme der Metallsulfide und das Joule- Neumann -Koppsche Gesetz. S. 636. E. van Aubel, Über die Zersetzung von Jodoform unter der Einwirkung von Sauerstoff und von Lichtstrahlen. S. 637. C. Dempwolff, lonenwanderung im Methylalkohol als Lösungsmittel. S. 637. Betprechnngen: H. Bruns, Grundlinien des wissen- schaftlichen Rechnens. S. 641. W. Borchers, Die Beziehungen zwi- schen Äquivalentvolumen und Atom- gewicht. S. 643. Br. Kolbe, Einf&hinng in die Elek- trizit&tslehre I. S. 643. F. Schoedler, Das Buch der Natur. III, I. S. 644. S. Valentiner, Die elektromagne- tische Rotation und die unipolare Induktion. S. 644. P. Gerber, über den Einfluss der Bewegung der Körper auf die Fort- pflanzung der Wirkungen im .^ther. S. 644. W. V o i g t .Thermodynamik. I, i . S. 644. G. Tammann, Krystallisieren und Schmelzen. S. 64$. W. Ostwald u. R. Luther, Hand- und Halfsbuch zur Ausführung phy- siko -chemischer Messungen. S. 645. V. Engelhardt, Hypochlorite und elektrische Bleiche. S. 643. H. Becker, Die Elektrometallurgie der Alkalimetalle. S. 646. T. Ulke, Die elektrolytische Raffi- nation des Kupfers. S. 646. W. Pfannhauser, Die Galvanopla- stik. S. 646. P. Ferchland, Die elektrochemische Industrie Deutschlands. S. 646. P. Hanneke, Die Herstellung von Diapositiven. S. 646, F. Löscher, Leitfaden der Land- schaftsphotographie. S. 646. L. Amadnzzi, Das Selen. S. 647. A. Righi, Das Radium. S. 647. E. Ruhmer, Konstruktion, Bau und Betrieb von Funkeninduktoren und deren Anwendung, mit besonderer Berücksichtigung der Röntgenstrah- len-Technik. S. 647. Beriehtlgnng. S. 648. Peraonailen. S. 648. fiMuche. S. 648. ORIGINALMITTEILUNGEN. Notiz über die Radiummenge der Erde. Von C. Liebenow. Am Schlüsse seiner umfangreichen Unter- suchungen über die radioaktive Emanation der Wasser- und Ölquellen wirft F. Himstedt (d.Zeitschr. 8, 210, 1904) die Frage auf, ob nicht möglicherweise die radioaktiven Bestandteile der Erde bei der Erklärung der Erdtemperatur in Betracht zu ziehen wären. Aus der starken Aktivität der Thermalquellen schliesst er auf grössere Mengen radioaktiver Stoffe in der Tiefe und hält es nicht fiir unmöglich, dass deren Hauptbestandteil Radium sei. Ebenso haben schon früher Elster und G eitel gezeigt (diese Ztschr. 6, 17, 1904), dass die Emanationen von Fango und der gewöhnlichen Ackererde, sowie der in der Boden- und Freiluft gefundenen in ihrem Abklingen dem Curieschen Gesetz für die Emanation des Radiums folgen. Sie halten daher das Radium ebenfalls für sehr weit ver- breitet. Unter diesen Umständen ist vielleicht ein kurzer Hinweis nicht ohne Interesse, dass eine relativ sehr kleine Radiummenge in der Erde hinreichen würde, ihre Temperatur im Innern konstant zu erhalten. Die von der Erde beständig abgegebene Wärme steigt im wesentlichen als ein konstanter Wärmestrom durch die Erdkruste aus der Tiefe empor, der in der sogenannten geothermischen Tiefenstufe seinen merkbaren Ausdruck findet. Gegen diesen Wärmestrom dürften sonstige ge- legentliche Wärmeabgaben, wie bei vulkanischen Ausbrüchen etc. im grossen und ganzen völlig verschwinden. Leider ist die mittlere Leitfähigkeit der Erd- kruste fiir Wärme wenig bekannt. Für Granit hat F. E. Neumann') den Wert des Ausdrucks k , zu 0,01094 bestimmt, in welchem k die Leit- co fähigkeit in ccm'Sek. , c die Wärmekapazität und (J die Dichte des Granits bezeichnen. Nimmt man c zu 0,2 und S zu 2'/2 bis 3 an, so erhält man für k etwa 0,006. Neuerdings hat H. Hecht (Ann. d. Phys. 14, 1008, 1904) die Neumannsche Methode verbessert. Er erhält an einer Reihe schlechter Leiter, wie Marmor, Basalt etc., ganz ähnliche Werte. Im allgemeinen sind sie etwas kleiner, nur für Ba- salt mit Granaten wurde ein grösserer Wert i) Ann. chim. phys. (3; 69, ?5, 63, 1863. 183, 1862; Phil. Mag. t4l Digitized by Google 626 Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 20. (nämlich 0,0075) gefunden. Unter diesen Um- ständen darf man wohl ein wenigstens der Grössenordnung nach richtiges Resultat er- warten, wenn man für eine Überschlagsrechnung für die Wärmeleitfähigkeit der Erdkruste im Mittel 0,006 ccm/Sek. und ebenso für das Temperaturgefälle den mittleren Wert der Be- obachtungen, nämlich i " Geis, für ca. 30 m, an- nimmt. Bezeichnet man die spez. Leitfähigkeit für die Wärme mit , das Temperaturgefälle per cm mit T und den Erdumfang in cm mit k, so er- hält man für die Wärmemenge w, welche per Sekunde von dem Erdinnern abgegeben wird, Xtti^ IC = 0,006 ,(4_;_io*)' Jt ~ 3000 3,14 = rund 10" Grammkalorien oder = 10'* Kilogrammkalorien per Sekunde. Diese Wärmemenge soll durch Radium er- setzt werden, und da nach den neuesten Unter- suchungen von F. Paschen') i g Radium 226 Grammkalorien per Stunde erzeugt, so liefern 16 g Radium i Grammkalorie per Se- kunde. Mithin kann die Erde höchstens rund 2 • 10'^ g Radium enthalten, da ihre Temperatur anderenfalls noch beständig wachsen müsste. Denkt man sich diese Menge durch die ganze Erde gleichmässig verteilt, so entfallen auf I cbm, da der Erdinhalt etwa lO'" cbm beträgt, rund 2 ■ io~' g, d. i. ein Fünftausendstel Milligramm per Kubikmeter. Aus den Angaben von Elster und Geitel (loc. cit. S. 15 u. 19) muss man schliessen, dass die von ihnen untersuchten Erdarten etwa den tausendfachen Betrag enthielten. Wenn daher Himstedt auf grössere Mengen in der Tiefe schliesst, als an der Erdoberfläche, so kann das Radium unmöglich durch die ganze Erde gleichmässig verteilt sein, sondern es muss sich sein Vorkommen oder wenigstens seine Zersetzung im wesentlichen auf die Nähe der Erdoberfläche beschränken. Aber auch in diesem Falle ist seine An- häufung nicht gross. Denn es entfallen bei einer Oberfläche der Erde von rund 5 • 10'* qm ca. 0,4 g Radium auf den Quadratmeter, welche z. B. in einer Schicht Joachimsthaler Pechblende von ca. 6 cm (spez. Gew. der Pechblende 5 — 9) enthalten sein würden. Betrüge daher der Fehler obiger Überschlagsrechnung auch eine Zehner- potenz, was schwerlich der Fall ist, so bleibt die Radiummenge unter der Erdoberfläche immer noch klein. Soviel aber scheint aus dem Obigen ziem- lich sicher hervorzugehen, dass zur Erhaltung der Temperatur des Erdinnern die radioaktiven StofTe, deren Vorhandensein in der Erde zum l) Diese Zeilschr. 5, 563, 1904. mindesten sehr wahrscheinlich ist, auch quanti- tativ ausreichen. Wenn sie aber in der That die Ursache der Erdwärme sind, und wenn sie, wie es scheint, nur in der Nähe der Erdober- fläche in einigermassen gleichmässiger Verteilung vorkommen sollten, so ist für die Erdtemperatur eine Zunahme nach der Tiefe auch nur in der Nähe der Erdoberfläche vorhanden. UntcAalb des Gebietes der radioaktiven Massen würde vielmehr die Temperatur des ganzen, grossen eigentlichen Erdinnern den gleichen, vielleicht nicht allzu hohen Maximalwert besitzen. Wilmersdorf b. Berlin, den 20. Sept. 1904. (Eingegangen 27. September 1904.) Beitrag zur Kenntnis der Wirkungsweise des Kohärers. Von Joh. Härdön. Durch frühere Untersuchungen veranlasst, habe ich in der elektrotechnischen Zeitschrift 21, 272, 1900 die Ansicht ausgesprochen, dass die Wirkung des gewöhnlichen Metall- fritters darauf zurückzufuhren wäre, dass kleine Fünkchen, verursacht durch das hohe Potential der Antenne, den Zwischenraum im Kohärer überbrückt und eine metallische Verbindung zurücklässt, die dann den Ortsstrom passieren lässt. Diese Fünkchen sind in der Regel so klein, dass man sie nur im Dunkel- zimmer mit ausgeruhtem Auge und nur mit Hilfe des Mikroskops wahrnehmen kann. Diese Ansicht hat zu nachfolgendem Ver- such veranlasst. Wenn der Vorgang sich so abspielt wie oben erwähnt, so muss ein Kohä- rer, der nur eine Kontaktstelle besitzt, besser wirken als unter Atmosphärendruck im luftver- dünnten Räume, d. h. bei jenem Drucke, bei welchem die grösste Leitfähigkeit eintritt. Dieser beträgt bekanntlich ca. 0,3 mm Hg. Die Ver- suchsanordnung ist in der Figur dargestellt. Die Kontaktstelle d befindet sich in einem zuge- o kHH Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 20. 627 schmolzenen Glasrohr D und besteht aus zwei einander gegenüberstehenden Platindrähten, die etwa 0,2 mm voneinander entfernt sind. Das Rohr D ist mit einem grösseren Gefäss B verbunden und das Ganze mittels der Luft- pumpe evakuiert. Während des Auspumpens war ein kleines Induktorium an den Elektroden c c angeschlossen und wurde die Röhre dann abgeschmolzen, wenn die mit dem Induktorium geprüfte Leitfähigkeit am grössten war. Alsdann wurde der eine Platindraht p mit dem Luftleiter A sowie mit dem Galvanometer g verbunden. Die andere Seite des Galvano- meters führte zu einem Pol der Batterie b, deren anderer Pol mit dem zweiten Platindraht / und mit der Erde in Verbindung stand. Das Gal- vanometer zeigte keinen Ausschlag, erst wenn ein Wellenzug die Antenne A traf, erfolgte ein kräftiger Ausschlag, der so lange anhielt, als die Antenne von den Wellen bestrahlt wurde. Nach Aufhören der Wellen ging der Ausschlag von selbst zu Null herab, ohne dass die Röhre erschüttert zu werden brauchte. Dieser Versuch zeigt, dass das hohe Poten- tial der Antenne den Zwischenraum überbrückt und zwischen den Platindrähten eine leitende Verbindung herstellt, die den Ortsstrom passie- ren lässt. Wenn der Vorgang sich in einer Quecksilberlampe abspielt, so zündet, wie ein Versuch leicht zeigt, ein Wellenzug den Licht- bogen an, wenn eine Gleichstromspannung von 200 Volt an die Lampe angelegt ist. Jedoch ist der Widerstand der kalten Quecksilberlampe sehr gross, weshalb der Versuch nur mit sehr starken Wellenzügen gelingt. Schenectady, 27. Juli 1904. (Ringegaugen 5. August 1904.) Über den Zusammenhang zwischen dem direkt und dem induktiv gekoppelten Sendersyatem fßr drahtlose Telegraphie. (Erwiderung auf die Bemerkung des Herrn J. Zenneck.) Von Georg Seibt. Herr Zenneck bemerkt auf Seite 575,8, 1904 dieser Zeitschrift, dass er bereits vor mir auf den Zusammenhang der beiden Koppelungs- ! arten hingewiesen habe. j Ich vermag aus der von ihm angeftihrten Litteraturstelle nur zu entnehmen, dass nach seiner Ansicht die beiden Fälle nur nahezu Identisches ergeben, und dass ein, wenn auch kleiner Unterschied zwischen beiden bestehen bleibt. Die Schlussfolgerung, welche Herr Zenneck in seiner Bemerkung zu meiner \ Abhandlung zieht, dass nämlich bei Vernach- \ lässigung der Widerstände die galvanische \ Koppelung und damit der einzige Unterschied zwischen beiden Schaltungsarten wegfällt, ist in seiner Originalarbeit nicht enthalten. Wenn übrigens eine derartige, allgemein gehaltene Bemerkung zur Begründung eines Prioritätsanspruches herangezogen werden soll, so möchte ich auch meinerseits darauf aufmerk- sam machen, dass ich mich bereits in meiner Rostocker Dissertation, welche etwa i '/2 Jahre vor der Zenneckschen Arbeit erschienen ist, über die beiden Koppelungsarten, wie folgt, geäussert habe: „Natürlich lassen sich diese Experimente auch mit dem Tesla-Trans- formator, der ja das gleiche Verhalten wie der Oudinsche Resonator zeigt, an- stellen" (vergl. S. 40 Sp. 2). Der Tesla- Trans- , formator entspricht, wie in den vorhergehenden Abschnitten ausgeführt worden ist, der induk- tiven, der Oudinsche Resonator der direkten Er- regung. Ich habe schon damals die Erkennt- nis von der Zusammengehörigkeit der beiden Koppelungsarten als so naheliegend betrachtet, dass es mir nicht der Mühe wert schien, darauf wie auf einen besonderen Fortschritt hinzuweisen. Was noch fehlte, das war eine prägnante, mathe- matische Formulierung dieser Erkenntnis und die Angabe eines Weges, auf dem man sich die direkte Erregung aus der induktiven mecha- nisch hergestellt denken kann. (Eingegangen ii. September 1904.) Die ponderomotorischen Kräfte, welchen ein homogenes Dielektrikum in einem elektro- magnetischen Felde unterworfen ist. (Entgegnung auf die Antwort des Herrn F. Koläcek.) Von R. Gans. Herr Koläcek') behauptet, dass meine Ab- leitung der Kraft auf ein ungeladenes homogenes Dielektrikum *) falsch sei, es könne keine Kraft auf dasselbe nach der Lorentz sehen Theorie wirken, da nach dieser nur auf geladene Teil- chen Kräfte wirkten, und zum Beweise citiert er aus Lorentz 3): „Ponderable Materie, welche nicht gela- den ist, kommt ftir uns nur insofern in Be- tracht, als sie auf die Ionen Molekularkräfte ausübt. Was die elektrischen Erscheinungen betrifft, so hat sie gar keinen Einfluss und geschieht alles so, als ob der von ihr einge- nommene Raum nur den Äther enthielte." Diesen Satz scheint Herr Koläcek vollkom- \\ F. Koldcek, diese Zeitscbr. 5, 4SS, 1904. 2) R. Gans, ibid. 6, 162, 1904. 3) H. A. Loreutz, Versuch einer Theorie der elektr. u. opt. Erscheinungen in bewegten Körpern. Leiden 189J, S. 15. Digitized by Google 628 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. men missverstanden zu haben. Denn Herr Lorentz meint, wie aus dem späteren klar hervorgeht (1. c. S. 59 — 69), damit folgendes: Was wir Materie nennen, besteht aus Ionen und Molekeln (letztere sind die „ponderable Materie" im oben citierten Satze). Bei Berech- nung der elektrischen Vorgänge kann man an- statt der Molekeln einfach den Äther setzen, nur muss man die (elastischen) Molekularkräfte auf die aus der Gleichgewichtslage verschobe- nen Ionen (1. c. S. 67 [55], mit berücksichtigen. Gerade das Verhalten der Ionen im polarisier- baren Körper ersetzt den Grundbegriff „Dielek- trizitätskonstante" der Maxwellschen Theorie. Mit anderen Warten: Im Lorentzschen Sinne sind die Körperteilchen gar nicht unge- laden, wenn die Dichte der wahren Elektrizität div % Null ist, sondern bei Lorentz treten die Kräfte auf die freie Elektrizität div E auf. Die bekannten elektrostatischen Kräfte auf einen ungeladenen Körper im ungleichförmigen Felde würden nach Herrn Koläieks Auffassung der Lorentzschen Theorie ja überhaupt fehlen. Sodann wirft Herr Koläöek mir vor, in meinen Formeln bedeuteten die Buchstaben E und M einmal die Feldstärke selbst, das andere Mal räumliche Mittelwerte derselben. Dieser Vorwurf ist unberechtigt, denn nach Lorentz') ist die Kraft auf die Volumeinheit 6x oy Iz ^nVM wo die/ die bekannten Maxwellschen Span- nungen im Äther sind. Es ist zu integrieren über alle Volumele- mente, in denen die Dichte der freien Elek- trizität div E von Null verschieden ist, d. h. bis 2^ in der Figur. (Die Figur ist nicht erläutert, da alles wörtlich aus Lorentz, 1. c. § 39 zu entnehmen ist.) Wir dürfen dagegen weiter integrieren bis ö, , da die hinzugenommenen Volumelemente keinen Beitrag liefern, wie man aus der letzten Formel auf S. 24 bei Herrn Lorentz sieht. Die Fläche y+ L -, ^^ Ea sin cot. dt Die Fig. i stellt in der üblichen Weise die Be- ziehung zwischen E und J graphisch dar. Wie aus ihm ersichtlich ist, gelangt man bei gegebe- nem 7 und gegebener Frequenz co + 2x «n> da- durch zum Vektor E, dass man den aus y leicht konstruierbaren if -^-Vektor im Verhältnis I) Klectrical World and Enginecr 1899, S. 268. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. C29 streckt und um /t^2^{Za>)^:w (p ^= arctg La) tu im entgegengesetzten Sinne der Rotation der , Zeitlinie dreht; wir wollen diese Operation, die 1 E aus 7 entstehen lässt, als Operation 0 be- zeichnen. Ist umgekehrt der Vektor E gegeben, so erhalten wir w • 7 und daraus bei gegebenem 1 w auch y offenbar dadurch, dass wir E im Sinne des Zeitpfeiles um

ergeben sich unmittelbar die Ströme: y,==Ma y^^-Mß y,=My. b) Beweis. Unsere Hauptaufgabe wird hier- bei sein, zu zeigen, dass NP die Grösse dy^ dt' v,y, + A Fig. 3- MA^Ei\ MB^E^\ MC-- E3. Digitized by Google ß30 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. darstellt, die wir zur Abkürzung ü nennen. Die Kirchhoffschen Gesetze, angewendet auf die einzelnen geschlossenen Stromzweige der Stern- schaltung (Fig. 2), liefern die Differentialgleichun- Es genügt also NP= MF' gerade derjenigen Bedingung (vei^l. Gl. 3), die die Grösse i2 = a.,7, +i^i dt I) 2) «'2 ^2 + A ~ dy. dt dy. Si-\-E,~E^ «'s^s + L^ -j-^ ^ii + E^-Ei zu erfüllen hat. Die Gleichungen l) und 2) zeigen dann weiter, dass Mx= MD + MP und My = ME + MP' die Grössen oder, symbolisch geschrieben, Ferner haben wir: Zur Bestimmung unserer Unbekannten ß be- nutzen wir die Stromgleichung y^^■y■l^- y^=o oder + J-(ß-(- £;,-£•,) =0. Nun haben wir in unserer Konstruktion es so eingerichtet (vergl. die Hilfsfigur), dass aus NP durch Anwendung der Operationen I j_ I und geometrische Addition der so erzeugten Vek- toren die Grösse iVZ/' entsteht, die der Grösse MH entgegengesetzt gleich ist. Es ist also ^^.Nir^ — MH. Femer haben wir es so eingerichtet (vergl. die Hauptfigur), dass MH= MD -\-ME=-^(E2—E,) ist. Daraus folgt: -^^ {NP) + -^- (NP) + -^^ {NP) = Zj-^ + Wj^j und Z3 dt unseres darstellen. Somit haben wir wirklich in Ma, Mß, My die gesuchten Ströme yi , ^j und y^ ge- funden. c) Beweis mittels komplexer Zahlen. Wir haben den vorstehenden Beweis mit Hilfe Operationssymboles ( ^j durchgefiihrt Da man vielleicht das so gewonnene Resultat mit Misstrauen aufnehmen könnte, so fügen wir noch einen Beweis mit komplexen Zahlen bei. Es seien die Vektoren durch folgende Aus- drücke gegeben: E^ — Ei =jj<«' E^ — Ei^s^e-'» «', yx + Z, dy^ ^»2^2 H-Zj— TT' dt dy^ dt = r2^>' dy^ u;y,+I^-^^' =r,^'- Dann ist nach Fig. i: y^ /"" ^'■(.".+».) '1 '3 wo O. \ {E.^E,)-', {E,-E,) ö. ader 4) ö.(^^^+i(^^+^^-^'^ + ^{NP-\-E,-E,) = o. die Impedanz bedeutet und Leo tg>+j2^'' r3. = r,^>'-|-i'j«^''. Hieraus ergiebt sich y^^ ''' <,'(A'.+»i)-|-i3-^- («,+♦-) "2 si Demnach liefert 7| + ^2 + J;, = O. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. 631 5) "1 "2 ^3 -^ J^2- ^(r, + 9.) 4- i» ^' (/. + T.) = o. In unserer Hauptfigur ist ^, iWW =MB + MB = -*■ ^■('' + V') Setzen wir NP=Qe", so wird nach der Kon- struktion der Hilfsfigur . NH' = — MH= - ^■(' + V.) + ^ f '■(•'+ ».> 7) ^1 ^2 •ä?3 Damit ergiebt sich durch Addition der Gl. 6) und 7): 8) ^1 ^Tj ^3 -yj •^3 + -' e"'^' + T.) -I- rlL ^.(r, + T.) = o. Aus Gleichung 5) und 8) folgt nun, dass also 7Vy:}f,+U^=NP=MP' ist. Somit haben wir den zu Anfang von b) geforderten Nachweis abermals geliefert und mit Rücksicht auf das am Ende von b) Gesagte die Richtigkeit unserer Konstruktion auf einem zweiten Wege dargethan. Da eine Dreieckschaltung immer durch eine äquivalente Sternschaltung ersetzbar ist, so kann man auch diese nach der angegebenen Methode bebandeln. Bei Anwesenheit eines Ausgleichs- leiters oder bei einem beliebigen Mehrphasen- system hat man das Verfahren nur sinngemäss zu erweitern, um zur richtigen Lösung zu ge- langen. 3- Netze mit Kapazität, Selbstinduktion und Widerstand. In diesem Falle müssen wir unseren Ope- rationszeichen eine etwas erweiterte Bedeutung beilegen. Wir schreiben die Differentialgleichung für den einfachen Stromkreis ^ ^7 7v dj y m dt^ '^ fo dt Cm Ec cos (»t. K-^+(^«'-^< In Fig. 4 haben wir die einzelnen Grössen der Gleichung als Vektoren eingetragen. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, schreibt die Ope- ration 0, welche wiederum die E. M. K. E aus f^em Strome y erzeugen soll, vor, dass der Vektor wj ejner Streckung im Verhältnis Ccof-'" und einer Drehung im entgegengesetzten Sinne des Zeitpfeiles um

nde war an einem kräftigen Rahmen befestigt, wäh- rend das andere nach oben gezogen wurde mit Hilfe von einer Rolle und einem Gewicht. Dieser Rahmen und das Magnetometer, die keine direkte Berührung miteinander hatten, ruhten auf einem dicken Steinpfeiler. Der hori- zontale Abstand zwischen den Mittelpunkten von Magnetometer und Magnetisierungsspule betrug 7,5 cm in dem einen Fall und 2,9 cm im anderen. Die Stellung des Nickeldrahts war derart reguliert, dass derselbe auf das Magneto- meter eine möglichst grosse Wirkung ausübte. Zwei Sorten Nickeldraht wurden untersucht, der eine (Durchmesser 1,02 mm, Länge 34,5 cm) war aus elektrolytischem und fast chemisch reinem Nickel gezogen, und der andere (Durch- messer 1,08 mm, Länge 34,5 cm) war ein reines käufliches Nickel. Beide Drähte waren gründlich gealtert. PvS wurden zwei Versuchsreihen durchge- ftthrt. Die erste mit einem Kompensationsstrom fiir das Erdfeld, die zweite ohne denselben. Die erste Versuchsreihe zeigte, dass die Wirkung einer Dehnung nicht wesentlich anders ausfällt, wenn man einen Draht an Stelle eines Stabes verwendet. Abgesehen von der ersten erregenden Wirkung nimmt die Magnetisierung durch Streckung ab und wächst beim Aufhören derselben. Die Änderungen der Magnetisierung werden durch Magnetisierung in den beiden verschiedenen Richtungen nicht beeinflusst. Bei der zweiten Versuchsreihe waren die Bedingungen genau dieselben wie die von Herrn Professor Heydweiller. Der Kompensations- strom fiir das Erdfeld war unterbrochen. Die Experimente zeigten, dass, wenn man die Ver- suche ausfiihrte, wie Herr Professer Heyd- weiller es gethan hat, das Probestück niemals in einen magnetisch neutralen Zustand gebracht wurde. Daher änderte sich auch die Magneti- sierung in der einen oder der anderen Richtung nicht symmetrisch bezüglich der Tension. Fand die neue Magnetisierung in der Rich- tung derjenigen Magnetisierung statt, die das Probestück thatsächlich (nicht nur scheinbar) besass, so wurde die Zunahme der Magneti- sierung durch Streckung beobachtet, wie in Herrn Professor Heydweillers Fall. Hatte sie dagegen die entgegengesetzte Richtung, so nahm die Magnetisierung stets durch Dehnung des Drahtes ab. Die Wirkung der ersten Er- regung wurde natürlich ausgeschlossen. Aus diesen zwei Versuchsreihen können wir schliessen, dass die Zunahme der Magneti- sierung durch Streckung nur erklärt werden kann, durch den speziellen anfänglichen Magnetisie- rungszustand des Drahtes. Daher existiert Villaris kritischer Punkt, im Sinne unserer Definition, bei Nickel nicht. Tokyo, II. Mai 1904. (Aus dem Englischen Ubeisetzt von M. Böse.) f Eingegangen 17. August 1904.) Optische Refiexionskonstanten und elektro- motorischer Zustand beim Chrom. Von A. L. Bernoulli. Die jüngsten Kontroversen über die Ur- sachen der Passivität haben neben vielen anderen auch die Frage angeregt, ob die Reflexions- konstanten eines passiven Metallspiegels andere seien als diejenigen eines aktiven. Untersucht wurden bis jetzt bloss Elisen und Chrom. Ersteres von Michail') und neuer- dings von Müller und Königsberger''); letz- teres Metall ebenfalls von Micheli*) und später vom Verfasser.^) Micheli bestimmte den Haupteinfallswinkel H und das Hauptazimut A bei Eisen im aktiven bezw. im passiven Zustand wie folgt: , Eisen aktiv 74**42' 27*50, Ei.sen passiv 69" 20' 28*54, Änderung für aktiv-passiv: — 5*22' + 1*04 Aus dem Sinn der beiden gleichzeitigen Änderungen folgt*), dass das passive Eisen i) Archives des Sciences physiques et naturelles, Gcdctc. 10, 117, 1900. 2\ Diese Zeitschr. 5, 413, I904. 3) L. c. S. 424- 41 „Die I'assivität des Cliroms nach der Faradayschcn 'l'heorie". Münchner Dissertation. Clustav Fock, Leipzig 1904- 5) Vgl. Drude, Wied. Ann. 36, 889, 1889. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. 633 mit einer relativ sehr dicken Schicht aus festem Material bedeckt ist.') Im Gegensatz zu Mich61i geben Müller und Königsberger^) an, beim Eisen keine Deckschicht gefunden zu haben. Ich habe kürzlich unter Hinweis auf einschlägige Arbeiten von Voigt*) und von Drude^) zu zeigen ver- sucht, dass nach der Methode von Königs- berger*) eine noch so dicke Deckschicht un- möglich gefunden werden kann, denn die Theorie fordert direkt die Unabhängigkeit der Totalintensität der reflektierten Komponente von den absoluten Werten des Haupteinfalls- winkels und des Hauptazimuts und damit auch von der relativen Schichtfreiheit des Spiegels.*) Beim Chrom liegen kompliziertere Verhält- nisse vor. Mich 61 i passivierte sein Chrom mit Salpetersäure, mass wie beim Eisen Haupt- einfallswinkel und Hauptazimut sowohl im ak- tiven als im passiven Zustand, konnte aber innerhalb der Grenzen seines persönlichen Fehlers keine Änderung der optischen Konstanten feststellen. Unwillkürlich drängt sich angesichts dieser Thatsache die Frage auf, ob andere Passivierungsmittel als Salpeter- säure gleichfalls die optischen Konstanten des Chroms messbar modifizieren. Wie Mich61i arbeitete auch ich nach der von Drude') angegebenen Methode zur Be- stimmung der Konstanten der Reflexion bei monochromatischem, linear unter 45" Azimut polarisiertem Licht. Die durch die Reflexion erzeugte ElHptizität wurde mit einem Babinet- schen Kompensator, die Änderung des Azimuts mit Hilfe eines analysierenden Nicols ausge- wertet. Als Passivierungsmittel diente bald das Liegenlassen an der Luft, bald eine siedende Lösung von Chinon in Benzol.*) Eine Reihe von alternierenden Aktivierungen und Passivierungen bedingte eine sehr wohl messbare Änderung der optischen Kon- stanten. Die nachstehende Tabelle I giebtden Haupteinfallswinkel H und das Hauptazimut A als Mittelwerte aus je 4 Einstellungen von Spiegel, Beobachtungsfernrohr und analysieren- dem Nicol. Die Differenz zwischen dem grössten und dem kleinsten gemessenen Wert betrug jeweils für beide optischen Konstanten im un- günstigsten Fall etwas über 2", in der Regel etwa I ". In Anbetracht der starken Absorption, 1) Mich^li, 1. c. S. 122. 2) L. c. S. 414- 3) Wied. Ann. 31, 329, 1887. 4] Wied. Ann. 36, 88$, 1889. 5) Diese Zeitschr. 5, 413, 1904. 6) Vgl. hierzu die Ausführungen des Verfassers in dieser Zeitschr. 6, 603, 1904. 7) Wied. Ann. 36, 880, 1889. Vgl. auch Kohlransch, Praktische Physik S. 296 fr. 8) A. L. Bernoulli, „Die PassivitSt des Chroms nach der Faradayschen Theorie, S. 13 und 20. besonders im passiven Zustand, darf eine bessere Übereinstimmung nicht erwartet werden. Über Methode und Technik der Versuche wurde be- reits an anderem Orte ausführlich berichtet.') Die elektromotorische Kraft gegenüber Platin in Ammoniumnitrat wurde jeweils vor und nach der optischen Messung am Hallwachs-Quadrant- Elektrometer gemessen. Die Änderung der elektromotorischen Kraft während der optischen Messung betrug maximal V50 Volt (bei einem Ausschlag des Elektrometers von 66,6 Skalen- teilen pro Volt). Tabelle L Die parallelen Änderungen des elektromoto- rischen Zustandes und der optischen Konstanten des Chroms. B a .tr 1 ü 1 .> Cd 4 . aktiv 5 passiv 6 I aktiv 7 I passiv 8 I aktiv -f 4,0 -H>,055 -1-17,6 l-H>,«46 I — 1,1 |— 0,015 -1-20,4 -1-0,285 -i- I,4!-fO,020 -f-19,2 ,-1-0,269 I— 5,7 ,—0,080 l-f-14.6 l-ho.204 I 7 1 0 2 V +«•'9'! 78» 24' —0,261 +0,300 —0,265 +0,249 —0.349 +0,284 34» 37' 3i»S0 36« 03 32O43 73° 29*1 36042' 75° 23'! 30« 25' 74«28l33055 72»09 132" 26 68048' 75° 38! Aus der Tabelle ergiebt sich unzweideutig, dass auch das Chrom, wenn es durch Chinon oder Luftsauerstoff passiviert wird, sich mit einer sehr wohl nachweisbaren Deckschicht aus festem Material bedeckt. Die Grössenordnung der Änderungen ist dieselbe, wie sie Micheli für Eisen festgestellt hat. Dass die absoluten Werte beider Konstanten sukzessive kleiner werden, rührt daher, dass neben dem Passivieren und Aktivieren, trotz der geringen Intensität der chemischen Einwirkung eine Korrosion des Spiegels stattfindet, denn nach Drude ver- kleinert Korrosion des Spiegels sowohl das Hauptazimut als den Haupteinfallswinkel. Passivierte ich dagegen statt durch Liegen- lassen an der Luft oder durch eine siedende Lösung von Chinon in Benzol durch Salpeter- säure (Acid, nitric. rubr. fumans. puriss.), so ergaben sich die nachstehenden Werte (Tab. II), wodurch, wie zu erwarten, die Messungen von Micheli ihre volle Bestätigung finden. Dabei fällt auf, dass ein mit Salpetersäure passiviertes Chrom um ebensoviel elektronega- tiver ist als Platin und damit auch um ebenso- viel elektronegativer als mit Chinon oder Luft- sauerstoff passiviertes Chrom wie jenes gegen- über aktivem Chrom. Auch ist die negative 1) L. c s. 17 u. ff. Digitized by Google 634 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. Tabelle IL Die elektromotorischen Zustände und die op- tischen Konstanten des Chroms beim Passivieren mit Salpetersäure. aktiv NaCl '+29.7 1+0,416 1_--,- iTS^og' 28«49* passiv HN(h -35.3-o>494Uo6l6'78''2° 30»+4 ak«v Nachpol. +11,6 +0,162 ,3°';5° yöessl 30O20' passiv HNOi '-30,5 —0427 ITI'I,' 1 73''49'i 3»»22' • • ' " - • +0,243 IZ^',^' 79° 07 129016 -0466 1^''7'>9 I ygo 50I 310, ,' aktiv NaCl \ passiv NHO'i \ -17.4 -33.3 Potentjaldiflferenz des mit Salpetersäure passi- vierten Chroms gegenüber Platin so gross, dass sie sicher nicht von einer Umwandlung des Chroms in eine „edle Modifikation" herrühren kann. Die betreffende PotentialdifTerenz ist vielmehr von der Grössenordnung der elektro- motorischen Kräfte, welche Gaselektroden gegenüber Platin ergeben. Die Vermutung, dass absorbiertes StickstofTdioxyd oder andere Oxyde des Stickstoffs*) diese anormal starke Passivität bedingen könnten, liegt um so näher, als von Feree^) gezeigt worden ist, dass metallisches Chrom begierig grosse Mengen von Sauerstoff" und, was für uns hier speziell wichtig, auch von Oxyden des Stickstoffs absorbiert. Dass ein mit Salpetersäure passiviertes Chrom thatsächlich Stickstoffdioxyd in seinen Poren festhält, gelang mir in folgender Weise analytisch nachzuweisen. Drei in siedender Chlornatriumlösung akti- vierte Chromstücke wurden durch 24 stündiges Liegenlassen in konzentrierter Salpetersäure passiviert, und dann so lange mit immer neuen Mengen reinsten destillierten Wassers abgespült, bis sich im Waschwasser absolut keine Oxyde des Stickstoffs mehr nachweisen Hessen. Die drei Chromstückchen, deren letzte Waschwasser nun vollkommen frei von Oxyden des Stick- stoffs waren, wurden je mit 15 ccm Wasser einzeln in verschlossene Fläschchen gegeben und so in einem Räume, dessen Atmosphäre völlig frei von Stickstoffdioxyd war, während 12 Stunden bei etwa +5" stehen gelassen. Während dieser Zeit war in allen drei Fläsch- chen eine beträchtliche Menge von StickstofT- dioxyd aus den Poren des Metalls heraus- diffundiert und verriet sich nunmehr durch Bildung von Azofarbstoff Zur Kontrolle wurden gleichzeitig drei andere Chromstückchen in .siedender Chlornatriumlösung aktiviert, dann aber, ohne sie erst zu passivieren, einzeln nüt je 15 ccm reinsten Wassers in kleine Fläsch- chen gegeben. Diese sämtlichen drei Proben waren nach 1 2 Stunden Stehens nicht imstande, eine Färbung des zu diazotierenden Gemisches hervorzurufen. Damit dürfte nun einwandfrei gezeigt sein, dass beim Passivieren mit Salpetersäure ab- sorbierte Oxyde des Stickstoffs eine Rolle spielen. Eine Gasschicht (aber nur eine solche) affiziert nur das Hauptazimut durch die Steige- rung der Absorption. Der Haupteinfallswinkel und damit der Grad der Elliptizität des reflek- tierten Lichtes wird dagegen nicht geändert. Anders beim Passivieren mit Luft oder Chinon- lösung: hier i.st durch die optischen Messungen nunmehr nachgewiesen, dass eine Deckschicht aus einem anders als Chrommetall brechenden Material vorliegt. In dieser Deckschicht glaube ich imSinne Faradays dieUrsache der Passivität suchen zu müssen, wenn durch Chinonlösung, Luftsauerstoff od. dnen beliebigen Oxydationsprozess passiviert wurde. Ich habe bereits anderweitig über die chemische und physikalische Begründung meiner Wieder- aufnahme der Faradayschen Theorie der Passivität berichtet <) und glaube es zum min- desten sehr wahrscheinlich gemacht zu haben, dass die fragliche Deckschicht als Chromichromat [Cr-iO^CrO^ besteht, jenem merkwürdigen Kör- per, welcher bei gewöhnlicher Temperatur bloss in Fluorwasserstoffsäure löslich ist und dabei trotz- dem aus der Luft bei gewöhnlicher Temperatur ebenso leicht Sauerstoff aufnimmt, als er solchen wieder abgiebt.^ i) Wenn wir im folgenden von StickstofTdioxyd spreclien, so sollen andere Oxyde des Stickstoffs stets mit einge- schlossen sein. 2) Comptes Kendus 71, 822, 1895. 0 1. c. S. 47 ff. 2) 1. c. S. S9- (Eingegangen 18. September 1904.I Zur Strahlung der Hefiierlampe. <) I Von Ejnar Hertzsprung. In der vorläufig plausiblen Annahme, dass i die Energieintensität im sichtbaren Teile des I Gitterspektrums der Hefnerlampe durch die I Wiensche Formel: I '* ausgedrückt werden kann, wird wohl die Kon- stante },-, am besten für den summarischen Vergleich der verschiedenen Versuchsreihen ge- eignet sein. o Angström giebt nach seinen Messungen l) Vergl. diese 7-tschr. 6, 34, 156, 456, 1904. Daselbst weitere I.itteraturhin weise. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. 635 T 7,85 an. Dieser Wert ist anscheinend in der Vor- aussetzung berechnet, dass der mittlere Fehler für alle Einzelmessungen dieselbe absolute Grösse hat. Nimmt man aber an, dass der m. F. für alle 6 Endwerte von >" denselben relativen Wert hat, findet man nach kl. Q. i, zu nur 7,58. Vielleicht, dass der mittlere Fehler in einer Weise variiert, die zwischen den beiden oben vorausgesetzten liegt- — Berechnet man nach den Zahlen von Tum- lirz die Konstante i, so, dass Minimum wird, bekommt man für das ganze untersuchte Spektrum von 441 bis yazitfi: i, =6,93. Für den roten Teil 560 — 702 (i(i wird -i, = 6,00 und für den blauen Teil 441 bis 536 fili:^ = 7,34- Die von Tumlirz benutzten Werte der Energieverteilung im Sonnenspektrum sind der Arbeit Langleys „Energy and Vision" ') ent- nommen. Diese Werte sind aber unkorrigiert '), da sie ja nur den im Titel erwähnten Vergleich dienen sollen. Bei Berücksichtigung dieses Um- slandes verringert sich die so für das ganze Spektrum berechnete Konstante auf 6,58. — Aus den kombinierten Werten von Langley und Else Köttgen berechnet sich in der an-' gegebenen Weise für das ganze Spektrum 430 bis 690 fifi: -^ = 8,03. Die Annahme aber, dass die beiden Beobachtungsreihen Sonnen- licht derselben Qualität entsprechen, ist ja für die kürzeren Wellenlängen am meisten gewagt. Für den roten Teil 530 — 6gofifi ergiebt sich ?, = 7,79 und für den blauen Teil 430 bis 510 fifi: ^^ =-- 8,42. — Aus vorliegenden Messungen den wahrschein- lichsten Wert der Konstante - ^ nebst seinen mittleren Fehler abzuleiten, scheint nicht leicht i) U. a. PhiL Mag. S- Ser. 87, l, 1889. 2) Vergl. S. P. Langley, Wied. Ann N. F. 19, 226, (236), 1883. zu sein. Von näheren Kommentaren möchte ich auch jetzt absehen, da neue genauere Be- stimmungen der Hefner- -^ Konstante wohl bald erwartet werden können, vielleicht durch Be- stimmung der Temperatur des schwarzen Hohl- körpers, bei welcher die Qualität seiner Strah- lung im sichtbaren Spektrun\ die der Hefner- lampe möglichst gleichkommt. (Eingegaogeo 15. September 1904.) Eine Bemerkung zu den Dimensionssystemen der Physik. Von K. R. Johnson. DieZurückführung der physikalischen Grössen auf die drei mechanischen Grundeinheiten ist eine Frage, die von Zeit zu Zeit in den phy- sikalischen Zeitschriften behandelt wird. Vor einiger Zeithat Herr Gorczynski')in dieser Zeit- schrift einige Bemerkungen über diesen Gegen- stand veröffentlicht, wo er die Notwendigkeit einer vollständigen Revision der Dimensionen der physikalischen Grössen betont. Es kann indessen in Frage gesetzt werden, ob eine solche Revision einige nennenswerte Resultate bringen kann. Schon gegen die Festsetzung der Dimensionen L M T~^ für die mechanische Kraft erheben sich gewisse Bedenken. Bekanntlich wurde die Notwendigkeit des Kraftbegriffes von Kirch- hoff verleugnet und für diese Ansicht ist in ] neuerer Zeit Herr E. Mach getreten. Wenn man den Kraftbegrifif nicht vollständig ver- werfen kann oder will, so bleibt immer eine I Unklarheit und Unbestimmtheit bei diesem Begriffe zurück. Wir wollen dagegen die Dimensionen der Kraft unbestimmt lassen und . sie mit .A' kurz bezeichnen. Demgemäss werden I die Dimensionen der Arbeit durch XL und ! die des Effekts durch XL T~^ bezeichnet. Die übliche Darstellung des elektromagnetischen Masssystems liefert dabei die folgenden Dimen- ' sionen: Magnetische Menge A'IL Elektrische Menge X^ T Stromstärke X\ Elektromotorische Kraft XkLT-^ Widerstand LT-^ Kapazität /.-»T^ Selbstinduktion L Und wir finden mithin, dass die abgeleiteten Grössen Widerstand, Kapazität und Selbst- , Induktion vollkommen unabhängig von den Dimensionen der Kraft sind. Wenn der Kraftbegriff ungenügend formuliert I l) L. Gorczynski, diese Zeitschr. 4, 153, 1902. Digitized by Google 636 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. worden ist, so gilt selbstverständlich dasselbe von der Definition des mechanischen Potentials, und demgemäss muss man das elektrostatische Masssystem verwerfen. Weil man den gebrochenen Exponenten der Grundeinheiten-^, .^und 7" keine verständliche Bedeutung beilegen kann, so würde man sich geneigt fühlen, die Dimensionen der Kraft dem Gravitationsgesetze zu entnehmen und X=L~'^M'^ setzen, wodurch die Bruchexponenten ver- schwinden würden. Die vermutete Abhängig- keit der Fernkräfte von einem fortpflanzenden Medium verbieten indessen eine solche An- nahme, und es scheint deswegen am besten, unvollendet zu liefern, was man wohl jetzt zu vollführen nicht imstande ist. (Eingegangen 23. Juni 1904.) Über die spezifische Wärme der Metallsulfide und das Joule-Neumann-Koppsche Gesetz. Von Edmond van Aubel. Herr Fr. Streintz hat kürzlich ') einen Auf- satz über die spezifische Wärme einiger Schwe- felmetalle in ihrer Beziehung zum elektrischen Leitvermögen veröflfentlicht. In dieser Arbeit untersucht er Schwefel- silber im amorphen Zustande in der Form eines Pulvers. Er schreibt diesem die mittlere spe- zifische Wärme 0,0804 zwischen 15 und 100** zu. Nachdem er darauf hingewiesen hat, dass der Wert der spezifischen Wärme abnimmt, „wenn das Pulver gleich nach der Abkühlung einer neuerlichen Erwärmung unterworfen wird", fügt er hinzu: „Das Joule-Koppsche Gesetz verlangt eine spezifische Wärme von 0,0706, wenn man nach Behn für die Atomwärme des Silbers den Wert 6,0 einsetzt. Die Übereinstimmung mit dem Gesetze ist mithin mangelhaft; wahrscheinlich wird sie auch nicht besser, wenn man das amorphe durch das natürliche krystallinische Pulver ersetzt, da auch das elektrische Leit- vermögen von der Natur der Modifikation kaum beeinflusst wird." Demnach wird also nach der Meinung des Herrn Streintz das Joule-Neumann-Kopp- sche Gesetz bei Schwefelsilber nicht bestätigt. i) Boltzmann-Festschrift, 1904, Artikel 27, S. 196 bis 203 Andere Physiker haben schon früher die spezifische Wärme desselben Sulfids gemessen, um auch dieses Gesetz zu kontrollieren, und ihre Ergebnisse weichen von denen des Grazer Phy- siker erheblich ab. So hatte schon Regnault') geschmolzenes Schwefelsilber untersucht, das er durch direkte Vereinigung von Schwefel mit fein verteiltem Silber erhalten hatte, und hier- bei zwischen 7 und 98" die spezifische Wärme 0,07458 gefunden. A. Sella*) hat das natür- liche Schwefelsilber (Silberglanz) aus Schnee- berg in Sachsen untersucht und als Mittelwert von vier Versuchen 0,0746 zwischen 10 und 100° gefunden. Durch Anwendung des frag- lichen Gesetzes erhält er 0,0712. In neuerer Zeit hat W. A. Tilden') die spezifische Wärme von Schwefelsilber zwischen 15 und 100" zu 0,0737 gefimden. Die Ergebnisse von Regnault, Sella und Tilden difTerieren untereinander nicht weiter erheblich und kommen dem vom Joule-Kopp- schen Gesetze gelieferten Werte nahe, während sie viel kleiner als der von F. Streintz an- gegebene Wert sind. Andererseits haben Re- gnault, Neumann, Kopp, Joly, Lindner und Streintz die spezifische Wärme von Blei- glanz gemessen. Wie sich aus nachfolgender Tabelle ergiebt, stimmen die Ergebnisse durch- aus nicht miteinander überein: (Siehe untenstehende Tabelle.) Nach den Untersuchungen von F. Streintz wäre es von Interesse, die elektrische Leit- fähigkeit des von Lindner untersuchten Blei- glanzes zu kennen. Nachstehende Tabelle zeigt andererseits, dass es ganz illusorisch ist, das Joule-Neumann-Koppsche Gesetz an Mine- ralien wie Bleiglanz zu bestätigen zu suchen. Ich habe es für angebracht gehalten, diese Arbeiten in Erinnerung zu bringen, hoffe je- doch, dass Herr Streintz hierin keine Kritik 1) Annales de chiraie et de physifiue, 3. Serie, Bd, i, 184I, S. 153 und Landolt-Börnstein, Physikalisch -chemisdie Tabellen, 2. Aufl., 1894, S. 326. 2) Nachrichten von der Königl. Gesellschaft der Wissen- schaften, Göttingen, 1891, S. 319. 3) Proceedings of the Royal Society, London, Bd. LXXI, Nr. 471, S. 221, 13. Febr. 1903. 4) Proceedings of the Royal Society, London, Bd. XLI, 1886, S. 262. 5) G. Lindner, Die .Abhängigkeit der spezitischCD Wärme fester Körper von der Temperatur. Inaugural-Disser- tation, Universität Erlangen, 1903, S. 23. 6) L. c. Spez. Wärme 0,05406 von 13,27" bis 99,50" 0,04921 „ 13,27" „ 99,60" 0,04658 „ o" „ 100" 0,0529 „ 15" „ 100" 0.0557 „ 15" „ 100" I Beobachter Bemerkungen Joly«) Joly Lindner') Streintz«) Streintz „Four well-formed crystals . . . cubo-octahedrai" . „Close grained fragments." Wahrscheinlich nicht geschmolzener Bleiglan/. Geschmolzener Bleiglüiz. Krystallisierter Bleiglanz. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. 637 seiner interessanten Untersuchungen erblicken wird. (Aus dem Französischen Übersetzt ron A. Gradenwitz.) (Eingegangen am 21. Juni 1904.) Ober die Zersetzung von Jodoform unter der Rin^virkung von Sauerstoff und von Licht- strahlen. Von Edmond van Aubel. Herr W. B. Hardy und Frl. E. G. Will- cock haben im vorigen Jahre in den Procee- dings of the Royal Society und neuerdings in der Zeitschrift für physikalische Chemie (47, 347 , 1904) eine wichtige Arbeit veröffent- licht, in der sie bewiesen haben, dass in Chloro- form, Benzol, Schwefelkohlenstoff etc. aufge- löstes Jodoform unter der Einwirkung des Lichtes, der X-Strahlen und der Radiumstrahlungen sich schnell rötet, vorausgesetzt, dass die Lösung mit Sauerstoff in Berührung kommt. Diese sehr empfindliche photochemische Reaktion rührt vom Freiwerden des Jods her; sie stellt eine der schnellsten durch Radiumstrahlen erzeugten chemischen Wirkungen dar. Bei Tageslicht tritt die Erscheinung in Chloroformlösung fast augenblicklich ein. Die Verfasser der interessanten Arbeit glau- ben diese Wirkung der Sonnenstrahlen zuerst entdeckt zu haben. In Wirklichkeit hat jedoch E. Humbert') schon im Jahre 1856 auf den Einfluss des Sonnenlichtes auf Jodoformlösungen hingewiesen; auch er hat die Farbenverände- rung auf Rechnung des freiwerdenden Jods gesetzt, aber die neuerlichen Untersuchungen der beiden englischen Forscher sind vollstän- diger und beziehen sich auch auf X-Strahlen und auf die von Radiumsalzen ausgesandten Strahlungen. Diese Erscheinungen treten in Jodoform- lösungen auf. Nun kann man sich die Frage stellen, ob Licht auch auf Jodoform einwirkt, welches sich in einer nichtflüssigen Mischung befindet. Zu diesem Zwecke habe ich ein Gemisch von weisser Vaseline und Jodoform hergestellt und dieses in einem kleinen Glasgefäss unter- gebracht. Ein Teil der Seitenfläche desselben war durch ein Stück dicken Papieres gegen die Einwirkung der Sonnenstrahlen geschützt, wäh- rend der übrige Teil den Strahlungen aus- gesetzt war. In kurzer Zeit wurde nun der Teil, auf den die Sonne hatte einwirken können, orangenrot, während der andere Teil eine hell- gelbe Färbung behielt. Es ist dies sogar ein schöner Vorlesungsversuch. ^) l) Journal de pharm.icie et de chimie, 3. Serie, Bd. 29, 352, 1856. 2} Sielie auch Humbert, 1. c. Hierauf füllte ich mit derselben Mischung von Vaseline und Jodoform eine kleine Karton- schachtel an, deren Boden aus einer durch- sichtigen Glimmerplatte bestand. Das Gemisch wurde den Strahlen ausgesetzt, die von 7 Milli- gramm reinen in einer mit einer dünnen Glim- merplatte bedeckten Ebonitkapsel enthaltenen Radiumbromids ausgingen. Ich setzte die Kartonschachtel auf die Ebonitkapsel und brachte das Ganze auf vier Tage in einen dunkeln Raum. Dann beobachtete ich, dass an den Stellen, wo der radioaktive Körper hatte einwirken können, in dem Vaseline-Jodoformgemisch ein Fleck ent- standen war: Das Jodoform war also zersetzt. Schliesslich erschien es mir von Interesse, zu untersuchen, ob Sonnenlicht auch noch bei niedriger Temperatur auf eine Lösung von Jodo- form in Chloroform einwirkt. In das bekannte, aus Aceton und Kohlensäure bestehende Kälte- gemisch brachte ich ein Gefäss ein, welches eine Lösung von Jodoform in Chloroform ent- hielt; die verhältnismässig grosse freie Ober- fläche dieser Flüssigkeit wurde dem Sonnen- licht ausgesetzt. Bei der auf diese Weise hergestellten Temperatur von — 45" liess sich jedoch keine Farbenveränderung beobachten. Bei niedriger Temperatur tritt also die fragliche photochemische Wirkung nicht mehr ein oder ist wenigstens erheblich geschwächt, denn augen- scheinlich hängt ja die Temperatur, bei der die Wirkung zu Null werden kann, von der Inten- sität der Sonnenstrahlen ab, und die eben be- sprochenen Versuche sind im Wintersemester ausgeführt worden. (Aus dem Französischen übersetzt von A. Gradenwitz.) (Eingegangen 26. Juni 1904. lonenwanderung im Methylalkohol als Lösungsmittel. Von C. Dempwolff. Leitfähigkeitsmessungen in Methylalkohol sind bisher eine ganze Reihe ausgeführt worden; um jedoch ein vollständiges Bild der lonen- wanderung in diesem Lösungsmittel zu erhalten, bedarf es auch der Messung der Überführungs- zahlen, hier aber war das Beobachtungsmaterial bisher beschränkt auf ein paar vereinzelte Mes- sungen. In neuerer Zeit hat Carrara ') für eine Reihe von Salzen die Überführungszahlen in Methyl- alkohol bestimmt. Die vorliegende Arbeit er- gänzt durch eine Anzahl weiterer Messungen diese Zahlen. Ferner soll in ihr der Versuch gemacht werden, mit Hilfe von teils alten, teils neuen Leitfahigkeitsbestimmungen luid der Über- l) Carrara, Memorie Academ. Lincei 4, 33S — 387. Digitized by Google 638 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. Fig. I. fiihrungszahlen weiteren Au&chluss über die lonenwanderung im Methylalkohol zu gewinnen. Die Messungen der Überfuhrungszahlen wur- den ohne poröse Wand in einem Apparat, wie ihn Figur i angiebt, nach der alten Hittorf- schen Methode ausgeführt. Die Konzentration der verschiedenen Lö- sungen wurde durch Titration festgestellt, ein Silbervoltameter diente zur Messung der Strom- menge, als Elektrizitätsquelle wurde die städtische Lichtleitung von 220 Volt benutzt. Anfänglich diente als Anode zu meinen Ver- suchen eine Elektrode aus Kadmiumamalgam, da sich dieselbe jedoch bei verdünnteren Lö- sungen als ungeeignet erwies, verwandte ich später ausschliesslich Platinelektroden. Bei der Anwendung des Kadmiumamalgams als Anode traten Störungen durch sekundäre Prozesse auf, indem das gebildete Kadmiumsalz mit dem Methylalkohol sich, umsetzte, ein Vorgang, der, analog der Bezeichnung Hydrolyse bei wässe- rigen Lösungen mancher Salze, mit dem Namen Alkoholyse anzusprechen ist. — Bei einer Jod- kaliumlösung z. B.. reagierte der Methylalkohol mit dem an der Anode in Lösung befindlichen Kadmiumjodid unter Bildung von Kadmium- methylat, das aus der Lösung als weisser volu- minöser Niederschlag ausfällt, und Jodwasser- stoff. Aber auch bei der Verwendung zweier Platinelektroden ergaben sich an der Anode Komplikationen. So wirkt z. B. bei der Elek- trolyse der Chloride das freiwerdende Chlor auf den Methylalkohol ein, indem es denselben zu Formaldehyd unter Bildung von Salzsäure oxydiert. Diese reagiert ihrerseits wieder mit dem Formaldehyd und dem Methylalkohol weiter und es entsteht Chlormethyläther und Wasser. Dass dies Endprodukt tfaatsächlich Chlormethyläther ist, konnte ich durch einen Versuch im grossen nachweisen , indem ich eine Thonzelle in ein grosses Becherglas stellte, beides mit einer Lösung von Chlorlithium in Methylalkohol füllte und unter Verwendung von Platinelektroden elektrolysierte. Der so erhal- tene Stoff erwies sich in allen seinen Eigen- schaften als identisch mit dem auf rein che- mischem Wege dargestellten Chlormethylätho'. Untersucht wurden die Salze: KCl, KBr. KJ; LiCl, LiBr; NaJ, NaCH-iO; AgNO^. Die Titration musste sich in den Fällen, wo an der Anode sekundäre Prozesse aufbaten, auf die Bestimmung der Konzentrationsänderung im Kathodengefäss beschränken, in allen anderen Fällen wurde zur Kontrolle auch die Konzen- trationsänderung im Anodengefass bestimmt. Die Temperatur betrug im Mittel 19" C. — Die Ergebnisse der Messungen finden sich in der nachstehenden Tabelle: Lösungsmittel: Methylalkohol. Anzahl Liter, in d. e. Mol. gelöst KJ "7 0,49 0,44 0,37 0,33 0,32 i KBr ' Anzahl Liter, 1 in d. e. Mol. nBr \ gelöst i KCl 1 Anzahl Liter, 1 ' in d. e. Mol. | 1 gel^ist nCl UBr : Anzahl Liter, 1 1 in d. e. MoL gelöst nBr 2,98 6,- 12,50 20,34 52.87 10,82 0,45 19,20 0,43 29.75 0,42 ! ! Lösungsmittel: 25,90 1 ! 47,52 1 58.74 !, ! Methylalkohol. 0,47 0,44 0.44 T \ «.39 ! 4,27 11.49 1 21,75 0,69 0,65 0,56 0.55 Anzahl Liter, in d. e. Mol. ' gelöst nCl ; CH^ONa ' ■ Anzahl Liter, in d. e. Mol. nCH^O ' gelöst Na7 • Anzahl Liter, in d. e. Mol. ' gelöst 1 1 Anzahl Liter, in d. e. Mol. gelöst I — » Ai 1,19 ' 5.49 10,36 12,03 20,52 1 0,67 0,59 0.54 O.S3 0,52 12,64 27,04 38,35 0,67 0,58 0,56 12,46 ; 1 1 o,5S 1 ■ 9,62 20,19 30,30 40,77 0,42 044 0,44 0,44 Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. 639 Aus den Tabellen geht hervor, dass die Ab- resp. Zunahme der Überfuhrungszahlen vollkommen regelmässig mit der Veränderung der Konzentration der alkoholischen Lösungen verläuft, in derselben Weise wie bei den wäs- serigen. Eine graphische Darstellung dieser Zahlen auf Figur 2 lässt bei sämtlichen auf diese Concan.tra.tion, C0ntentrati»n i3 ■M -W ».hl -»« ^3i i>.h¥ M M «*♦ -it -IS V" -tt w nAgAf/X/?^ « 10 to 10 ho Je so ro ao ito 30 z« ÜberfUhrunqsaahlen,, Fig. 2. Weise erhaltenen Kurven die gleiche Ge- setzmässigkeit erkennen, indem die Kurven zunächst rasch nach der Ordinate hin ansteigen, um von einem gewissen Punkte der Konzen- tration ab derselben parallel zu verlaufen. Die relative Wanderungsgeschwindigkeit der Halo- genionen nimmt also anfangs mit Zunahme der Verdünnung ab und wird dann von einer be- stimmten Konzentration an konstant. Für AgNO-i gilt das gleiche, für das Kation Ag in umgekehrter Weise. Die Konzentration der untersuchten Lösungen geht herunter bis auf ein V59 Äquivalent (bei f^Cl), weiter herunterzugehen schien einmal nicht angebracht, weil in verdünnten Lösungen die Versuchsfehler zu gross werden, anderer- seits auch nicht nötig, da ja der Verlauf der Kurven zeigt, dass der Grenzwert der Über- führungszahlen, wenn nicht vollkommen, so doch mit grosser Annäherung erreicht war. — Es wäre wünschenswert gewesen, wenn ich die Untersuchungen in umgekehrter Richtung etwa bis '/, Äquividentlösung hätte fortsetzen können ; leider erlaubte dies in den meisten Fällen die geringe Löslichkeit der Salze nicht. Von besonderem Interesse erwies sich die Untersuchung einer Lösung vonNatriummethylat. Dasselbe entspricht in methylalkoholischer Lö- sung ganz einer in Wasser gelösten Base und zeigt ein analoges Verhalten. Die beobachteten Überfuhrungszahlen in Konzentrationen von Vi 2 Äquivalent abwärts ergeben die Thatsache, dass die relative Wanderungsgeschwindigkeit des organischen lonenkomplexes CH^O etwa so gross ist als die der Halogenionen, während von vornherein für das komplizierte Anion eine geringere Zahl zu erwarten gewesen wäre. Hinsichtlich des untersuchten Silbernitrats wäre noch hervorzuheben, dass wegen der Lichtempfindlichkeit der Lösung die Versuche bei rotem Lichte bezw. in einem dunkeln Kasten angestellt wurden. Hier liess sich als Anode ein Silberblech sehr gut verwenden. Vergleicht man die von Kohlrausch zu- sammengestellten Überfuhrungszahlen für wäs- serige Lösungen der gleichen Salze mit den von mir für methylalkoholische Lösungen ge- fundenen, so tritt die Analogie der beiden klar zu Tage. Indessen sind in wässeriger Lösung die Werte der Überführungszahlen der Anionen ' bedeutend höher als im Methylalkohol, während I die Verhältnisse beim Silbernitrat umgekehrt I liegen. I Der zweite Teil meiner Untersuchungen be- I trifft die elektrischen Äquivalentleitfähigkeiten. j Einmal wurden die Salze, deren Überführungs- I zahlen ich bestimmte, in den dort verwendeten Konzentrationen untersucht, dann wurden aber durch Leitfähigkeitsbestimmungen in grösserer Verdünnung diese Zahlen ergänzt. Für KJ und KBt wurden die Werte von Vollmer ') und Zelinsky und Krapiwin^) für sehr verdünnte Lösungen von V500 abwärts benutzt. Die Grenzwerte der Äquivalentleitfähigkeit für unendliche Verdünnung sind nach dem von Kohlrausch') angegebenen Extrapolations- verfahren berechnet ausser den Werten für LiBr und NaCH.^ 0, die mit Hilfe der Überführungs- zahlen gefunden sind. Die Werte für KBr sind durch Umrechnung, der von Zelinsky und Krapiwin angegebenen Zahlen von 25" auf 18** gefunden, der Temperaturkoeffizient war für diese 7° Erniedrigung durch Beobachtung zu io,i% ermittelt worden; die Zahlen für KJ sind aus Vollmers Werten durch Um- rechnung der von Vollmer beobachteten Werte von Siemenseinheiten auf Ohm ermittelt. i) Vollmer, Wied. Aon. 68, 328, 1894. 2) Zelinsky und Krapiwin, Ztsch. phys. Chemie Sl, 35. '896. 3) Kohlrausch, Wied. Ann. 6d, ^^93, 1898. Digitized by Google 640 -- - Physikalische Zeit schrifi t. 5. Jatirgang. No. 20. - - - ^ KCl KBr U)"' '^W Lid " '" UBr' ,"" ffa > Na CHjO AgNCH V H- V Xv V ).v V Xv V h) \ V Xv V 1 ^^ V ).v X 92 ; 00 98 00 98 ao 77 1 X ■ [78] 00 9*„ ac ' [941 00 98 5000 88 4096 91,3 5680 92,3 5000 75 — — 5000 90,8 — — 5000 89 1000 86,6 1024 87,6 1799 90.9 1000 74,4 — — 1000 89,8 — — 1000 So ' 500 85 512 84 568 88 500 74 — — 500 84^ — — 500 82 59 70,8 — 52.5 79,6 — — — — 50 43.7 40,8 52,9 48 68,9 — — 1 — — — — — — 40 43,0 30,3 50.' — — ' 30 , 68,7 — — — — — 3> 40.8 20,2 45 26 63,2 19 64,4 20 7M 20,5 52.9 22 57 — — 26 39.5 9-6 36,2 — — II , 58,2 12,5 , 67,0 12 i 47.6 12 5' '2.5 57.3 ■ 12 3^.5 6,2 30,1 — — — 5.98 1 59.9 io,s 46,3 — 1 — — — — — — ; — 2,97 ! 5 ».8 s.<> 39,7 4,28 1 40,5 — — — — — — — — — — 1,16 1 20,0 1.38 25.4 — — — — — — 11 V « V U V U V 5».5 40,5 56,8 4«,2 66,6 31,4 37,0 40,0 AgNO^ NaJ NaCHiO Im allgemeinen weisen die Zahlen keine gute Übereinstimmung nach. Insbesondere fallt die grosse Verschiedenheit der KBr und KJ einer- seits von dem KCl auf, eine Abweichung vom Verhalten wässeriger Lösungen, über deren Ursache man sich keine rechte Vorstellung machen kann. Jedenfalls dürften diese Zahlen noch aus unbekannten Gründen mit einem Feh- ler behaftet sein, der sich dann auch in den hohen Werten fiir NaJ wiederfindet. Dass AgNOi so hohe Werte der Leitfähigkeit in den verdünnten Lösungen zeigt, dürfte eher zu er- klären sein. Man könnte da an Alkoholyse denken, und das abnorme Wachsen der Leit- fähigkeit durch Bildung von Wasserstoflionen erklären. Die Messungen der Äquivalentleit- fahigkeiten des NaCH^ lassen erkennen, dass sich dasselbe ganz verhält wie eine mittelstarke Base in wässeriger Lösung. Die Grenzwerte der Äquivalentleitfähigkeit ergeben mit den in der verdünntesten Lösung beobachteten Überfuhrungszahlen die Wander- ungsgeschwindigkeiten : KCl KBr KJ LiCl UBr !37J 41 I 43.1 54,9 42,3 51,7 [42,3] 53,6. Die eingeklammerten Werte sind nicht be- rechnet, sondern von dem anderen Salz über- nommen. Die Werte für die Cl- und Är-Verbindungen zeigen allein Übereinstimmung, die Mittelwerte sind für Zum Schluss wurde der Versuch gemacht, aus denjenigen Salzen, deren Ionen hinsichtlich ihrer Wanderungsgeschwindigkeit einigermassen sicher bestimmt waren, Konzentrationsketten zusammenzusetzen und zu sehen, ob die beob- achtete elektromotorische Kraft mit der nach der Nernstschen Formel berechneten über- einstimmte. Es wurden dazu verwendet die Salze: KCl; KBr; LiCl; LiBr. Es wurden Ketten untersucht, die für das Anion umkehrbare Elektroden enthielten, also Hg überschichtet mit HgCl oder HgBr. Für diese Ketten gilt die Formel: _, RT 2u , Cl E= — -j — /«-i, n u-\-v C2 wobei Ct und c^ die lonenkonzentration be- deuten, gegeben durch - - x C, wenn C die Ä.C3 Gesamtkonzentration ist. Die beobachteten und berechneten Werte finden sich in der folgenden Tabelle aufgeführt; Lösungsmittel: Methylalkohol. Salz lonenkonzentnit. Elektromot Kraft i.Volt Absol. Tempent '1 0,0385 0,0169 berechaet 0,0182 beobachtet 0,0171 KCi 291 KBr . 0,0909 0,0333 0,0202 0,0215 „ 0,0526 0,0333 0,0095 0,0094 LiCl 0,6250 0,0487 0,0302 0,0328 „ 0,1786 0,0487 0,0161 0,0176 „ 0,0833 0,0487 0,0068 0,0070 LiBr 0,7246 0,0455 0,0307 0,0318 ,1 0,2336 0,0455 0,0203 0,0203 .. 0,0833 0.0455 0,0078 0,0087 .. uk = 54; nu = 37 ; vci = 40; VBr = 41, doch ist ein möglicher Fehler von einigen Ein- heiten nicht ausgeschlossen. — Für AgNO^ stimmt der besonders hohe Wert von Vj\'o,= 55 mit der oben angedeuteten Möglichkeit der Alkoholyse überein; die Jodverbindungen da- gegen weisen so . grosse Differenzen auf, dass man nur wie oben den Schluss ziehen kann, dass unbekannte Komplikationen sowohl Leit- "higkeit wie Überführungszahl unsicher machen. Die Übereinstimmung ist eine befriedigende I und beweist sowohl die Gültigkeit der Nernst- ' sehen Formel für Konzentrationsketten in Me- thylalkohol als sie auch umgekehrt die Rich- tigkeit derWerte derWanderungsgeschwindigkeit I und Leitfähigkeit ziemlich sicher macht. Die Resultate der Untersuchungen lassen sich daher in folgender Weise zusammenfassen: I. Wie in wässeriger Lösung streben auch in Methylalkohol die tJberfiihrungszahlen einem Grenzwerte zu. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 20. 641 2. Die Gültigkeit des Kohlrauschschen Gesetzes der unabhängigen Wanderung der Ionen wenigstens für Lösungen von KCl, RBr, LiCl und LiBr besteht auch für den Methyl- alkohol. 3. Die Gültigkeit der Nernstschen Formel der Konzentrationsketten herrscht auch für die angeführten Salze in Lösung von Methylalkohol. Vorstehende Arbeit wurde in dem Labo- ratorium des Herrn Professor Dr. Kümmell auf dessen Anregung ausgeführt. Seine wert- vollen Ratschläge und freundliche Unterstützung verpflichten mich auch an dieser Stelle zum herzlichsten Danke. (Eingegangen am 1$. August 1904.) BESPRECHUNGEN. Heinrich Bruns, Grundlinien des wissen- schaftlichen Rechnens, gr. 8. IV u. 160 S. Leipzig, B. G. Teubner. 1903. Preis M. 3,60, in Leinen gebunden M. 4, — . Ein gewaltiges Ziffernmaterial wird von unseren wissenschaftlichen Instituten fortwährend zu Tage gefördert; bedenkt man nun, dass diese, mit Aufwendung von Zeit und Kraft und mit Benutzung kostspieliger Instrumente gewonnenen Schätze ungenutzt wieder versinken, wenn sie nicht rechnerisch verarbeitet werden, dass ihr Wert zum mindesten stark beeinträchtigt wird, wenn diese Verarbeitung nicht rasch erfolgt, so wird man Herrn B run s unbedingt beistimmen, wenn er der Rechentechnik und ihren mecha- nischen Hilfsmitteln eine sehr grosse Wichtig- keit beimisst, man wird es dankbar begrüssen, dass er selbst uns in dem vorliegenden Buche eine ganz vortreffliche Monographie der Metho- den des „wissenschaftlichen Rechnens" geschenkt hat. Diese Methoden, obgleich für einen durch- aus praktischen Zweck geschaffen, bieten zu- gleich ein hohes wissenschaftliches Interesse; sie geben von den Eigenschaften der Funk- tionen eine weit eindringlichere, greifbarere Vorstellung als die rein theoretischen Methoden der Analysis. Und so wird die Bruns sehe Schrift nicht nur den Rechnern ein wertvolles Hilfsmittel, sondern auch vielen Lesern mit rein theoretischen Neigungen einen hohen, wenn auch nicht mühelosen, Genuss gewähren. Die überaus klare, aber durchgehends knappe Dar- stellung setzt zwar kaum andere Vorkenntnisse voraus als die Grundbegriffe der Differential- und Integralrechnung, stellt aber trotzdem an die Intelligenz und Reife des Lesers nicht un- beträchtliche Anforderungen. Als Leitfaden beim akademischen Unterricht, wozu es in erster Linie bestimmt ist, wird das Buch seine aus- gezeichneten Eigenschaften nutzbringend be- währen. Es ist nicht leicht, in dem engen Rahmen, welcher diesem Referate vorgezeichnet ist, den Gegenstand des kleinen aber inhaltreichen Buches zu analysieren ; doch wollen wir versuchen, die wichtigsten der behandelten Probleme kurz zu skizzieren. Eine Funktion kann auf zwei wesentlich ver- schiedene Arten bestimmt sein. Entweder wir besitzen ein Verfahren, welches gestattet, zu ge- gebenen Werten der unabhängigen Variablen die Funktionswerte direkt — sei es genau oder mit der erforderlichen Annäherung — zu er- mitteln. Oder es ist uns lediglich ein Satz von zusammengehörigen Wertsystemen der unab- hängigen und der abhängigen Variablen ge- geben; für solche Werte des Arguments, welche in diesem gegebenen Satze nicht enthalten sind, bleiben dann die Funktionswerte zunächst un- bestimmt. Sie lassen sich jedoch mit einer für viele Zwecke ausreichenden Genauigkeit angeben, wenn wir noch eine gewisse Kenntnis von dem allgemeinen Verlauf der Funktion in dem be- treffenden Intervall besitzen, oder eine gewisse wahrscheinliche Annahme über diesen Verlauf zu Grunde legen. Diese als Interpolation bezeichnete Auf- gabe, eine gegebene Reihe von Funktionswerten durch Einschaltung weiterer wahrscheinlicher Werte zu vervollständigen, bildet eines der Fundamentalprobleme des wissenschaftlichen Rechnens und daher auch den hauptsächlichsten Inhalt des vorliegenden Buches. Die in Betracht kommenden Operationen, deren Gesamtheit man wohl als „praktische Analysis" den gewöhn- lichen auf rein theoretische Zwecke gerichteten Methoden gegenüberstellen dürfte, sind dadurch am schärfsten charakterisiert, dass sie mit end- lichen Differenzen und Summen rechnen, wo diese mit Differentialen und Integralen operieren. Es sind also Probleme der Differenzenrech- nung, welche uns vorwiegend beschäftigen. Demgemäss behandelt der erste Abschnitt unseres Buches die Eigenschaften eines Diffe- renzenschemas, d. h. einer aus mehreren Zeilen und Spalten bestehenden Tafel von Ziffern, welche so angelegt ist, dass in jeder Spalte die Differenzen aus je zwei untereinander stehenden Ziffern der links vorhergehenden Spalte auf einer Zwischenzeile eingetragen sind. Ein solches Schema lässt sich nach rechts hin unbegrenzt und in vollkommen bestimmter Weise fortsetzen, während jede Spalte, welche nach links hin (d. h. durch Summenbildung) angesetzt Digitized by Google 642 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. wird, eine willkürliche Konstante enthält, das Analogen der Integrationskonstante. Eine aus numerischen Daten zu berechnende Funktion muss nun zunächst „tabuliert" werden; d. h. man bildet aus den gegebenen Funktions- werten eine Spalte und entwirft ein Differenzen- schema, die „Haupttabelle", sowie ein zweites Schema, die „Zwischentabelle", in welches die Werte des arithmetischen Mittels aus je zwei untereinanderstehenden Werten der Haupttabelle an entsprechenden Stellen eingetragen werden. Entsprechen die Ausgangswerte der Funktion einer Argumentreihe, welche mit konstantem Intervall (Tafelintervall) fortschreitet, was zunächst vorausgesetzt wird, so treten bei der Tabu- lierung bemerkenswerte Gesetzmässigkeiten auf. Besitzt die Funktion in dem der gegebenen Wertreihe entsprechenden Gebiet eine Taylor- sche Entwicklung, so zeigen die numerischen Beträge des Differenzenschemas von links nach rechts eine ausgesprochene Abnahme, und durch Verkleinerung des Intervalls lassen sich die Differenzen einer höheren Ordnung bis zur Unmerklichkeit herabdrücken. Sind die gegebe- nen Funktionswerte mit Fehlern behaftet, so machen sich diese Fehler durch alle Spalten der Tabelle hindurch geltend, aber in gesetz- mässiger und leicht zu übersehender Weise, so dass man die aus dieser Quelle fliessenden Irrtümer vermeiden kann. Greift man nun aus jeder Spalte der Haupttabelle ein beliebiges Glied heraus, so lässt sich der Funktionswert für einen beliebigen, nicht in der Tabelle ent- haltenen Zwischenwert des Argumentes linear durch die ausgewählten Grössen ausdrücken. Ist die tabulierte Funktion eine ganz rationale Funktion, so besteht dieser Ausdruck aus einer endlichen Anzahl von Gliedern und liefert den gesuchten Funktionswert in aller Strenge. Ist dagegen die tabulierte Funktion eine Taylor- sche Reihe, so besteht der erwähnte lineare Ausdruck aus einer unendlichen Anzahl von Gliedern, kann aber ohne schädliche Fehler mit dem « ten Gliede abgebrochen werden, wenn das Tafeljntervall hinreichend klein gewählt wird, und die Existenz einer endlichen Ableitung n ter Ordnung für eine gewisse Argumentstrecke gesichert ist. Aus der angeführten allgemeinen Uarstellungsform fliessen nun zahlreiche spezielle Interpolationsformeln, da es noch unserer Will- kür überlassen ist, welches Glied wir in jeder Spalte herausgreifen wollen. Sechs derartige Formeln werden in dem zweiten Abschnitt be- handelt; vier davon sind bei den Rechnern allgemein in Gebrauch und nach Newton, Gauss, Stirling und Bessel benannt; die beiden anderen sind als Varianten der Gauss - sehen Formel anzusehen. Jede dieser Formeln hat ihre besonderen Vorteile; je nach den Um- ständen wird man die eine oder die andere bevorzugen; so ist z. B. die Newton sehe Formel im allgemeinen weniger vorteilhaft; ihre Anwendung empfiehlt sich aber, wenn die Interpolation in einem Endintervall der vorge- legten Tafel auszuführen ist, weil alsdann die übrigen Formeln versagen. Mit Benutzung des Differenzenschemas der vorgelegten Funktion lassen sich nun unter ge- wissen Voraussetzungen auch die numerischen Werte ihrer Differentialquotienten und Integrale ermitteln, ohne dass man genötigt wäre, den analytischen Ausdruck der Funktion zu Hilfe zu nehmen. Mit der „numerischen Diffe- rentiation"und der „numerischen Integra- tion" beschäftigen sich daher die vier folgenden Abschnitte. Die rechnerische Auswertung be- stimmter Integrale pflegt man als „mechanische Quadratur" zu bezeichnen; mit Recht verwirft Herr Bruns diese durchaus veraltete Anwen- dung des Ausdruckes, welchen er nur fiir die mit Hilfe von Integrationsmaschinen ausgeführten Quadraturen gebraucht wissen will. Von den drei behandelten Methoden der numerischen Integration schliesst sich die „Summen- methode" dem Interpolationsverfahren am engsten an. Nur ist jetzt das Differenzenschema von der Spalte der Funktionswerte aus auch nach ünks hin, d. h. durch Summenbildung, fort- zusetzen, wodurch nach dem oben Gesagten willkürliche Konstanten eintreten. Die Summen- methode kann auch für die numerische Inte- gration von Differentialgleichungen nutzbar ge- macht werden; der Grundgedanke dieses Ver- fahrens, von welchem sich nicht wohl eine allgemeine Darstellung geben lässt, wird an einem Beispiel auseinandergesetzt. Eine zweite Methode, die „Viereckverbesserung" fuhrt ihren Namen deshalb, weil sie die Flächen- streifen, aus welchen sich die Quadratur zu- sammensetzt, in erster Annäherung durch ge- wisse Vierecke, Trapeze bezw. Rechtecke, ersetzt; mit der vorhergehenden Methode teilt sie den Vorzug, dass man aus dem Verhalten der Diffe- renzen zu ersehen vermag, ob man die Ordi- naten dicht genug gewählt hat , um die erforder- liche Genauigkeit des Resultates verbürgen zu können. Dies gilt nicht von der dritten „Methode der Mittelwerte". Nach dieser stellt sich der Näherungswert des Integrals dar als das Produkt aus dem Integrationsintervall und einem aus « Funktionswerten mit n Gewichten gebildeten Mittel ; geometrisch gesprochen kommt das Ver- fahren darauf hinaus, ein gesuchtes Kurvenstück durch den Bogen einer Parabel (« — i) ter Ord- nung zu approximieren, welche «Punkte mit jenem gemein hat. Um die Funktionswerte und die oben als Gewichte bezeichneten Faktoren zweckmässig wählen zu können, müssen wir über den Verlauf der gesuchten Funktion aus- reichende Anhaltspunkte besitzen. HerrBrun,? Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. 643 macht eine doppelte Anwendung des Verfahrens, indem er die Funktion einmal als Taylorsche Entwicklung, hierauf als trigonometrische Reihe voraussetzt. In beiden F^len ist eine rasche Konvergenz der hypothetischen Reihe die not- wendige Bedingung für eine vorteilhafte Be- nutzung der Methode. Die Koeffizienten einer trigonometri- schen Reihe stellen sich dar als Integrale über die mit einem Kosinus oder Sinus multi- plizierte Reihensumme und lassen sich daher nach der Mittelwertmethode aus einer Anzahl gegebener Werte dieser Funktion berechnen. Wir können uns also der genannten Methode bedienen, wenn es sich darum handelt, für eine durch' numerische Daten charakterisierte periodische Funktion den analytischen Ausdruck zu finden. Da jedoch ein endlicher Satz von Funktionswerten nur eine endliche Anzahl von Koeffizienten zu berechnen gestattet, so ist wiederum die Annahme notwendig, dass von einer gewissen, im Endlichen gelegenen Stelle an, die Koeffizienten und der ganze Rest der Reihe unmerklich werden. Von vornherein ist es nun im allgemeinen zweifelhaft, wieweit man die Koeffizienten zu berücksichtigen, wieviele Funktionswerte man zu Grunde zu legen hat. Man -wird daher die Rechnung mit einer nach Gutdünken gemachten Annahme beginnen und nachher, wenn nötig, durch Einschaltung weiterer Funktionswerte vervollständigen. Die Unter- suchung der Art und Weise, in welcher dies am zweckmässigsten geschieht, bildet den Gegen- stand des siebenten Abschnittes. Der folgende behandelt die Berechnung der Koeffizienten von Reihen, für welche Rekur- sionsformeln gegeben sind. Hier ist besonders Sorge zu tragen, dass Fehler, mit welchen die ersten Koeffizienten etwa behaftet sind, bei der stufenweise fortschreitenden Berechnung der höheren Glieder nicht vergrössert in diese ein- gehen und das ganze Verfahren illusorisch machen. Der letzte, knapp gehaltene, aber besonders reizvolle Abschnitt trägt die Überschrift: Inter- polation im weiteren Sinne; kam das ein- gangs behandelte Interpolationsverfahren, geo- metrisch gesprochen, darauf hinaus, eine gesuchte Kurve in kleinere Bogenstücke zerlegt zu denken und jedes einzelne derselben durch den Bogen einer Parabel höherer Ordnung zu approximieren, so handelt es sich jetzt darum, die Kurve für das ganze in Betracht kommende Abszissen- gebiet durch eine einzige Parabel höherer Ord- nung zu ersetzen und einen hinreichend engen Anschluss beider Kurven zu bewirken. Die Anzahl der zu bestimmenden Parameter pflegt bei solchen Problemen kleiner zu sein als die Anzahl der gegebenen Kurvenpunkte. Die Be- stimmungsgleichungen lassen sich daher nicht sämtlich streng erfüllen; es handelt sich darum, die Gesamtheit der Fehler möglichst herunter- zudrücken. Der Lösung dieser Aufgabe dient die Methode der kleinsten Quadrate und das Cauchysche Interpolationsverfahren; eine Skizzierung beider Methoden bildet den Schluss des Brunsschen Buches. Es mag noch erwähnt werden, dass der Verfasser an zahlreichen Stellen seines Werkes schätzenswerte Fingerzeige giebt, wie die bei den dargestellten Methoden nötigen Rechen- operationen mit Hilfe gebräuchlicher Rechen- maschinen ausgeführt werden können. Heidelberg, 16. April 1904. Karl B o e h m. (Eingegangen 19. April 1904.) W. Borchers, Die Beziehungen zwischen Äqui- valentvolumen und Atomgewicht. Ein Bei- trag zur Festigung und Vervollständigung des periodischen Systems der Elemente, gr. 8. 17 S. Halle, W. Knapp. 1904. M. —80. Das periodische System der Elemente ist erst in neuerer Zeit wieder in den Vordergrund des Interesses gerückt durch die lüitdeckung der Edelgase und der radioaktiven Sub.stanzen. Hier handelt es sich aber nicht um einen Aus- bau des Systems in dieser neuen Richtung, sondern um einen wohlgelungenen Versuch, die Beziehung zwischen der Raumerfüllung der ver- schiedenen Elemente im festen Zustande und dem Atomgewicht in gesetzmässigerer Form hervortreten zu lassen, als das bisher möglich war, wo man das Atomvolum der Darstellung zu Grunde legte. Der Verfasser setzt an Stelle des Atomvolums das Äquivalentvolum und zeigt, dass zwischen verwandten Elementen sich äusserst einfache Beziehungen ergeben. Streng zahlenmässig gültige Beziehungen sind natür- lich hier so wenig wie beim Atomvolum zu erwarten, weil die verschiedenen spezifischen Gewichte der Elemente sich nicht auf streng vergleichbare Zustände beziehen. E. Böse. BrunoKolbe, Einführung in die ElektrizitSts- lehre. I. Statische Elektrizität- 2. verb. Auf- lage, gr. 8. VIII u. 164 S. mit "](> Figuren. Berhn, J. Springer. 1904. M. 2,40, in Lein- I wand gebunden M. 3,20. ! Hier liegt in der That eine Sammlung von I Vorträgen über die Grundzüge der Elektro- statik vor, die mit seltenem didaktischen Talent abgefasst ist. Das Büchlein dürfte sowohl zum Selbststudium als auch für den Unterricht in Lehranstalten sehr geeignet sein. Die sach- ■ gemässe Ausnutzung einer kleinen Zahl von , Apparaten und das Bestreben, auch über die Digitized by Google 644 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. Siegfried Valentin er, Die elektromagne- tische Rotation und die unipolare Induktion in historisch-kritischer Behandlung, gr. 8. 70 S. mit Abb. Karlsruhe, G. Braunsche Hof- buchdruckerei. M. 2. — . Die vorliegende ziemlich umfangreiche Mono- graphie des Verfassers behandelt in ihrem ersten Hauptteile den Zusammenhang der Kraftlinien- theorien mit den verschiedenen elektrodynami- schen Elementargesetzen und fuhrt dann an der Hand von Betrachtungen über einen typischen Fall des Rotationsapparates zu einem allge- meinen Kriterium, welches die Voraussage des Effektes in einem beliebigen Falle gestattet. Der zweite Teil der Abhandlung giebt dann einen über die gesamte Litteratur des Gegen- standes sich erstreckenden historisch-kritischen Überblick. Als zusammenfassende Bearbeitung des umfangreichen Materiales wird die Ab- handlung zweifellos willkommen sein. E. Böse. Paul Gerber, Über den Einßuss der Be- wegung der Körper auf die Fortpflanzung der Wirkungen im Äther. Aus dem Oster- programm der Realschule in Stargard in Pommern 1904. Der Verfasser diskutiert eingehend die ver- schiedensten Versuche, welche zur Entscheidung der Frage gemacht worden sind, ob der Äther quantitativen Verhältnisse in den einzelnen Fällen einen Überblick zu geben, zusammen mit der Form des ungezwungenen Vortrags geben dem Büchlein ein anheimelndes Gepräge. Dem Physiklehrer wird das Büchlein keine unwillkommene Gabe sein. E. Böse. Friedr. Schoedler, Das Buch von der Natur, 23., vollständig neu bearbeitete Auflage. Dritter Teil: Astronomie und Physik, I.Ab- teilung: Astronomie, von B. Schwalbe, be- endet und herausgegeben von H. Böttger. Mit einem Lebensbild des Verfassers, gr. 8. XIV u. 319 S. mit 1 70 Abbildungen u. 13 Ta- feln. Braunschweig, F. Vieweg & Sohn. 1904. M. 6, — , in Leinw. gebunden M. 7, — Schwalbes Bearbeitung der Astronomie für das populäre Buch der Natur bedarf keiner Empfehlung mehr; der vorzüglich ausgestattete Band ist bekannt genug. Wohl aber bedarf es eines Hinweises auf den leider viel zu früh erfolgten Tod des verdienstvollen Herausgebers, dessen Bedeutung für das naturwissenschaftliche Unterrichtswesen Preussens weit über seine Stellung als Direktor des Dorotheenstädtischen Realgymnasiums zu Berlin hinausreicbte und ihm ein dauerndes Andenken sichert. E. Böse. an der Bewegung der Körper teilnehme oder nicht. Er schliesst, dass, da einzelne Versuche ebenso zweifellos einen ruhenden Äther zu fordern scheinen als andere einen mitbewegten Äther verlangen, der Quell des Widerspruches in der Grundannahme zu suchen sei, dass dem Äther Masse zukomme. Er plädiert daher für die völlige Ausschaltung dieser Annahme und ist der Ansicht, dass wenn seine Auffassung auch der Anschaulichkeit entbehrt, sie doch „eine einheitliche und grundgesetzliche Er- klänmg einer Gruppe bisher disharmonisch aus- einanderfallender Thatsachen liefert". E. Böse. (Eingegangen 3. August 1904.^ W. Voigt, Thermodynamik. I. Band. Ein- leitung: Thermometrie, Kalorimetrie, Wärme- leitung. — I. Teil: Thermisch-mechanische Umsetzungen, gr. 8. XV u. 360 S. mit 43 Figuren. Leipzig, G. J. Göschen. 1903. Gebunden M. 10, — . Die Umgrenzung des zur Thermodynamik gehörigen Gebietes wird in dem Werk, dessen erster Band vorliegt, erheblich weiter genommen als in den meisten Lehrbüchern üblich ist. Der erste Band enthält die prinzipiell wichtigsten Teile, die Ableitung der Grundgleichungen und deren Anwendung auf thermisch-mechanische Erscheinungen; im zweiten Band sollen auch chemische Vorgänge und Zustandsänderungen; im dritten elektromagnetische Einwirkungen und die Strahlungserscheinungen behandelt werden. Die Einleitung beginnt mit einem Kapitel über Thermometrie, worin die empirischen Grund- lagen der Temperaturmessung aufs sorgfältigste betont werden, daran schliesst sich ein Kapitel über Kalorimetrie und hierauf folgt die Behand- lung eines gewöhnlich nicht in die Thermod\- namik hereinbezogenen Gebietes, nämlich der Wärmeleitung, wobei auch einige einfachere Beispiele durchgerechnet werden. Nach einer Darlegung der mechanischen Grundprinzipien wird dann zur Ableitung der Grundgleichungen und ihrer Anwendung auf Gase, Flüssigkeiten und elastische Körper mit zwei und mehr Varia- bein übergegangen. Ein besonderer Vorzug des Buches liegt darin, dass in allen Kapiteln Anwendungen der abgeleiteten Sätze in grosser Anzahl nicht nur mitgeteilt, sondern auch durch- gerechnet werden. Es sei da hingewiesen auf die Beispiele aus der kosmischen Physik, die Theorie der Sonnen- wärme nach J. R. Mayer und nach Helmholtz und die Behandlung des indifferenten Gleich- gewichts in der Atmosphäre, ferner auf ver- schiedene technische Probleme. Auch sonst finden wir manche Gebiete in erweiterterer und vertiefterer Form behandelt, als es in der Regel Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. 645 in den elementaren Lehrbüchern der Thermo- dynamik zu geschehen pflegt, so die Polytropen, das Verhalten deformierbarer anisotroper Kör- per, eine allgemeine Aufstellung der thermo- dynamischen Potentiale auch für feste elastische Körper, die thermischen Dilatationen und adia- batischen Elastizitätskonstanten u. s. w. Man wird staunen, einen so gewaltigen Stoff auf dem Raum von 360 Seiten behandelt zu finden, um so mehr als überall auf eine möglichst allgemeine Behandlung und grösste Sorgfalt in begrifflicher und mathematischer Hinsicht Wert gelegt wor- den ist. Es ist klar, dass ein Buch mit so konzentriertem Inhalt für den Anfanger nicht gerade leicht zu lesen ist, trotzdem wird es aber auch seinem Zweck als Einführung voll- ständig gerecht, nicht nur weil keine über das Notwendigste hinausgehenden mathematischen Vorkenntnisse gefordert werden, sondern weil auch der dem Gebiet ferner Stehende bei ein- gehendem Studium dem Gedankengang zu folgen und alle Schwierigkeiten zu überwinden im- stande sein wird, V. Rothmund. (Eiogegugen I2. August 1904.) G. Tammann, Krystallisieren und Schmelzen. Ein Beitrag zur Lehre der Änderungen des Aggregatzustandes, gr. 8. X u. 348 S. mit 88 Abbildgn. Leipzig, Johann Ambrosius Barth. 1903. M. 8, — ; in Leinwand ge- bunden M. 9, — . Der Verf. hat sich der dankenswerten Auf- gabe unterzogen, dieResultate seiner langjährigen Forschungen zusammenfassend darzustellen. Auch manche bisher noch nicht veröffentlichte Beobachtungen sind darin aufgenommen. Diese Entstehung ist auch massgebend gewesen für den Charakter des Werkes: es ist kein Lehr- buch und soll es auch nicht sein. Dazu mUsste die Auswahl des Stoffes vollständiger, die An- ordnung systematischer sein. Es hat ganz den Charakter einer Originalarbeit behalten und dementsprechend sind auch in theoretischer Hinsicht die persönlichen Ansichten des Verf. ausschliesslich massgebend. Es gilt dies na- mentlich in Bezug auf die von ihm im Gegensatz zu anderen Forschern vertretene Ansicht, dass ein stetiger Übergang zwischen dem krystalli- sierten und flüssigen Zustand, wie er nach Ana- logie mit dem Verdampfungsprozess vielfach vermutet worden ist, nicht stattfindet, und dass die Schmelzkurven geschlossene Kurven seien. Das wesentlichste vom Verf. experimentell in Angriff genommene Problem war die Festlegung der Schmelzdruckkurven, und wie man auch über die Beweiskraft der Versuche zu Gunsten der er- wähnten Ansicht denken mag, jedenfalls bedauten die Untersuchungen mehr als eine Erweiterung unserer Kenntnisse, eher eine Erschliessung eines bisher kaum bekannten Gebietes. Für eine grosse Anzahl von Substanzen sind bis in die Gebiete der höchsten der experimentellen Tech- nik zur Zeit zugänglichen Drucke die Unter- suchungen ausgedehnt worden. Der Verf. war in der Regel genötigt, sich die Untersuchungs- methoden selbst zu schaffen und vielfach wird man mit Bewunderung von den scharfsinnigen experimentellen Anordnungen Kenntnis nehmen. Da die Resultate im einzelnen aus den früheren Publikationen zum grossen Teil bekannt sind, braucht hier nicht mehr darauf eingegangen zu werden, doch sei hier noch einmal erinnert an die zahlreichen neuen Fälle von Polymorphie, welche die Untersuchungen des Verf. aufgedeckt haben, besonders an das interessante Verhalten des Eises und des Phenols. V. Rothmund. (Eingegangen 12. August 1904,) W.Ostwald undRLuther, Hand- und Hülfs- buch zur Ausführung physiko-chemischer Messungen. Zweite Auflage, gr. 8. 492 S. Leipzig, Wilhelm Engelmann. 1902. M. 15, — . Etwas verspätet erscheint die Anzeige dieses Buches. Es dürfte mittlerweile in die Hände eines jeden physikalischen Chemikers gelangt sein. Die reichen Erfahrungen, die Ostwald in der ersten Auflage niedergelegt hatte, haben jetzt durch ihn und durch den Subdirektor des Instituts Luther Erweiterungen und Zusätze erfahren, welche die fortschreitende Entwickelung ] der physikalischen Chemie erbracht hat. Spe- i ziell dem Leserkreise dieser Zeitschrift dürfte I das Hand- und Hilfsbuch eine willkommene ! Ergänzung zu Kohlrauschs Lehrbuch der prak- ' I tischen Physik bieten. Coehn. I (Eingegangen 15. August 1904.) Monographieen über angewandte Elektroche- mie. Halle a. S., W. Knapp. VIII. Band: Viktor Engelhardt, Hypo- chlorite und elektrische Bleiche. Technisch- konstruktiver Teil. gr. 8. XIV u. 275 S. ' mit 266 Figuren und 64 Tabellen im Text. I 1903. M. 12, — . I Der Vorgang, mit dessen technischer Aus- I gestaltung sich die vorliegende Schrift befasst, ist theoretisch einer der interessantesten und , auch am meisten studierten der Elektrochemie. , Die zahlreichen Arbeiten in dieser Richtung, zu I denen erst in jüngster Zeit noch sehr wert- I volle hinzugekommen sind, finden hier keine Berücksichtigung, — es soll das erst in einem zweiten Teile geschehen. Aber es ist von I Interesse, den Wegen nachzugehen, welche die I Technik eingeschlagen hat, um bezüglich der Apparatur, des Elektrodenmaterials, der ver- Digitized by Google 646 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. wendeten Lösung, der Temperatur und der Stromverhältnisse die günstigsten Ausbeuten bei diesem Prozesse zu erzielen. IX. Band: H. Becker, Die Elektrometal- lurgie der Alkalimetalle, gr. 8. VIII u. 135 S. mit 83 Figuren und 3 Tabellen im Text. 1904. M. 6,—. Die Entdeckung der Alkalimetalle verdankt man der Elektrochemie; ihre Gewinnung bildet eines der ausgedehntesten Anwendungsgebiete der Elektrolyse. Die Zusammenstellung des bisher Erreichten dürfte eine willkommene Unterlage bilden für die noch weiterer Durch- arbeitung harrende theoretische Behandlung der Elektrolyse geschmolzener Salze. X. Band: TitusUlke, Die elektrolytische Raffination des Kupfers. Ins Deutsche über- tragen von Viktor Engelhardt. gr. 8. Xu. 152 S. mit 86 Figuren und 23 Tabellen im Text. 1904. M. 8, — . Die Gewinnung reinen Kupfers wird fast ausschliesslich elektrolytisch durchgeführt. Nur solchem Material kommen die für die Herstel- lung von Kabeln etc. erforderlichen Eigen- schaften zu. Aber noch ein anderer Umstand hat hier fordernd gewirkt, indem die das Kupfer begleitenden Edelmetalle leicht aus dem bei der elektrolytischen Raffination erhaltenen Anoden- schlamm gewonnen werden. Der Verf. der vorliegenden Schrift hatte die selten gebotene Gelegenheit, in die elektrolytischen Kupfer- hütten verschiedener Länder, insbesondere Amerikas, Einblick zu thun und schildert das Gesehene in sachverständiger Weise. XL Band: W.Pfannhauser, Die Galvano- plastik, gr. 8. XI u. 138 S. mit 35 Ab- bildgn. im Text. 1904. M. 4, — . Eine gute und brauchbare Zusammenstellung der elektrolytischen Reproduktionsverfahren. Berücksichtigt werden Kupfer, Nickel, Eisen und die Edelmetalle. XII. Band: P. Ferchland, Die elektroche- mische Industrie Deutschlands, gr. 8. X. u. 66 S. mit 4 Figuren und Tabellen im Text. 1904. M. 2,50. Wenn auch die von Werner Siemens 1879 ausgesprochenen Erwartungen für die elektrochemische Technik sich bisher bei weitem noch nicht erfüllt haben, so hat doch die Elektrolyse ein beträchtliches Gebiet bereits erobert. Stoffe, die auf elektrischem Wege gewonnen werden, sind von Metallen Alumi- nium, Gold, Kupfer, Silber, Zinn (die letzteren vier aus Legierungen), Nickel, Natrium, Magne- sium; von anderen Elementen Brom, Chlor (Chlorkalk), Phosphor, Sauerstoff, Wasserstoff; von Alkalien ^Vtzkali, Atznatron; von Säuren Chromsäure; von Salzen Natriumhypochlorit (Bleichflüssigkeiten), Kaliumpersulfat und -percar- bonat; Calciumcarbid und Jodoform. Die Arbeit giebt eine wohlgelungene Übersicht über die in die Technik eingeführten Verfahren. Es dürfte aber die Bemerkung zutreffen, dass die in der organischen Elektrochemie bereits erzielten Erfolge von dem Verfasser doch wohl zu ge- ring eingeschätzt werden. Coehn. (Eiogegaogen 15. Angust 1904.) Paul Hanneke, Die Herstellung von Diaposi- tiven zu Projektionszwecken (Laternbildem', ! Fenstertransparenten und Stereoskopen, gr. S. i VIII u. 128 S. Mit 23 Abbildungen. (Photo- graphische Bibliothek XX.) Berlin, G. Schmidt. I 1904. M. 2,50. I Je verbreiteter die Projektion pbotogra- ■ phischer Aufnahmen wurde, um so mehr hat sich die Herstellung von Diapositiven zu einer photographischen Spezialkunst entwickelt. Im vorliegenden Buche ist ein reiches Krfahrungs- material auf diesem Gebiete zusammengetragen und alle in Betracht kommenden Diapositiv- I prozesse eingehend in gemeinverständlicher Form erörtert. Die meisten in- und auslän- dischen Plattenfabrikate sind angeführt und ihre photographischen Eigenschaften verglichen. Auch die I lerstellung von Vergrösserungen und Verkleinerungen, von stereoskopischen Bildern und Dreifarbendrucken wird ausführlich be- ' schrieben, was in einem Spezialwerk wie dem vorliegenden besser unterblieben wäre. Die typischen Diapositivplatten sind heute die Chlorbromsilberplatten, aber auch alle an- '. deren Plattensorten finden in speziellen Fällen Anwendung. So ^liefert z. B. der bei Diaposi- tiven weniger ülJliche Pigmentprozess Bilder, die besonders wegen des grossen Spielraumes in der Farbenauswahl den gebräuchlichen oft vorzuziehen sind. Auch ist dieses Verfahren nicht umständlicher, da Diapositiv-Pigment- papiere im Handel käuflich zu haben sind. Riesenfeld. (Eingegangen 34. August 1904.' Fritz Löscher, Leitfaden der Landschafts- Photographie. 2., neu bearbeitete und er- weiterte Auflage, gr. 8. XII u. 184 Seiten. Mit 27 erläuternden Tafeln nach Aufnahmen des Verfassers. Berlin, Gustav Schmidt. 1904. M. 3,60. Das Buch ist für den nicht physikalisch vor- gebildeten Amateurphotographen bestimmt, und behandelt in erster Linie die an den Landschafts- photographen herantretenden kunstästhetischen Fragen. Aber auch die einschlägigen physi- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. 647 kaiischen Erscheinungen werden in leicht fass- licher und sachlich einwandsfreier Weise be- sprochen. Besonders wird auf den Zusammen- hang von Objektivbrennweite und Perspektive näher eingegangen. Verf. weist darauf hin, dass die landläufige Regel, die Brennweite be- trage das I '/j fache der Plattenbreite, bei For- maten kleiner als 13:18 für Landschaftsauf- nahmen nicht mehr zutrifft. Es empfiehlt sich vielmehr dann eine grössere als die durch obige Regel vorgeschriebene Brennweite zu wählen und nur ausnahmsweise unter 25 cm zurückzubleiben. Auch wird betont, dass es bei der Landschaftsphotographie in erster Linie darauf ankommt, durch geschickte Benutzung von Gelbscheibe und orthochromatischer Platte dem Laube den gleichen Helligkeitswert zu erteilen, den es beim Betrachten mit blossem Auge zu haben scheint. Die praktischen Anweisungen für Aufnahme, Entwicklung, Kopieren, Vergrössern etc. sind in der für photographische Leitfäden üblichen Behandiungsweise mitaufgenommen. Riesenfeld. (EiDgegangen 24. August 1904.) Lavoro Amaduzzi, II Selenio. Bologna, Ni- cola Zanichelli. 1904. Im Laufe der letzten Jahre hat das Selen wegen seiner Widerstandsänderung bei Belich- tung erneute Verwendung erfahren, die in Zu- kunft gewiss nicht ohne praktische Bedeutung bleiben wird. Es werden daher hier in über- sichtlicher Form alle unsere Kenntnisse vom Selen und seinen Eigenschaften zusammenge- stellt, wobei namentlich die Leitfähigkeits-Ände- rungen genauer behandelt werden; auch die Thermokräfte und galvanischen Elemente mit Selen werden besprochen und nach einer kurzen Schilderung der Anwendungen wird eine wert- volle Zusammenstellung von Arbeiten über Selen gegeben. Unter den zahlreichen interessanten Details ist dem Referenten besonders aufgefallen die Thatsache, dass eine durch Röntgenstrahlen hervorgebrachte Widerstandsänderung des Se- lens so sehr viel langsamer wieder verschwindet als eine durch gewöhnliches Licht hervorge- rufene. Diese Erscheinung steht nicht verein- zelt da, sondern wurde auch bei einer stark lichtempfindlichen Elektrode beobachtet, welche der Referent gelegentlich seiner Studien über Gaselektroden entdeckt hat. (Böse, Ztschr. f. Elektrochemie 7, 672, 1901; Böse und Kochan, Ztschr. f. phys. Chem. 38, 28, 1902; Kochan, Inauguraldissert. Breslau 1902; Kochan, Ztschr. f. Elektrochem. 8, 33, 61, 79, 1903.) Beide Beobachtungen sprechen deutlich für die unver- hältnismässig viel eingreifendere Wirkung der Röntgenstrahlen gegenüber gewöhnlichem Licht, und sie sind um so charakteristischer, als sie in analoger Weise bei völlig heterogenen Vor- gängen sich vorfinden. E. Böse. (Eingegangen 4. August 1904.) Auguste Righi, II Radio. Bologna, Nicola Zanichelli. 1904. Righi hat es hier unternommen, die Haupt- eigenschaften des Radiums mit Hilfe von sehr demonstrativen Experimenten unter Verwendung einer Anzahl von ihm konstruierter Apparate anschaulich zu schildern. Auch in Italien be- ginnt damit eine Radiumlitteratur zu entstehen, deren deutsche, französische und englische Re- präsentanten erst kürzlich in dieser Zeitschrift besprochen sind. E. Böse. (Kingegangen 4. August 1904.) Ernst Ruhmer, Konstruktion, Bau und Be- trieb von Funkeninduktoren und deren An- wendung, mit besonderer Berücksichtigung der Röntgenstrahlen-Technik. Nebst einem Anhang: Kurzer Überblick über die Grund- züge der Röntgentechnik von Carl Bruno Schürmayer, gr. 8 u. 312 Seiten mit 338 Ab- bildungen und 4 Tafeln. Leipzig, Hachmeister & Thal. . 1904. M. 7,50. Von rund 300 Seiten, die das Buch umfasst, werden 250 für die Beschreibung laut Titel ge- braucht, die übrigen 50 Seiten sind Hrn. Dr. Carl Bruno Schür may er, Hannover, zu einem kurzen Überblick über die Grundzüge der Röntgen- technik des Arztes zugewiesen. In 1 5 gesonderten Kapiteln schildert nun Ruhmer seinen Stoff. Es darf bei dieser Ausdehnung des Werkes kein Wunder nehmen, dass auch an seinen Inhalt weitergehende Ansprüche gestellt werden, wie an die übrigen bisher erschienenen Werke gleichen oder ähnlichen Inhalts, die den Stoff meist in mehr oder minder unglücklicher Form auf verhältnismässig kleinem Raum behandeln. Solange die Röntgentechnik besteht, sind von Ärzten und auch von Physikern einschlägige Werke erschienen, nie hat aber ein eigentlicher Fachmann, der auch ausser der theoretischen Grundlage die Fabrikation beherrscht, sich in Schriftform eingehend geäussert. Ruhm er be- sitzt nun zwar auch keinerlei praktische Er- fahrungen auf diesem Gebiet, immerhin wäre es aber möglich gewesen, dass er seine hier fehlenden Kenntnisse durch eingehende Er- kundigungen ersetzt hätte. Er hätte dann den Ruhm gehabt, ein grundlegendes Werk verfasst zu haben. Digitized by Google 648 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20. Als ich zunächst im ersten Kapitel die Ein- leitung las (ich ging mit grossem Interesse an die Lektüre), da mutete es mich sehr sonder- bar an, meine eigenen Worte, die ich seiner- zeit für den Katalog einer bekannten Firma geschrieben hatte, wörtlich übernommen zn sehen. Ich kann nicht sagen, dass ich davon gerade sehr angenehm berührt worden wäre, da man doch in der Einleitung wenigstens des Verfassers eigenes Ich zu hören wünscht. Nach der Einleitung hätte sich eine ziemlich um- fassende Darlegung der theoretisch physika- lischen Verhältnisse gehört, die natürlich zum Zwecke des Verständnisses der folgenden Kon- struktionselemente unbedingt nötig gewesen wäre. Die theoretischen Ausführungen sind aber leider so kurz und so kindlich, dass sich daran wohl kein Mensch belehren kann. Im zweiten und dritten Kapitel werden kleine In- duktionsappsirate besprochen. Erst wird eine kurze, recht unvollständige Anleitung zum Bau dieser Apparate gegeben, dann werden solche Apparate, wie sie von verschiedenen Firmen hergestellt werden, an Hand der Bilder ihrer Preislisten beschrieben. Hier fehlen dem Ver- fasser wieder die einfachsten historischen Kennt- nisse, sonst hätte er wohl die ziemlich ab- weichende Konstruktion Spamers, der bekannt- lich nur eine Selbstinduktionsspule benutzt, ge- bührend envähnt. Das Hauptkapitel ist nun das Kapitel 4. Eine eigene, ganz hübsche Wicklungsmethode, die vom Vater des Verfassers herrührt, bildet den Anfang. Dann folgen, wohl in alphabetischer Ordnung, Abbildungen und Beschreibungen von Funkeninduktoren der Firmen, die dem Ver- fasser Bilder und sonstige Unterlagen zur Ver- fügung gestellt haben, meistens in wortgetreuer Wiedergabe. Des längeren verbleibt der Ver- fasser bei den K 1 i n g e 1 fu s s sehen Konstruktionen , ohne aber auf die schwerwiegenden Irrtümer, die sich leider in der Abhandlung dieses Fabri- kanten finden, einzugehen. Dann kommen die Unterbrecher. Auch hier hat sich der Verfasser recht wenig um die geschichtliche Entwicklung gekümmert, es wäre ihm sonst wohl nicht ent- gangen, dass der Unterbrecher von Dr. M. Levy, der die kinematische Umkehrung meiner Tur- binenunterbrecher ist, von Tesla erfunden und hier auch durch Patent geschützt ist, und es wäre wohl richtig gewesen, den wirklichen Er- finder namhaft zu machen. Es folgen dann Stromquellen, Nebenapparate und Spezialappa- rate für die Röntgentechnik. Den Schluss bilden Hochfrequenzströme und Resonanz-Phänomene. Alles von Klischees der verschiedensten Firmen angenehm unterbrochen resp. begleitet. Den Beschluss bildet die wenig einwandfreie Dar- ITir die Redaktion veraiil«:orllidi Privatdozent Dr. Emil Druck von Aliens Stellung der Röntgentechnik des Arztes von Dr. Schürmayer. Zweifellos ist auf das Buch viel Arbeit und Sorgfalt verwendet und der Verlag hat sich alle Mühe gegeben, durch Ausstattung und gute Bilder dem Ganzen ein ansprechendes Äussere zu geben, aber, wenn das Werk seinem Zweck gerecht werden soll, dem Nichtfachmann zur Orientierung zu dienen, dem Fachmann als Nachschlagebuch, dann ist wohl eine vollkommene Umarbeitung des Textes eine Conditio sine qua non. H. Boas. (Eingegiuigeii 26. August 1904.) Berichtigung. In meinem Aufsatz, Heft 19, Seite 593 ist in Zeile 15 von unten zu lesen: Meter statt mm und Seite $93, Zeile 14 von oben das Wort „induzierte" zu streichen. A. GockeL Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenoasen , der Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald Mitteilung zu machen.) Es habilitierte sich für Chemie und Elektrochemie an der Technischen Hochschule zu Aachen der Vorsteher der Prenssischen Höheren Fachschule flir Textilindustrie zu Aachen Dr. phil. Siegmund Kapff. Verliehen wurde dem ständigen Mitarbeiter beim Meteoro- logischen Institut in Berlin, Dr. Karl Kassner beim Centnü- institut daselbst und Dr. Johannes Edler beim meteoro- logisch-magnetischen Observatorium auf dem Telegraphen- berge bei Potsdam der Professortitel. Ernaimt wurden der Privatdozent Dr. C. Pomeranz zum a. o. Professor der Chemie an der Universität Wien, der Privatdozent Dr. Johannes Königsberger zum a. o. Pro- fessor für theoretische Physik an der Universität Freibarg im Breisgan, der Privatdozent Dr. Paul Rabe in Jena zum a. o. Professor, die a. o. Professoren an der Universität Lausanne H. J0I7 (fiir Mathematik) und A. Dommer (fQr Mechanik) zu o. Professoren daselbst, der bisherige Professor an der Landwirtschaniichen Akademie zu Poppeisdorf, zugleich Privat- dozent an der Bonner Universität, Dr. Sommer zum Professor fUr Mathematik an der Technischen Hochschule zu Danzig. der Professor Dr. Kurlbaum, Mitglied der Physikalisch- technischen Retchsanstalt zum etatsmässigen ordentlichen Pro- fessor an der Technischen Hochschule Berlin, der Privatddoxent der Chemie Dr. Max Bodenstein zum a. o. Professor der Universität Leipzig. Der o. Professor der Mathematik an der Bonner Hoch- schule Dr. H. Kortum ist am 27. September in Hamburg gestorben. Gesuche. Gesucht nir das physilnlisoli« Institut dar 17ai- ▼exsit&t XAnigsberg ein promovierter Physiker zu sofortigem Eintritt. Bewerbungen mit Lebenslauf, Studien- gang, sowie Zeugnisabschriften sind zu richten an das Di- rektorat des Physikalischen Instituts. Assistentenstelle sucht Physiker >n München promoviert. Zuschriften erbeten unter M. N. 3791 an Ridolf Messe, MBnchan. Hose in OSttlngen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig. t Pries in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 21. 20. Oktober 1904. Redmktionsschluss für No, 33 am 19. Oktober X904. 5. Jahrgang. 76. Versammlung deutuher Natur- foraober und Ante zu Breslau, vom 18. bis 24. September 1904. S. 649. Vorträge und Diskussionen von der 76. NaturforaciierversammluBg zu Breslau: E. Hoppe, Zur Konstitution der Magnete. S. 650. H. Hartl, Über neue physikalische Vorlesongsapparate. S. 65$. C. Pulfrich, I. Über einen Apparat zur Messung der Kimmtiefe. 2. Über einen neuen zerlegbaren Theodoliten und Phototheodoliten. 3. Über die stereophotogrammetrische KOsten- vermessung vom SchifT aus. 4. Über eine neue Art der Vergleichung photographischer Sternaufoahmen. S. 656. R. MüUer-Uri, Vorführung von Va- kuumapparaten. S. 659. C. Dieterici, Über die Energie des Wassers und seines Dampfes bei hohen Temperaturen. W. Scheffer, Über Beziehungen zwischen stereoskopischenAufnahme- und Beobachtungsapparaten. S. 663. A. Köhler, Eine mikrophotogra- phische Einrichtung fUr ultraviolettes Licht (X = 27s fiß) und damit an- gestellte Untersuchungen organischer Gewebe. S. 666. }. Stark, Bedienung und Anwendung der Quecksilberlampe aus Quarzglas. S. 673. O. Lummeru. P. Weiss, N-Strahlen. S. 674. INHALT. W. Kernst, Beitrag zur Kenntnis chemischer Gleichgewrichte bei hohen Temperaturen. S. 677. L. Grunmach, Über gemeinsam mit Herrn Reg.-Rat E. Meyer ausge- führte Versuche zur Gewichtsbe- stimmung der Emanation des Giesel- sehen Emanationskörpers. S. 677. L. Grunmach, Experimentelle Be- stimmung der Oberflächenspannung und des Molekulargewichtes von verflüssigtem Stickstoffoxydul. S. 677. A. Wehnelt, Über den Austritt ne- gativer Ionen aus glühenden Metall- oxyden und damit zusammenhüo- gende Erscheinungen. S. 680. O. Lummer, Auflösung feinster Spek- trallinien, S. 682. W. Schmidt, Vorführung eines Ap- parates zur Demonstration stehender nnd interferierender Wellen. S. 683. H. Th. Simon, Über einen Phasen- messer und seine Verwendung zur FemüberlraguDg der Kompass- steUung. S, 686. M. Reinganum, Berechnung des Mo- lekularvolumens von Halogensalzen aus den Atomvolumina der Bestand- teile. S. 687. L. Graetz, Über die strahlungsartigen Erscheinungen des Wasserstoffsuper- oxyds. S. 688. J. Rosenthal, Über einige Verbesser- ungen an Qnecksilberlnftpumpen Sprengelscher Art S. 690. W. Stern, Demonstration des „Ton- variators". S. 693. K. Schreber, Explosionsmotoren mit Wassereinspritzung. S. 696. K. Schreber, Kraft, Gewicht, Masse, Stoff, Substanz. S. 697. G. Bredig und F. Epstein, Adia- batische Reaktionskinetik chemischer Systeme. S. 698. Eugen Meyer, Die Bedeutung der Verbrennungskraftmaschinen für die Erzeugung motorischer Kraft, S. 699, Bericht u. Debatte Ober den naturwlaaen- aehaftlich - mathematiaoben Unter- rioht an den höheren Sohulea. K. Fricke, Über die heutige Lage des naturwissenschaftlich-mathemati- schen Unterrichts an den höheren Schulen. 3, 708, F. Klein, Bemerkungen zum mathe- matischen und physikalischen Unter- richt, S. 710. F. Merkel, Wünsche betreffend den biologischen Unterricht S. 717. G. Leubuscher, Schulhygienische Erwigungen. S, 720, Besprechungen: V. Bjerknes, Carl Anton Bjerknes. S. 727. E. König, Die Farbenphotographie. 5. 727. Jahrbuch der Naturwissenschaften, 6, 728. C,Engleru,J, Weissberg, Kritische Studien über die Vorgänge der Autoxydation. S. 728. Personalien. S, 728. 76. Versammlung deutscher Naturforscher und Ärzte zu Breslau, vom 18. bis 24. September 1904. Die Hauptstadt Schlesiens vereinigte in der Zeit vom l8. — 24. September eine, trotz der östlichen Lage Breslaus achtunggebietende Zahl von Naturforschem und Ärzten , und diese dankte dadurch vielleicht am besten für die Oberaus gastliche und freundliche Aufnahme, welche seitens der Stadt dargeboten wurde. Schon der BegrOssungsabend der Teil- nehmer am Sonntag, den t8. Sept. spielte sich in drangvoll fürchterlicher Enge ab und bei der grossen Eröffnungssitzung am nächsten Morgen waren die gewaltigen Räume des Stadt- theaters Überfüllt An die üblichen BegrUssungsansprachen schlössen sich dann die beiden Vorträge: Koux (Halle): „Die EntwickluDg;mechanik, ein neuer Zweig der biologischen Wissenschaft" und Gazert (Berlin): „Die deutsche Südpolarexpedition". üeide Hauptgruppen der Versammlung vereinigten sich am Donnerstag, den 22. zu einer Gesamtsitzung, in welcher „Bericht und Debatte über den naturwissenschaftlich-mathe- matischen Unterricht an den höheren Schulen" als Verhand- lungsgegenstand vorlag: Es sprachen zu diesem Thema: 1. K. Kricke (Bremen): Die heutige I.age des naturwissen- schaftlich-mathematischen Unterrichts an den höheren Schulen, 2. F. Klein (Götttingen): Bemerkungen zum mathematischen und physikalischen Unterricht 3. F. Merkel (Göttingen': Wünsche betreffend den biolo- gischen Unterricht 4, G, Leubuscher (Meiningen): Schnlhygienische Erwäg- ungen. Diese Vorträge sowie die sich anschliessende Diskussion werden unten ihren Platz finden. Für die gemeinsame Sitzung der naturwissenschaftlichen Hauptgruppe war als Verhaodlungsgegenstand „die Eiszeit in den Gebirgen der Erde" gewählt, deren Behandlung in den Händen der Herren E. Brückner aus Bern, Hans Meyer aus I.eipzig und J, Partsch aus Breslau lag. Es sprach der erstere über: „die Eiszeit in den Alpen", der zweite über: „die Eiszeit in den Tropen" und der letztere über: „die Eis- zeit in den Gebirgen Europas zwischen dem nordischen und dem alpinen Eisgebiet". Die zweite allgemeine Versammlung mit den Schlussan- sprachen fand am Freitag, den 23. statt und brachte Vor- träge von: 1. Eugen Meyer (Charlottenburg) über: „Die Bedeutung der Verbrennungskraftmaschinen für die Erzeugung mo- torischer Kraft". 2. Haberlandt (Graz) : „Sinnesorgane im Pflanzenreiche"; 3. Rhumbler (Göttingen): „Zellenmechanik und Zellenleben." Die Abteilnngssitzungen der physikalischen Sektion fan- den im grossen Hörsaale des physikalischen Instituts der Uni- versität statt, dessen Direktor Geheimrat Prof. Dr. O. E, Meyer leider durch die Folgen eines unglilcklichen Falles au Digitized by Google 6so Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. der Teilnahme an den VeAandluDgen verhindert war, aber an Herrn Direktor Dr. Th. Schmidt einen thatkräftigen Vertreter gefunden hatte. Die Sitzungen der Sektion nahmen einen sehr regen Verlauf und die einzelnen VerhandlungsgegenstSnde wurden zum Teil äusserst lebhaft und erfolgreich diskutiert. Auch das aussergeschäftliche Leben der Sektion, die Pflege gegenseitiger Beziehungen und regen Meinungsaustausches, war ein sehr glückliches zu nennen, an das jeder Teilnehmer mit Freuden zurückdenken wird. Im einzelnen gestalteten sich die Sitzungen folgender- massen: Montag, den 19. nachmittags unter dem Vorsitz von Herrn Direktor Dr. Th. Schmidt (Breslau): 1. Edmund Hoppe (Hamburg-Dockenhuden) : Zur Konsti- tution der Magnete. 2. E. Grimsehl (Hamburg): Demonstration eines Pendels mit direkt messbarer Pendellänge. 3. H ans Hartl (Reichenberg): Neue physikalische Vorlesungs- apparate. Dienstag, den 20. morgens unter dem Vorsitz von Herrn Professor Lech er (Prag): 1. Müller-Uri (Braunschweig): Vorführung von Vakuum- apparaten. 2. W. Scheff er (Berlin): Über Beziehungen zwischen stereo- skopischen Aufnahme- und Beobachtungsappafaten. 3. Dieterici (Hannover): Ober die Energie des Wassers und seines Dampfes bei hohen Temperaturen. 4. A. Köhler (Jena): Eine mikrophotographische Einrichtung fttr ultraviolettes Licht (A •= 275 /xfi) und damit ange- stellte Untersuchungen organischer Gewebe. Vor dieser Sitzung wohnte die Sektion einem in der mathe- matischen Sektion gehaltenen Vortrage von C. Pulfrich (Jena) bei über: a) einen Apparat zur Messung der Kimmtiefe, b) einen neuen zerlegbaren Theodoliten und Phototheodoliten, c) die stereo-photogrammetrische Ktlstenvermessong vom Schiff aus, d) eine neue Art der Vergleichung photographischer Stern- aufnahmen. Dienstag Nachmittag fand eine gemeinsame Sitzung mit der Sektion Chemie, einschliesslich Elektrochemie statt, in welcher Herr Geheimrat Ladenburg den Vorsitz führte. Diese Sitzung brachte: 1. J. Stark (Göttingen): Bedienung und Anwendung der Quecksilberlampe aus Quarzglas. 2. Diskussion über N-Strahlen: Lummer (Berlin) und Weiss (Zürich). 3. G. Bodländer (Braunschweig) : Elektrometrische Kohlen- sSurebestimmung. 4. W. Nernst (Göttingen): Beitrag zur Kenntnis chemischer Gleichgewichte bei hohen Temperaturen. Am Mittwoch Morgen fand eine weitere Sitzung der phy- sikalischen Sektion statt, bei welcher Herr Prof. Dr. Voller (Hamburg) das Präsidium fflhrte. Es wurden folgende Vor- träge gehalten: 1. L. Grunmach (Berlin): Experimentelle Bestimmnng der Oberflächenspannung und des Molekulargemchtes von verflüssigtem Stickstoffoxydul. 2. A. Wehnelt (Erlangen): Ober den Austritt negativer Ionen aus glühenden Metalloxyden und damit zusammenhängende Erscheinungen. 3. A. Voller (Hamburg): über die zeitliche Abnahme der Radioaktivität und über die Lebensdauer des Radiums im Zustande sehr feiner Verteilung. 4. O. Lummer (Beilin): Über die Auflösung feinster Spek- trallinien. 5. W. Schmidt (Giessen): Vorführung eines Apparates zur Demonstration stehender und interferierender Wellen. 6. M. Reinganum (Münster): Berechnung des Mclckular- volumens von Halogensalzen aus den Atomvolomina der Bestandteile. 7. H. Th. Simon (Göttingen): Über einen Fhasenmesser und sein« Verwendung zur FernUbertragung der Kompafs- stellong. Die letzte Sektionssitzung fand am Mittwoch Nachmittag unter dem Vorsitze von Herrn Professor O. Lummer (Berlin 1 statt und brachte folgende wissenschaftliche Vorträge: 1. L. Graetz (München): Strahlungsartige Erscheinungen des Wasserstoffsuperoxyds. ■ 2. W. Nernst (Göttingen): Strahlung der Gase. 3. J, Rosenthal (München): Verbesserungen an QuecksUber- Ittftpumpen Sprengelscher Art. 4. W. Stern (Breslau): Demonstration des Tonvariators. In der Abteilung: Angewandte Mathematik und Physik, Elektrotechnik, Ingenieurwissenschaften fanden folgende Vor- träge statt: 1. K. Schrebcr (Greifs wald) : Explosionsmotoren mit Wasser- einspritzung. 2. Dietrich (Breslau): Das Museum von Meisterwerken der Naturwissenschaft und Technik in München. 3. K. Seh reber (Greifswald): Über Kraft, Gewicht, Masse, Stoff und Substanz. 4. Fränkel (Breslau): Allgemeine Einführung von KraA und Elektrizität im landwirtschaftlichen und gewerblichen Betriebe, sowie Nebenbahnen. Ein besonderes Lob verdient noch die vorzüglich arran- gierte Ausstellung, welche eine reiche Fülle des Sehenswerten darbot und auch für die Physiker eine wertvolle Eigänzung der Abteilungssitzungen bildete. Für die im nächsten Jahre stattfindende 77. Tagung der Gesellschaft deutscher Naturforscher und Ärzte wurde Meran als Versammlungsort gewählt. E. Böse. VORTRÄGE UND DISKUSSIONEN VON DER 76. NATUR- FORSCHERVERSAMMLUNG ZU BRESLAU. Edm. Hoppe (Hamburg), Zur Konstitution der Magnete.') Durch die Untersuchungen von Hagen- bach'') und Oishausen') ist nachgewiesen, dass der alte Streit um die Anwendung des Biot-Savartschen Gesetzes nicht durch Unter- suchungen mit geschlossenen Strömen erledigt werden kann, dass man vielmehr dies Gesetz sowohl auf die mit dem Magneten starrverbun- 1) Vorgetragen in Abteilung 2 am 19. Sept. 2) Hagenbach, Ann. d. Phys. 4, 233, 1901. 3) Olshansen, ib. 0, 681, 1901. denen Leiterteile, wie auch auf die feststehen- den Leiterteile anwenden kann, ohne mit der Erfahrung oder dem Gesetz der Erhaltung der Energie in Widerspruch zu geraten. Dagegen macht Hagenbach darauf aufmerksam, dass, wenn man die Amperesche Vorstellung von der Ersetzbarkeit der Elementarmagneten durch Elementarströme zu Grunde legt, die elektro- dynamische Wirkung zwischen diesen Eiementar- strömen doch in der Verbindungslinie je zweier der Ströme liegt, also nicht genügend ist, die aus dem Biot-Savartschen Gesetze abgeleitete Kraft zu ersetzen, wenn man sie anwendet auf Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jaht^ang. No. 21. 651 die in einem Magneten vorhandenen Elemen- tarmagnete. Obwohl also das Biot-Savartsche Gesetz durch jene Untersuchungen als völlig ausreichend nachgewiesen ist zur Erklärung sämtlicher Rotattonserscheinungen und der durch Rotationen erzeugten Induktionsströme, so be- steht doch noch ein theoretisches Interesse an der Frage, ob der Sitz der Induktion in dem mitrotierenden Teile der Leitung oder in dem ruhenden Teile derselben zu suchen sei. Im ersteren Falle wäre die Amp^resche Vor- stellung von der Konstitution der Magnete un- zulässig, im zweiten Falle könnte man in der That den Elementarmagneten durch einen Elementarstrom ersetzen. Wenn man aber das Biot-Savartsche Gesetz auf die rotierenden Teile des Magneten selbst anwendet, so müssen die Enden der Achse des Magneten eine elektrische Spannungsdifferenz besitzen gegen den sym- metrisch zur Achse liegenden Mittelschnitt, d. h. je nach der Rotation muss an dieser Peripherie des Mittelschnittes positive oder negative La- dung gefunden werden, während die Endflächen der Magnete die entgegengesetzte Ladung auf- weisen. Auch wenn man von der Vorstellung des Kraftfeldes ausgeht, besteht dieser Gegensatz. Setzt man voraus, dass das Kraftfeld mit dem Mag- neten fest verbunden ist, so kann der rotierende Magnet auf die mit ihm verbundenen Leiterteile, also auch auf sich selbst keinerlei Induktions- wirkung ausüben, sondern nur auf die in relativer Ruhe befindlichen Teile der Leitung. Stellt man sich dagegen das Feld als stationär vor, oder auch als mit anderer Geschwindigkeit rotierend als der Magnet selbst, so wird der Magnet auf sich selbst eine induzierende Wirkung aus- üben und ebenso, wie oben geschildert, an seinen Polenden und in der Peripherie seines sym- metrischen Mittelschnittes Ladung erzeugen. Eine Entscheidung über die Zulässigkeit dieser letzten Vorstellung scheint mir nun bereits der Versuch erbracht zu haben, welchen ich im vorigen Jahre veröffentlichte'), und der bereits anderweitig Bestätigung gefunden hat. Ich zeigte da, dass die auf einem Blatt Papier oder einer Glasplatte erzeugten Eisenpulverkraftlinien eine erhebliche Abweichung von der radialen An- ordnung aufweisen, wenn man das Pulver erst während der Rotation aufstreut, vorausgesetzt, dass das Feld stark genug ist. Man kann die Ablenkung sehr verstärken, wenn man auf die Fläche einen weiten Eisen ring legt, welcher wegen des starken Haftvermögens das Fortschreiten der Linien in den peripheren Teilen mehr ver- zögert als in den unmittelbar an den Mantel des Magneten grenzenden Teilen. Bei einem cylin- i) Hoppe, Mitteilungen der iMathem. Cesellscbafl in Hamburg ^1903, S. 125. drischen Eisenkern von 3,2 cm Durchmesser, welcher durch eine Drahtspule mit einem Strom von 8 Amp. ein magnetisches Moment von 15 197 c. g. s. erhielt, erzielte ich bei einer Ro- tation von 10 Umdrehungen in der Sekunde unter Anwendung eines 9 mm dicken Eisen- ringes, dessen innerer Durchmesser 5 cm be- trug, Abweichungen der Kraftlinien von der radialen Richtung bis zu 2 mm am Mantel des Magneten. Am, deutlichsten werden diese Ab- weichungen der Kraftlinien, wenn man eine Papierfläche nimmt, die den rotierenden Mag- neten recht eng umschliesst, und diese in der Lage befestigt, dass sie die Achse des Magneten gerade in dem Pol schneidet. Natürlich muss man das fallende Eisenpulver vor dem Luft- zuge, den die Rotation des Magneten machen würde, durch einen Papiercylinder, welchen man in die ausgeschnittene Öffnung klebt, schützen. In dieser Lage sind ja die Kraftlinien horizontal und infolgedessen bleiben die Eisenstaubteilchen nach Aufhören des Stromes in der durch die Drehung eingenommenen Lage ruhig liegen. Stellt man dagegen die Kraftlinien auf einer Platte oberhalb des rotierenden Magneten dar, so zeigen dieselben freilich auch die Abweichun- gen, aber da die Kraftlinien hier vertikal ge- neigt sind, stehen die Eisennadeln schräg gegen die Fläche, und im Augenblick der Stromöff- nung fallen dieselben um und machen dadurch die Richtung der Kraftlinien weniger deutlich. Übrigens hätte man wohl' aus der That- sache, dass auch der stärkste Magnet beim Rotieren um seine Achse keine Temperatur- steigerung erfahrt, den Schluss machen dürfen, dass sein Kraftfeld mit ihm rotiert. Wenn nun auch durch diese Versuche wohl erwiesen ist, dass das Feld mit dem Magneten rotiert, wobei man sowohl allein den Eisen- kern rotieren lassen kann, wie auch den ganzen Elektromagneten, ohne an der Erscheinung etwas Wesentliches zu ändern, so könnte man immerhin noch meinen, dass das Feld eine langsamere Rotation besitze als der Magnet, obwohl die Versuche mit dem Eisenring doch die Vermutung nahe legen, dass die Erscheinung der Hemmung in einem Medium mit dem Haftvermögen o gänzlich verschwinden würde und also dort die Rotationsgeschwindigkeit des Feldes durchaus der des Magneten gleich wäre. Immerhin erschien es wünschenswert zu ver- suchen, durch Elektrometer- Messungen festzu- stellen, ob der rotierende Magnet eine statische Ladung besitze oder nicht, da diese Entscheidung auch für die erste Art der Anschauung von Wichtigkeit zu sein schien. Nachdem durch die Messungen Herrn Gro- trians') festgestellt war, dass mit einem nach l) Grotrlian, Ann. d. Phys. 9, 794, 1901. Digitized by Google 652 .Physikalische Zeitschrift. .5. Jahrgang. No. 21. Dolezaleks') Angaben hergestellten Elektro- meter Spannungen der Grössenordnung, wie sie bei solchem Rotationsversuch vorkommen, ge- messen werden können, handelte es sich nur darum, eine Methode au&ufinden, welche durch solche Messung eine Entscheidung zu fällen gestattete. Eine solche Entscheidung hatten die Messungen des Herrn Grotrian nicht ge- bracht. Derselbe hatte den zur Nadel des Elektrometers führenden Draht schleifen lassen an dem Centralschnitt des Magneten, der senk- recht zur Achse gelegt ist (ich habe den Schnitt als Symmetrieschnitt bezeichnet), dann beob- achtete er Ablenkungen bis zu 14 Skalenteileii. Sobald die Berührung mit dem Magneten auf- gehoben wurde, erhielt Herr Grotrian keine bestimmten Ausschläge. Diese Unbestimmtheit muss auf irgendwelche Störungen in dem Elek- trometer oder der Isolierung zurückgeführt werden, denn nach keiner der vorhandenen Theorien konnte der Elektrometerausschlag ein- fach verschwinden. Ist der Sitz der Induktion in dem ruhenden Teile der Leitung zu suchen, so muss die Höhe der Ladung lediglich von der Distanz des Endpunktes von der Achse des Magneten abhängen, wie unten gezeigt wird; ist aber auf dem Magneten eine statische elek- trische Ladung vorhanden , so muss diese auf das genäherte Leitungsende influenzierend wirken, und das Elektrometer muss ebenfalls eine .Ladung anzeigen, wie ebenfalls weiter unten näher ausgefuhnt wird. Also wenn auch seine Versuche nicht mit unbestimmtem Ergebnis ge- schlossen, sondern ganz messbare Ladungen erge- ben hätten, wäre nichts damit entschieden worden. Die Schwingungsdauer der Elektrometer- nadel meines Apparates war je nach den Quarzfäden verschieden, bei dem einen von 0,006 mm Dicke war dieselbe 47", bei einem anderen noch feineren Faden hatte ich die Schwingungsdauer zu 62" gemessen. Die Em- pfindlichkeit im ersteren Falle, wo die Qua- drantenpaare mit + 108 Volt geladen waren und die Nadel von einem Akkumulator mittels Brücke eine Teilladung erhielt, ergab für '/z Ska- lenteil 0,00673 Millivolt. Um nun Messungen anzustellen, welche die Frage entscheiden könnten, wählte ich folgende Anordnung (Fig. i). Ein cylindrischer Eisen- kern a stand vertikal auf der Achse eines Ro- tationsapparates, durch eine Spule b wurde derselbe magnetisiert; diese Spule b stand ent- weder fest in einem Stativ, so dass der Eisen- kern allein rotierte, oder sie wurde durch einen kleinen Bleikeil bei der Rotation des Eisenkerns mitgenommen. Dann wurde der Strom durch zwei gleichfalls am Eisenkern angebrachte l) Dolezalek, Verhandlungen d. Phys. Gesellschaft S, 18, 1901. Schleifringe der Spule durch Kupferfedern zu- geführt, so dass der Magnet dauernd die gleiche Polarität besass. Es ergab sich bei den Ver- suchen, dass diese beiden Methoden einen wesent- lichen Unterschied nicht ergaben. Nun wurde eine Messingkugel c von 1,5 cm Durch- messer an einem 820 mm langen Silberdraht d von 0,1 mm Durchmesser an einem Hartgummi- balken f isoliert aufgehängt in eine solche Ent- fernung von a, dass dieselbe bei bestimmter Elongation pendelnd gerade gegen die Mitte des Mantels von a an diesen anschlägt. In dem unten angegebenen Falle war die Entfernung ca. = 76 cm. Ich habe aber auch mit^ verschie- denen Entfernungen beobachtet von 30 cm bis zu 75 cm. Von / führte ein feiner Silberdraht, der mit dem Suspensionsdraht der Kugel ver- bunden war, an den Knopf der Elektrometer- nadel, welche in ca. 1,5 m Entfernung aufge- stellt war. Die Elongation der Kugel wurde durch einen Hartgummigriflf, den ich an einem Stativ befestigte, bewirkt. Durch eine geringe Verschiebung dieses Stativs konnte die Elon- gation um 1 bis 2 mm verkleinert werden, so dass die pendelnde Kugel dann den Magneten- mantel nicht ganz berührte, sondern nur bis in seine Nähe kam. Nach Beendigung einer ganzen Schwingung wurde die Kugel von dem Hartgummigriflf wieder aufgefangen, was durch eine leichte Neigung des Stativs bequem zu erreichen ist. Nachdem die Einstellung einmal genau ausprobiert ist, kann die Ausfuhrung dieser Pendelbewegung mit und ohne Berührung des Magneten beliebig oft wiederholt werden. Ob das beabsichtigte Berühren stattgefunden hat, verrät der dabei erzeugte Klang. In einer früheren Publikation •) habe ich aus den M axwellschen Gleichungen unter der Voraussetzung, dass das Koordinatensystem so gewählt wird , dass die ^- Achse mit der Achse des Magneten zusammenfallt und der o-Punkt in der Mitte des Magneten liegt, das Potential für einen Punkt xyz abgeleitet zu (i) V=- n-yL-i Yx^+j^^ + s^ ^v + <^ wo n die Winkelgeschwindigkeit, fi die Stärke des Poles und C eine Konstante darstellen. l) Hopipe, Ann. d. Phys. 8,^670, 1902. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 653 Bezeichnet man mit a und ß die Winkel, welche die Verbindungslinie zwischen Pol und den Punkten ^i/i^i resp. X2}'2^-i mit der ^r- Achse machen, und bezeichne a die Anzahl der Um- drehungen des Magneten in einer Sekunde, so folgt daraus die elektromotorische Kraft (2) ^= F, - F^ = - ^^^,: - {cos a - cos ß) Millivolt. Da für einen Strom von 8 Amp. in der Spule a, sowohl nach magnetischen Messungen, wie nach Induktionsmessungen, ^=1169 cmf g|. sec-' war, so würde für eine Verschie- bung der Kugel c von einem Punkt, wo der Winkel /9=83«si' war, zu einem Punkt mit dem Winke! a= 15« 49' eine elektromotorische Kraft C = 0,4992 Millivolt erzeugt werden müssen. Wird die Kugel aber wieder in die ursprüngliche Lage zurückgebracht, so würde die entgegengesetzte Induktion stattfinden, das Gesamtresultat ist also o. Daran wird nun nichts geändert durch die Überlegung, dass die Kugel sich nicht in der Symmetrieebene bewegt, was bei Ableitung jener Gleichung vorausgesetzt war, denn wir hatten dazu die Strömungskomponente in der rr-Richtung = o gesetzt. Man kann nämlich eine genau gleiche Ableitung auch für j's- oder jr^-Ebene anstellen, wie sie hier für die :y-Ebene gewählt war, und erhält durch Superposition beider Werte wieder das Resultat der Gleichung i und 2. Also wird auch für die Pendelbewegung der Kugel c die Gleichung 2 das Resultat für die Induktion sein. Wir dürfen also für unsere Betrachtung die Pendelschwingung ersetzt denken durch eine Verschiebung der Kugel c in der Richtung des Radius in der Symmetrieebene des Mag- neten mit kon-stanter Geschwindigkeit. Während nun aber die Kugel c diese Bewegung ausführt, hat der Magnet seine Rotation ausgeführt, und zwar während die Kugel von der Peripherie eines Kreises durch den Punkt i in Fig. 2 zu Fig. 2. einem Punkte der Peripherie durch 2 und wieder nach I zurückgeht, hat der Magnet sich um den Winkel 103 gedreht. Dann lässt sich diese doppelte Bewegung auf die Kugel allein über- tragen, und die Induktion muss dann ebenso gross sein, als ob die Kugel auf den in Fig. 2 gezeichneten Kurven von i nach 2 und nach 3 gegangen wäre, das Feld aber in Ruhe ge- blieben wäre. Da nun bei einem homogenen Felde auf der Peripherie eines Kreises überall das gleiche Potential vorhanden ist, muss die Integration über die Kurve 123 den gleichen Betrag geben, als ob die Kugel auf der Peri- pherie selbst von i bis 3 gegangen wäre, oder als ob die Kugel ruhig in i geblieben wäre und das Feld allein rotiert hätte. In unserem Falle, wo der Magnet in i Sek. 10 Umdrehungen machte, während das Pendel ca. i Schwingung ausführte, würde die Kurve die Form einer Spirale erhalten, welche in ca. 10 Windungen sich dem Punkte 2 bis zur Berührung näherte, um dann nach weiteren 10 Windungen wieder zum ersten Kreise zurückzukehren. Setzen wir also voraus, dass das Feld mit den Magneten rotiert, so muss es gänzlich irrelevant sein, ob die Kugel bei der Pendelschwingung den von der Erde iso- lierten Magneten berührt oder nicht, da das Po- tential V mit dem Kos. des Winkels a wächst. Freilich werden wir den vollen Ausschlag der Elektrometernadel, den wir erhalten würden, wenn die Kugel im Punkte 2 fest läge, nicht er- warten dürfen, denn die Schwingungsdauer des Pendels ist ca. i Sek., die der Nadel dagegen ca. 60 Sek. Die Kugel ist also längst in die Lage 3 zurückgekehrt, ehe die Nadel Zeit ge- habt hat, eine Schwingung auszufuhren. Ganz anders muss das Experiment aus- fallen, wenn auf dem Magneten durch die Ro- tation eine statische Ladung entsteht. Sei der Vektor dieser Ladung G, so wird auf der Kugel c durch eine Bewegung in der ;r-Achse eine Elementarladung entstehen 6 =-- • - ; '' 4X ix wo K die Dielektrizitätskonstante ist. Be- zeichnen wir die Flächendichte der^ elektrischen Ladung auf dem Magneten mit Q, den Radius des Magneten mit a und mit / eine Konstante, so ist (3) G-/. {x-a}^ Diese Funktion ist also stetig, solange x — a einen positiven Wert hat; aber für x=^a tritt Unstetigkeit ein. Wenn also die Kugel c den Mantel des Magneten berührt, muss nach dieser Theorie eine Unstetigkeit des Anwachsens der Ladung eintreten. In dem Augenblick verteilt sich die Ladung des Magneten über die ganze Elektrometer-Leitung. Sei F die mit Elektrizi- tät belegte Fläche des Magneten, F" die Ober- fläche der pendelnden Kugel + Leitungsdraht + Nadel, Q die ursprüngliche Dichte der Elek- trizität auf dem Magneten, so ist die nach der Berührung auf der Nadel eintretende Dichte Digitized by Google 654 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. (4) ^ iF+F") Dass bei einer statischen Ladung dies wirk- lich der Gang des Experiments sein würde, lässt sich leicht mit einem isolierten Konduk- tor und einem gewöhnlichen Aiuminiumblatt- Elektroskop nachweisen. Es ist das ein recht instruktiver Vorlesungsversuch für den Nach- weis eines statischen Kraftfeldes. Lässt man die Kugel aus grosser Entfernung gegen einen solchen isolierten Konduktor, dessen Ladung gar nicht sehr hoch zu sein braucht, ohne Berühr- ung pendeln, so steigt die Ablenkung des Aluminiumblattes ganz regelmässig und nimmt ebenso gleichmässig wieder ab. Sobald aber Berührung eintritt, erfolgt ein plötzlicher Aus- schlag des Elektroskops und diese Ladung bleibt konstant nach Aufhören der Berührung und nach Rückkehr der Kugel in die Ruhelage. Damach würde also das Ergebnis beider Theo- rien für unsere Anordnung das gleiche Resul- tat haben, solange die Kugel den Magneten nicht berührt. Sobald aber Berührung eintritt, zeigt sich die Differenz der Theorien. Für die erste Auffassung nach Gleichung 2 ist die Berührung ohne jede Bedeutung, für die zweite Theorie nach Gleichung 3 tritt bei der Be- rührung eine plötzliche Zunahme der La- dung und eine dauernde Ladung der Elektrometernadel ein. Zunächst zeigen die Beobachtungen die Brauchbarkeit meines Elektrometers zu diesen Messungen. In folgender Tabelle giebt Kolumne i die Entfernung an, in welcher die Kugel c von dem Mantel des rotierenden Magneten durch einen isolierenden Hartgummigrifif gehalten wird. In Kolumne 2 gebe ich die beobachteten Aus- schläge bei einer Rechtsdrehung des Magneten, in 3 bei einer Linksdrehung des Magneten, in Kolumne 4 steht der mittlere Ausschlag, wel- cher für die Berechnung in Kolumne 6 zu Grunde gelegt war, in Kolumne 5 gebe ich den Wert E nach Forme! 2 berechnet, in Kolumne 6 den Wert von E aus den Ausschlägen der Nadel berechnet. Der Magnet rotierte bei allen diesen Versuchen mit der Geschwindigkeit von 10 Umdrehungen pro Sek. Di- stanzen + Ausschlag — I Mittel ^nach Formel ' E n. Ausschlag o 58 3 53,8 4 I 47 76 I 1,5 57,1 5'.2 5'.3 2 I 57,5 ! 5«.S . 49.1 i 1.75 0,66041 0,59962 0,58605 0,02995 0,66 0,6 t 0,562 0,020 Bei der Distanz o wurde die Kugel c durch eine schleifende Kupferfeder ersetzt. Nach- dem durch diese Messungen dargethan ist, dass das Elektrometer in der That eine Messung dieser Ladungen gestattet, Hess ich die Kugel aus der Elongation 76 cm eine Pendelschwingfung machen gegen den rotierenden Magneten, zu- erst ohne denselben zu berühren, dann durch Vergrösserung der Elongation um 2 mm mit Berührung des Magneten, während dieser dauernd in gleichmässiger Rotation gehalten wurde. Nach jeder Schwingung wurde die Kugel wieder am isolierenden Griff arretiert. Die Elektrometernadel setzt sich nun beim Beginn des Pendeins der Kugel sofort in Be- wegung und erreicht Maximalausschläge von 25,5 Skalenteilen bei Links- und Rechtsbe- wegung des Magneten, gewöhnlich werden ca. 20 Skalenteile Ausschlag erreicht, und kehrt dann wieder auf die ursprüngliche Ablenkunjj von ca. 2 Skalenteilen zurück, welche auch bei ruhender Kugel und rotierendem Magneten be- obachtet war. Bei dem Verhältnis der Schwing- ungsdauern von Kugel und Nadel ist natürlich die Nadel auf dem Maximum ihrer Ablenkung erst angekommen, wenn die Kugel längst wieder in Ruhe ist, darum erfolgt keine Ein- stellung der Nadel auf eine bestimmte Ab- lenkung, sondern man kann nur den Ausschlag beobachten. Wird nun die Kugel soweit zu- rückgezogen, dass sie beim Pendeln deutlich gegen den Magneten anschlägt, so zeigt die Elektrometernadel keinerlei Änderung ihres Verhaltens, sie schwingt genau so gleichmässig aus, erreicht die gleiche Maximalstellung und kehrt ebenso gleichmässig in die ursprüngliche Lage zurück; sie zeigt also keine Dauerladung, wie es die Gleichung 4 doch verlangte, wenn man von der Theorie der Gleichung 3 ausgeht. Damit scheint mir in der That der Beweis erbracht zu sein, dass man von jeder Theorie absehen muss, die auf dem rotierenden Mag- neten eine statische Ladung etablieren würde. Also für die Betrachtung mit Kraftlinien kann man nur annehmen, dass diese sich mit den Magneten drehen und für die ältere Betrach- tungsweise ergiebt sich die Zulässigkeit der Amp^reschen Vorstellung, dass die Elementar- magnete durch Elementarströme ersetzbar sind. Diskussion. (Von den Beteiligten durcbgeschen.) Lecher-Prag: Ich möchte mir folgende Frage an den Herrn Vortragenden erlauben. Es muss doch auch in dem Draht induziert werden, der die Kugel hält; ist das in Rech- nung gezogen? Ich habe ganz dieselben Ver- suche gemacht und bin daran gescheitert; es war mir unmöglich, die statische Ladung des Äquators des Magneten nachzuweisen. Dazu kommt noch, dass die Kapazität des Elektrometers viel zu gross ist gegenüber der- jenigen einer isolierten Probekugel. Ich glaube, , dass diese Versuchsanordnung zur Entscheidung Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 655 der Frage, ob durch unipolare Induktion eine elektrostatische Potentialdifferenz zwischen Pol und Äquator des rotierenden Magneten entsteht oder nicht, nicht herangezogen werden kann. Hoppe: Für die übrigen Punkte der Draht- leitung ist es in beiden Fällen ganz dasselbe ; kom- men Kugel und Aufhängedraht wieder zurück, so ist die Gesamtinduktion gleich Null. Berühren Sie den Magneten nicht, so bekommen Sie Null; be- rühren Sie, so müssten Sie eine plötzliche La- dung bekommen. Man könnte die Grösse der statischen La- dung leicht berechnen; um sie auf eine be- stimmte Fläche zu beziehen, habe ich den Versuch so abgeändert, dass ich in dem Mag- neten ein isoliertes Drahtgestell anbrachte, das mit einer Kondensatorscheibe versehen ist. Die Grösse der Ladung ist durch die folgende For- mel gegeben; die Fläche F bezeichnen den Kon- densator, F' die Oberfläche der Kugel, des Drahtes und der Nadel. Beides lässt sich einfach berechnen. Also ist die Dichtigkeit der entspre- chenden Ladung nach der Formel zu berechnen '= ^^IL und müsste sich messen lassen, wenn sie vor- handen wäre. Ich wüsste nicht, weshalb man nicht das Experiment berechnen kann. Hans Hartl (Reichenberg i. Böhmen), Über neue physikalische Vorlesungsapparate.') Der Vortragende führte eine Reihe neuerer von ihm konstruierter Vorlesungsapparate vor, die sich über verschiedene Gebiete der Physik erstrecken. Eingeleitet wurde der Vortrag durch eine mit dem Apparat für Trägheits- momente durchgeführte Versuchsreihe. Der Apparat besteht im wesentlichen aus einem Torsionspendel mit angehängtem Achsenkreuz, auf welchem die verschiedenen Versuchskörper: Ringe, Scheiben und Stäbe, in bequemster Weise angebracht werden können, so dass die Versuche ebenso rasch wie anschaulich ver- laufen. Die Verzögerung im Gange des Pen- dels, welche bei einer Schwingung 6 Sekunden beträgt, giebt ein Mass für das Trägheits- moment des auf das Achsenkreuz gelegten, die Verzögerung bewirkenden Körpers. Aus der Gleichheit der Verzögerung wird auf die Gleich- heit der Trägheitsmomente geschlossen. Von zwei Ringen ausgehend, für welche das Träg- heitsmoment aus der ohne weiteres einleuchten- den Formel T= Mr^ berechnet wird, wurden in der angedeuteten Weise die Trägheits- momentformeln für Kreisscheiben mit polarer und äquatorealer Achse, für einen Stab, eine rechteckige Scheibe, eine ringförmige Platte experimentell bestätigt. Auch die Zunahme I) Vorgetragen in Abteilung 3 am 19. Sept. (Vom Vor- tragenden verfasster Auszog.) des Trägheitsmomentes um Ma^ bei der Paral- lelverschiebung der ursprünglich durch den Schwerpunkt gehenden Achse um die Entfer- nung a wurde nachgewiesen, sowie auch die Verschiedenheit des äquatorealen und polaren Trägheitsmomentes einer Kreisscheibe. Aus dem Gebiete der Hydromechanik führte der Verfasser einen Bodendruckapparat vor, der bei wechselnder Druckhöhe den hydro- statischen Druck stetig und selbstthätig anzeigt. Auch das hydrostatische Paradoxon kann mit dem Apparate in bequemster und anschau- lichster Weise demonstriert werden. Das Mariotte-Gay-Lussacsche Gesetz wurde mit einem dritten Apparate sowohl in seiner allgemeinen Form, als auch in den daraus abzuleitenden Spezialformeln demonstriert. Da- bei gestattet der Apparat durch Anordnung besonderer, nach Zweihundertdreiundsiebzigstel des ursprünglichen Volumens, bezw. Druckes geteilten Skalen ohne jede Rechnung nachzu- weisen, dass sowohl der Ausdehnungskoeffi- zient als auch der Spannungskoeffizient der Luft = ist. Die Handhabung des Appa- rates ist die denkbar einfachste. Von einem cylindrischen Gefäss, das nach Art des For- tin sehen Barometers mit einem Lederboden versehen ist, gehen zwei Röhren aus. Die eine ist offen, die andere kalibrierte Röhre kann oben durch einen Stöpsel geschlossen werden, wodurch die dem Versuche zu unterwerfende Luftmenge abgeschlossen wird. Die Erwär- mung erfolgt durch ein Wasserbad in einem die beiden Röhren umgebenden Glascylinder. Die Einstellung auf ursprünglichen Druck bezw. ursprüngliches Volumen geschieht durch Senken oder Heben der mit dem Lederboden in Ver- bindung: stehenden Schraube. Die nach ^ 273 des Barometerstandes geteilte Skala lässt sich für jeden beliebigen Barometerstand mit einem Griffe einstellen. — Es ist selbstver- ständlich, dass sich der Apparat in gewissen Grenzen auch zum Nachweise der verkehrten Proportionalität von Druck und Volumen bei kon- stanter Temperatur (Boylesches Gesetz) eignet. Der Vortragende brachte hierauf ejne ganze Serie hintereinandergeschalteter elektrischer Apparate zur Vorführung, welche insofern einen gemeinsamen Konstruktionsplan zeigten, als in jedem derselben die wesentlichen An- ordnungen in eine lotrechte, dem Auditorium zugekehrte Ebene verlegt sind, was der An- schaulichkeit sehr förderlich ist. Eine Er- klärung einzelner Apparate war daher kaum nötig. Sowohl an dem Stromwender als auch an dem Schieber-Pachytrop (Batterie- wähler), mit welchem die Neben- und Hinter- Digitized by Google 656 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. elnander-Schaltung, sowie die Gruppenschaltung von 6 Elementen gezeigt wurde, lassen sich die in Frage kommenden Verhältnisse mit einem Blicke übersehen. Das gleiche gilt von dem Schaltbrette, an welchem Versuche über die Stromstärken und die Widerstände in ge- zweigten Leitungen durchgeführt wurden. An optischen Lehrmitteln zeigte der Vor- tragende ein Modell der Prismenfernrohre, das bei der immer mehr zunehmenden Ver- breitung dieser Fernrohrarten für den Unter- richt gute Dienste leisten dürfte. Zuerst wird das durch die Objektivlinse erzeugte verkehrte Bild einer Flamme auf einem Schirme auf- gefangen. Bei Einschaltung der Porroschen Prismensysteme zeigt sich sodann sowohl das Aufrichten als auch das Näherrücken des Bildes. Dabei kann sowohl die Anordnung im gewöhn- lichen Prismenfernrohre, sowie die im Relief- fernrohre mit dem Modelle demonstriert werden. Den Schluss des Vortrages bildete die Vor- führung eines Schulapparates zur Bestimmung des mechanischen Wärmeäquivalents. Um einen zwischen Körnerspitzen horizontal gelagerten Hohlcylinder aus Messing, der mit Wasser gefüllt wird, ist nach Art des Prony- schen Zaumes ein Bremsklotz gelegt, der mit Blei beschwert und mit einem Zeiger versehen ist, der an einer Bogenskala vom Halbmesser r = 159 mm jene Kraft P angibt, welche tangentiell an diesem Halbmesser wirken müsste, um die ganze Vorrichtung bis zu dem betreffenden Skalenteilpunkte zu drehen. Wird nun der mit Wasser gefüllte Hohlcylinder mit Hilfe eines Antriebes in Drehung versetzt, so wird der Bremsklotz durch Reibung mitge- nommen, bis er in einer gewissen schrägen Lage im Gleichgewichte bleibt. Die von dem Zeiger an der Skala angezeigte Kraft P besitzt dann dasselbe Drehmoment Pr, wie die Reibung. Ist letztere = R, ihr Arm = q, so ist das Reibungs- moment = .^(» und die bei n Touren geleistete Reibungsarbeit A = n • R • 2.T(> oder, weil Rq = 7> ist, A = N- P- 2Jrr. Da aber >' = 1 59 mm ist, so ist 2xr = i m, somit A ^^ n • P. Um die Arbeit zu bekommen, hat man also bloss die Anzeige des Zeigers mit der Tourenzahl (500), die durch einen einfachen Tourenzähler bestimmt wird, zu multiplizieren. Die Wärme- menge wird aus dem Gewichte des Wassers, dem Wasserwerte der festen Bestandteile und der beobachteten Erwärmung berechnet und sodann das mechanische Äquivalent einer Kalorie ermittelt. Der Apparat ist überaus einfach konstruiert und sehr leicht zu handhaben, was auch von den übrigen vorgeführten Appa- raten gilt und für Unterrichtsapparate von be- sonderer Bedeutung i.st. — Eine Ergänzung des Vortrages bildete" die Ausstellung der Firma W. j. Rohrbecks Nachfolger in I Wien, welche auch die übrigen Hartischen Apparate in leider zu gedrängter Anordnung j ausgestellt hatte. I I C. Pulfrich (Jena), 1. Über einen Apparat zur Messung der Kimmtiefe, 2. über einen neuen I zerlegbaren Theodoliten und Phototheodo- I Uten, 3. über die stereophotogrammetrische \ Küstenvermessung vom SchifF aus und 4. . über eine neue Art der Vergleichung photo- graphischer Sternaufhahmen.') I Der Kimmtiefenmesser (ausführlich be- • schrieben in der Zeitschrift für Instrumenten- kunde 1904, S. 228) ist für die Nautik inso- ' fern von Bedeutung, als er die Möglichkeit i gewährt, die Abweichung des Meereshorizontes I von dem mathematischen Horizont nach Grös^e ' und Vorzeichen schnell und sicher zu bestim- ! men, was bisher nicht oder nur sehr unvoll- ' kommen möglich war. Diese Abweichung lässt sich nach neueren Untersuchungen von Kos> I nicht mit der gewünschten Genauigkeit aus der I Höhe des Standpunktes des Beobachters über der Meeresoberfläche berechnen, es kommen ' nach den angegebenen Untersuchungen Ab- I weichungen bis zu 15' von dem normalen \ Wert vor. Der vorliegende Apparat, der in i zwei verschiedenen Modellen vorgeführt wurde — der eine mit Mikrometer, der andere mit I direkter Ablesung im Okular — , beruht auf der 1 Anwendung eines aus zwei kreuzweise zu ein- I ander gestellten Spiegeln bestehenden Winkel- I spiegeis, welcher die beiden seitwärts vom j Beobachter gelegenen Meereshorizonte in kon- stantem, von der Stellung des Instruments auf hoher See unabhängigem Abstände gleich der doppelten Kimmtiefe erscheinen lässt. Das Vor- zeichen ergiebt sich ohne weiteres aus der Be- obachtung, ob Wasser oder Luft sich zwischen den Kimmen befindet. Der Apparat ermöglicht somit, die mit dem Sextanten gemessene Höhe der Sonne oder eines Sternes um eine bisher in hohem Masse unsichere Korrektionsgrösse zu berichtigen und ist daher für die genaue Ortsbestimmung auf dem Meere von Wert. Der vom Vortragenden ebenfalls vorgeführte neue Theodolit ist im Interesse des bequemeren Transports und der Erhaltung der Justierun^- in zwei Teile zerlegbar, die dann an Ort und Stelle leicht wieder zusammengesetzt werden können. Die Zerlegbarkeit erstreckt sich auch auf das Fernrohr, das horizontal gelagert ist, und dem ein sog. Prandtlsches Reflexionsprisni.i mit konstantem Ablenkungswinkel (genau 90' wegschlagbar vorgelagert ist. Das Fernrohr ist zusammen mit dem Prisma um die eigene Achse drehbar. Seine Horizontalstellung er- folgt ohne Libelle nach Einstellung auf ein frei herabhängendes Lot. Dadurch, dass sich i) Vorgetragen i'd .Abteilung I am 2o. Sept. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No, 21. 657 das in seinem Ablenkungswinkel absolut un- veränderliche Reflexionsprisma nach Belieben von dem Fernrohrobjektiv entfernen lässt, ist die Möglichkeit gegeben, selbst die axiale Lage des Fadenkreuzes zur optischen Achse und zur Drehungsachse zu prüfen und zu berichtigen. Der Theodolit ist ebenfalls für Polhöhenmess- ungen in hohem Masse geeignet; ausserdem dient er in Verbindung mit dem neuen Photo- theodoliten zur Messung der Standlinie bei stereo-photogrammetrischen Landschaftsaufnah- men und zur Erfüllung der hierfür gestellten Anforderungen an die Aufstellung der photo- graphischen Kameras. Auch dieser Apparat wurde an einem ausgestellten Exemplar erläutert und die Art seiner Aufstellung und Justierung dargelegt. Der Vortragende gab dann einen Überblick über die Grundlagen und Vorteile der von ihm zu- erst vor etwa dreijahren vorgeschlagenen stereo- photogrammetrischen Methode und über die Fortschritte, welche in neuester Zeit in Be- zug auf die praktische Ver^vertung der Methode für die Landesvermessung zu verzeichnen sind. ') Dem ersten im vorigen Jahre in Jena in Ge- meinschaft mit dem Vortragenden gemachten Versuche des inzwischen leider verstorbenen Herrn Generalmajors Schulze, Chef der To- pographischen Abteilung der Landesaufnahme, durch welchen in erster Linie die Richtigkeit der Überlegungen und die praktische Verwend- barkeit der Methode dargetan wurden, folgte auf dem Fusse die eigentliche Einfuhrung der- selben in die Praxis durch Herrn Oberst von Ilübl vom Militärgeographischen Institut in Wien.^) Der Vortragende legte einige der in Wien mit demStereo-Komparator ausgemessenen stereo-photogrammetrischen Aufnahmen und die nach diesen Bildern angefertigten Pläne (i : 25000) vor, die den gewaltigen Fortschritt, welche die Nutzanwendung der Methode durch Herrn von Hübl erfahren hat, sofort erkennen Hessen. Zeigen dieselben doch, dass man mit einer Standlinie von 200 bis 300 m selbst bis auf Entfernungen von 12 km noch richtige Höhen- kurven konstruieren und die Formation des Landes erkennen und im Plane festlegen kann. Nach dem Vorgang des Herrn v.on Hübl hat neuerdings auch das 3. Genie-Regiment in Rom (Herr Major Mario Moris) mit der Ein- führung der stereophotogrammetrischen Methode in die Praxis begonnen. 1) Mau vergleiche die ausRihrlichen Darlegungeo des VortrageDdeo in der Zeitschrift iilr Instrameatenkunde 1901 bis 1904. 2) im einzelnen sei verwiesen auf die beiden HUblschen .\ufsätze: „Die Stereophotogrammetrie", Mitteilungen des k. u. k, Militärgeographischen Institutes, Wien, Bd. XXII, S. i, 1903; „Die stereophotogrammetrische Terrainauf- nahine", ibid., Bd. XXIII, S. 1, 1904. An den Fortschritten der stereophotogram- metrischen Methode ist ferner in hohem Masse beteiligt sowohl durch eigene Arbeiten, als auch durch das unermüdliche und begeisterte Ein- treten für dieselbe der Directeur Honoraire du Conservatoire des Arts et Metiers in Paris, Herr Oberst Laussedat'), seit einer Reihe von Jahrzehnten der Dolmetsch aller auf die praktische Verwertung der Photogrammetrie in der Topo- graphie, Architektur und Kunst gerichteten Be- strebungen, der gerade in den letzten drei Jahren trotz seines hohen Alters keine Gelegen- heit vorübergehen lässt, um seine Landsleute in zahlreichen Vorträgen und Aufsätzen immer wieder auf die neueren und neuesten Errungen- schaften der Stereo-Photogrammetrie aufmerksam zu machen. Eine weitere Nutzanwendung der stereo- photogrammetrischen Methode, insonderheit zur Küstenvermessung vom Schiffe aus, auf die schon in verschiedenen Zeitschriften des In- und Auslandes in den letzten Jahren wieder- holt hingewiesen worden ist, ist zu verzeichnen in einem Versuch, den die nautische Abteil- ung desReichs-Marineamts in Berlin in die- sem Herbst in der Nord- und Ostsee zur Ausführ- ung gebracht und an dem der Vortragende so- wohl zum Zwecke der erstmaligen Erprobung der von ihm konstruierten stereo-photogrammetri- schen Apparate an Bord eines Schiffes als auch zur Prüfung der von ihm vorgeschlagenen Me- thode der Ausmessung solcher Aufnahmen teil- genommen hat. An eine Verwendung von Li- bellen ist an Bord eines Schiffes natürlich nicht zu denken. Die Justierung der beiden an den Enden des Schiffes an der Steuerbordseite auf- gestellten Phototheodolite erfolgt durch gegen- seitiges Anvisieren der gegenüberliegenden Sta- tionspunkte mit Hilfe von Haltefernrohren, die in fester Verbindung mit den Phototheodoliten sich befinden und unter trigonometrischem An- schluss an eine durch die beiden Stationen und eine seitlich angebrachte Marke gelegte Ebene, so dass die Erfüllung der für stereo-photogram- metrische Aufnahmen gestellten Bedingung, dass die Platten in einer Ebene gelegen sind, jeder- zeit unabhängig vom Bewegungszustand des Schiffes möglich ist. Zur Orientierung des nach den beiden Aufnahmen — die Aufnahme er- folgt elektrisch für beide gleichzeitig — ausge- messenen Raumbildes dienen die Wasserober- fläche selbst und die durch sie gelegten hori- zontalen SchnittHnien , welche dann das Mittel darbieten für die im übrigen sehr einfache kon- struktive Herstellung des Planes in der Hori- zontalprojektion der Küstenlandschaft. i) Man vergleiche insonderheit sein größeres Werk „Recherches sur les Instruments, les methodes et le dessin topographiques'* , dessen zweiter (Schluss-) Band soeben, Paris 1903, erschienen ist. Digitized by Google 6s8 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. Die erste Küstenaufnahme dieser Art erfolgte am 13. August d. J. von Bord S. M. S. „Hyäne" aus während der Fahrt gegenüber Altenbruch bei Cuxhaven. Die Standlinie betrug 41,5 m. Innerhalb der durch die Standlinie und die Brennweite der photographischen Apparate ge- gebenen Genauigkeitsgrenzen wurde der nach den beiden Aufnahmen angefertigte Plan in Übereinstimmung mit anderen vorhandenen Plänen gefunden. Die Aufnahmen sind auch noch in mancherlei anderer Hinsicht von Bedeutung, insonderheit für Wolkenhöhenmessungen und für die Untersuchung des Formzustandes der bewegten Wasseroberfläche. ') Über diese zuletzt erwähnte Untersuchung der Meereswellen wird Herr Dr. Kohlschütter vom Reichsmarineamt noch eingehend berichten. Ein besonderes In- teresse bieten diese Aufnahmen auch dadurch, dass im Stereo-Komparator die Krümmung der Wasseroberfläche infolge der Kugelgestalt der Erde unmittelbar in die Erscheinung tritt. Bei allen vorgenannten stereophotogram- metrischen Aufnahmen war die vom Vortragen- den ursprünglich aufgestellte Bedingung, dass die Platten bei der Aufnahme in einer Ebene gelegen sind, erfüllt. Neuerdings hat Herr von Hübl damit begonnen, auch solche Aufnahmen zu verwerten, bei welchen die optischen Achsen unter sich parallel, aber zur Standlinie nach rechts oder links geneigt sind. Die Bearbeitung solcher Aufnahmen mit dem Stereo-Komparator ist nicht so einfach wie früher, insofern nämlich die Ebenen gleicher scheinbarer Entfernung jetzt die Form parabolischer Zylinder annehmen. Aber diese Schwierigkeiten, welche nur eine etwas umständlichere Konstruktion notwendig machen, sind gering anzuschlagen gegenüber dem grossen Vorteil, dass man im Gebirge von zwei gegebenen Standpunkten aus auch die mehr seitwärts gelegenen Partien Stereophoto- grammetrisch bearbeiten kann. In ähnlicher Weise hat der Vortragende bereits vor zwei Jahren die von ihm untersuchten Pariser Mond- photographien bearbeitet. Die optischen Achsen waren hierbei unter rund I4<* zu einander ge- neigt und die auf der Mondoberfläche erhaltenen Kurven gleicher scheinbarer Entfernung^) stellen sich dar als die Durchdringungskurven der Mondoberfläche mit der Oberfläche eines durch die beiden Standpunkte der Aufnahme und den Mond selbst gelegten Zylinders von kreis- förmigem bezw. elliptischem Querschnitt. Der Vortragende zeigt an den von ihm vorgelegten 1) Man vergleiche die Arbeit des Herrn Geheimen Ad- iniralitätsrat Rottock über Meereswellenbeobachtungen, Ann. der Hydrographie etc., 1903, S. 329. 2) Vergleiche die diesbezügliche VeröfTentlichnng des Herrn Oberst Laussedat im Bulletin de la Society Astro- nomique de France, 1903,8. 395, sowie den von Pulfrich auf der Astronomischen Versammlung in Göttingen am 5. Au- gust 1902 gehaltenen Vortrag, V. ]. d. Bd. 37, S. 211. Schnittkurven dieser Art, wie die Unrejjci- mässigkeiten der Mondoberfläche hierbei ohne weiteres in die Erscheinung treten. In der Tat lässt sich nach diesem Verfahren nicht allein die Höhe der einzelnen Mondberge ohne Rück- sicht auf ihre Schattenlänge bestimmen; es bietet sich auch die Möglichkeit, auf diese Weise ein wirkliches Modell der Mondoberfläche zu konstruieren. Zum Schluss berichtete Dr. Pulfrich über ein neuerdings von ihm gefundenes Verfahren zum Vergleichen zweier Sternaufnahmen (aus- führlich beschrieben in der Zeitschrift für In- strumentenkunde 1904, S. 161). Seit etwa drei Jahren nimmt die vom Vortragenden eingeführte Methode des stereoskopischen Ver- gleiches zweier Sternaufnahmen zum Zwecke der Erkennung von Bildverschiedenheiten, in- sonderheit zum Zwecke der Auffindung von Planeten, veränderlichen Sternen, Plattenfeh- lem und Parallaxen die erste Stelle ein, und ihr grosser Wert für diese Zwecke ist durch eine Reihe von astronomischen Arbeiten experi- mentell bestätigt worden. Der Vortragende zeigt, dass diese Vorteile durchaus nicht an das stereoskopische Sehen gebunden sind. In der That existiert, wie der Vortragende neuerdings gefunden hat, Ijoch eine andere Methode, die für die in Frage stehenden Aufgaben sogar noch leistungsfähiger ist als die stereoskopische Methode. Das Verfahren gründet sich auf die optische Vereinigung der beiden auf dem Stereo- Komparator liegenden Sternplatten in dem ge- meinsamen Okular zweier Mikroskope. Die Bilder können daher nicht allein in beliebiger Über- und Nebeneinanderlagerung gleichzeitig betrachtet werden, sie lassen sich auch, und das ist das Wesentliche der neuen Methode, in rascher Auf- einanderfolge einzeln betrachten. Hierbei kom- men dann die Ungleichheiten der beiden Platten durch Hin- und Herspringen der Sterne und ihrer Ränder bezw. ihr plötzliches Auftreten im Gesichtsfeld inviel aufdringlicherer Weise zur Gel- tung wie im stereoskopischen Sehen, etwa nach Art desBlinkens der Leuchtfeuer am Meere, bez«. des Aufleuchtens der Reklameschilder in Städten usw. Im übrigen bleibt die Einrichtung des Stereokomparators unverändert, das Stereomikro- skop und das monokulare Vergleichsmikroskop sind austauschbar, so dass jetzt auch diejenigen Personen, die nicht stereoskopisch sehen können, imstande sind, den Stereokomparator unter Zuhilfenahme der vorliegenden sogenannten Blinkmethode mit Vorteil für die genannten Zwecke zu verwenden. Die Anwendbarkeit der vorliegenden Me- thode bleibt natürlich nicht auf den Vergleich zweier Sternplatten beschränkt. Sie eignet sich in hohem Masse auch für den Vergleich von Massstäben und Sternspektren zur Er- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 659 kennung und Messung etwaiger Verschieden- heiten, sowie ganz allgemein zur genauesten Prüfung der Identität von Münzen, Papier- scheinen und Dokumenten, für welche bisher die stereoskopische Methode in erster Linie in Vorschlag gebracht worden ist. Über eine in der Ausführung begriffene Spezialkonstruktion nach diesem Verfahren für die Untersuchung von Spektren und Massstäben wird später be- richtet werden. Weshalb das vorliegende Verfahren für alle diese Aufgaben den Vorzug vor der stereosko- pischen Methode verdient, ergiebt sich aus dem Umstände, dass im stereoskopischen Sehen nur diejenigen BildpunktveiTückungen als Tiefen- unterschiede in die Erscheinung treten, die in der Richtung der Verbindungslinie der beiden Augen gelegen sind, während das vorliegende' Verfahren auf jede beliebig gerichtete Differenz in gleicher Weise reagiert. Die sämtlichen, von der Firma Carl Zeiss in Jena hergestellten Instrumente wurden während der Dauer der Versammlung in der mit derselben verbundenenAusstellungwieder- holt den einzelnen Interessenten vorgeführt und erläutert. R. MQller-Uri (Braunschweig), Vorführung von Vakuumapparaten.') Die Vakuumröhren, welche ich Ihnen vor- führe, werden obgleich zum grössten Teile nicht neu, dennoch in zweifacher Hinsicht von Inter- esse sein. Dieselben zerfallen in zwei Gruppen, von denen die eine durch in Serien montierte Vakuumröhren gebildet wird. Diese Ein- richtung bezweckt Verminderung des Aufwandes an Zeit und Arbeit bei der Vorführung. Die andere Gruppe besteht aus Vergrösse- rungen der Modelle der Hochvakuuni- röhren. (Diese geben besonders für grosse Auditorien die Möglichkeit, auch den ferner sitzenden Hörern die interessanten Lichter- scheinungen zur Anschauung zu bringen.) Zur ersten Gruppe bildet die Original- Vakuumskala nach Gross die Einleitung. Sie giebt in ihren 6 zylindrischen Röhren ein klares ßild der fortschreitenden Luftverdünnung und der für die Hauptstadien charakteristischen Lichterscheinungen, — wie man solche in einem mit der arbeitenden Quecksilber-Luftpumpe verbundenen Rohre wahrnimmt. Um die inter- essanten I .ichterscheinungen an den Polen besser studieren zu können, sowie den lünflu.ss der Elektroden-Gestaltung zu zeigen, i.st das eine Ende der Röhre .stets mit einer Stiftelektrode, da.s andere mit einer Scheibenelektrode ver- sehen worden. l) Vorgetragen in Abteilung 2 am 20. September. Die in den Röhren der Vakuumskala ver- bliebenen Druckwerte sind, in Millimeter-Queck- silber-Säule ausgedrückt, folgende: für No. 1 circa 40 mm Druck (leuchtender Faden, de la Rive) ,fiir No. 2 circa 10 mm Druck (Auflösung des leuchtenden Fadens, de la Rue) für No. 3 circa 6 mm Druck (das homogene Licht der typischen Geisslerschen Röhre) fiir No. 4 circa 3 mm Druck (geschichtetes Licht, Gassiotsche Kaskaden) fiir No. 5 circa 0,14 mm Druck (sogenanntes Teslalicht, leuchtende Wolken) für No. 6 circa 0,04 mm Druck, (Crookessche Glasfluoreszenz bezw. Röntgen- Vakuum). Als nächste Nummer der ersten Gruppe folgt die Geisslerröhrenserie Kompen- dium, deren Röhren annähernd gleiche Luft- verdünnung besitzen und der No. 3 der Va- kuumskala ungefähr entsprechen. In dieser Serie sind die 6 Hauptarten der Geisslerröhren-Klasse durch besonders schöne Exemplare vertreten: No. I. Das cylindrische Rohr mit dem typisch homogenen Geisslerlichte. No. 2. Das Verzierungsrohr mit Uran- glasspiralen zeigt in den Kapillarendstücken die Erhöhung der Lichtstärke durch Verminderung des Querschnittes (die bei den Spektralröhren verwendete Eigenschaft). Diese Röhre ist der Haltbarkeit wegen in einen Schutzmantel ein- geblasen. No. 3. Ist mit einer nachleuchtenden Gas- art gefüllt, die nach Ausschaltung des Stromes noch kurze Zeit eine Art Phosphoreszenz zeigt. No. 4. Eine Compoundröhre, in deren beiden Abteilungen zwei verschiedene Gase ein- gelassen . sind. No. 5. Die Röhre mit phosphoreszie- render Substanz, welche nach Unterbrechung des Stromdurchganges weiter leuchtet (z. B. doppelt geglühtes Calciumsulfat.) No. 6. Die Röhre mit fluoreszierenden Lösungen (Fluoreszein grün, schwefelsaures Chinin blau. Eosin rot, u. s. w.). Das nun folgende Serienbrett ist beson- ders für kugelförmige Apparate passend, die auf dem Serienbrette angeordnet und unter- einander verbünden, gleichzeitig erleuchtet wer- den und daher geeignet fiir Vorführung von Apparaten gleicher Gattung, z. B. mehrerer der Mineralröhren nach Crook es, welche schöne Lichteffekte geben. Diese Serienbretter können mit Schiebekontakten zur succe- siven Einschaltung versehen werden. Von die-ser Gattung der Vakuumröhren kommen wir zur 2. Gruppe, den extragrossen Hoch- Vakuumröhren. Wie eingangs erwähnt, sind diese infolge entsprechender Dimensionierung auch für we- Digitized by Google 66o Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. niger scharfe Augen in den grössten Au- ditorien noch auf den weit abliegenden Plätzen sichtbar. (Als erste der extragrossen Röhren wurde vor einigen Jahren schon für Herrn Prof. Dr. Lenard die Röhre mit umleg- barem grossen Schattenkreuz nach Crookes hergestellt.) Die übrigen kugelförmigen Röhren der Serie folgten dem bald und neuerdings sind auch die cylindrischen Röhren mit Leucht- schirm zur Demonstration des ablenkbaren Lichtstreifens sowie die Puluj sehen Lampen in ausserordentlich grossen Exemplaren erzielt worden. Diese extragrossen kugelförmigen Ap- parate legten ebenfalls den Wunsch nahe, auch die Röhrenserien in entsprechend grossen Abmessungen zu besitzen. Ich bin in der Lage, eine Vakuumskala vorzufuhren, deren Röhren auf mehr als das Doppelte der Länge und Weite gebracht worden sind. Das hier vorhandene Exemplar besitzt Röhren von 125 cm Höhe bei 60 mm Durchmesser. Das erste Exemplar wurde für Herrn Prof. Dr. Münch geliefert. Die Einschaltungen werden durch Kontakt- schlitten hergestellt. Ausser den oben beschriebenen und anderen neuen Vakuum-Apparaten sind im letzten Jahre aus meinem Institute viele neue oder wesent- lich veränderte Konstruktionen hervorgegangen, von denen ich folgende besonders erwähne: 1. Verbesserte Kadmium-Spektralröhre nach Professor A. A. Michelson, die für den Gebrauch bis 300* C. zu erhitzen und mit Wechselstrom-Entladungen zu verwenden ist. 2. Neue Spektralröhre für Längs- und Querdurchsicht nach Grammont D. R. G. M. 2 1 5 1 24 für Längsdurchsicht verwendet, bietet die Röhre das hellste und schär&te erzielbare Spektrum, weil die lange Kapillarstrecke die Gaskammern axial durchdringt und die scharfen Ränder, nahe der Wandung freistehen. 3. Spektralröhre mit reinem Silicium- Tetrafluorid (SiF/t) zuerst für das Astro- physikalische Observatorium Potsdam geliefert. C. Dieterici (Hannover), Über die Energie des Wassers und seines Dampfes bei hohen Temperaturen. ') In einer experimentellen Untersuchung über die Flüssigkeits- oder die spezifische Wärme des Wassers, welche ich mit dankenswerter Unter- stützung der Jubiläumsstiftung der deutschen 'Industrie ausgeführt habe, gelang es mir, diese Grösse bis 3CX)'' C. hin zu verfolgen. Das angewendete Verfahren bestand darin, dass eine abgewogene Quantität Wasser in ein evakuiertes Quarzrohr eingeschmolzen, auf eine i) Vorgetragen in Abteilung t am 20. September. sorgfältig gemessene hohe Temperatur erhitzt, und dann in ein Bunsensches Eiskalorimeter einfallen gelassen wurde. Die von dem Gefäss getragene Wärme wurde durch einen zweiten analogen Versuch bestimmt und durch die Differenz die Flüssigkeitswärme der eingefüllten Substanz ermittelt. Von den erhaltenen Resultaten seien hier nur diejenigen hervorgehoben, und weiter be- nutzt, welche sich auf hohe Temperaturen, d. h. über 100** C. beziehen. Legt man die mittlere oder Bunsensche Kalorie zu Grunde, also den hundertsten Teil derjenigen Wärme, welche nötig ist, um i g Wasser von o" C auf 100" zu bringen, so lässt sich nach meinen Beobachtungen zwischen 100 und 300" die mittlere spezifische Wärme des Wassers zwischen t und o" darstellen durch Cm = 1,0160 — 0,03 30286 • i + 0,05 1434 - /-, also die spezifische Wärme bei / durch et = i,oi6o — o,Oj 6057 ■ ' + OA 4302 • /-. Hiernach nimmt die spezifische Wärme des Wassers mit steigender Temperatur beträcht- lich zu, um so stärker, je höher die Temperatur steigt. Dieses Verhalten, welches ich in gleicher Weise früher schon bei CO^ und Isopentan beobachtet habe, ist nicht überraschend, wenn man die bekannte Gleichung der mechanischen Wärmetheorie für die spezifische Wärme Ci unter dem Sättigungsdruck heranzieht, welche sagt, dass die gesamte beob- achtete Wärme c, in zwei Teile zerfällt, von denen der erste dazu dient, die Warmheit der Substanz (Helmholtz) zu erhöhen, der zweite Teil auf innere Arbeit verwendet wird. Der zweite Teil wächst aber mit steigender Tem- peratur, weil sowohl T wie die Flüssigkeitsaus- dehnung —- zunimmt; letztere um so mehr, je näher die Temperatur der kritischen kommt. Bei meinen Versuchen ist, streng genommen, nicht die spezifische Wärme c, unter Sättig- ungsdruck beobachtet, sondern die Energie- änderung. Denn da die Substanz in einem vollständig geschlossenen Gefäss erhitzt wurde, ist äussere Arbeit überhaupt nicht geleistet, also alle beobachtete Wärme auf Energieände- rung verwendet. Nur weil die spezifische Wärme Ci sich von der Energieänderung um die verschwindend kleine mit der FlüssigkeiLs- ausdehnung verbundene äussere Arbeit />, • ■' unterscheidet, sind beide Grössen als gleich behandelt. Wir sind gewohnt, uns den Zustand einer Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 661 Substanz durch die bekannten Druckisothermen und die die Sättigungspunkte verbindende Sättigungs- oder Grenzkurve im pv Blatt dar- zustellen. Diese Darstellung ist immer von Vorteil, wenn es sich um Arbeitsvorgänge han- delt; zur Übersicht der kalorischen Verhältnisse ist es von erheblich höherem Nutzen, das Energiediagramm oder dieEnergicIsothermen in einem Uv Blatt zu konstruieren. Hierzu liegen die nötigen Daten für Wasser vor; denn durch die Flüssigkeitswärme ist der Energieüberschuss der Flüssigkeit bei /*C. und unter dem Dampfdruck über dem als Nullniveau hier angenommenen flüssigen Zustand bei o" gegeben. Ferner können wir die Energieände- ^ tOO 200 300 irm- ctcatper Gramm. hOO SOO 600 rung beim Übergang aus dem flüssigen Zustand in den des gesättigten Dampfes bei t" durch die innere Verdampfungswärme bei t entweder berechnen, wenn die nötigen Daten über Druck und Volumen des gesättigten Dampfes vorliegen, oder direkt aus kalorimetrischen Be- obachtungen entnehmen. Endlich sind drittens von Ramsay und Young die Drucke, welche der ungesättigte Wasserdampf zwischen 140** C. und 270° C. bei verschiedenem Volumen ausübt, beobachtet und da die Energieänderung mit dem Volumen bei konstanter Temperatur immer durch \hv)r ^Adri gegeben ist, so kann man aus den beobachteten ' Drucken die Energieänderung berechnen. j Das Ergebnis der Berechnung ist in dem obigen Uv Diagramm wiedergegeben, in welchem der Energieüberschuss') über dem will- kürlicli angenommenen Nullniveau der Energie des flüssigen Zustandes bei o" C. als Ordinate zum Volumen als Abszisse bei konstanter an- gegebener Temperatur in Kalorien gemessen 1) Um MissverstSodnis auszuschliessen, sei bemerkt, dass unter Energieüberschuss im Sinne der mechanischen WSrme- theorie die auf Energieänderung verwendete, dem System zu- gefabrte Wärmemenge verstanden ist, nicht die Änderung des Energie-Inhaltes der Substanz im Sinne der kinetischen Gas- tbeorie. eingetragen ist. Die Kurven geben die Ener- gie-Isothermen des Wasserdampfes, die gerade geneigte Linie, welche den Übergang aus dem flüssigen in den Zustand gesättigten Dampfes entspricht, hat bei dem Massstab der Zeichnung nicht zum Ausdruck gebracht werden können. Die C/^- Isothermen zeigen alle das gemein- same charakteristische Merkmal, dass sie von den Sättigungspunkten steil ansteigen, ihre Neigung vermindert sich und allmählich gehen sie in gerade der Abzsissenachse parallele Linien über. Der Endzustand, bei dem U = konst, d. h. unabhängig vom Volumen ist, ist, soweit die Beobachtungen reichen, zwar annähernd, aber noch nicht vollkommen erreicht. Er tritt erst ein, wenn der ideale Gaszustand eintritt. Die Kurve, welche die Sättigungspunkte ver- bindet, ist die Energiekurve der Grenzzu- stände. Auf die Folgerungen, welche aus dem Energie-Diagramm über die für die Technik besonders wichtigen Grössen der spezifischen Wärme des überhitzten Wasserdampfes unter verschiedenen Bedingungen abgeleitet werden können, sei hier nicht eingegangen, sondern nur eine wichtige Folgerung prinzipieller Art gezogen. Die spezifische Wärme Cv des Dampfes er- hält man unmittelbar aus dem Energiediagramm, indem man die Energiedifferenz bei konstantem Volumen abliest und sie durch die Temperatur- differenz dividiert. Aus dem Energiediagramm ist nun sofort ersichtlich, dass, da die Energie-Isothermen bei grossem Volumen nahezu parallel und in nahezu gleichen Abständen voneinander verlaufen, Cz' nahezu unabhängig von Volumen und Tem- peratur ist, also die Forderung der kineti- schen Gastheorie nahezu erfüllt ist. Bildet man aber Cv oder die Energiedifferenz zwischen zwei aufeinander folgende 6^-Isother- men für kleinere Volumina, welche also dem Sättigungspunkte näher liegen, so ist sofort er- sichtlich, dass fr. wachsen muss, weil die untere Isotherme sich ihrem Sättigungspunkte zu stärker gesenkt hat, als die obere, welche ihrem Sättigungspunkte noch ferner ist. Folglich ist Cv bei konstant erhaltener Tem- peraturdifferenz vom Volumen abhängig in der Art, dass, wenn v = v, dem Sättigungsvolumen ist, Cv einen maximalen Wert hat und von diesem mit wachsendem Volumen abnimmt. Bildet man weiter bei v = v, die Energie- differenzen zwischen je zwei aufeinander fol- genden Temperaturen, so ist aus dem Dia- gramm sofort ersichtlich, dass Cv bei festgehal- tenem Volumen, aber steigender Temperatur abnimmt. Demnach ist Cv Volumen und Temperatur- Digitized by Google 662 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. funktion der Art, dass von dem maximalen Wert, der im Sättigungszustand eintritt, Cv bei konstant erhaltener Temperatur mit wachsen- dem Volumen und bei konstant erhaltenem Volumen mit steigender Temperatur ab- nimmt. Dies Ergebnis ist für die Bildung der Zu- standsgleichung von erheblicher Bedeutung; denn es lässt sich nachweisen, dass, wenn man in der allgemeinen Zustandsgleichung JiT nach welcher sich der thatsächliche Druck /> und der Kohäsionsdruck x zu dem Gesamt- druck ergänzen, welcher sich für ein ideales Gas unter Berücksichtigung der van der Waalsschen Volumenkorrektion berechnen lässt, jc mit V. d. Waals als unabhängig von T annimmt, sich als notwendige Konsequenz ergiebt: c,, unabhängig von T im Widerspruch mit dem obigen Ergebnis. Umgekehrt kann man aber nicht den Ko- häsionsdruck X als Funktion von T auffassen und zugleich die obige allgemeine Form der Zustandsgleichung festhalten, ohne mit den Folgerungen der mechanischen Wärmetheorie in Widerspruch zu geraten, welche zur Zu- standsgleichung führen. Diese Zustandsgleichung ist gültig, auch wenn Jr Funktion von T ist, sie giebt die erste Form wieder, wenn man diese For- derung fallen lässt. Die letztere Form sagt durch auch zugleich aus, dass die richtige Hypothese für den Kohäsionsdruck auch zugleich die Gleichung der Energie-Isotherme enthält, also das Fundamentalproblem der mechanischen Wärmetheorie nach der Energiefunktion einer Substanz beantwortet. Diskussion. (Von den Uctciligtcn durchgesehen.) Reinganum-Münster: Ich habe in meiner Dissertation versucht, vom Energieinhalt auszu- gehen, und habe dazu die Virialgleichung benutzt. Ich glaube immer noch, es ist richtig, dieselbe zu Grund zu legen. Das Virial der inneren Kräfte ist —/-•_/'(;■), wobei r die Entfernung und f{r) die Kraft zwischen den einzelnen Massenpunk- ten ist. Die innere Energie ist diesem Ausdruck proportional. Ich glaube, es ist immer noch sicherer, von dieser Beziehung zwischen Virial x= T\ und innerer Energie zur Aufstellung der Zu- standsgleichung auszugehen, als von der Gleich- ung (cf — fr) = (^+/) , . Denn die Deutung des inneren Druckes und seine Behandlung analog dem äusseren Druck, die in dieser Gleichung liegt, ist nur eine Analogie und nicht streng mechanisch begründet. Streng mechanisch kann man nur von der Virialgleichung ausgehen. Eine zweite Bemerkung möchte ich noch machen, die sich auf die Änderung der spezi- fischen Wärme mit dem Volumen bezieht. Hier habe ich in meiner Dissertation den all- gemeinen Verlauf schon aus den Versuchen von Amagat und Young festgestellt. Aus ihnen kann man nämlich den Gang auch des zweiten Differentialquotienten — ^ als Funktion des Volumens und der Temperatur wenigstens angenähert bestimmen, und somit auch die Änderung der spezifischen Wärme mit dem Volumen, denn diese ist Aus den Versuchen von Amagat und Young geht nun mit Sicherheit hervor, wie in meiner Dissertation gezeigt ist, dass die spe- zifische Wärme Cv ein Maximum hat, das un- gefähr bei dem kritischen Volumen liegt. Auch die von mir aufgestellte Zustandsgleichung hat vor anderen den Vorteil, dass sie mindestens qualitativ diesen Gang der spezifischen Wärme richtig wiedergiebt. Bei grösseren Voluminen als das kritische ist , ^ negativ, unterhalb des kritischen Volumens ist es positiv. Herr Prof Dieterici hat dieses Maximum experimentell gefunden; ich möchte daher her- vorheben, dass ich das Vorhandensein des- selben vorher schon rechnerisch festgestellt habe. Dieterici: ad l. Als Ausgangspunkt zur Bildung der Zustandsgleichung das Virialprinzip zu nehmen, ist mathematisch sehr wohl und sicher begründet, nur ist es schwierig, die richtige Annahme über die Kräftefunktion zu finden. Die Fundamentalgleichung, dass die Differenz der spezifischen Wärmen Cf — Cr- aus der Arbeit gegen den äusseren und den Kohäsionsdruck besteht, scheint mir physi- kalisch ein ebenso sicherer Ausgangspunkt zu sein. Das Mangelhafte der Formel von van der Waals ist, dass in ihr der Kohäsionsdruck an- gesehen wird als bedingt allein durch die Ver- minderung der l'^nergie der fortschreitenden Bewegung in der Volumeneinheit, während die mechanische Wärmetheorie zeigt, dass die Ge- samtenergie berücksichtigt werden niuss. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift, 5. Jahrgang. No. 21. 663 ad 2. Was die zweiten Differentialquotienten betrifft, nun, es ist schon schwierig, aus den direkten Druckbeobachtungen den ersten Diffe- rentialquotienten zu bilden. Bei dem zweiten ist es noch schwieriger und unsicherer. Nun haben Sie Recht, dass Sie in Ihrer Dissertation berechnet haben, was ich später an CO2 und Isopentan beobachtete, das Cv beim kritischen Volumen ein Maximum hat. Aber das bezog sich nur auf die spezifischen Wärmen in den Sättigungspunkten. Einer Ausdehnung der Be- rechnung auf das weite Gebiet des ungesättig- ten oder überhitzten Dampfes aus der die Än- derung des Cv mit v und T erkennbar wäre, bin ich weder in ihrer Arbeit noch überhaupt in der gesamten Litteratur begegnet und, da ich das für neu hielt, habe ich es hier vor- gebracht. Reinganum: Mir wäre es nicht möglich, etwas über die Zustandsgieichung streng zu be- rechnen, wenn ich nicht von der Virialgleichung ausginge. Lummer-Berlin: Wie Sie vielleicht wissen, haben vor längerer ZeitPringsheim und ich das Verhältnis der spezifischen Wärmen für Wasser- stoff, Sauerstoff, Kohlensäure und Luft bestimmt. Unsere Methode, die Abkühlung des ausge- dehnten Gases direkt durch das Bolometer zu messen, schien uns berufen, die Frage zu ent- scheiden, ob von der Temperatur abhängt. Cv Wenn diese Abhängigkeit wohl auch nur bei Gasen mit innerer Arbeit zu erwarten ist (welcher Frage speziell Boltzmann ein grosses Interesse entgegenbrachte), so möchte ich mir doch die Frage erlauben, ob der Herr Vortragende aus seinen Versuchen, welche meines Erachtens sicher ergaben, dass Cv eine deutliche Abhängig- keit von der Temperatur zeigt, schon jetzt einen Schluss ziehen kann über die Abhängigkeit von Cf und damit über die Abhängigkeit des Verhältnisses — von der Temperatur. Dieterici: Man kann direkt £> aus dem Dia- gramm entnehftien. Man braucht bloss die Energiedifferenz zu nehmen zwischen Punkten, I wo gleicher Druck besteht, und die äussere 1 Arbeit hinzu addieren. Thun Sie das, so sehen Sie folgendes: Punkte von gleichem Druck I liegen bei höheren Isothermen bei höherem ! Volumen. Bildet man also Cf, so hat man zu ; Cv die äussere Arbeit und die Energieänderung der oberen Isotherme hinzuzufügen, welche ] zwischen der Volumvergrösserung liegt. Ist v so gross gewählt, dass die obere Energie- Isotherme schon horizontal verläuft, so ist letz- , terer Betrag null. Ist v aber nahe . dem Sät- ' tigungszustand der niederen Temperatur, so ist | die Energieänderung der oberen Isotherme, weil sie hier noch gekrümmt ist, zu berück- sichtigen. Im wesentlichen muss aber Cf das analoge Verhalten zeigen wie Cv, d. h. ein Maxi- mum in der Nähe der Sättigung haben. Es wäre höchst interessant, wenn man Cv hier verfolgen könnte, aber es wird sehr schwie- rig sein, da man es immerhin mit 20 — 30 Atm. Druck zu thun hat. Pringsheim-Berlin: Könnte man es nicht mit einer andern Substanz als Wasser leichter machen? Dieterici: Wenn man stark verdichteten Dampf untersuchen will, wird man immer der Schwierigkeit, welche die hohen Drucke ver- ursachen, begegnen. W. Scheffer (Friedenau bei Berlin), Ober Be- ziehungen zwischen stereoskopischen Auf- nahme- und Beobachtungsapparaten.') Wenn man ein mit erweitertem (grösser als 65 mm) Objektivabstand aufgenommenes Stereo- skopbild mit einem Stereoskop betrachtet, dessen Linsen eine Brennweite gleich der der Aufnahme- objektive haben, dann bekommt man, insonder- heit, wenn man relativ nahe Objekte aufge- nommen hat, einige eigentümliche Erscheinungen am Vorstellungsbild. Dieses Vorstellungsbild erscheint uns nämlich verkleinert, näher gerückt und in die Tiefe verzerrt. Wenn wir mit einem Helmholtzschen Telestereoskop nahe- liegende Objekte betrachten, so bemerken wir hierbei genau dieselbe Erscheinung. Dieselben erscheinen uns ebenfalls verkleinert, näher ge- rückt und in die Tiefe verzerrt. Besonders die Versuche mit dem Helmholtzschen Telestereo- skop sind so interessant und überzeugend, dass ein Experimentieren mit diesem einfachen In- strument nicht eindringlich genug empfohlen werden kann. Es giebt nun relativ einfache Formeln, die es ermöglichen, wenn die Daten des Aufnahme- und Betrachtungsapparates gegeben sind, das im Räume schwebende Vorstellungsbild, das bei der Betrachtung entstehen sollte, mathematisch festzulegen. Ich habe diese Formeln und ihre An- wendung in meinem Buch: „Anleitung zur Stereo- skopie" auf das genaueste dargelegt. Rechnet man nun nach diesen oder irgendwelchen anderen zweckmässigen Formeln das im Räume stehende Vorstellungsbild aus, welches aus einer mit er- weitertem Objektivabstand aufgenommenen l) Vorgetragen in Abteilung 2 am 20. September. Digitized by Google 664 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. Stereoskopaufnahme bei Betrachtung mit Linsen von derselben Brennweite entsteht, so kommt man zu dem überraschenden Ergebnis, dass das geometrisch ausgerechnete Bild zwar kleiner und näher gerückt, aber keineswegs in die Tiefe verzerrt erscheint. Das bei der Betrachtung entstehende Vorstellungsbild ist dagegen unter Umständen recht beträchtlich in die Tiefe verzerrt. Dieser scheinbare Widerspruch zwischen der Berechnung und der Erfahrung Hess sich relativ einfach begründen. Zunächst wird die schein- bare Annäherung und Verkleinerung dadurch erklärt, dass der Mensch durch ungeheuer lange Zeiträume hindurch an die Basis von ungefähr 65 mm als Augenabstand gewöhnt ist. Wenn auch diese Basis auf grössere Entfernungen ein ausserordentlich unsicheres Mittel der Ent- fernungsschätzung ist, so trägt sie doch wesent- lich zur Wahrnehmung naher Entfernungen bei (Konvergenz der Augenachsen sowie Parall- axe aus der verschiedenen Lage der Pro- jektionscentren der beiden Augen). Die Mensch- heit ist nun gewöhnt, alle wahrgenommenen Entfernungen auf die Basis von 65 mm zu be- ziehen, sie zur Bildung des Urteils als wesent- lichen Faktor zu benutzen. Wenn wir plötzlich diese Basis etwa durch d:is Helmholtzsche Telestereoskop ändern, so wird zunächst eine eigentümliche (psychologische) Unsicherheit unseres Urteils entstehen, da der uns gewohnte konstante Faktor verändert ist. Da wir aber gar nicht in der Lage sind und in keiner Weise Erfahrungen haben, die uns ermöglichen, eine veränderte Pupillendistanz als Grundlage unserer Schätzung anzunehmen, so werden wir, so gut es geht, die alte uns geläufige Basis von 65 mm auch auf die neuen Verhältnisse anwenden. Man kann sich an einer einfachen Figur mit einigen Strichen klar machen, dass die Objekte um so viel näher und kleiner erscheinen müssen, als die neue Basis grösser war, wie die normale Pupillendistanz des Beobachters. Der Mensch hat bekanntlich eine Pupillen- distanz- von ungefähr 65 mm. Machen wir nun die Annahme, wir könnten unsere Pupillendistanz beliebig verändern — was wird die Folge sein.' Durch eine grosse Menge von Erfahrungen ist der Mensch gewöhnt worden, aus der Kon- vergenz der Augenachsen auf die Entfernung eines Gegenstandes zu schliessen. Nehmen wir zunächst an, dass wir den Punkt P in Fig. i mit normaler Pupillendistanz LX betrachten. Der Punkt wird in einer ge- wissen Entfernung angenommen werden, die infolge langer Übung des Menschengeschlechtes der wahren Entfernung entspricht. Nun erweitern wir plötzlich unsere Pupillen- distanz auf L^N-^ der Konvergenzwinkel ist ge- wachsen, und zwar von a zu ßj geworden. Da wir aber nicht daran gewöhnt sind und es aller Erfahrung widerspricht, mit erweitertem Augenabstand zu sehen, werden wir versuchen, uns den veränderten Verhältnissen im Geiste, so gut es eben geht, auf Grund alter bewährter Erfahrungen anzupassen. Der einfachste Weg hierzu i.st, eine An- näherung des Punktes um soviel anzunehmen, dass der neue Konvergenzwinkel mit der alten Pupillendistanz erreicht wird. Diese schein- bare Annäherung, die rein subjektiv ist, können wir mathematisch bestimmen: In Fig. I haben wir nämlich laut Konstruk- .tion die Gleichung PN L N In Worten: Die subjektiven Entfernungen sind umgekehrt proportional der Basis. Eis besteht nun noch eine Erfahrung, die hier berücksichtigt werden muss, nämlich — wenn ein Gegenstand uns näher rückt, erscheint .' :-\ i Fig. I. Fig. 2. er uns unter einem grösseren Gesichtswinkel, und es ist die Vergrösserung durch Annäherung direkt proportional der Tangentenfunktion der Gesichtswinkel. Da uns ein mit erweiterter Pupiüendistanz betrachteter Körper zwar näher, aber durchaus nicht grösser erscheint, so nehmen wir, wieder auf Grund der Erfahrung, eine Verkleinerung an — eben weil der näher- gerück-te Körper von Rechtswegen grösser er- scheinen sollte. Die subjektive Grösse der Objekte ist also ebenfalls umgekehrt proportional der Basis. Es ist dann noch ein dritter Punkt zu dis- kutieren: Die Tiefenwahrnehmung. In Fig. 2 ist angenommen, dass die Tiefen- strecke PP, so kurz ist, d. h. uns unter einem Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 66s so kleinen Sehwinkel (ß) bei normaler Pupillen- distanz erscheint, dass wir sie als Tiefe gerade nicht mehr wahrnehmen. Bei der erweiterten Pupillendistanz L^N genügt -4 ßi gerade, um die Punkte getrennt zu sehen, also ein Minimum von Tiefe wahrzunehmen tang^ -^/^ _*^S_/_ -^ tang «1 ~ LiN ' tang f\ ~~ L^N Da die Winkel a und 7 sehr klein sind, können wir statt der Tangenten direkt die Winkel setzen: « y LN . . a—Y LN - = = f—ij also auch - = > ,r «1 /i t-\N a^—r^ L^N 2^ß = 2^-f — 2i.a (da^^= 180° — 2^. a — (i8o-^r)) -4i?, =^r, — ^«, also ß _LN ß\~L,N In Worten: die subjektive Tiefenwahr- nehmung (das Tiefenvorstellungsvermögen) ist direkt proportional der Basis. Wenn wir also etwa mit einem Telestereo- skop nahe Objekte betrachten, gelten die hier entwickelten Sätze. Nachdem diese psychologische Begründung der eigentümlichen Erscheinung gefunden war, wurde der Versuch gemacht, ein Stereoskop zu finden, welches bei beliebigem Objektivabstand aufgenommene Objekte ohne Verzerrung zeigt. Durch Rechnung wurde gefunden, dass dieser Bedingung ein stereoskopisches Instrumen- tarium entspricht bei dem folgende Gleichung erfüllt ist: Brennweite der Aufnahmeobjektive dividiert durch die Distanz der Aufnahmeobjektive ist gleich Brennweite der Stereoskoplinsen dividiert durch die Pupillendistanz (65 mm). Dieses stereoskopische Instrumentarium er- füllt noch die weitere sehr wesentliche Be- dingung, dass das Vorstellungsbild genau unter denselben Winkeln im Räume erscheint, wie das Objekt selbst. Dieser Umstand erhöht das Lebendige und Naturgetreue der körperlichen Vorstellung ganz ausserordentlich. Das Wesent- liche dieser neuen Forderung für die Abstimmung stereoskopischer Aufnahme- und Betrachtungs- apparate besteht darin, dass der Stereoskopiker in keiner Weise an irgendein bestimmtes For- mat gebunden ist, sondern seinen Betrachtungs- apparat ohne weiteres seinem Aufnahmeapparat anpassen kann. Früher hatte man, um absolut naturgetreue Vorstellungsbilder zu gewinnen, nur das .sog. Orthoformat zur Verfügung, d. h. ein Format gewöhnlich 6 cm x 13 cm, bei dem die Aufnahmeobjektive 65 mm Distanz hatten. Natürlich konnte dabei auch die Breite der Einzelbilder 65 mm nicht überschreiten. Wenn man nach unserer Gleichung die Brenn- weite der Aufnahme-Objektive gleich der Brenn- weite der Stereoskoplinsen macht, kommt selbstverständlich ohne weiteres das Ortho- format heraus. Es ist das Orthoformat also ein spezieller Fall von vielen, und der Vorteil der hier neu aufgestellten Regel besteht eben darin, dass man grössere Objektivdistanzen anwenden, d. h. breitere Einzelbilder erzielen I kann, ohne von den Grundforderungen der Orthostereoskopie abzuweichen, eine Thatsache, , die bisher nicht bekannt war. Es ist interessant , zu erwähnen, dass bereits Helmholtz hier und da die Äusserung gethan hat, man bekomme mit Stereoskopen von kürzerer Brennweite bei der Betrachtung bessere Resultate, als mit solchen von längerer Brennweite. Bekanntlich wurden zu Helmhol tz'Zeiten fast nie Stereoskop» bilder mit 65 mm Objektivdistanz aufgenommen, sondern immer mit einer weit kleineren, und es ist anzunehmen, dass Helmholtz diese Verzerrung und ihr Verschwinden bei Betrach- tung mit kurzbrennweitigen Stereoskopen wohl bemerkt hat und hierauf seine Angabe grün- det. Wenn nämlich die Objektivdistanz eine grössere war, als die Pupillendistanz, so wird, wie leicht ersichtlich, die Brennweite der Stereo- skoplinsen eine kürzere werden, als die der Aufnahmeobjektive, ein Postulat, dem bisher kein einziges Stereoskop in exakter Weise ge- nügen konnte, da die hier entwickelten Bezieh- ungen bisher nicht auf die praktische Stereo- skopie angewendet wurden. Die Firma C. P. Görz-Friedenau hat es übernommen, ein Präzi- sions-Stereoskop zu bauen, welches allen wissen- schaftlichen Anforderungen auf das genaueste entspricht. Die Mechanik des Instruments ist so eingerichtet, dass ein Modell für alle über- haupt vorkommenden Stereoskopformate in Bezug auf seine Triebbewegung, Bildträger, Verstellung etc. ohne weiteres passt. Die Lin- sen werden in verschiedener Brennweite ge- liefert und bei Herstellung eines Stereoskops ist nur die Brennweite sowie die DLstanz der Aufnahmeobjektive anzugeben. Es wird als- dann in das Stereoskop ein Paar Betrach- tungslinsen von passender Brennweite einge- setzt. Schafft sich der Besitzer eines solchen Stereoskops etwa Aufnahmeobjektive von an- derer Brennweite, eine andere Kamera etc. an, so braucht er nur die beiden neuen Daten an- zugeben, und er erhält ein Linsenpaar, welches er ohne weiteres gegen das alte einwechseln kann. Alle Linsen sind nach Leere gearbeitet, so dass die verschiedenen Linsenpaare ohne weiteres gegeneinander ausgewechselt werden können. Es steht zu hoffen, dass dies neue er- Digitized by Google 666 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. weiterte Prinzip der Ortho-Stereoskopie speziell zu Lehrzwecken der Stereoskopie neue Ver- wendungsmöglichkeiten eröffnen wird. Denn bei den meisten wissenschaftlichen Darstellungen ist es durchaus nicht einerlei, ob man irgend- eine körperliche oder eine vollkommene korrekte körperliche Vorstellung bekommt, und eine solche garantiert das hier beschriebene stereo- skopische Instrumentarium. Diskussion. (Von den Beteiligten durcbgesehen.) Edler -Halle : Ich möchte mir die Anfrage er- lauben, wie wird es bei dem Kopieren von Stereo- skop-Aufnahmen, bei denen der Apparat etwas schräg gehalten wurde. Es liegen dann nach dem Umdrehen der Einzelbilder die Horizonte schräg nebeneinander. Stimmt das mit der Theorie? Scheffer: Die F'rage lautet, wenn ich recht verstanden habe, wie werden die Bilder herge- stellt, wenn die Kamera beliebig geneigt gehalten wurde bei der Aufnahme. Nun, genau wie gewöhnliche, nur wird bei der Betrachtung das Stereoskop genau so gehalten, wie der Apparat bei der Aufnahme stand. A. Köhler (Jena), Eine mikrophotographische EinnchtungfürultraviolettesLicht(;i=275juju) und damit angestellte Untersuchungen or- ganischer Gewebe.') Wenn die Wirkungsweise des Mikroskop- übjektivs vollständig dadurch zu erklären wäre, dass die von jedem Objektpunkt ausgehenden Strahlen sich in den konjugierten Bildpunkten vereinigten, dann wäre die streng ähnliche Wiedergabe der eingestellten Objektebene allein an die ausreichende Korrektion der Bildfehler geknüpft, deren Ursachen und Wirkungen uns die geometrische Optik kennen lehrt. Man pflegt allerdings im elementaren Unterricht zu- nächst die Wirkungsweise des Mikroskops ebenso wie die der übrigen optischen Instru- mente unter dieser Voraussetzung zu erläutern, und es lässt sich auch nicht leugnen, dass diese Erklärung, abgesehen von dem didaktischen Wert, den sie bei der ersten Einfuhrung in die Theorie der optischen Instrumente besitzt, auch in vielen und praktisch wichtigen Fällen mit der Beobachtung im Einklang zu stehen scheint. Bei dem Mikroskop tritt sie aber in Wider- spruch zu den Thatsachen gerade in den Fällen, wo es sich um die Abbildung der feinsten, diesem Instrument noch zugänglichen Einzel- I ' Vorgetragen in .\bteilung 2 .im 20. äepteniber. ; heiten handelt. Den Grund dafür lehrt uns die I Physik kennen: sie zeigt uns, dass den Licht- strahlen, die die geometrische Optik als gegeben . annimmt, eine reale Existenz nicht zukommt, dass vielmehr die Ausbreitung des Lichtes in ' ähnlicher Weise erfolgt, wie die Ausbreitung des Schalles in der Luft oder der Wellen auf einer Flüssigkeit. Nur solange bei der mikro- skopischen Abbildung keine Dimensionen in Betracht kommen, deren Ausmasse der Wellen- länge des Lichtes vergleichbar sind, liefert die Annahme solcher Lichtstrahlen noch Resultate, ' die den Thatsachen nicht auffallend widersprechen: ' sind diese Bedingungen aber nicht et-fiillt, so I muss die Abbildung, unter Berücksichtigunj; der Wellennatur des Lichtes, als eine Beugungs- erscbeinung behandelt werden. Für das Mikroskop ist das, ziemlich zu gleicher Zeit, von Helmhol tz für selbstleuch- tende und von Abbe fiir beleuchtete Objek-te I geschehen. Ohne weiter auf die Einzelheiten dieser Untersuchungen einzugehen, sei hier als deren wichtigstes Resultat nur hervorgehoben, dass eine objektähnliche Abbildung unter allen Um- ständen ihre Grenze finden muss, wenn die I Ausmasse der Objektstruktur auf kleine Viel- fache oder gar Bruchteile von der Wellenlänge des angewandten Lichtes herabsinken. Das so- I genannte Bild giebt dann nicht mehr eine Pro- jektion des Objekts auf die eingestellte Ebene : einfach vergrössert wieder, sondern es bietet schliesslich nur noch eine, wenn man so sagen ' darf, schematische Wiedergabe von der An- ordnung der Strukturelemente. Auch diese hört, bei periodischen Strukturen wenigstens, i gänzlich auf, wenn die Abstände der Struktur- elemente kleiner sind wie die halbe Wellenlänge I des angewandten Lichtes: bei diesen Dimen- ' sionen liegt die Grenze des sogenannten Auf- , lösungsvermögens. Die schematische Wiedergabe einzelner Ob- I jekte, deren Ausdehnung nach zwei oder drei Dimensionen unter jene Grenze hinabgeht, find« , allerdings unter günstigen Bedingungen, wie sie die von Siedentopf eingeführte Beleuchtungs- 1 methode bietet, erst bei Ausmassen ihre Grenze, die viel kleiner sind, als die für die Grenze ; des Auflösungsvermögens angegebenen. Die Anwendung dieser Methode ist aber auf eben diese bestimmte Kategorie von Objekten be- schränkt. Unter allen Umständen kann das ; Gebiet der objektähnlichen Abbildung nur da- durch erweitert werden, dass man Licht von kleinerer Wellenlänge benutzt. Die Wellen- länge i. des Lichtes ist mit zwei anderen Grössen, mit derSchwingungszahliVund derFortpflanzungs- geschwindigkeit I-^durch die Beziehung verknüpft y Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 667 Fig. I. Mikroskop und Kamera auf der Tischplatte während der Aufnahme (etwa '/« nat- Grösse). S, Schraube zum Feststellen der Fussplatte für das Mikroskop; P Reflexions- prisma aus Bergkrystall , das das wagrecht einfallende Licht in die Achse des Mikroskops reflektiert; Sp Planspiegel zum Beobachten des Funkenbildes auf der Uranglasplatte; Z) DiaphragmentrSger mit eingelegter Uranglasplatte , zur Seite geschlagen. Die übrigen Bezeichnungen sind unter Fig. 2 erklärt. Hieraus ergiebt sich, dass eine Verkürzung der Wellenlänge gebunden ist i. ajn eine Ver- minderung der Geschwindigkeit und 2. an eine Vergrösserung der Schwingungszahl. Da man bei der mikroskopischen Beobach- tung zunächst mit der Anwendung des wei.ssen Lichtes zu rechnen hat, dessen wirksamstem Bestandteil, den hellgrünen Strah- len, eine Schwingungszahl von 545 Billionen zukommt, so ist man zur Erzielung möglichst kur- zer Wellenlängen auf das unter i genannte Mittel angewiesen: man verwendet ein Medium, in dem die Lichtgeschwindigkeit klein ist, oder, was genau dasselbe sagt, ein Medium, dessen Brechungs- exponent hoch ist. Das hoch- brechende Medium muss, wenn die Erhöhung des Auflösungs- vermögens wirklich voll eintreten soll, vom Objekt aus einerseits bis zur letzten sphärischen Fläche des Kondensors, andererseits bis zur ersten sphärischen Fläche des Objektivs reichen. Für diese Art des Gebrauchs bestimmte Ob- jektive sind die bekannten Immer- .sionsobjektive: Die Erhöhung des Auflösungsvermögens, die diese Objektive einem theoretisch voll- kommenen Trockensystem gegen- über aufweisen, wird durch die numerische Apertur (das Produkt aus dem Sinus des halben Öffnungs- winkels und dem Brechungsexpo- nenten der Immersionsflüssigkeit) gemessen. Die verbreitetsten Systeme dieser Art, die Systeme für ho- mogene Immersion, weisen ein Auflösungsvermögen auf, das einem idealen Trockensystem gegenüber um 30 — 40 Proz. ge- steigert ist; bei der seinerzeit von Abbe berechneten Mono- bromnaphtalinimmersion ist es sogar um 60 Proz. erhöht. Der Gewinn jedoch, der durch das letztgenannte System theore- tisch erreicht sein müsste, war praktisch in sehr vielen Fällen nicht nutzbar zu machen wegen gewisser Eigenschaften, die die hochbrechenden Einschlussme- dien besitzen. Für eine grosse Zahl von Objekten, die in wäss- rigen Einschlussmedien untersucht werden müssen, sind solche Sy- steme überhaupt nicht mit Nutzen anwendbar. Ein wesentlicher Fortschritt auf diesem Wege erscheint ausserdem ausgeschlos- sen, da wir keine für diese Zwecke brauch- baren Medien von erheblich höherem Brechungs- exponenten kennen. Eine wesentliche Erhöhung des Auflösungs- vermögens ist dagegen ohne die Anwendung Digitized by Google 668 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. besonders stark lichtbrechender Medien mög- lich, wenn man von der Verwendung des weissen Lichtes absieht und ausschliesslich Licht von grösserer Schwingungszahl verwendet, d. h. Gebrauch gemacht. Zur subjektiven Unter- suchung hat man es allerdings meist nicht be- nutzt, da sowohl die Empfindlichkeit wie auch die Sehschärfe des Auges für dunkelblaues und Fig. 2. Mikroskop und Kamera auf der Tischplatte während der Untersuchung und Einstellung (etwa '/s nat Grösse.) B Fuss der Vertikalkamera; S-i Klemmschraube zum Festklemmen der drehbaren geteilten Stange St\ H verstellbsrcr Träger ftJr den Sucher E; J und K verstellbare Träger ftir die Kamera; Z Zeitverschluss ; Seh autgezogener Schieber dtr Schiebekassette; G GrifT des die photographischen Platten aufnehmenden, verschiebbaren Rahmens. Die übrigen Bezeicli- nungen sind dieselben wie in Fig. I. violettes Licht schon ziemlich gering sind, auch wenn man sehr intensive Lichtquellen ver- blaues oder violettes Licht. Auf die Vorteile, die dessen Anwendung mit sich bringt, hat meines Wissens zuerst Amici hingewiesen, und 1 wendet; man hat daher in der Regel die Mikro man hat seitdem mehrfach bei der Untersuchung 1 Photographie zu Hilfe genommen. der feinsten Strukturdetails von diesem Mittel Ich bin nun noch einen Schritt weiter ge- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 66c gangen und habe versucht, Licht von noch viel kürzerer Wellenlänge, ultraviolettes Licht, zu benutzen, das vom Auge überhaupt nicht mehr direkt wahrgenommen wird. Die An- wendung dieses Lichtes erfordert einen beson- deren Beleuchtungsapparat, eine besondere optische Ausrüstung des Mikroskops, eine Vor- richtung zum Beobachten der an sich ja un- sichtbaren Bilder, sowie eine mikrophoto- graphische Kamera, die aber nicht wesentlich Fig. 3. Belenchtnngsapparat flir ultraviolettes Licht mit der Tischplatte. Grundriss (Vj nat. Grösse). F FunkenstSnder; Ai Kollimator; Pi und F^ Prismen aus Bergkrystall, die die von der Lichtquelle F ausgehenden Strahlen verschiedener Wellenlängen trennen; A] Kollektor, der die Strahlen einer jeden Wellenlänge in einem Funken- bild vereinigt. Die aus dem Kollektor austretenden Strahlen der :mznwendenden Wellenlänge fallen dann auf das Reflexions- prisma F (Fig. l] und werden von ihm dem Mikrosköpkon- densor zugefiihrt. Die erforderliche Aufstellung des ganzen Apparats ergiebt Fig. 4. von der üblichen Konstruktionsform abweicht. Ein derartiger, vollständiger Apparat sowie Aufnahmen, die ich mit ihm hergestellt habe, sind von der Firma Zeiss ausgestellt. Eine Demonstration des Apparats selbst ist der Natur der Sache nach nur in einem ganz be- schränkten Kreise möglich, und ich gestatte mir daher, die Herren, die sich näher dafiir interessieren, zur Besichtigung des Apparats in der Ausstellung einzuladen. Hier möchte ich mich darauf beschränken, die Einrichtung kurz unter Benutzung von Lichtbildern zu besprechen und ein paar charakteristische Photogramme, die damit hergestellt sind, zu demonstrieren. Als Lichtquelle benutze ich den zwischen Kadmium- oder Magnesiumelektroden über- springenden Funkenstrom einer Leydener Flasche, die durch ein Induktorium geladen wird. Die von der Lichtquelle ausgehenden Strahlen werden durch einen besonderen Be- leuchtungsapparat mit Linsen und Prismen aus Bergkrystall zerlegt und das zur Anwendung kommende Licht von der Wellenlänge 275 nfi (bei Magnesium 280 (i(i) wird durch eine Iris- blende abgesondert. Diese Blende bildet die Eintrittspupille eines Kondensors aus Berg- krystall, der an die Stelle der gewöhnlichen, aus Glas bestehenden Kondensorsysteme tritt. Er führt dann dieses Licht in Gestalt eines Strahlenkegels von grösserer oder kleinerer Apertur dem Objekt zu. Das Objekt selbst Hegt auf einem kleinen, aus Bergkrystall hergestellten Objektträger oder auf dünnen Plättchen aus U. V.-Glas und ist mit einem dünnen Deckplättchen aus geschmol- zenem Quarz bedeckt. Als Einschlussmittel können Wasser, physiologische Kochsalzlösung, Glyzerin, Gemische von Glyzerin und Alkohol, sowie Vaselinöl dienen; die Anwendung von Kanadabalsam und ähnlichen Harzen ist da- gegen ausgeschlossen, da sie zu undurchlässig sind. Die Objektive sind nach einem ganz neuen, von Dr. von Rohr gefundenen Typus kon- struiert. Sie bestehen aus einem einzigen Material — aus geschmolzenem Quarz — und sind nur sphärisch und für die Sinusbedingung korrigiert; eine chromatische Korrektion ist durch die Verwendung monochromatischen Lich- tes überflüssig gemacht. Nach mehreren Ver- suchen haben wir uns für die Herstellung von drei Objektiven — Monochromaten, wie wir sie nennen — entschieden, deren Brennweiten und Aperturen (d. h. die Werte « sin u) zu- gleich zur Bezeichnung dienen: es sind 6 mm n. A. 0,35; 2,5 mm n. A. 0,85; und 1,7 mm n. A. 1,25 Die beiden zuletzt genannten Systeme sind Immersionssysteme; als Immersionsflüssigkeit dient eine Mischung von chemisch reinem Gly- zerin und Wasser, deren Brechungsexponent bis auf kleine Abweichungen mit dem des ge- schmolzenen Quarzes übereinstimmt. Da die Wellenlänge des Lichtes, mit dem sie benutzt werden, nur halb so gross ist, wie die mittlere Wellenlänge des Tageslichts, so entspricht ihr Auflösungsvermögen demjenigen von Objektiven mit gerade doppelt so grosser Apertur: also 0,7, 1,7 und 2,5. Für diese Grössen, die hier also das Auflösungsvermögen in derselben Weise charakterisieren, wie es die Digitized by Google 670 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. numerische Apertur bei der Verwendung von Tageslicht sei, schlage ich die Bezeichnung re- latives Auflösungsvermögen vor. Vergleichen wir das stärkste dieser Systeme , — ebenso wie wir es vorhin mit den Immersions- systemen gethan haben — mit einem idealen Trpckensystem, so finden wir eine Steigerung des Auflösungsvermögens um isoProz., während sie: dort nur 30 — 40 Proz. betrug. Die Okulare bestehen aus Bergkrystall, ihre | Vergrösserungen (nach der von Abbe einge- ' führten Definition) dienen zugleich zur Bezeich- piihg;' sie betragen 5, 7, 10, 14 und 20. •Zur Beobachtung und zum Einstellen des Bil- des habe ich einen Hilfsapparat konstruiert, den ich „Sucher" benennen will. Er ist, wenn i ich so, sagen darf, ein künstliches Auge, das , auf ultraviolettes Licht reagiert. Sein optischer ' Apparat besteht aus Bergkrystall, seine Retina j aus fluoreszierendem Glas. Das auf dieser 1 Retina entworfene Bild wird von dem Beob- 1 achter mit einer starken Lupe betrachtet. Dieses künstliche Auge ist weitsichtig; und ! zwar beträgt die Hypermetropie etwa drei Dioptrieen: hat man daher das Mikroskop so ' eingestellt, dass das Bild auf der fluoreszierenden , Platte scharf erscheint, so wird es, wenn man , an die Stelle des Suchers die photographische 1 Kamera bringt, scharf auf die Mattscheibe I projiziert, falls der Kameraauszug etwa 30 cui beträgt. Weicht die Kameralänge nur um wenige cm von diesem Betrag ab, so schadet das nichts; grössere Änderungen der Kamera- länge sind nicht nötig, da die fünf Okulare eine ausreichende Abstufung der Vergrösserun^ zur Verfügung stellen. Für subjektive Beobachtungen mit dem Sucher ist in erster Linie die Magnesiumliiiie ^ = 280 (in zu empfehlen, die, wie Pflügers Untersuchungen neuerdings bestätigten, an Intensität alle übrigen bekannten Lichtquellen im Ultraviolett weit übertrifft. Für photo- graphische Aufnahmen ist dagegen dieKadmium- linie X = 275 (tit anzuwenden, deren Licht homogener ist als das der Magnesiumlinie. Da die Objektive chromatisch nicht korrigiert sind, giebt die Kadmiumlinie schärfere Bilder. Bei diesen Aufnahmen benutzt man gewöhnliche, nicht orthochromatische Platten. Die definitive Untersuchung der feinsten Einzelheiten ist nur mit Hilfe der Photographie möglich ; die Überlegenheit der photographischen Platte gegenüber fluoreszierenden Schichten tritt hier ebenso deutlich zu Tage, wie bei den Spek- traluntersuchungen im Ultraviolett. Schon bei meinen ersten orientierenden Untersuchungen fand ich nun, dass durch die Anwendung des ultravioletten Lichtes nicht nur © © © w t k ^ 666. Fig. 4. Schema fllr die Aufstellung des Apparats. Grundriss (. Grnnmach, Wissenschaftl. Abhandl. d. Kaiserl. Normal-Eichungs-Kommission. Heft HI, S, 107, 125 u. ff. «'=253.01 — 0,025 (/— 19.1)-') Als Siedepunkt des Stickstoffoxydul* geben Cailletet und Colardeau*) den Wert — 88,8* C. an ohne nähere Angabe des zuge- hörigen Barometerstandes, während Ramsay und Shields') bei Atmosphärendnick den Wert — 89,8" C. finden. Da meine Beobach- tungen bei den Barometerständen Ä) = 74 1 , » nim und ßo = 753,3 mm ausgduhrt worden sind, so habe ich den Siedepunkt besonders bestimmt und gefunden —89,4« C. bei i3i, = 741,1 mm. Als Thermometer diente hierzu ein von C. Richter aus Jenenser Glas 16™ hergestelltes, von der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt geprüftes Pentanthermometer P. T. R. II 20286. Unter Annahme der von Cailletet*) früher mitgeteilten Daten über Tension des Stickstoff- oxyduls, nämlich dass einer Druckdifferenz von 0,1 Atmosphäre eine TemperaturdiflTerenz von 2* C. entspricht, ergiebt sich dann als Siede- punkt für den Barometerstand Ä» = 753,3 n^i" der Wert —89,1" C. Für die Dichte des verflüssigten Stick- stoffoxyduls liegen ältere Beobachtungen vor von Andreeff*), aus denen er die Formel ab- leitet ö = 0,9368 — 0,0039 / und neuere Beobachtungen von L. Cailletet und E. Mathias*^), die sie durch die Gleichung darstellen 0 = 0,342 + 0,00166/ + 0,0922 "V'^36,4 — /. Hierbei ist indessen zu bemerken, dass die Beobachtungen von Andreeff sich nur auf das Temperaturintervall von — 7** bis -{- 20* C. und diejenigen von Cailletet und Mathias auf das Temperaturintervall von — 20,6* bis + 24** C. er- strecken. Deshalb habe ich auch die Dichte bei der Siedetemperatur besonders bestimmt mittels der Mohrschen Wage und bei / = — 89, 4" C. den Wert gefunden ö = 1,2257, einen Wert, der übrigens gut übereinstimmt mit dem aus der Cailletet-Mathiasschen Gleichung für / = — 89, 4" C. extrapolierten Wert für die Dichte des flüssigen StickstofToxyduls (1,2277) Für die zweite dem Barometerstande ß^ =- 753-3 '"•n entsprechende Beobachtungstempe- ratur — 89, 1 " C. ergiebt sich dann unter Be- nutzung jener Formel ß = 1,2250. Es mag besonders hervorgehoben werden, dass die Siedepunkts- und Dichtebestimmungen 1) Die erste vor 9 Jahren ausgefähtte Prfifong hatte <;r- geben « = 253,13 — 0,025 (/— 19,1). 2) L. CaiUetetii.E.CoUrdeau,C.R.10«, 1189, iSSi:. 3) W. Ramsay und J. Shields, Joam. Chem. Soc. p. 833, 1893. ... 4) L. Cailletet, Arch. de Oeneve 6d, l6, 1878. 5) E. Andreeff, Liebigs Ann. HO, l, 1859. 6) I^ Cailletet et E. Mathias, Journ. de Phys, 2. Serie (5), S. 549, 1886. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ng. No. 21. 679 .5 1 cÜ'E ^£ ' ■'■1 0 Reduzierter Barometer- stand in mm • 1 Zugehörige Siedetempe- ratur des flOssi-; geniVjOinOC' Entsprechende Dichte des i flüssigen A^jO Mittiere Spitzenentfer- nung in Mikro- meterpartes Mittiere WellenlängeA jinMikromeler- partes L Mittiere Tem- peratur / der > Stimmgabel 1 in " C. :| SS-SO. I. . 741,1 -89.4 1,2257 1732,0 108,60 I3.' ' 253,16 2. 1 74«. « -89,4 1,2257 I73«>4 1 108,738 13.75 , 253.14 3- 1 753.3 -89,1 1,2250 1733.7 , 108,316 10.75 1 253,22 1 43.038 43.245 42.593 .9 «a tu o o a" 9 V e a e >. tt na 26,376 26,503 26,089 bei Anwendung langer cylindrischer Dewar- schen Gefasse grosse Vorsicht und Sorgfalt er- heischen wegen der Siedeverzugserscheinungen, die explosionsartig auftreten, wenn das Thermo- meter oder der Schwimmkörper derMohrschen Wage die innere Wandung des Dewarschen Gefässes berührt. Um nun zur Mitteilung der Ergebnisse der eigentlichen Kapillarwellen- messungen überzugehen, so sind drei unab- hängige Beobachtungsreihen ausgeführt worden, deren jede wieder aus zehn bis fünfzehn gut untereinander übereinstimmenden Einzelbeob- achtungen bestand. In der folgenden tabellarischen Zusammen- stellung sind nur die Mittelwerte der drei Beobachtungsreihen mitgeteilt. Die Bedeutung der einzelnen Kolumnen ist aus den leinzelnen Überschriften ersichtlich. Zu Kolumne 5 sei nur hinzugefügt, dass die darin mitgeteilten Werte der Spitzenentfernung der Stimmgabel in Mikrometerpartes die Mittelwerte der Mes- sungen sind, welche am Anfange und am Schlüsse jeder Beobachtungsreihe ausgeführt worden sind, und dass diese Sipitzenentfernung andererseits mittels desHorizontalkomparators zu 20,5854mm bestimmt worden war. Man erhält demgemäss für die mittlere be- obachtete Siedetemperatur — 89,3" C. als spezi- fische Kohäsion des verflüssigten Stick- stoffoxyduls im Mittel a^ = 42,959 cm"'' und als Oberflächenspannung des ver- flüssigten Stickstoffoxyduls a = 26,323 dynen/cm. ■ Nun ergiebt sich aus der Gleichung für die molekulare Oberflächenenergie a j, I = 2,27 {ß—t), in welcher v das Molekularvolumen, ß die kri- tische und / die Beobachtungstemperatur der Flüssigkeit bedeuten, für das Molekularge- wicht M die Gleichung M=o\/^ ,27'i^'-/)y ) I Stimmungen vor, die eine von Janssen'), welcher i den auch von Cailletet und Mathias"'') bei ihren Untersuchungen über die Dichte ver- flüssigter Gase angenommenen Wert ö = 36,4 ergiebt, und eine zweite von De war*), welcher ^ == 35.4 beobachtet hat. Setzt man in die obige Gleichung für das Molekulargewicht Äf der Reihe nach die in der vorigen Tabelle enthaltenen Werte für Dichte, Siedetemperatur und Oberflächenspannung ein, so erhält man, je nachdem man O = 35,4 oder ß = 36,4 setzt, folgende Werte des Mole- kulargewichts für das verflüssigte Stickstoff- oxydul : Für die kritische Temperatur Für die kritischeTemperatur desStick- stoffoxyduls liegen in der LitteratUr zwei Be- 0 = 35.4 , 0 = 36,4 M = 43,26 42,84 _ 43.68 Im Mftt. 43,26, 43.79 43.35 44,21 43,78 Vereinigt man die beiden Werte zu einem Hauptmittel 43,62, so erhält man für das Mole- kulargewicht des verflüssigten Stickstoffoxyduls einen Wert, der ausserordentiich gut mit dem des gasförmigen, nämlich 44,08, übereinstimmt. Die Abweichung fällt innerhalb der Genauig- keitsgrenzen unserer Kenntnis der kritischen und Siedetemperatur. Wir können demnach aus den mitgeteilten Versuchen schliessen, dass StickstofToxydul, ebenso wie schweflige Säure und Ammoniak^), im gasförmigen und im flüs- sigen Zustande dasselbe Molekulargewicht be- sitzen.*) 0 W. J. Janssen, Inaugural-Dissertation, Leiden 1877; Rep. Brit. Assoc S. 2ii, 1876; vergl. auch F. Roth, Wied. Ann. 11, I u. 29, 1881. 2) L. Cailletet n. E. Mathias, 1. c. 3) J. Dewar, Phil. Mag. (5) 18, 210. 1884. 4) L. Grunmach, Sitzungsber. d. Bert. Akad. 837, 1900. 5) Auf Veranlassung von Herrn van der Waals hat be- reits im. Jahre 1895 Herr J. Verschaffelt Messungen kapil- larer Steighöhen von flOssigem StickstofToxydul innerhalb des Temperaturintervalls -|-4,4 bis —20,0» C. angestellt, aus denen hervorgeht, dass die Eötvössche Konstante innerhalb dieses Intervalls den Wert 2,198 hat (Comm. from thc Phys. Labor. Leiden 18, 12, 1895.) Digitized by Google 68o Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. A. Wehnelt (Erlangen), Über den Austritt negativer Ionen aus glühenden Metalloxyden und damit zusammenhängende Erschein- ungen. ') In einer Abhandlung gleicher Überschrift in Band 14, S.425 — 468 derAnnalen der Physik (1904) habe ich eine Reihe von Versuchen und Messungen mitgeteilt, welche ergaben, dass einige Metalloxyde und zwar besonders die Oxyde der Erdalkalimetalle im glühenden Zu- stande sowohl bei Atmosphärendruck als auch im Vakuum zahlreiche negative Ionen (Elek- tronen) aussenden. In innigem Zusammenhange mit dieser Eigen- schaft steht die des weiteren von mir gefundene Thatsache, dass der Kathodenfall der Glimment- ladung an glühenden Oxydkathoden selbst bei den tiefsten Drucken völlig verschwindet, vor- ausgesetzt, dass die Stromdichte (Stromstärke pro cm* glühender Oxydoberfläche) unterhalb eines von der Temperatur abhängigen und mit dieser wachsenden Wertes bleibt. Diejenige Stromdichte, bei der sich ein Kathodenfall zu zeigen beginnt, habe ich Grenzstromdichte genannt. Sie erreicht bei hoher Weissglut der Oxyde Werte bis zu 3 Ampere. Ich möchte Ihnen heute zuerst einige Ver- suche vorführen, welche das oben Gesagte er- läutern und Ihnen dann eine praktische An- wendung glühender Oxydkathoden zeigen. Aussendung negativer Ionen durch glühende Metalloxyde. Ein massig weit evakuiertes Glasrohr R (Fig. i) enthält einen Fig. I. Messingcylinder C, in dessen Achse sich ein mit CaO überzogener dünner Platindraht Z> befindet Der Draht kann durch den Strom zweier Akkumu- latoren A auf hohe Temperaturen erhitzt werden. Verbinde ich den Draht D mit dem einen Pol, den Cylinder C über ein Galvanometer G mit dem anderen Pole einer Stromquelle B, so fliesst nur dann ein Strom durch das Rohr, wenn Z> l) Vorgetragen in Abteilung 2 am 21. Sept. Ausführ- liche Litteraturangaben belinden sich Annalen der Physik 14, 425—468, 1904. mit dem negativen Pol von ß verbunden ist. Der Versuch zeigt also, dass nur negative Ionen vom glühenden Oxyde ausgesandt werden. Nehme ich ein sonst völlig gleiches Rohr, welches aber einen sorgfältig gereinigten Platin- draht enthält und erhitze diesen auf die gleiche Temperatur, wie vorher den mit CaO über- zogenen Draht, so ist der Strom bei gleich grosser negativer Ladung des Drahtes nur ausserordentlich schwach und zwar nur circa '1000 desjenigen bei dem vorigen Versuche. Glühende Metalloxyde als Kathoden in Entladungsröhren. Das Rohr R (Fig. 2) enthält als Kathode AT ein mit CaO überzogenes Platinblech P, welches elektrisch geglüht wer- den kann, als Anode einen Eisendraht A. Die mehrere cm* betragende Oberfläche der glühen- den Metalloxydkathode gestattet beträchtliche Stromstärken, selbst bei tiefen Drucken, durch das Rohr zu senden, ohne dass ein Kathodenfall Fig. 2. vorhanden ist. Da der Anodenfall konstant ca. 20 Volt beträgt und das Gefölle auf der positiven Säule bei starken Strömen und nie- deren Drucken, wie besondere Messungen er- geben haben, nur i bis 2 Volt pro cm betragt, so kann ich unter Anwendung der Lichtleitung von 220 Volt Spannung durch das Rohr Fig. 2 Ströme von mehreren Ampere Stärke senden. Die glühenden Oxydkathoden geben uns somit ein Mittel an die Hand, die Vorgänge auf der positiven Säule in beliebigen Gasen bei beliebig tiefen Drucken bis zu sehr hoben Stromstärken zu untersuchen. Die ausserordentliche Helligkeit der positiven Schichten bei hohen Stromstärken verspricht der spektralanalytischen Untersuch- ung von Gasspektren dienlich zu werden. Quarz- fenster am Rohr würden auch den ultravioletten Teil des Lichtes der Schichten der Untersuchung zugänglich machen. WeicheKathodenstrahlen. Überschreitet man die Grenzstromdichte, sei es durch Vergrösserung der Stromstärke oder durch Ver- ringerung der Temperatur der glühenden Oxyd- kathode, so kann man dem Kathodenfall jeden beliebigen Wert erteilen, also Kathodenstrahlen von jeder beliebigen Geschwindigkeit erzeugen, Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrganpf. No. 21. 681 Das Rohr Fig. 3 enthält als Kathode K ein kleines Platinblech P, auf dem sich ein kleiner Fleck von Calciumoxyd befindet. Als Anode dient ein Messingstab A. Glüht man das Blech P elektrisch und verbindet die Elektroden A und K unter Zwischenschaltung eines passen- den Widerstandes mit der Lichtleitung von 220 Volt Spannung, so geht der gesamte Strom nur durch den Caiciumoxydfleck auf dem Kathoden- blech P, da hier der Kathodenfall weit niedri- ger ist als am blanken Platinblech, wobei ein dünnes intensiv blaues Kathodenstrahlenbündel von dem Fleck ausgeht. Durch Änderung der Temperatur des Platinbleches kann man dann den Kathodenstrahlen jede beliebige Ge- schwindigkeit erteilen, die dann nach bekann- ten Methoden gemessen werden kann. Verwendung von Entladungsröhren mit glühenden Metalloxydkathoden in der Praxis. Rückt man in einem evakuierten Entladungsrohr R (Fig. 4)') eine oder mehrere metallische Elektroden A nahe an die glühende Metalloxydelektrode K (Platinblech P mit Ca 0 überzogen), so beträgt das Entladungspotential, wenn A Anode und K Kathode ist, nur circa 20 Volt. Kehrt man die Stromrichtung um, so dass jetzt A Kathode und K Anode ist, so beträgt das Entladungspotential jetzt einige Tausend Volt, da bei tiefen Drucken der Ka- thodenfall an Metallen ausserordentlich hohe Werte annimmt. Verbindet man daher die Elektroden A und K mit einer Wechselstrom- quelle, deren Spannung unterhalb des Wertes liegt, den der Kathodenfall an der Metallelek- trode A besitzt, so wirkt das Rohr als elek- 1) Die Kathode JC ist um 90« gegen die Bildebene ge- dreht zu deokeo. trisches Ventil, indem es von dem Wechsel- strom nur eine Phase hindurchlässt. Das Rohr Fig. 4 kann also dazu dienen, Wechselstrom in pulsierenden Gleichstrom zu verwandeln. Die maximal durch das Rohr (Ventilrohr) zu sendende Stromstärke hängt, wie aus dem oben Gesagten folgt, von der Grösse der glü- henden Oxydoberfläche ab. Der Nutzeffekt der Ventilröhre hängt von der angewandten Betriebs- spannung ab und wächst mit dieser, da das Rohr bis zur stärkst zulässigen Stromstärke ganz unabhängig von dieser immer nur 20 Volt Spannung absorbiert. Bei Anwendung einer Betriebsspannung von 120 Volt Wechselstrom betrug unter Berücksichtigung des Wattver- brauches zur Erhitzung der Metalloxydkathode der Nutzeffekt des Ventilrohres circa 65 Proz. Durch Anwendung der bekannten Grätz- schen Schaltungen kann man beide Phasen des Wechselstromes ausnutzen. Durch Anwendung von drei Metallanoden kann man wie beim Hewittumformer auch Drehstrom in pulsierenden Gleichstrom verwandeln. Diskussion. (Von den Beteiligten durchgesehen.) Stark (Göttingen): Ich möchte an den Herrn Vortragenden die Frage richten, ob der prak- tischen Anwendung des von ihm vorgeschlagenen Transformators nicht daraus Schwierigkeiten er- wachsen, dass die erhitzten als Kathode dienen- den Oxyde bei Dauerbetrieb allmählich reduziert werden. Wehnelt: Eine Reduktion der Oxyde tritt stets ein, wenn Dämpfe organischer Verbindun- gen (z. B. Fettdämpfe) vorhanden sind, die durch die Entladung zersetzt werden und mit dem Metalloxyd dann Carbide bilden. Vermeidet man bei der Zusammensetzung des Rohres jede derartige Verunreinigung, so tritt auch bei Röhren, die von der Pumpe abgeschmolzen sind, keine Reduktion der Oxyde ein. Voller (Hamburg): Zur praktischen Ver- wendung möchte ich mitteilen, dass man, wie es Walter in Hamburg gemacht hat, eine Unterdrückung der einen Phase eines durch Wechselstrom erzeugten Induktoriumstromes auch durch die Ventilwirkung einer Funken- strecke zwischen Spitze und Platte sicher er- reichen kann. Eine Röntgenröhre kann man dann mit Wechselstrom sehr schön betreiben. Wehnelt: Dann habe ich mich wohl nicht ganz klar ausgedrückt. Das Ventilrohr wird nicht in den Hochspannungskreis geschaltet, sondern in den primären Kreis, wo bei der niedrigen Spannung sich keine Funkenstrecke befinden kann. Voller: Die von mir erwähnte Funkenstrecke liegt natürlich im Hochspannungskreise. Digitized by Google 682 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. Otto Lummer (Berlin), Auflösung feinster Spektrallinien.') 2) Nach einer Einleitung über die Gesetze der schwarzen Strahlung und ihre Anwendung auf die Messung hoher Temperaturen spricht der Vortragende kurz über den Prozess des Leuch- tens der Gase und Dämpfe. Wenn die Unter- suchungen über die Temperaturstrahlung unter anderem das Ziel verfolgten, die Energievertei- lung im Spektrum für den gesamten Wellen- längenbereich festzustellen, so ist es ein Ziel der Untersuchung des Leuchtens der Gase und Dämpfe, die Energieverteilung der einzelnen Spektrallinien, welche jede für sich ein kleines Spektrum darstellen, aufzufinden. Um diese Aufgabe zu fordern, müssen die bisherigen spektralanalytischen Hilfsmittel verfeinert wer- den. Unter dem Hinweis darauf, dass beson- ders die Interferenzen hohen Gangunterschieds berufen erscheinen, hier weitere Fortschritte erzielen zu lassen, fuhrt dann Verf. etwa fol- gendes aus: Auf der Naturforscher- Versammlung in Ham- burg hatte ich schon das Prinzip des Interferenz- Spektroskops erörtert. 3, 172 od. 1901, 219. Damals war der Apparat noch ein neugeborenes Kind, jetzt ist er schon ein stattlicher Junge geworden, dank der Mitarbeit des Herrn G e h r c k e. Auch die wenigen Trabanten der Quecksilber- linien, welche damals bekannt waren, haben sich inzwischen zu einer stattlichen Zahl ausge- wachsen, und wir hoffen, noch mehr Resultate in Zukunft zu gewinnen. Zunächst will ich, um Ihnen das Prinzip des Apparats in Kürze klar zu machen, folgendes Bild gebrauchen: Es sei die Aufgabe gestellt, die Schrittdifferenz zweier Personen zu bestim- men. Um diese Aufgabe 2u lösen, haben wir nur die Schritte der beiden zu messen und die Differenz davon zu nehmen. Soll das aber bis auf ein Milliontel genau gemacht werden und unterscheiden sich die Schrittlängen nur sehr wenig voneinander, so ist die Sache nicht so einfach. Ich kann nun z. B. so verfahren, dass ich vom gleichen Moment aus beide Personen nebeneinander marschieren lasse, etwa im Schnee, wo die Fussspuren zu sehen sind. Nach m Schritten möge dann die Fussspur des einen in der Mitte zwischen den Fussspuren des anderen ] liegen. Diese Po.sition bezeichne ich als eine | Dissonanz. Dann kommt nach 2 m Schritten, wo die Fussspuren sich decken, eine Konsonanz, | also der eine hat einen Schritt mehr gemacht i) Vorgetragen in Abteilung 2 am 21. Sept. 2) Wegen plötzlicher Erkrankung war der Verfasser ausser- stande, den Vortrag iUr die Drucklegung zu bearbeiten und durchzusehen. An seiner Stelle habe ich deshalb die Durch- sicht besorgt. Eine genaue Wiedergabe des Vortrags war auf Grund der vorhandenen Unterlagen nicht möglich. E. Gehrcke. als der andere. Tritt dieser Vorgang erst nach Million Schritten ein, so ist die Differenz der einzelnen Schritte ein Milliontel. Sie sehen also, dass man mittels dieser Methode sehr kleine SchrittdifTerenzen noch zu erkennen und zu messen vermag. Was die Fussspuren im Schnee sind, reprä- sentieren nun in der Optik die Interferenzsysteme. Wir wollen die Differenz zweier Wellenlängen, X und Xi , bestimmen. Lassen wir dann das Licht durch zwei Spalte gehen, so bekommen wir in dem Räume dahinter Interferenzsysteme. Die Intensitätsmaxima der Systeme sind die Fussspuren, und die Anzahl der Interferenzen ist die Anzahl der Schritte. Aber die Inter- ferenzen von X und Xt überlagern sich, und es kann vorkommen, dass nicht die einzelnen S)- steme zu sehen sind, sondern nur eine allgemeine Helligkeit; das tritt z. B. im Falle der Dissonanz beider Wellen ein, wenn der Intensitätsabfall der Interferenzerscheinung vom Maximum zum Minimum ein sinusförmiger ist. — Wir schliessen somit, dass unser Interferenzapparat zwei Be- dingungen zu erfüllen hat, i. er muss eine grosse Anzahl von Interferenz-Maximis entstehen lassen, und 2. muss der Intensitätsabfall so steil sein, dass wir die einzelnen Systeme voneinander trennen können. Die Interferenzerscheinung, welche den ge- stellten Bedingungen genügt, ist die einfächste, welche es giebt, nämlich diejenige, welche man erhält, wenn man Licht an einer planparallelen Platte reflektieren Hisst. Bereits in meiner Dok- tordissertation habe ich diese Interferenzen (zu andern Zwecken) benutzt. Ich kann Ihnen hier derartige Interferenzen demonstrieren, und zwar sowohl bei senkrechter wie bei schräger Inzidenz des Lichts auf die Platte. Die Auflösungskraft unserer Platte von 20 cm Länge und 0,5 cm Dicke ist rund '/4(ioniMi der Wellenlänge, d. h. wir können damit noch den 400sten Teil der beiden Z?-Linien auflösen. Da ein Prisma von i cm Basisdicke gerade die /^-Linien auflöst, so müsste man also 400 solcher Prismen anwenden, um die gleiche Leistung zu erzielen. Ich verweise im einzelnen auf unsere Veröffentlichungen in den Annalen der Physik und den Abhandlungen der Reichsanstalt. Der Preis dieser Platte, welche aus der Werkstätte von Zeiss stammt, beträgt 1000 M. Eine grössere Platte zu schleifen, selbst wenn ein deutscher Carnegie das Geld dazu geben wollte, könnte die deutsche Technik wohl kaum jetzt leisten. Unsere Platte ist nur ^eich dick bis auf '/4 der Wellenlänge. Um allen theore- tischen Anforderungen zu genügen, sollte sie eigentlich viel besser sein, immerhin leistet sie aber trotz ihrer Fehler recht viel. Diese Abweich- ungen von der idealen Planparallelität spielen vielleicht mit, wenn nicht alle Einzelheiten in Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 683 unsenn Interferenzbild, die wir sehen, reell sind. Aber wenn behauptet worden ist, dass alles, was wir sehen, „Geister" sind, so können wir uns auf Grund unserer Beobachtungen dieser Meinung nicht anschliessen. ') Ausser den Quecksilberlinien haben wir be- sonders auch Kadmiumlinien untersucht in einer Aronsschen Quecksilberlampe aus Quarzglas, wrelche Kadmiumamalgam enthielt. Auch die rote Linie ist, wie sich zeigte, nicht homogen und besitzt einen unsymmetrischen Abfall im Bau ihres Spektrums. Wie kürzlich beobachtet wurde, erleidet die Struktur der Spektrallinien eines leuchtenden Gases eine Änderung, wenn wir das Leuchten statt auf die gewöhnUche Weise mittels Hertz- scher Wellen erregen; bei Argon, Helium, Natrium, Quecksilber und Wasserstoff zeigte sich eine deutliche Veränderung der Energie- verteilung, wenn von der einen Art der Erregfung zu der anderen übergegangen wurde. Wir wollen noch keine Schlüsse ziehen, sondern nur andeuten, dass diese Vorgänge von neuem zeigen, dass die Erregung einer solchen Gasstrahlung auf Elektronenvorgängen beruht und wenig mit Temperaturstrahlung zu thun hat, und dass Schlüsse, die man aus der Intensität der Spektrallinien auf die Temperatur gezogen hat, doch zum mindesten sehr verfrüht sind. Lockyer z. B. macht daraus Schlüsse auf die Temperatur der Sterne. Wir kennen von ihnen das Spektrum, und darnach sind die Sterne eingeteilt. Damit ist es aber auch genug. Nur wenn wir wissen würden, wie das Licht der Sterne zustande kommt, könnten wir Schlüsse auf ihre Temperatur ziehen. Was wir heute gut kennen , ist allein die schwarze Strahlung, sie ist quantitativ bestimmt; bei den anderen Strah- lungen, Strahlungen von Dämpfen und Gasen, müssen noch die Mechanismen der Strahlung näher untersucht werden , und für diese Unter- suchungen scheint mir die Interferenzspektro- skopie, speziell unser Interferenzspektroskop, vielversprechend zu sein. i) Vgl, unsere Kontroverse mit Perot u. Fal^i, Jour- nal de Physique, Januar und Mai 1904, W. Schmidt (Giesaen), Vorführung eines Apparates zur Demonstration stehender und interferierender Wellen.') Mit dem hier stehenden Apparat wird in erster Linie der Zweck verfolgt, den Vorgang der Reflexion eines Wellenzuges zu veran- schaulichen. Denn die Reflexion eines selbst mit massiger Geschwindigkeit fortschreitenden Wellenzuges, z. B. einer Seilwelle am festen i) Vorgetragen in Abteilung 2 am 21. September. Ende, geht doch noch so schnell vor sich, dass man die einzelnen Stadien der Bewegung ohne besondere Hilfsmittel nicht verfolgen kann. Die aus der Übereinanderlagerung zweier in gleicher Richtung fortschreitender Wellen entstehende Wellenform kann man sich ver- hältnismässig einfach durch Zeichnung oder die Apparate von Pfaundler, Grimsehl u. a. klar machen. Um das Zustandekommen stehender Wellen aus der Übereinanderlagerung zweier in entgegengesetzter Richtung fortschreitender Wellen zu zeigen, gebraucht man gewöhnlich die von Melde') angegebene Wellentafel. Auf Fig. I. einer Grundplatte können parallel zueinander zwischen Leisten 2 Pappstreifen verschoben werden, der eine nach links, der andere nach rechts. Auf den Streifen sind z. B. Sinuslinien gezeichnet. Man erhält die für eine bestimmte Zeit geltende Wellenform, indem man die Or- dinaten der übereinander befindlichen Wellen addiert und auf die Wandtafel aufzeichnet. Dann verschiebt man die Streifen in entgegen- gesetzter Richtung um ein gleiches Stück und konstruiert ebenfalls wieder die resultierende Welle. So fährt man fort, bis man den ganzen Verlauf der Welle dargestellt hat. Natürlich ist das ziemlich mühsam und giebt doch noch kein gutes Bild der Bewegung, da man eben nur immer eine Anzahl zeitlich ge- trennter Momente betrachten kann. Eine kon- tinuierliche Bewegung würde man erhalten, i erstens: durch eine mechanische Vorrichtung zum gleichmässigen Verschieben der Leisten, und zweitens : durch eine selbstthätige Addition der Wellenordinaten. — Die gleichmässige Ver- schiebung in entgegengesetzter Richtung ist sehr leicht durch ein Zahnrad mit zwei Triebstangen zu erreichen. — Auf die Vorrichtung zur selbst- thätigen Addition der Ordinaten muss ich etwas ausfuhrlicher eingehen. — Eine gespannte Stahl- spirale trägt in ihrer Mitte die Kugel C und ist in den Punkten A und B befestigt, die in Richtung der Spiralachse ^4^ nach oben und unten bewegt werden können. Wird A um ein be- stimmtes Stück d verschoben, so geht C um d\2 im gleichen Sinne mit. Dasselbe tritt ein, wenn B bewegt wird. Wird A und B um gleichviel nach oben bewegt, so geht die Kugel um dasselbe Stück mit, dagegen bleibt sie l) Vgl. z. B.: Müller-Pouillets Lehrbuch d. Physik, 9. Aufl., S. 665, Braunschweig 1886. Digitized by Google 684 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. stehen, wenn A und B um das gleiche Stück nach verschiedenen Seiten bewegt werden. Die Verschiebung von C ist immer das arithmetische Mittel der Verschiebungen von A und B. Bei unserem Apparat nun liegen 21 Stahlspiralen nebeneinander. Ihre Endpunkte werden ge- zwungen, sich der jeweiligen Form einer oberen, bezw. einer unteren Wellenlinie anzupassen. Die roten Kugeln in der Mitte geben uns ein Bild der resultierenden Wellenform. — Dass wir übrigens nur die halbe, nicht die ganze Summe der Einzelverschiebungen bekommen, macht nichts aus, da bloss das Verhältnis der resultierenden Ordinalen zueinander vonBedeutung ist. Übrigens Die Wellenformen sind aus Holzleisten her- gestellt und lassen sich auf federnde Stifte der messingnen Triebstangen stecken. Diese sind zwischen Führungen beweglich und lassen sich mit Hilfe von Zahnrad und Kurbel leicht hin- und herschieben. Zunächst will ich den Vorgang der Re- flexion einer Seilwelle am festen Ende zeigen. Djis Seil wird durch diese Kugeln bezeichnet: der feste Endpunkt soll mit der äussersten Kugel links zusammenfallen. Nach rechts hin denken wir uns das Seil vorläufig beliebig weit ver- längert. Von rechts kommt eine Welle, die sich durch eine einfach gebrochene Linie graphisch darstellen lassen soll, an das feste Ende heran. Solange sie dieses nicht berührt, ist die entstehende Störung ja ohne weiteres verständlich. Kommt nun die Welle an das Ende heran, so wird dieses nur dann in Ruhe Fig. 2. hätte es sich durch andere mechanische Vor- richtungen erreichen lassen, dass die mittlere i Kugel um dasselbe Stück wie die Endpunkte vorwärts rückt. Ich habe jedoch diese Feder- konstruktion angewandt, weil sich auf diese Weise am besten veranschaulichen lässt, wie 2 auf einen Punkt wirkende Kräfte — denn durch die elastischen Federn werden ja Spannkräfte auf die Kugeln ausgeübt — sich summieren. Die geradlinige Führung von A und B ge- schieht durch "3 förmig gebogene Aluminium- bleche, die längs Stahldrahten verschiebbar Fig. 3- sind. Jedes Aluminiumblech ist durch die Quer- stange q mit einem symmetrischen Blech ver- bunden, das ebenfalls längs eines Stahldrahtes verschiebbar ist und durch eine auf der Rück- seite des Apparats befindliche Feder ange- zogen wird. Auf diese Weise ist erreicht, dass die Führungsbleche nicht einseitig an die Stahl- drähte angepresst werden, sondern sich mit ganz geringer Reibung verschieben lassen. Fig. 4.') WellcDapparat mit Schablone „Reflexion einer Seilwelle am festen Ende." bleiben können, wenn dem ersten Wellenzug mit derselben Geschwindigkeit ein zweiter ent- gegenläuft, der so beschaif«^ ist, dass die Amplituden der ankommenden und reflektierten Welle im Endpunkte jeweilig die Summe 0 bilden. Den zweiten Wellenzug erhalten wir bekanntlich aus dem ersten durch zweimalige Spiegelung, erst an der durch den Endpunkt gehenden Vertikalen, dann an der Horizontalen. Oder mathematisch; Lässt sich der ursprüngliche Wellenzug durch die Funktion darstellen, wo c die Fortpflanzungsgeschwindig- keit der Welle, / die Zeit und x die Abszisse bedeutet, so wird der reflektierte Wellenzug die Form haben: — F{ct—x). Der reflektierte Wellenzug ist durch die auf dem unteren Trieb befestigte Holzform dai^e- stellt. Dreht man an der Kurbel, so sieht man. wie sich die beiden Wellenzüge überlagern und wie dabei der Endpunkt in Ruhe bleibt, trotz- i) „Die Spiralfedern (vergl. Fig. 2) sind durch die ge- strichelten Linien dargestellt," Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 685 dem sich die Befestigungspunkte der letzten Feder auf und ab bewegen. Ich will jetzt solange an dem Triebrade drehen, bis der Anfangspunkt der unteren Welle an die letzte Kugel rechts herankommt. Soll auch diese für alle Zeiten in Ruhe bleiben, so muss dem untern Wellenzug wieder von rechts her ein zweiter entgegenlaufen, der sein zweimaliges Spiegelbild ist. Dieses Spiegelbild ist nun unserem ursprünglichen Wellenzuge kongruent und gegen denselben um das Dop- pelte der Entfernung / der beiden Endpunkte verschoben. Mathematisch: Die Funktion F[ct-\-x) und, weil ja die einmal angefangene Bewegung immer weiter geht, auch die Funk- tion F{ct — x) muss um 2/= f 7" periodisch sein. T bedeutet die Dauer der Periode. Da sich nun eine periodische Funktion stets in eine Summe einfacher harmonischer Funk- tionen, d. h. eine Fouriersche Reihe, ent- wickeln lässt, so wird durch diese Konstruktion ohne weiteres klar, dass der Grundton einer Saite von der Länge / die Periode 7"= 2//t haben muss und dass die Wellenlänge der Grundschwingung gleich der doppelten Saiten- länge ist. Ich will jetzt das Bild der gezupften Saite zeigen. Die Saite soll in einem Punkt, der um ein Drittel der Saitenlänge vom linken Endpunkt absteht, in die Höhe gezogen und dann losge- lassen sein. Anfangs haben wir eine einfach gebrochene Linie. Nach Beginn der Bewegung teilt sich der eine Eckpunkt in zwei, der eine läuft nach links, der andere nach rechts, und die Saite nimmt nach und nach all die Formen an, wie sie aus den Lehrbüchern der Theoretischen Physik bekannt sind. (Vgl. z. B. Helmholtz, Vori. III, p. 116.) Ich habe hier noch eine Wellenform — die Fig. 5- WeUenapparat mit Schablone „GrandschwinguDg (transversal) des inmitten festgeklemmten Stabes". Schablonen sind kongruente Sinuslinien — , durch die man die Grundschwingung einer beiderseitig offenen Röhre oder eines inmitten festgeklemm- ten Stabes veranschaulichen kann. Hier sind die Endpunkte Bäuche, der Mittelpunkt ein Knoten der Schwingung. Aber man kann auch durch eine einfache Vorrichtung die Interferenz zweier in gleicher Richtung fortschreitenden Wellen zeigen. Die obere Holzform wird ohne Trieb in die Führungs- leisten geschoben und durch ein Verbindungs- stück mit der unteren Holzform, an der sich der Trieb noch befindet, zusammengekoppelt. Die Koppelung kann durch horizontale Löcher in der oberen Wellenform so geschehen, dass wir bestimmte Phasendifferenzen der beiden Wellenzüge haben. Bei Phasendifferenz von einer halben Wellenlänge bleiben trotz Be- wegung des Triebrades die Kugeln stets in Ruhe, bei Phasendifferenz von einer viertel Wellenlänge resultiert ein Wellenzug, dessen Nullpunkt gegen den Nullpunkt der erzeugen- den Wellen verschoben und dessen Ampli- tude kleiner als die Amplitude der erzeugen- den Wellen ist. Bei Phasendifferenz o ist der Nullpunkt nicht verschoben und die Amplitude gerade, so gross wie bei den erzeugenden Wellen. Schliesslich lässt sich noch mit diesem Apparat die Übereinanderlagerung zweier Sinus- linien von verschiedener Periode zeigen. Oben schiebt man z. B. eine Wellenform von der Halbwellenlänge XI2 == 30 cm und der Ampli- tude .(4= 16 cm ein; unten eine Wellenform von halber Periode und '/» Amplitude ein. Je nach dem Phasenunterscbied bekommt man ver- schiedene Bilder. — Nimmt man unten eine Wellenform von ';';, Periode und '/9 Amplitude der oben befindlichen, so resultiert eine Kurve, die sich einmal der Form der in der Mitte ge- zupften Saite, das anderemal einem Halbkreis nähert. Zum Schluss möchte ich bemerken, dass bereits im Jahre 1857 ein Thüringer Orgel- bauer Schulze einen Apparat konstruiert hat, mit dem man ebenfalls durch die gegenseitige Verschiebung zweier Holzleisten stehende Wellen erzeugen konnte. Freilich ist aus der Abbil- dung in Pogg. Ann. C, Taf. VII nicht zu er- sehen, wie der Mechanismus beschaffen war. Eine Anfrage bei der Firma Ernecke-Berlin, in deren älteren Katalogen der Schulzesche Wellenapparat gefuhrt wurde, brachte mir eben- falls nicht die gewünschte Auskunft; denn der Apparat ist von Ernecke niemals ausgeführt worden. Der hier beschriebene Apparat wird in ähn- licher Ausführung durch den Mechaniker W. Schmidt') in Giessen zum Preise von 120 M. angefertigft. l) Nicht identisch mit dem Verfasser. Digitized by Google 686 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. H.Th. Simon (Göttingen), Über einen Phasen- messer und seine Verwendung zur Femüber- tragung der Kompassstellung.') Die Methode stützt sich auf die in der Optik geläufige Thatsache, dass zwei cirkular polarisierte Vektorfelder (Drehfelder), die man mit entgegengesetzter Drehrichtung bei gleicher Amplitude übereinander lagert, sich zu einem linear polarisierten Vektorfelde zusammensetzen, dessen Azimut nur von der PhasendifTerenz der Drehfelder bestimmt wird. Lagert man also zwei magnetische Dreh- felder in dieser Weise übereinander, so erhält man ein magnetisches Wechselfeld von einem Schwingungsazimut, welches die halbe Differenz der Phasen beider Drehfelder misst. Die Figur i .T -*i^ vrW U. 'yij 'T'O y./ Fig. I. macht dieses Verhalten anschaulich. Die beiden Drehfelder werden durch die Rotation der Pfeile, das Azimut des resultierenden Wechselfeldes durch die gestrichelte Linie angedeutet.

^ T7 a b <^Vc-* Kolb enwe »ü- *" Fig. 2. Theoretisches Diagramm der Gasmaschine. gehörigen Gaspressungen als Ordinaten auf- zeichnet. Man erhält so das theoretische Schaubild der Fig. 2: Ansaugelinie a b bei atmosphärischem Druck, Verdichtungslinie b c bei stetiger Druckzunahme, Verpuffungslinie c d bei augenblicklicher grosser Drucksteigerung, Linie af^ fiir den Temperaturfall bei arbeits- verrichtender Ausdehnung, Auspuffen der Ver- brennungsgase und Ausstossen derselben beim Rückgang des Kolbens nach Linie e b a. In Wirklichkeit ist die Gestalt des Schaubildes oder Diagramms, das durch den Indikator an Digitized by Google ^o^ Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. der Maschine aufgezeichnet wird, etwa die- jenige der Fig. 3. Ich habe darin für die , J «15° KolbeRwege Fig. 3. Diagrunm der Göttinger Gasmascbioe. 10 pferdige Leuchtgasmascbine des Göttinger Instituts für technische Physik die Tempera- turen und Gasspannungen an den wichtigsten Punkten eingetragen. Insbesondere ist zu er- kennen, dass in dieser Maschine die Tempera- tur am Ende der Verpuflfung, d. h. die Ver- brennungstemperatur 1515" und die Temperatur am Ende der arbeitsverrichtenden Ausdehnung 978" C. beträgt. Besonders wichtig für den Gasmotor ist, wie wir sehen werden, der Grad der Verdich- tung, den die Ladung vor der Verbrennung erleidet. Er ist offenbar bedingt durch die Grösse des Verbrennungsraumes, in welchen die Ladung hinein verdichtet wird und ist da- her gegeben durch das Verhältnis des Gesamt- volumens Vo der Ladung am Ende des An- saugens zu dem Volumen Vc des Verbrennungs- V, raumes : Verdichtungsgrad = -^ . Die Göt- tinger Maschine hatte den Verdichtungsgrad 3,8, d. h. die Ladung wurde vor der Entzün- dung auf 1,3,8 ihres Anfangsvolumens ver- dichtet. Bei den hohen im Cylinder auftretenden Temperaturen wäre ein Betrieb der Maschine unmöglich, wenn die Wandungen des Cylin- ders und des Verbrennungsraumes nicht von einem Kühlwassermantel umgeben wären. Das Kühlwasser fliesst nach Fig. I unten zu, oben ab. Zu den gasförmigen Brennstoffen, die mit Luft gemischt ein explosibles Gemenge bilden, gehören nun auch die Dämpfe der flüssigen Brennstoffe, wie Petroleum, Benzin und Spiri- tus. Die Petroleum-, Benzin- und Spiritus- motoren gehören daher ebenfalls zu den Gas- maschinen. Es ist nur erforderlich, an Stelle des Gases den flüssigen Brennstoff in die Saugleitung zur Luft zuzuführen, wie dies in Fig- '» ^ gestrichelt angedeutet ist. Die Wan- dungen des Cylinders und der Saugleitung sind während des Betriebes in der Regel warm genug, um den eingespritzten Brennstoff noch vor der Verdichtung zu verdampfen. In neuerer Zeit hat das sogenannte Zwei- taktverfahren wieder Bedeutung erlangt, be: welchem das Herbeischaffen der Ladung und das Hinausschieben der Verbrennungsgasc durch die Vermittlung besonderer Ladepumpen geschieht. Im Motorencylinder selbst spielen sich infolgedessen nur der Verdichtungshub und der Arbeitshub ab. Doch ist dabei in thermo- dynamischer Beziehung gegenüber dem Vier- takt grundsätzlich nichts geändert. Nunmehr kennen wir genug von der Arbeits- weise, um die Frage nach der Wärmeaus- nutzung in der Gasmaschine zu verstehen. Wir nennen in Fig. 2 die am Ende der Verpuffung erreichte Verbrennungstemperatur 7j und die am Ende der arbeitsverrich- tenden Ausdehnung erreichte Temperatur 7\. Dann können wir das Verhältnis Zj : 7j als das für die Gasmaschine verfugbare Tem- peraturgefälle ansehen, durch dessen Ver- grösserung die Wärmeausnutzung verg^össert wird. Dieses Temperaturgefalle wird aber offenbar um so grösser, je höher vor der \'er- puffung die Verdichtung der Ladung getrieben wird, denn um so stärker können sich dann nach erfolgter Verbrennung die Verbrennungs- gase wieder ausdehnen. Ist z. B. bei einer Gasmaschine der Verdichtungsgrad 8, d. h. wird die Ladung vor der Verbrennung auf '« ihres Anfangsvolumens zusammengedrückt, so heisst dies ja gleichzeitig, dass sich die Ver- brennungsgase auf das 8 fache desjenigen \"o- lumens, das sie bei der Verbrennung besitzen, unter Arbeitsverrichtung wieder ausdehner. können. Und dass dabei der Temperaturfai! durch arbeitsverrichtende Ausdehnung grösser ist als in der Göttinger Maschine, wo nur auf I 3,8 die Ladung verdichtet wird, also auch nur um das 3,8 fache die Verbrennungsgase sich ausdehnen können, dürfte einleuchten. So ist also das wichtigste Mittel zur Er- zielung einer möglichst guten Wärmeaus- nutzung in der Gasmaschine (beim Viertakt und beim Zweitakt) ein möglichst hoher Ver- dichtungsgrad. Das technische Mittel, ihn zu erreichen, erscheint dabei recht einfech zu sein. Man darf nur den Verbrennungsraum der Maschine möglichst klein machen. Betrüge dieser Raum z. B. ' -,,) des Gesamtvolumens, der Verdichtungsgrad also 50, so würde man nach den Rechnungen der Theorie bei Vermeidung sonstiger Verluste ungefähr 75 Proz. Wärme- ausdehnung erhalten. Allein hier kommt nun zum erstenmal der Gesichtspunkt der tech- nischen Ausführbarkeit und der wirtschaftlichen Zweckmässigkeit; wir würden bei einem s: hohen Verdichtungsgrad mehrere 100 Atm Druck in der Maschine erhalten, infolgedessen aber müsste die Maschine so schwer gebaut werden und hätte so viel Maschinenreibun^. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 703 dass sie wohl vielleicht als sehr teures theore- tisches Spielzeug, nicht ^ber als wirtschaftliche und betriebssichere Kraftquelle der Industrie ausführbar erscheint. Wir dürfen in unseren Wärmekraftmaschinen mit Rücksicht auf ihre Festigkeit und die Reibungsverhältnisse in den Zapfen und am Kolben höchstens 35 — 40 Atm. Maximaldruck zulassen. Ja aus einem anderen Grunde muss man zunächst noch unter dieser Grenze bleiben: wegen der Gefahr von Vorzündungen. Bei der Verdichtung eines Gases oder Gasgemenges verwandelt sich nämlich die Verdichtungs- arbeit in Wärme und so steigt mit zunehmen- der Verdichtung stetig die Temperatur der Ladung. Sie kennen die Wirkung dieser Er- scheinung beim pneumatischen Feuerzeug, wo ein Stück Zunder dadurch zur Entzündung gebracht werden kann. In der Gasmaschine entzündet sich aber infolge dieser Temperatur- zunahme schliesslich die explosible Ladung selbst unter heftigen Stössen, wenn die Ver- dichtung zu weit getrieben wird. In einer möglichst gut gekühlten Gasmaschine kann man heutzutage bei wasserstoffreicher, also leicht entzündlicher Ladung den Verdichtungsgrad 6 — 7, bei wasserstoffarmer schwerer entzünd- licher Ladung den Verdichtungsgrad 8 — 9 ver- wenden, ohne bei normalen Verhältnissen Vor- zündungen befürchten zu müssen. Durch den Verdichtungsgrad ist nach dem Ge- sagten die Wärmeausnutzung festgelegt, die wir bei Vermeidung aller sonstigen Verluste nach den Gesetzen der Thermodynamik in einer Gas- maschine im günstigsten Falle erreichen können. Diese Wärmea\isnutzung ist als der thermo- dynamische Arbeitswert des Brennstoffes für eine gegebene Gasmaschine zu bezeichnen: Für die Göttinger Maschine mit dem Verdich- tungsgrad 3,8 beträgt er rund 33 Proz., für eine im vorigen Jahre von mir untersuchte 70 pferdige Braunkohlengasmaschine mit dem heutigen Verhältnissen entsprechenden Ver- dichtungsgrad 8,0 rund 44 Proz. In den Flächen der Rechtecke i, Fig. 4 und 5, ist je die ge- samte im Gase der Maschine zugeführte Wärme, in dem unteren Teile der Rechtecke 2 der thermodynamische Arbeitswert des Brennstoffs für die beiden erwähnten Maschinen darge- stellt. Der obere Teil der Rechtecke 2 be- deutet also diejenige Wärme, welche nach dem zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärme- theorie bei dem gegebenen Temperaturgefälle unverwandelt durch die Maschine gehen muss und zwar als freie Wärme in den auspuffenden Verbrennungsgasen. Beim Göttinger Motor handelt es sich um 6^ Proz., beim 70 pferdigen Motor um 56 Proz. nicht verwandelbarer Wärme. Da die Verbrennungsgase infolgedessen am Ende der arbeitsverrichtenden Ausdehnung noch sehr o E b :id jj E E I« w a> CD » b iri 03 fr, B £2» Arbeitsverluste in % des Arbeitswertes Unnollstiind. ^ Verbrennung ^^^ i5,a%; Ins Kühl- wasser ^um Ansaug-U-Auapuf f.^ii'"» IBi'tW ^^rehMasehinenreibung NutZ' Arbeit Arb:«ertes 49 9% der GesrwSrne Fig. 4. Arbeitsbilanz des lo PS. Göttinger Leuchtgasmotors. hohe Temperaturen besitzen, so wird demnach auch in der Gasmaschine keineswegs das ge- samte zwischen der Verbrennungstemperatur und der atmosphärischen Temperatur liegende Temperaturgefälle, sondern nur ein oberer Teil davon ausgenutzt, während sich die Ausnutzung der Dampfmaschine auf einen unteren Teil des gesamten Temperaturgefälles bezieht. Allein von der ersteren Maschine wird doch ein wesent- lich grösserer Teil ausgenutzt als von der letz- teren, weil die Gasmaschine gleich von der Ver- brennungstemperatur aus mit der Arbeitsver- richtung beginnend nicht an so enge Schranken gebunden ist wie die Dampfmaschine. Der thermodynamische Arbeitswert stellt jedoch nur ein Ideal dar, dem der Ingenieur ■ a E b :» 3 E E id «0 0» CS E Ol b Id b 'S g < :id e -a S n ArbeitsverLuste in ^ des Arbeitswertes UnvolLständ. Verbrennung 23^ ^>¥^9% Ins Kühl wasser iiiiiüT ser«' g zum *nsaug.u.Au5puf f.S.a'g 7.8°'^»''^ d-urch Maschlnenreibg, Nutz> Arbeit g8,8°'^des Arbwertes 30,3*^° der Sesrfvürme Fig. 5. Arbeitsbilanz einer 70 PS. Braunltohlengasmaschine. Digitized by Google 704 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. seine Maschine möglichst nahe bringen soll, das aber nie erreicht werden kann. Denn hier handelt es sich wieder um den Kampf mit der rauhen Wirklichkeit: von dem Arbeitswert geht ein Teil durch Unvollkommenheiten verloren, die mit jeder technischen Ausfuhrung unweigerlich verknüpft sind. Zunächst gelingt es, wenn Gas und Luft bei ihrer Zufuhrung zum Cylinder schlecht gemischt werden, nicht, in der kurzen hierzu verfugbaren Zeit von ^100 und */ioo Sek. das Gemenge vollständig zu verbrennen. Ein Teil des zugefiihrten Gases geht dann unver- brannt oder zu spät verbrennend durch den Motor. Bei der Göttinger Maschine werden hierdurch 4 Proz. des Arbeitswertes verloren , bei vielen Maschinen der Praxis bis lO und 20 Proz., bei den besten Maschinen freilich kann man durch sorgfältigste Mischung vollständige Verbrennung erzielen. Ein Haupt- verlust entsteht dadurch, dass ein Teil der ent- wickelten Wärme während des Arbeitsspieles durch die gekühlten Wandungen hindurch an das in dieser Beziehung schädliche, aber doch unvermeidliche Kühlwasser tritt. Dieser Arbeits- verlust kann bei dem heutigen Stande der Gasmotorentbeorie nur geschätzt werden: es dürften durch die Wärmeabfuhr an das Kühl- wasser beim Göttinger Motor ungefähr 15 bis 16 Proz. des Arbeitswertes an Arbeit verloren gehen und beim 70 pferdigen Motor darf ein ähnlicher Betrag angenommen werden.') Von der im Gasmotor erzeugten Arbeit wird ein Teil zum Herbeischaffen der Ladung und zum Aus- stossen der Verbrennungsgase wieder aufge- braucht; beim Göttinger Motor 4,2 Proz. und beim /opferdigen Motor 5,2 Proz. des Arbeitswer- tes. Schliesslich wird ein weiterer Teil durch Ma- schinenreibung aufgezehrt und zwar 16,4 Proz. bz. 7,8 Proz. bei den beiden Maschinen. So bleiben denn beim Göttinger Motor nur 60 Proz., beim 7opferd. Motor 69 Proz. vom Arbeitswert als Nutzarbeit übrig, und damit werden bei der ersteren Maschine 19,9 Proz., bei der letzteren 30,3 Proz. der Gesamtwärme in Nutzarbeit ver- wandelt. Diese Beträge sind durch die Grösse der Rechtecke 5 dargestellt, während die schraf- fierten Teile der Rechtecke 3 u. 4 die einzelnen vom Arbeitswert abzuziehenden Arbeitsverluste in Form einer graphischen Arbeitbilanz bedeuten. Aus dem Vergleich der Figuren 4 und 5 ist deutlich zu ersehen, dass die bessere Wärme- ausnutzung des 7opferd. Motors hauptsächlich dem höheren Verdichtungsgrad und der dadurch hervorgerufenen Vergrösserung des thernio- dynamischen Arbeitswertes zuzuschreiben ist. Die Wärmeausnutzung dieses Motors von 30,3 Proz. muss als gut bezeichnet werden, denn in den besten Gasmaschinen werden bei mög- >) Auf Grand dieser Annahmen sind die obigen Zahlen fiir den thennodynamischea .A>rbeitswert berechnet worden. liehst hohem Verdichtungsgrad und möglichster Verringerung der Arbeitsverluste ungefähr 33 Proz. Wärmeausnutzung erzielt. Bei den Benzin- und Petroleummotoren kann man auch heute noch nach dem geschilderten Arbeitsverfahren wegen der Gefahr von Vor- zündungen nicht über den Verdichtungsgrad 4 hinausgehen, da in den Benzin- und Petroleum- dämpfen sehr leicht entflammbare Bestandteile enthalten sind. Man erreicht daher in ihnen nur bis 22 Proz. Wärmeausnutzung, ein Wert, den ich auch in diesem Jahre für einen Auto- mobilmotor festgestellt habe. Auf eine ungemein sinnreiche Art ist es im Dieselmotor gelungen, ohne Gefahr von Vor- zündungen zu der technisch ausfuhrbaren Druck- grenze von ungefähr 35 Atm. die Verdichtung zu treiben. Der Viertakt bleibt hier bestehen, aber es wird zunächst reine Luft in den Cylinder angesaugt und nur diese Luft auf 35 Atm. ver- dichtet, wobei ihre Temperatur auf den hohen Wert von etwa 500" C. steigt. In die hoch- erhitzte Luft wird nun nach der Verdichtung der Brennstoff eingespritzt und verbrennt in ihr, infolge ihrer hohen Temperatur, ohne dass irgend welche äussere Zündungsvorrich- tung erforderhch wäre. Dabei wird der Brenn- stoff so langsam eingespritzt, dass der Druck während der Verbrennung nicht mehr erheb- lich steigt. Hierauf erfolgt die arbeitverrich- tende Ausdehnung der Verbrennungsgase und der Auspuff wie beim Viertaktmotor. Das Dia- gramm des Dieselmotors ist in Fig. 6 gegeben, Atm Kijbmmc Fig. 6. Indilcatoidiagramm des Dieselmotors. a b Ansaugen reiner Luft, b c Verdichtung reiner Luft, c d Einspritzen und Verbrennen des Brenn- stoffes, de arbeitsvcrrichtende Ausdehnung, eba Auspuffen der Verbrennungsgase. Allein auch hier zeigt sich die spröde Wirklichkeit: Das Verfahren des Dieselmotors ist nur fiir flüssige Brennstoffe verwendbar. Das nachträg- liche Einspritzen gasförmiger Brennstoffe in die hochverdichtete Luft wäre zu- kraftraubend und die Verbrennung wäre nur sehr unvollkommen. Petroleum und Rohöle als Brennstoff verwendend, erreicht der Dieselmotor 33 Proz. Wärmeaus- nutzung, und ausserdem ist mit seiner Arbeits- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 705 weise eine vorzügliche Regiilierfähigkeit ver- knüpft. Mit einer Wärmeausnutzung bis zu 33 Proz., wie sie nach dem Gesagten in den besten Gas- maschinen erzielt wird, könnte man nun gegen- über der Dampfmaschine recht zufrieden sein, denn es ist über doppelt soviel als in der letzteren Maschine. Allein, thermodynamische Überlegen- heit braucht, wie Sie gleich sehen werden, nicht auch wirtschaftliche Überlegenheit zu sein: wir müssen uns überlegen, dass es nicht auf die Wärmeausnutzung an sich, sondern zunächst auf die Brennstoftkosten ankommt. Da zeigt sich, dass dieselbe Wärmemenge, aus Leuchtgas oder Petroleum oder Benzin er- zeugt, in Deutschland 7 bis 10 mal so teuer ist, als wenn sie aus der Kesselkohle selbst ent- wickelt wäre. Was nützt also die vorzügliche Wärmeausnutzung bei so teuren Brennstoffen! Immerhin war es den Leuchtgas-, Benzin- und Petroleummotoren möglich, die Kleindampf- maschine zu verdrängen, da diese hinsichtlich der Wärmeausnutzung so sehr ungünstig arbeitet, während kleine Gasmaschinen von 10 PS. und darunter noch Wärmeausnutzungszahlen bis zu 25 Proz. aufweisen. Infolgedessen ist die Gas- maschine eine unentbehrliche Kraftquelle im Kleinbetrieb geworden, die sich zudem und über kleine Grössen hinaus überall da empfiehlt, wo der Dampfkessel durch sein Gewicht, seinen Betrieb, seine Bedienung, seinen Raumbedarf oder durch die Forderung, ihn zum Zwecke der Betriebsbereitschaft stets unter Dampf zu halten, lästig fällt. Ich erinnere hier an die Automobil- motoren. Der Dieselmotor hat ausser der besseren Wärmeausnutzung noch den Vorteil, billigere Rohöle verwenden zu können. Um die thermodynamische Überlegenheit auch wirtschaftlich zur Geltung zu bringen, musste die Gasmotorenindustrie bestrebt sein, ein Gas zu erzeugen, das die Wärme fast ebenso billig abgiebt, wie die Kohle selbst; diese For- derung hat zur Erzeugung von Kraftgas oder Generatorgas geführt. Man kann Kohle dadurch vergasen, dass man sie in einem Schachtofen nach Fig. 7 über dem Rost d aufschüttet, unten in Glut bringt, und nach oben einen Luftstrom durch sie hindurchtreten lässt. Weil hierbei Kohle im Überschuss vorhanden ist, entsteht das Pro- dukt der unvollständigen Verbrennung, Kohlen- oxyd, welches selbst wieder ein brennbares Gas ist und im Gasmotor weiter zu Kohlensäure verbrannt werden kann. Bei der Vergasung der Kohle zu Kohlenoxyd werden über 30 Proz. der in der Kohle enthaltenen Wärme frei, er- hitzen das erzeugte Gas und entweichen mit diesem als fühlbare Wärme. Da immer etwas Kohlensäure mitentsteht, so beträgt diese fühl- bare Wärme sogar mehr als 30 Proz. Vor der Verwendung im Gasmotor muss aber das Gas gereinigt und abgekühlt werden und so müsste die bei der Vergasung entwickelte Wärme von über 30 Proz. vollständig verloren gehen. Um diesen Verlust zu verringern, wird mit der Luft Wasserdampf in den Schachtofen gefuhrt. Fig. 7. Schein» einer Sauggas-Generator-Anlage. Digitized by Google 7o6 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang No. 21. Sie sehen in d c einen Wasserbehälter über dem Schachtofen, der durch die bei e abziehenden Gase geheizt wird. Über ihm streicht die von a kommende Luft vorbei und sättigt sich hier mit Wasserdampf, ehe sie durch den Rost d zum Schachtofen tritt. Der so zugeführte Wasser- dampf zersetzt sich an den glühenden Kohlen: es entsteht Kohlenoxyd und Wasserstoff, und zwar wird bei diesem Zersetzungsvorgang Wärme gebunden, so dass die Temperatur der abziehen- den Gase und 'damit die bei ihrer Abkühlung verloren gehende Wärme veringert wird, da einen Teil davon der Wasserstoff chemisch ge- bunden in den Gasmotor fuhrt und ihn dort bei seiner Verbrennung zur Verfügung stellt. Das auf diese Weise entstandene Kraftgas, das aus etwas CO2, aus CO, H^, etwas CH^ und Aj besteht, wird in einem sogenannten Skrubber durch Wasser- berieselung und häufig noch in einem Sägespäne- reiniger gereinigt und tritt hierauf zum Motor. Früher hat man in der Regel den erforder- lichen Wasserdampf in einem kleinen Dampf- kessel bei ungefähr 4 Atm. Druck erzeugt, so dass er, unter den Rost des Generators geblasen, die Luft in einem Dampfstrahlgebläse mitreissen konnte. Das Gas wurde also unter Druck hergestellt. Man kam aber auf den Gedanken, durch den Motor selbst bei seinem Ansaugehube die Luft durch den Generator saugen zu lassen, was durch den Wegfall des Dampfkessels eine wesentliche Vereinfachung der Anlage und durch den Fortfall des besonderen Brennstoffes für den Dampfkessel eine erhebliche Kohlenersparnis bedeutet. Das auf diese Weise erzeugte Kraft- gas nennt man daher Sauggas, von dem in den letzten 3 Jahren sehr viel die Rede gewesen ist. Ich habe kürzlich eine 20opferdige Saug- gasanlage untersucht: 80 Proz. der in der Generatorkohle enthaltenen Verbrennungswärme fanden sich in der Verbrennungswärme des erzeugten Gases wieder; es gingen somit bei der Vergasung nur 20 Proz. Wärme verloren. Der durch die untersuchte Anlage gespeiste Motor hatte in Beziehung auf das ihm zuge- führte Kraftgas eine Wärmeausnutzung von 31,6 Proz.; es wurden also von der in der Kohle enthaltenen Wärme 25,3 Proz. in Nutzarbeit des Motors verwandelt. So scheint denn in der That, da für die besten Vertreter der Dampfmaschine und der Gasmaschine die Wärmeausnutzung beidemal auf Kohle bezogen mit den Zahlen 1 5 gegen 25 Proz. verglichen werden kann, die thermo- dynamische Überlegenheit der Gasmaschine in vorzüglicher Weise auch zur wirtschaftlichen geworden zu sein. Aber 'auch hier muss der Gasmotor wieder den Kampf mit ungünstigen Verhältnissen aufnehmen: die meisten Kohlen- sorten lassen bei ihrer Erhitzung eine grosse Menge von Teerdämpfen entweichen, die sich mit dem erzeugten Gas mischen, in einfachen Reinigungsapparaten nicht abgeschieden werden können, zur baldigen Verschmutzung der Lei- tungen und des Motors fuhren und daher einen Dauerbetrieb unmöglich machen. So grosse Reinigungsanlagen einzubauen, dass der Teer abgeschieden wird, ist wohl technisch möglich, erscheint aber wegen sehr grosser Anlagekosten mit Ausnahme von Sonderfällen {Mondgas) wirtschaftlich unausführbar. Man ist daher auf Kohlensorten angewiesen, die nicht teeren und die ausserdem nicht backen, und diese sind: Anthrazit und Koks. Der Koks liefert keine so gute Wärmeausnutzung, wie ich ditfs oben an- gegeben habe und bei Anthrazit zeigt sich leider, dass er z. B. in Berlin um rund 50 Proz. teurer ist* als gute Kesselkohle, bezogen auf gleiche Verbrennungswärme. Die Brennstoffkosten für den Gasmotor sind also keineswegs in dem Masse kleiner, in welchem die Wärmeausnutzung grösser ist als bei der Dampfmaschine, zumal da die Wärmeausnützung mit Abnahme der Maschinenbelastung bei der Gasmaschine rascher abnimmt als bei der Dampfmaschine. Zur Beurteilung der wirtschaftlichen Bedeu- tung gehören aber nicht bloss die Brennstoflf- kosten, sondern auch die Kosten für Bedienung, Schmierung, Instandhaltung, Wasserbeschaffung, Verzinsung und Amortisation des Anlagekapi- tals, ausserdem muss gefragt werden nach der Einfachheit, Sicherheit und Anpassungsfähigkeit des Betriebes. So wichtig diese Punkte an und für sich sind, so muss ich doch mit Rücksiebt auf die verfügbare Zeit mir versagen, näher darauf einzugehen. Berücksichtigt man alle hier nicht näher zu erörternden Verhältnisse, so kann man wohl aussprechen, dass jedenfalls in Grössen bis zu 50 PS. und häufig selbst bis 100 PS. die Saug- gasmascbine in den meisten Gegenden Deutsch- lands — auf die Entfernung von den Kohlen- zechen kommt es wegen der Kohlenfrachten an — in den Brennstoffkosten und in den Ge- samtkosten wirtschaftlicher ist als die Dampf- maschine, besondere Fälle naturgemäss ausge- nommen. Daher haben sich auch in den letzten drei Jahren die Saugungsanlagen dieser Grössen von 8 PS. an ungemein rasch verbreitet und die Dampfmaschine in Neuanlagen stark zurück- gedrängt. Auch für grössere Anlagen muss der Saug- gasmaschine in vielen Fällen noch eine wirt- schaftliche Überlegenheit zugestanden werden und es ist schon eine Reihe solcher Anlagen in Maschinengrössen bis zu 500 PS. im Betrieb oder in Aufstellung. Immerhin aber war man in der Einführung grösserer Anlagen zurück- haltender, daeinerseitsgrössereDampfmaschinen- anlagen wirtschaftlicher arbeiten als kleinere, andererseits aber auch deshalb, weil es erst Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 707 in den letzten Jahren gelungen ist, die Gross- gasmaschine konstruktiv auszugestalten. Hier kamen nun äussere Umstände der Entwickelung fördernd entgegen. Und diese Förderung geschah von selten einer der mäch- tigsten und thatkräftigsten Industrien, der Eisenhüttenindustrie. Ein gewaltiger Schacht- ofen oder Generator ist der Hochofen, dessen Schacht mit glühendem Koks und freilich auch mit Eisenerzen gefüllt ist, dem eben- falls Gebläsewind von unten zugeführt wird, und der nicht bloss das Roheisen erzeugt, sondern auch, wie der oben geschilderte Gene rator, noch ein brennbares Gas aus seinem oberen Teile entweichen lässt, das Gichtgas. Die Hälfte dieses Gichtgases muss zur Vor- wärmung des Gebläsewindes verwendet werden, die andere Hälfte aber steht zu anderen Zwecken frei, und wurde bisher unter Dampfkesseln ver- brannt. Bei einem Hochofen von 200 t täg- licher Eisenerzeugung können mit dem verfug- baren Gichtgas auf diese Weise in der Dampf- maschine höchstens 2500 PS. erzeugt werden. Hier, wo sich also endlich gasförmiger Brenn- stoff für die Dampfmaschine und gasförmiger Brennstoff fiir die Gasmaschine gegenüber stehen, muss nun die Gasmaschine unzweifelhaft im Vorteil sein und in der That vermag sie aus einem Hochofen von 200 t Eisenerzeugung mindestens 5CXX) bis 6000 PS. zu leisten, also volle 3000 PS. mehr als die Dampfmaschine. So wird dann der Hochofen zur ausgiebigsten Kraftcentrale, die nicht bloss das Hüttenwerk, sondern auch etwa damit verbundene Werke wie das Stahlwerk und das Walzwerk mit Kraft versorgen kann. Aber der Eisenhüttenmann bedarf grösster Maschinen in Einheiten bis zu 3000 PS. und so sah sich die Gasmotorenindu- strie plötzlich vor die Aufgabe gestellt, so grosse Maschinen auszubilden. Ich muss mir versagen zu schildern, wie seit den schüchternen Versuchen im Jahre 1895 die Entwicklung der Gichtgasmotoren stetig und rasch vor sich ge- gangen ist und welch ausserordentliche Schwierig- keiten sich dem Bau so grosser Maschinen ent- gegenstellten. Wohl wäre dies auch vom Stand- punkt der Dynamik und insbesondere der Elastizitätstheorie von grösstem Interesse: Handelt es sich doch um eine ungemein starke Inanspruchnahme der Maschinenteile durch die hohen Verpuffungsspannungen, um gewaltige, bei schlechter Konstruktion die Fundamente er- schütternde und zu Stössen in der Maschine führende Massenwirkungen der hin und her- gehenden Teile und nicht zum wenigsten um die ungleichmässige Erwärmung eines und des- selben Maschinenteiles an verschiedenen Stellen, insbesondere in der äusseren und der inneren Wandung, die wie bei einer ungleichmässig er- hitzten Glasplatte zu Brüchen führte. Auch kann ich nicht von der Einführung der grossen Zweitaktmaschinen reden und wie diese wieder befruchtend auf den Bau der Viertakt maschine gewirkt haben. Hervorheben darf ich, dass auf diesem Gebiete, wie überhaupt im Gasmotoren- bau, deutsche Firmen mit einer einzigen Aus- nahme die führenden gewesen sind. Wieweit man aber schon gekommen ist, möge daraus hervorgehen, dass in den 6 Jahren bis Oktober 1903 von den deutschen Firmen und einer bel- gischen Firma insgesamt 400 Stück Grossgas- maschinen über 200 PS. mit insgesamt .300000 PS. Leistung im Bau oder in Ausführung waren, und dass dabei 86 Stück mit rund 120000 PS. \ Luft 7,,! Liifiz Fig. 8. Kraunkohlea-Generator. Maschinengrössen über 1000 PS. bis zu 3000 PS. betrafen. Die allgemeine Einführung der Grossgas maschine mit Kraftgas- oder Sauggasbetrieb ist aber schon deshalb nicht möglich, weil die In- dustrie von Anthrazit und Koks allein nicht leben kann, sondern auf die Verwendung der Kesselkohle angewiesen ist. So drängt die thermodynamische ^Bedeutung der Gasmaschine immer gebieterischer zu der Aufgabe, einfache Generatoren zu schaffen, in denen auch teer- haltige und backende Kohlen Verwendung finden können und mit grosser Energie ist seit einigen Jahren auch diese Aufgabe aufgenommen worden. Man sucht die Lösung der Verwen- dung teerhaltiger Kohlen darin, dass man die der erhitzten Kohle entweichenden Teerdämpfe durch eine glühende Schicht des Generators Digitized by Google 7o8 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. leitet, wo sie sich zu beständigeren Gasen zer- setzen. Einen solchen Generator sehen Sie in Fig. 8. Luft wird nicht bloss unten, sondern auch oben (6) und in der Mitte zugeführt, so dass drei hellglühende Schichten a, b und c entstehen. Das gebildete Gas entweicht seit- lich in der Mitte des Schachtofens. Der Brenn- stoff wird oben eingeworfen. Die Teerdämpfe bilden .sich über der Schicht a, und müssen also diese Schicht und die Schicht b durch- streichen, ehe sie abgeführt werden. Freilich lassen sich in einem solchen Generator noch nicht alle Kohlensorten vergasen, immerhin aber ist von einem teilweisen Erfolg zu be- richten, indem es einigen Firmen seit etwa Jahresfrist gelingt, Braunkohlen und insbesondere Braunkohlenbriketts nach dem geschilderten grundsätzlichen Verfahren praktisch teerfrei zu vergasen. Ein aufs höchste erstrebenswertes Ziel wäre die Verwirklichung einer Gasturbine, welche die tiervorragende Wärmeausnutzung der Gas- maschine mit der konstruktiven Einfachheit der Dampfturbine vereinigte. Leider vermag man heute noch nicht die hier entgegenstehenden Schwierigkeiten zu überwinden. Die Dampf- turbinewird bei ihrenkonstruktiven Eigenschaften in den nächsten Jahren mit der Grossgasmaschine auf manchen Gebieten in scharfen Wettbewerb treten, aber sie wird auch alle Kräfte auf der Gegenseite zu fieberhafter Thätigkeit anspornen, um die so unzweifelhafte und hervorragende thermodynamische Überlegenheit der Grossgas- maschine auch wirtschaftlich allseitig gegenüber der Dampfmaschine und Dampfturbine durch- zusetzen. Möge der Gasmotorenindustrie, die gewappnet mit dem Rüstzeug der Ingenieur- wissenschaft und Ingenieurkunst in hingebungs- voller Arbeit schon so Hervorragendes geleistet hat, der volle Erfolg beschieden sein. Denn wenn es ihr gelänge, gewöhnliche Kesselkohle in einfachen Apparaten zu vergasen und da- durch den Kohlenverbrauch und die Brennstoff- kosten für die Erzeugung motorischer Kraft auch in der Grossindustrie um fast die Hälfte zu vermindern, so wäre damit ein höchst be- deutsamer Kulturfortschritt erzielt. BERICHT UND DEBATTE ÜBER DEN NATURWISSENSCHAFTLICH-MATHE- MATISCHEN UNTERRICHT AN DEN HÖHEREN SCHULEN.') K. Fr icke (Bremen), Über die heutige Lage des naturv^issenschaftlich-mathematischen Unterrichts an den höheren Schulen. 2) Der Vortrag geht aus von den im Jahre 1901 aufgestellten Hamburger Thesen, die gegen die Ausschliessung des biologischen Unterrichts von den oberen Klassen unserer höheren Schulen Stellung nehmen, und von den entsprechenden Beschlüssen der vorjährigen Naturforscherver- sammlung in Cassel, und legt dann seinen Stand- punkt in der vorliegenden Frage dar: Nicht Fachbildung oder einseitige mathematische oder naturwissenschaftliche Bildung in den höheren Schulen ist das Ziel, sondern mathematische und naturwissenschaftliche Schulung im Rahmen einer allgemeinen menschlichen Geistesbildung, wie sie für das Verständnis der heutigen Kultur und für die lebendige Mitarbeit an ihrer Weiter- entwicklung erforderlich ist. Als in dem protestantischen Deutschland sich das staatliche Schulwesen von der Kirche loslöste, begünstigte der ältere Humanismus wie die Reformation in einseitiger Weise das Studium der alten Sprachen. Auch bei der 1) Gesamtsitzung bei der Hauptgruppe am 22, Sept. 2) Vom Vortragenden zur Verfügung gestellter Auszug. Reorganisation des preussischen Schulwesens um die Wende des 18. und 19. Jahrhunderts wurde mit dem Wiederaufleben des Humanis- mus die Vorherrschaft der klassischen Sprachen in den Schulen bestärkt. War auch zuerst in den Süvernschen Lehrplänen für die Gymnasien den aufblühenden Naturwissenschaften ein ge- wisser Spielraum bewilligt, so wurden diese doch bald unter dem Drucke der mit dem Be- rechtigungszwange stets wachsenden Überbür- dungsklagen immer weiter zurückgedrängt; die Lehrpläne von 1856 bezeichnen in dieser Ricii- tung den Höhepunkt, in ihnen gelangte die Formel von der durch nichts ersetzbaren „formal bildenden Kraft der klassischen Sprachen" zur Alleinherrschaft in der Schule. Gegen diese Übertreibung bildet die etwa gleichzeitig ein- setzende Realschulbewegung einen bis in die Gegenwart fortlaufenden Protest. Die als Anstalten für allgemeine Bildung anerkannten neunklassigen Realschulen (Realschule I. 0. mit Latein, das spätere Realgymnasium, seit 1851. und die lateinlose Oberrealschule seit 1882) ge- währen neben den neueren Sprachen und der Mathematik auch den Naturwissenschaften einen grösseren Raum, sodass von jetzt ab das Schick- sal des naturwissenschaftlichen Unterrichts vor Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 709 wiegend mit dem Gedeihen dieser Anstalten verknüpft ist. Diese Schulen hatten aber bis in die neueste Zeit einen schweren Stand in dem Kampfe um die Berechtigungen, bis ihnen endlich dank dem persönlichen Eingreifen S. M. des Kaisers die Gleichwertigkeit (Kgl. Erlass vom 13. November 1900) zuerkannt und in der Folge auch in Preussen für die Mehrzahl der höheren Berulsarten eine wenigstens annähernde Gleichstellung zuteil wurde. Vollständig ist freilich auch selbst in Preussen die Gleichbe- berechtigung nicht erreicht und noch weniger in den meisten übrigen deutschen Bundes- staaten. Diese Ungleichheit begünstigt noch immer das Überwiegen der altsprachlichen Schulen, sodass im Jahre 1902 im Deutschen Reiche auf 482 Gymnasien nur 131 Realgymnasien und 69 Oberrealschulen kamen, in Preussen allein auf 3 1 5 Gymnasien nur 87 Realgymnasien und 42 Oberrealschulen, selbst ftir die technischen Berufsarten mussten daher noch etwa 7^ */o der Studierenden auf altsp|-achlichen Gymnasien vor- gebildet werden. Durch diese Bevorzugung der altklassischen Bildung und des Sprachunterrichts überhaupt auf allen unsern höheren Schulen wird aber eine einseitige und falsche Auslese begünstigt, indem einmal der scholastischen Auffassung Vorschub geleistet wird, als ob alle Wissenschaft aus Büchern gelernt werden müsse, anstatt die Fähigkeit der vorurteilsfreien Beobachtung und des selbständigen Urteils erfolgreich zu pflegen, und indem vor allem vielfach nur die arbeit- same Mittelmässigkeit begünstigt wird, selb- ständige Charaktere aber, die sich dem gramma- tischen Zwange nicht ftigen, ausgeschaltet werden. Im einzelnen wird dann die Bedeutung der Mathematik für die exakte logische Schulung wie in ihren Beziehungen zu den Naturwissen- schaften, insbesondere zu der Physik hervor- gehoben, deren Wünsche darzulegen aber dem folgenden Vortrage vorbehalten ist. Der zu der Physik in nahen Beziehungen stehenden Chemie gebührt schon aus dem Grunde ein breiter Raum im Unterrichte, weil ihre Ergeb- nisse auch das Verständnis ftir biologische und geologische Vorgänge unterstützen und zugleich auch wertvolle Ausblicke auf das wirtschaftliche Leben der Gegenwart gestatten. Dass den biologischen Wissenschaften, Botanik, Zoologie, Anthropologie eine Ausdehnung bis in die oberen Klassen gebührt, ist bereits im vorigen Jahre von der Naturforscher- versammlung anerkannt und auch heute wird ein besonderes Referat die Bedeutung der Bio- logie für die allgemeine Bildung behandeln. Ausserdem aber verdient auch die Geologie als selbständiges Unterrichtsfach auf der Schule anerkannt zu werden, und schliesslich ist ein näherer Anschluss des geographischen Unter- richts an den naturwissenschaftlichen in hohem Grade erwünscht. Alle diese Fächer sind aber an den Gym- nasien nur kärglich oder gar nicht und auf denRealgymnasien teilweise auch'nur spärlich bedacht; namentlich hat sich zeitweise in den Reformrealgymnasien die Tendenz einer fort- schreitenden Zurückdrängung des naturwissen- schaftlichen Unterrichts bemerklich gemacht. Den breitesten Spielraum gewähren die Ober- realschulen unserm Unterrichte, aber infolge der geringeren Berechtigungen stehen sie an Zahl den übrigen Schularten bei weitem nach, so dass ihr Lehrgang nur verhältnismässig wenigen zugute kommt. Aber auch ihnen fehlt wie allen übrigen ein biologischer Unter- richt in den oberen Klassen. Die Möglich- keit der Durchführung ergiebt sich nicht nur aus dem Hinweis auf den Lehrplan der preu- ssischen Realschulen vor 25 Jahren, sondern z. B. auch durch einen Vergleich mit den öster- reichischen Schulen. Geeignete Lehrer werden sich schon finden, sobald sich ihnen ein aus- reichendes Feld für ihre Thätigkeit eröffnet. Ein wissenschaftlich und methodisch vorgebildeter Lehrerstand ist aber die uner- lässliche Vorbedingung für eine gedeihliche Entwicklung des Unterrichts. Die wissenschaft- liche Ausbildung der Lehrer erfolgt durch den Universitätsunterricht und in dankenswerter Weise wird gegenwärtigin den Ferien-Kursen auch über die Studienzeit hinaus die lebendige Fühlung mit der Wissenschaft gefordert. Die methodische Durcharbeitung des Stoffes hat der Lehrerstand im wesentlichen aus eigener Kraft begonnen, wofür die zahlreiche Unterrichts- litteratur und die Thätigkeit des Vereins zur Förderung des Unterrichts in der Mathematik und den Naturwissenschaften Zeugnis ablegt. Aber auch in dieser Hinsicht ist die Fühlung mit der Hochschule erwünscht, namentlich im Interesse der Heranbildung der Lehramtskandi- daten. Als ein wesentlicher Erfolg der bevor- stehenden Verhandlungen würde es begrüsst werden, wenn sich in immer weiteren Kreisen der Naturforscher, insbesondere auch an den Hochschulen die Überzeugung von der Wichtig- keit der Fragen des mathematischen und natur- wissenschaftlichen Schulunterrichts Bahn brechen würde. Das gedeihliche Zusammenwirken von Universität und Schule ist ein Vorzug, der dem philologischen Unterrichte schon lange zugute kommt. Bei aller Achtung von der hoben Be- deutung einer litterarisch-ästhetischen und histo- rischen Bildung, wie sie der Sprachunterricht bietet, hegen wir doch die Überzeugung, dass die Ergebnisse der Naturforschung im Interesse Digitized by Google 7IO Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi:gang. No. 21. einer echt menschlichen Geistesbildung, eines Humanismus in wahrem Sinne des Wortes, nach Inhalt und Methode ausgiebige Berücksichtigung verdienen bei der Heranbildung unserer Jugend, die wir mit dem Besten ausrüsten wollen, was menschliche. Erziehungskunst und Wissenschaft zu bieten vermag. F. Klein (Göttingen), Bemerkungen zum mathematischen und physikalischen Unter- richt. Hochverehrte Anwesende! Ich möchte Ihnen als Einleitung zu dem von mir zu gebenden Referate einige Schriften vorlegen, welche ich mit meinen Göttinger Kollegen zusammen, ins- besondere meinem alten Freunde E. Riecke, über die hier in Betracht kommenden Fragen neuerdings veröffentlicht habe. Diese Schriften sind aus dem Ferienkurs für Oberlehrer der Mathematik und Physik entstanden, welcher alle zwei Jahre in Göttingen statthat') und an dem Riecke und ich nach dem seitherigen Turnus alle vier Jahre beteiligt waren. Besagter Kurs giebt uns in längeren Intervallen will- kommenen Anlass, uns darauf zu besinnen, was wir den Herren, die zu uns kommen, nicht nur an neuen Ergebnissen der wissenschafUiChen Forschung, sondern auch an Überlegungen und Nachweisen, die für den Unterricht an den höheren Schulen unmittelbar dienlich sein möchten, mitgeben können. Ich habe hier zu- nächst einen ersten Sammelband hierher ge- höriger Vorträge, der unter dem Titel: Über angewandte Mathematik und Physik in ihrer Bedeutung für den Unterricht an den höheren Schulen im Jahre 1900 erschien (Leipzig, Teubner). Der Titel lässt ja auch den Fernerstehenden erkennen, um welchen be- sonderen Stoff es sich handelt. Ich will aber zur Orientierung hinzufugen, dass der Ruf nach stärkerer Berücksichtigung der Anwendungen im mathematischen und physikalischen Unter- richt seit 1890 etwa an den höheren Schulen wie an den Universitäten immer stärker hervor- getreten ist, und dass es sich nun darum han- delte, Inhalt und Bedeutung der neu heran- kommenden Gebiete in übersichtlicher Dar- stellung vorzuführen.^) Die neue Prüfungs- 1) In den Zwischenjahren (1901, 1903 etc.) findet dann jeweils ein Ferienkars in den anderen naturwissenschaftlichen Fächern statt. 2) Die Einzelrorträge waren: E. Riecke, Geschichte ies physikalischen Unterrichts; F. Klein, Allgemeines über angewandte Mathematik und insbesondere technische Mechanik , Fr. Schilling, Darstellende Geometrie; E. Wiechert; Geodäsie; G. Bohlmann, Versicherungsmathematik; Eng. Meyer, Wärmekraftmaschinen; Th. Des Coud res, Elektro- technik. Ordnung für Lehramtskandidaten von 1898 hat angewandte Mathematik geradezu als neues Prüfungsfach eingeführt. — Ich habe hier ferner die beiden ersten Hefte eines neuen Sammel- bandes (Leipzig, Teubner, 1904), der von vorn- herein als ein Beitrag zu der heute in Breslau stattfindenden Debatte geplant war, — es fehlt noch das dritte Heft, in welchem Fr. Schilling (bisher Göttingen, nunmehr Danzig) über die Anwendungen der darstellenden Geo- metrie, insbesondere über die Photo- grammetrie handelt; dasselbe hat wegen der vielen Figuren leider noch nicht völlig fertig gestellt werden können. Trotzdem mag j hier vorweg gerade auf dieses Heft verwiesen 1 sein, weil mir daran liegt hervortreten zu lassen, I dass bei unserer Anteilnahme an den Reform- bestrebungen des mathemalischen und physika- lischen Unterrichts die Fürsorge für die Ent- wickelung der Raumanschauung keineswegs zurücktritt, wir umgekehrt derselben, indem wir dem Worte „darstellende Geometrie" die denkbar weiteste Interpretation geben, ganz besondere Sorgfalt zuteil werden lassen möchten. Das zweite Heft (um rückwärtsgehend den Bandinhalt au&uzählen) bringt neben pädago- gischen Erwägungen über Inhalt, Methode und Ziel des physikalischenUnterrichts an den Schulen (die den weiter unten noch ausfuhr- licher zu nennenden Tendenzen parallel gehen', insbesondere auch einen flott geschriebenen Artikel von K. Schwarzschild über astro- nomische Beobachtungen mit elemen- taren Hilfsmitteln.') Das erste Heft endlich mit dem Titel: Über eine zeitgemässe Umgestaltungdes mathematischen Unter- richts an den höheren Schulen behandelt in Aufsätzen von E. Götting und mir die brennende Frage, ob und inwieweit elemen- tare Teile der Differential- und Integral- Rechnung in den Schulunterricht hereingenommen werden sollen. Wir befürworten diese Massr^el gani allgemein (d. h. für alle Schulgattungen), aber zugleich in vorsichtigster Weise. Ersteres, weil ein Verständnis der mathematischen Elemente unserer modernen Kultur ohne Kenntnis und Beherrschung des Funktionsbegriffs (wenigsten« in seiner anschaulichen, durch den Verlaut einer Kurve gegebenen Form) unmöglich scheint, wojgegen andere, von früher überkommene, aber für den allgemeinen Schulzweck nicht mehr gleich wichtige Teile der Mathematik zurück- treten können, — letzteres, weil in keiner Wei.<< die Meinung sein kann, das mathematische Pensum unserer Gymnasien oder höheren Rea!- l) Die physikalischen BeitrSge sind: E. Rieck: Grandlagen der ElektrizitStslehre mit Beäehung auf <1» neueste Entwickeluag; O. Behrendsen, Physik nnd Chemi. an den höheren Schulen; J. Stark, Physik an der Schul; E. Böse, Kurse in physikiüischer Handfertigkeit. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2i. 711 anstalten zu vermehren oder auch nur zu er- schweren. Weiter hierüber in Einzelheiten ein- zugehen, verbietet sich im Augenblicke von selbst und ist auch insofern nicht nötig, als der Gegenstand gestern in einer gemeinsamen Sitzung der nächstbeteiligten Sektionen bereits eingehend durchgesprochen wurde. Verzeihen Sie, dass ich solange bei diesen Göttinger Schriften verweilte. Sie erkennen jedenfalls, dass ich mit meinen Kollegen zu- sammen schon seit Jahren den uns zunächst betreffenden Unterrichtsfragen unserer höheren Schulen besondere Aufmerksamkeit zuwende und ich also an das heutige Referat nicht etwa, wie man vielleicht glauben möchte, vom ein- seitigen Standpunkte des Universitätsmathema- tikers heranging. Immer aber schien mir als Vorbereitung zu dem Referate erwünscht, meine Kenntnis der Verhältnisse auch noch durch weitere persönliche Bezugnahme mit denjenigen Kreisen zu ergänzen, die entweder mitten in der Unterrichtsarbeit an den höheren Schulen stehen oder aber dem mathematischen und physika- lischen Unterricht unter anderen Gesichtspunkten besonderes Interesse zuwenden. In ersterer Hinsicht darf ich anführen, dass ich nicht nur mit vielen einzelnen hervorragen- den Lehrern höherer Schulen ausfuhrlich Bezug nahm, sondern insbesondere auch mit den offi- ziellen Vertretern desjenigen Oberlehrervereins, der allen hierher gehörigen Problemen seit Jahren besondere Aufmerksamkeit widmet, des Vereins zur Förderung des Unterrichts in der Mathematik und den Naturwissen- schaften; ich nehme an, dass der Vorsitzende dieses Vereins, Herr Pietzker, der hier an- wesend ist, hernach selbst das Wort ergreifen wird. Einer der grössten Schäden, unter wel- chen der Betrieb der mathematisch-naturwissen- schaftlichen Studien seither in Deutschland litt, war die Entfremdung zwischen den Vertretern der höheren Schulen und der Hochschulen; möge dieselbe durch die persönliche Aussprache der letzten Tage wenigstens auf dem Gebiete der Mathematik dauernd überwunden sein! Ferner aber kann ich berichten, dass ich an einer Vorbesprechung der uns heute inter- essierenden Unterrichtsfragen teilnahm, welche der Verein deutscher Ingenieure im Hin- blick eben auf unsere Breslauer Verhandlungen in voriger Woche in München veranstaltete. Es genüge zu sagen, dass sich dort im allge- meinen eine erfreuliche Übereinstimmung hin- sichtlich aller Grundfragen zeigte. Der Verein deutscher Ingenieure hat es sich nicht nehmen lassen wollen, an der heutigen Besprechung durch eigene Delegierte teilzunehmen, insbe- sondere wird der Kurator des Vereins, Herr v. Borries, hernach eine programmatarische Erklärung des Vereins zur Kenntnis der Ver- sammlung bringen. Ich begrüsse dieses Zu- sammengehen des Ingenieurvereins mit der Naturforschefversammlung auch aus allgemei- nen Gründen mit besonderer Freude: vereint werden wir, zunächst in der Unterrichtsfrage, ein ganz anderes Gewicht haben, als wenn jedes einzeln operiert. Es sind übrigens be- reits auch Vorbereitungen im Gange, welche eine entsprechende Verbindung mit den mass- gebenden Kreisen der * praktischen Chemiker I anbahnen sollen. Wenn aber jemand fürchten I sollte, bei 'diesen Verbindungen würden die [ Interessen der theoretischen Wissenschaft un- I billig zurückgedrängt, so meine ich, antworten ; zu können, dass dies von keiner Seite beabsich- tigt wird, dass die Verhandlungen vielmehr von vornherein in besonnerer Erwägung aller neben- einander in Betracht kommender idealer und praktischer Gesichtspunkte geführt werden sollen. Hochgeehrte Anwesende ! Wenn ich solcher- weise einigermassen vorbereitet vor Sie hintrete, so beabsichtige ich trotzdem heute noch in keiner Weise, so wenig wie mein verehrter Herr Vorredner, Ihnen bestimmte Thesen vorzulegen oder gar Sie um Annahme von Thesen zu bitten. Der Gegenstand ist dazu viel zu um- fangreich und vielseitig, insbesondere auch das Verhältnis zwischen den biologischen Wünschen und denjenigen, die ich zu vertreten habe, noch nicht genügend geklärt. Die Formulierung be- stimmter Thesen wird später möglich sein, wenn erst die Dinge, wie ich hoffe, in einer grösseren von der Naturforscherversammlung einzusetzenden Kommission allseitig durchge- sprochen sein werden. Heute ist meine Auf- gabe nur, Sie über die neueren Bestre- bungen und die hervortretenden Bedürf- nisse auf den Gebieten des mathema- tischen und physikalischen Unterrichts unserer höheren Schulen im allgemeinen zu orientieren und damit hoffentlich Ihr ganzes Interesse für diese Fragen und Ihre dauernde Mitwirkung zur Förderung derselben zu gewinnen. Die philologischen Kreise können uns ein Vorbild sein! Sowie durch die Schulreform von 1900 die neue Grundlage gegeben war, haben sie mit grösstem Eifer eingesetzt, um innerhalb der neu gege- benen Bedingungen ihren Unterrichtsbetrieb von innen heraus zu beleben und zu kräftigen. Die Vertreter der alten wie der neuen Sprachen sind gleichmässig an der Arbeit. Dabei zeigt sich eine erfreuliche Kooperation aller betei- ligten Kreise an Schule und Universität und eine uns bislang unbekannte Unterstützung auch durch die Schulbehörden. Möchten wir bald auf unserer Seite von etwas ähnlichem be- richten können! Digitized by Google 712 Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 2i. Um nunmehr zu besonderen Bemerkungen über den mathematischen Unterricht über- zugehen, muss ich zunächst erwähnen, was Ihnen allen bekannt genug ist, nämlich, dass im letzten Jahrzehnt in ausgedehnten Kreisen, die weit auch in den Bereich der Naturforscher- gesellschaft hereingreifen, eine stark antima- thematische Strömung hervortrat, die wie eine mächtige Woge den Besitzstand überflutet, dessen sich die Mathematik in Wissenschaft und Unterricht seither erfreute, und denselben vielfach wegzuschwemmen droht. Die philo- sophische Überlegung: dass Wogen vorüber- ziehen, dass auf schlechtes Wetter immer wieder auch gutes folgt, erschöpft glücklicherweise nicht das, was Ihr Referent zu dieser Erschei- nung zu sagen hat. Ich habe vor allen Dingen auszusprechen, dass die gesamte Bewegung ihre Stärke aus gewissen Einseitigkeiten zieht, mit denen der mathematische Gedanke vielfach zur Geltung gebracht wurde. In den Gebieten der Anwendungen ist es der verfrühte mathe- matische Ansatz, der ohne genauere Kenntnis der in Wirklichkeit massgebenden Bedingungen vorangestellt wird und dann das Interesse von der Erfassung der eigentlichen Fragen ablenkt; beimUnterrichtistesdieausschliesslicheBetonung der logischen Zusammenhänge unter Zurück- schiebung der psychologischen Momente. Die logische Überlegung ist für die Mathematik, was das Skelett für den tierischen Organismus (der ohne das Skelett keinen Halt hat), aber es wäre eine merkwürdige Zoologie und ein sehr verfehlter zoologischer Unterricht, der vom Beginn an nur von dem Knochengerüst der Tiere handeln wollte! Es fehlt die Zeit, um diese Bemerkungen hier weiter auszuführen. Hoffen wir, dass die Einseitigkeiten, die bei uns bestanden haben mögen, in nicht zu ferner Zeit überwunden sein werden und dass dann der mathematische Gedanke nach der ihm inne- wohnenden unzerstörbaren Kraft in neuer Stärke hervortreten wird! Dies ist jedenfalls das Pro- gramm, welches ich gegenüber der berührten Frage vertrete. Glücklicherweise kann ich nun ferner be- richten, dass der Umschwung in der Vertretung der Mathematik nach aussen hin, den ich all- gemein befiirworte, im Unterrichte an den höheren Schulen schon lange Zeit eingeleitet und weit fortgeschritten ist. Die Bewegung reicht in ihren Anfängen mindestens 30 Jahre zurück, aber hat bis jetzt, wie es scheint, in allgemeinen Kreisen noch nicht diejenige Be- achtung gefunden, die sie verdient. Da ist zu- nächst die Voranstellung der genetischen Unterrichtsmethode statt der in früheren De- zennien herrschenden deduktiven, sodann die selbständigePflegederRaumanschauungdurch Konstruktion und Zeichnung (auf die ich schon in meinen einleitenden Bemerkungen Bezug nahm), endlich die Berücksichtigung der An- wendungen beim Unterricht (die ich eben- falls bereits nannte) — , also der Beziehungen der Mathematik zu der exakten Naturwissenschaft und allen der mathematischen Formulierung fähigen Gebieten des Lebens, Das logische Element soll darum nicht verkümmern, sondern auf Grund der anderweitigen begleitenden Ent- wickelungen allmählich, von Klasse zu Klasse fortschreitend, immer deutlicher herausgearbeitet werden. — Und hier ordnet sich nun das, was ich mit meiner neuen Schrift will, als eine Fortsetzung des Begonnenen ein. Das funk- tionentheoretische Denken in der sozusagen nai- ven Form, in der es von den grossen Mathe- matikern des 18. Jahrhunderts entwickelt wurde, also die elementare Lehre von der Differential- und Integralrechnung, hat im Laufe des neun- zehnten Jahrhunderts alle Gebiete exakter For- schung immer vollständiger durchdrungen, — von der Physik be^nnend, die sich in dieser Hinsicht als erste neben die von je mathema- tisch formulierte und darum als Vorbild die- nende Astronomie stellte, bis hin zur Statistik und dem Versicherungswesen. Den Unter- richt an den höheren Schulen so zu füh- ren, dass der Schüler instand gesetzt werde, die solcherweise gewonnene Geltung der Mathematik nach ihrer all- gemeinen Bedeutung zu verstehen, das ist die Aufgabe. Ich will doch ausdrücklich aussprechen, dass ich die Gedanken, welche ich in dieser Hinsicht in meiner neuen Schrift entwickele, keineswegs als neue Entdeckungen ansehe. Sie finden in der Schrift selbst vielfache Bezugnahme auf andere Autoren, welche dasselbe Ziel verfolgen, insbesondere die sehr bemerkenswerten neuen Bestrebungen der Franzosen. Sie finden auch die Angabe, dass sich die Praxis unserer Schulen, ohne dass dies nach aussen besonders hervor- tritt, dem Ziele, welches ich befürworte, bereits wesentlich genähert hat. Ich habe für vielfache Zuschriften und Mitteilungen zu danken, die mich hierüber noch genauer belehrten. Um nur zwei Namen zu nennen, die ich in meiner Schrift noch nicht aufliihrte, so verweise ich hier auf die Programmabhandlungen von Seeger (t Direktor des Realgymnasiums in Güstrow), wo in überzeugender Weise dargethan wird, dass man in der Physik ohne eine systematische Aus- einanderlegung der Grundbegriffe der Differen- tial- und Integralrechnung nicht auskommt, wenn man sich nicht ungenauester Ausdruckweisen und doch wieder sehr gequälter Überlegimgen bedienen will '), dann auf verschiedene Pubii- ' i) Man sehe z. B. die Programmabhandlang des Re«lg7in- nasiums ztt Güstrow: „BemerkuDgen über Abgrenzung aod Verwertung des Unterrichts in den Elementen der Infinitesi- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 713 Kationen von A. Höfler (damals in Wien, jetzt in Prag), der schon vor Jahren einer Einfuhrung der Diflferential- und Integralrechnung in be- schränkter Form auch in den Unterricht der humanistischen Gymnasien das Wort redete.') Es gilt nicht mehr, neue Gedanken zu finden, sondern die richtigen Gedanken innerhalb der gegebenen Verhältnisse in richtiger Weise zur Geltung zu bringen. Wir wären weiter, wenn das verflossene Jahr- hundert der Verbreitung allgemeinerer mathe- matischer Kenntnisse in weitere Kreise nicht vielfach ungünstig gewesen wäre. So hat der herrschende Neuhumanismus mit seinen vor- wiegend literarisch-ästhetischen Interessen man- nigfach hemmend gewirkt, — für den Neuhuma- nismus kommt die Mathematik, wenn überhaupt, so nur nach ihrem formalen Werte, nicht nach ihrem Inhalt in Betracht, im strikten Gegensatz zu der Wertschätzung, deren sich unsere Wissen- schaft im Zeitalter des Rationalismus erfreute. Eine besondere Hemmung hat sich aber auch daraus ergeben, dass die mathematischen For- scher, insbesondere an den Hochschulen, in ihrer Mehrzahl ausschliesslich von den Interessen ihrer Spezialität beherrscht waren. Sollte die Hoffnung trügen, dass sich mit dem beginnen- den 20. Jahrhundert ein Umschwung zu Gunsten der hier vertretenen Tendenzen vorbereitet.'' Es ist ja unmöglich, hier tiefer in Einzel- heiten einzugehen. Daher will ich den Unter- schied der humanistischen Gymnasien und der höheren Realanstalten hinsichtlich der von ihnen zu erreichenden Ziele des mathematischen Un- terrichts nur eben streifen. Das Wesentliche für die von mir 'vertretene Auffassung ist, dass sich der mathematische Unterricht in das allgemeine Lehrziel der jeweiligen Schule einfügt. Er wird also an den humanistischen Gymnasien mehr nach historischer sowie nach philosophischer Seite ausgreifen, an den Real- anstalten mehr nach selten der Anwendungen und der praktischen Fähigkeiten. Alles übrige lasse ich an dieser Stelle unbestimmt, indem ich wegen der Ausführungen auf meine Schrift verweise (in der u. a. von einem spezifisch mathematisch-naturwissenschaftlichen Ideale der höheren Realanstalten die Rede ist). Hier kann nur das für alle Schulgattungen gemein- sam Geltende klar hingestellt werden. Ich werde in dieser Hin.sicht noch sagen, dass der mathe- matische Unterricht, wie ich ihn hier befür- worte (übrigens soweit in genauer Übereinstim- mung mit den 1901 erschienenen neuen preussi- malrechnuDg" (Ostern 1894). — Ein Mittelpunkt für den Be- trieh der Infinitesimalrechnung ist seit Anfang der 70er Jahre insbesondere auch das Wiesbadener Realgymnasium ge- wesen. l) Vergl. z. B. „Bemerkungen zu den Berliner. Verhand- lungen aber Fr.->gen des höheren Unterrichts." (österreichische Mittelschule, V. Jahrgang, Wien 1891.) I sehen Lehrplänen), zur wesentlichenEntlastung der Nachbarfächer beitragen wird. Denn wir werden in der Lage sein, die mathematische Behandlung physikalischer Aufgaben, die in den physikalischen Stunden die freie Entifaltung des physikalischen Gedankens so häufig hemmt, in die mathematischen Stunden hereinzunehmen, ebenso beispielsweise die fiir die Schule uner- lässlichen mathematischen Entwickelungen aus den Gebieten der Geographie und Astronomie. Wir werden in dieser Hinsicht die besten Freunde der Naturwissenschaften sein und verlangen dafür nur eines: dass man uns die bisherige Stundenzahl belässt (4 Stun- den auf den Oberklassen der Gymnasien, 5 Stunden desgl. auf den Realanstalten). Es ist an sich ein Unding, die Stundenzahl eines Faches in dem Augenblicke vermindern zu wollen, wo man demselben erweiterte Aufgaben stellt. Wir brauchen unsere jetzige Stundenzahl, weil der mathematische Unterricht nur erfolgreich ist, wenn er mit einer gewissen Breite auf den Schüler wirkt, so dass dieser sich das Gehörte als wirk- liches geistiges Eigentum erwirbt, wozu fort- währende Übung an Aufgaben und vielfache Wiederholung unerlässlich ist. Nach dem Urteil aller erfahrenen Lehrer, mit denen ich hierüber sprach, sind hierfür die seither geltenden Stun- denzahlen eben ausreichend. Es ist also sehr be- denklich, dass die Reformgymnasien die Zahl der Mathematikstunden auf den oberen Klassen auf 3 herabgesetzt haben; die Stundenvermehrung, welche sie dafür der Mathematik in den mitt- leren Klassen konzediert haben, scheint um so weniger ein Äquivalent zu bieten, als in den Oberklassen der Reformschulen, wie schon mein geehrter Herr Vorredner betonte, alle Unter- richtsenergie den sprachlichen Fächern zugute kommt. Wir protestieren namentlich aber auch gegen die Verordnung von 1892, die den ma- thematischen Unterricht auf der Tertia der Gymnasien, trotzdem dort Geometrie und Al- gebra beide zum ersten Male in wissenschaft- licher Form einsetzen, auf nur 3 Stunden herab- drückt. Ich habe endlich noch an meine engeren Fachgenossen eine Bitte. Im Bereiche der hohen mathematischen Forschung stehen zur Zeit die Untersuchungen über die Grundlagen unserer Wissenschaft, ihre Voraussetzungen, oder, wie man lieber sagt, ihre Axiome im Vorder- grunde des Interesses. Es liegt so nahe, dass ein eifriger Mathematiker es unternimmt, die hierin erreichten Fortschritte in den Schulunter- richt hineinzutragen. Geschieht dies in vor- sichtiger Form, mehr andeutungsweise, in Prima, vor Schülern, die der Lehrer erfolgreich an ab- straktere Gedankengänge gewöhnt hat, so wird dies niemand tadeln. Aber es giebt Verfasser, die ihre für die Schule bestimmten Lehrbücher Digitized by Google 714 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. mit einer ausfuhrlichen und abstrusen Darlegung neuer Axiomsysteme beginnen. Das mag wissenschaftlich sehr interessant sein — bei unseren Lehrern werden Sie damit keinen Er- folg haben. Die deutsche Schule, wie sie sich in den letzten Jahrzehnten entwickelt hat und entwickeln musste, weist solche Versuche un- bedingt zurück. Ihr erster Grundsatz ist, überall an die Fassungskraft und das natürliche Interesse ihrer Zöglinge anzuknüpfen. Das Vorbild des Euklid, mit dem man von je das entgegenge- ! setzte Verfahren gestützt hat, ist irreleitend. Man sollte jeder Ausgabe des Euklid verdrucken, , dass der grosse Verfasser der „Elemente" ganz ! gewiss nicht für Knaben geschrieben hati Im ' übrigen, wenn Sie hierüber und über sonstige j Fragen des mathematischen Unterrichts Aus- j führlicheres von berufener Seite suchen, so ver- weise ich Sie auf die Vorträge, welche hervor- , ragendste französische Mathematiker hierüber im letzten Sommer gehalten haben. ^ Lesen t Sie insbesondere, was dort H. Poincare über i die spezielle hier vorliegende Frage sagt!^) | Gestatten Sie mir nunmehr, hochgeehrte Anwesende, entsprechende Ausfuhrungen über den physikalischen Unterricht. Dass der physikalische Unterricht an den Schulen einen ganz anderen Zweck hat, als der mathematische, dass er naturwissenschaftliche Beobach- j tung und naturwissenschaftlichesDenken [ zu üben hat und dass hierbei die Mathe- 1 matik nur die Bedeutung eines allerdings unerlässlichen Werkzeugs hat, darüber i sind nachgerade wohl alle beteiligten Kreise einig. Von hier aus ergibt sich ein allge- meiner erfreulicher Aufschwung des physika- : lischen Betriebs, der aber auf allerlei Schwierig- j keiten stösst, die ich hier bezeichnen muss. | Da ist zunächst die Beschaffung ausrei- : chender Sammlungen und Arbeitsräume, die nicht ohne grössere finanzielle Mittel durch- geführt werden kann (soviel im einzelnen durch gemeinsame Beschaffung zweckmässiger Ap- parate etc. gespart werden mag). So viel zu sehen, ist die Lage der einzelnen Anstalten in dieser Hinsicht sehr ungleich. An einzelnen, I CoDfereoces du mos^e pedagogique, Paris 1904: L'en- seigoement des sciences math^matiques et des sciences phy- .si(|ttes par MM. H. Poincare, G. Lippmann, L. Poin- car^, P. Langevin, E. Borel, F. Marotte avec ane intro- duction de M. L. Liard. 2) Vergl. auch verschiedene Stelleo in H. Poincare, La science et I'hypothfese (deutsch von F. und L. Linde - mann unter dem Titel: Wissenschaft und Hypothese, Leipzig, 'l'euboer, 1904). — Ich verweise gern auch noch allgemein auf den Artikel von F. Marotte: „les r^centes r^formes de l'enseignement des math an eine auf vorangehende Kenntnis der Mechanik gestützte Energetik.) Endlich neuerdings Ein- richtung propädeutischer physikalischer Kurse i) Vergl. wegen aller dieser Dinge einen Aufsatz von H. Hahn im Sonderheft 3 der Zeitschrift fiir physikalischen und chemischen Unterricht, Herbst 1904. 3) So O. Behrendsen in dem neuen Göttinger Sammel- bande. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 715 in den mittleren Klassen, wie sie übrigens in Österreich längst bestehen.') Inzwischen scheint es, dass alle diese Er- leichterungen nicht ausreichen. Jedenfalls rufen die Physiklehrer lebhaft nach mehr Stunden, wie dies andererseits mit dringenden Gründen die Vertreter der übrigen naturwissenschaftlichen Fächer tun. Die Änderungen im mathema- tischen Unterricht, die ich oben befürwortete, betreffen nur den inneren Betrieb der Mathe- matik selbst; sie können dementsprechend, so- bald man will, ohne weiteres durchgeführt wer- den. Physik und die anderen Naturwissen- schaften aber gehen mit ihren Wünschen wesent- lich weiter, sie treten entweder miteinander oder mit anderen Unterrichtsfächern in Kollision. Es wird die schwierige Aufgabe Ihrer Kommission sein, hier einen gangbaren Ausweg zu finden. Schon hier aber bitten wir die Schulbehörden, diesen Fragen alle Auf- merksamkeit zuzuwenden. Was den Unterricht in Physik und Chemie angeht, so scheint kein Zweifel zu sein, dass das Ausland die deutschen Schulen vielfach überflügelt hat.^) Und zwar wird die grosse Sorgfalt, die beispielsweise in England und Amerika dem physikalischen und chemischen (wie auch dem mathematischen) Unterrichte neuerdings zugewandt wird, aus- drücklich damit begründet, dass man hofft, solcherweise die Bevölkerung für den Konkurrenzkampf der Nationen auf dem Gebiete der Industrie und der militäri- schen Geltung tüchtiger zu machen! Fürwahr ein wichtiger Grund, vielleicht mehr geeignet, unseren Wünschen bei den mass- gebenden Instanzen Gehör zu verschaffen, als alle die idealen Überlegungen, mit denen wir sonst operieren. Im übrigen aber sei hier generell auf Poskes Zeitschrift für den physikalischen und chemischen Unterricht aufmerksam gemacht, in der alle hier interessierenden Fragen nun schon lange Jahre hindurch eine ebenso vielseitige als von grossen Gesichtspunkten geleitete Vertretung gefunden haben. Vielleicht wäre es gut, wenn die Fach- genossen an der Universität und der tech- nischen Hochschule den dort hervortretenden Bestrebungen unserer Oberlehrerkreise eine er- höhte Aufmerksamkeit zuwenden wollten. Ich habe den Eindruck, dass in dem Masse, wie diese Bestrebungen an der Schule Boden ge- 1) Der östeireichische Lehrplan ist Überhaupt durch die Abstufung, welche er für alle Fächer des mathematisch-natur- wissenschaftlichen Unterrichts durchzuführen weiss, wie auch durch die eingehenden sichtlich von fachkundigster Hand her- rührenden methodischen Bemerkungen sehr beachtenswert. 2) Ich eitlere hier nur den demnächst in der Zeitschrift für physikalischen und chemischen Unterricht erscheinenden .\ufsatz von K. Fischer: „Der naturwissenschafUiche Unter- richt — insbesondere in Physik und Chemie — bei uns und im Auslande". Derselbe enthält zahlreiche interessante Einzel- angaben. winnen, die für unsere jungen Studenten be- stimmte einleitende Vorlesung über Experimen- talphysik höher einsetzen kqnnte, zumal wenn gleichzeitig der mathematische Unterricht an den Schulen eine für das physikalische Studium geeignetere mathematische Vorbildung zur Ver- fügung stellen wird. Die Heranbildung tüchtiger Lehrer — das ist schliesslich der Punkt, der bei allen Reformbewegungen, die wir für die höheren Schulen hegen mögen, als der wichtigste allen anderen voransteht. Ich möchte hierüber umso lieber einige Worte sagen, als hier die Stdle ist, wo die Universität zu unmittelbarer Mit- wirkung berufen ist und ich dementsprechend aus eigner Erfahrung reden kann. Es gilt eine doppelte Gefahr zu vermeiden. Einmal, dass wir zu hoch greifen und die Ausbildung des späteren Oberlehrers mit derjenigen des Akademikers verwechseln, für den wissen- schaftliche Konzentration auf ein einzelnes Problem bis hin zur Erprobung der eigenen produktiven Kraft als Hauptaufgabe erscheint. Dann wieder, nach der anderen Seite, dass wir nach dem Muster der Lehrerseminare aus- schliesslich eine gleichförmige Ausbildung der Lehramtskandidaten von breitem enzyklopädi- schen Charakter anstreben. Der richtige Weg, wie ich ihn verstehe, führt in der Mitte zwischen diesen Extremen hindurch. Beim Studium der Lehramtskandidaten — so etwa möchte ich es formulieren — ist so viel Übersicht und Einsicht betreffs aller mit dem Schul- unterricht in Verbindung stehender Teile der einzelnen Wissenschaft anzu- streben, dass eine brauchbare Grund- lage für eine spätere selbständige Be- rufstätigkeit gewonnen wird. Hierin Hegt, dass wir den Umfang des Studiums weder zu eng noch zu weit wählen dürfen. % Jedenfalls kommen wir zu der Schlussfolge- rung, dass wir die mathematisch-physikalischen Studien von den biologischen im allgemeinen abtrennen müssen. Denn jedes dieser beiden Gebiete ist jetzt so breit entwickelt und ver- langt, wenn es gründlich und umfassend ge- trieben werden soll, auf der Universität so viel Zeit (nicht nur durch Vorlesungen, sondern namentlich auch durch Übungen, Praktika und eigene Arbeiten), dass es für einen Mann von mittlerer Begabung ganz unmöglich scheint, nach beiden Seiten Genügendes zu leisten. Wir meinen auch, dass beispielsweise ein Kandidat, der mit der Lehrbefähigung in reiner Mathe- matik und Physik diejenige in angewandter Mathematik verbindet und damit eine gewisse geschlossene Bildung erworben hat, fiir die I Schule wertvoller sein müsste, als ein anderer, ' der sich kümmerliche Nebenkenntnisse in den Digitized by Google 7i6 Physikalische 2^itschrift. 5. Jahrgang. No. 21. beschreibenden Naturwissenschaften erwarb, dafiir aber seine Hauptfächer nur einseitig be- trieb. Die Schulverwaltungen neigen ja zunächst zu einer entgegengesetzten Auffassung: sie wünschen sich Kandidaten, welche auf Grund ihrer Zeugnisse von vornherein möglichst viel- seitig zu verwenden sind. Ich verstehe die Not- wendigkeit, jüngere Lehrkräfte unter Umständen vielseitig zu beschäftigen, aber es ist die Frage, ob hierzu derjenige, der ein gründ- liches Studium auf engerem Gebiete bewäl- tigt hat, vermöge seiner grösseren geistigen Selbständigkeit nicht schliesslich geeigneter ist, als ein anderer, der von der Universität nur oberflächliche Kenntnisse mitbrachte. Ich kann an die Schulverwaltungen nur die Bitte richten, von den tatsächlichen Verhältnissen an der Universität immer wieder nähere Kenntnis zu nehmen und die dadurch gegebenen Notwendig- keiten bei der Beurteilung des Kandidaten nach Möglichkeit in Betracht zu ziehen. Mögen Sie dafür die Versicherung entgegennehmen, dass wir wirklich nicht beabsichtigen, aus jedem Lehramtskandidaten einen gelehrten Forscher zu machen, sondern dass uns die Brauchbarkeit des Mannes fiir die Schule am Herzen liegt! Nach anderer Seite ist freilich meine Meinung, dass wir den Unterricht der Lehramtskandidaten an der Universität unter den Gesichtspunkten, die ich gerade hervorhob , noch vielfach werden bessern können. Was Mathematik angeht, so mehren sich neuerdings die hierher gehörigen Aufsätze und Vorträge in erfreulicher Weise.') Physik betreffend kann ich auf den bereits oben genannten Artikel von E. Böse im neuen Göttinger Sammelbande verweisen.*) Ich habe vor einigen Tagen die entsprechenden ausgezeichneten Einrichtungen gesehen, welche in Berlin, in der alten Urania, unter Leitung von Herrn Geh. -Rat Vogel getroffen sind. Jüngere Lehrer finden dort systematische An- leitung zur Anfertigung und Handhabung phy-« sikalischer und chemischer Demonstrations- apparate oder auch zur Anlegung biologischer Sammlungen und Herstellung einfacher biolo- gischer Präparate. Vielleicht kann man sagen, dass diese besonderen Einrichtungen überflüssig wären, wenn der Universitätsunterricht der Lehramtskandidaten überall zweckmässig ent- wickelt wäre. Was insbesondere die Lehramts- kandidaten der Mathematik und Physik angeht, so möchte ich noch ein Wort über deren Aus- bildung an den technischen Hochschulen sagen. i) Vergl. z. K. den Aufsatz von P. Stäckel im Maibefte iler Jahresberichte der Deutscheu Mathematilcervereinigung, 1904 („.Angewandte Mathematilc und Physilc an den deutschen Universitäten"); diinn Vorträge von A. Gutzmer und P. Stäckel auf dem letzthin (Aug. 1904) in Heidelberg abge- haltenen Internationalen Malhematikerkongresse (dessen „Ver- handlungen" b.ald ausgegeben werden sollen) etc. etc. 2) Über Kurse in physikalischer Handfertigkeit. So wie die Verhältnisse sich jetzt entwickelt haben, kann ich nur befürworten, an allen tech- nischen Hochschulen dahingehende Einrichtun- gen zu treffen. Denn die moderne Technik ist ein so wesentlicher Bestandteil unserer heutigen Kultur, dass wir ihr einen unmittelbaren Eiii- fluss auf das heranwachsende Geschlecht der späteren Lehrer gestatten müssen. Aber frei- lich müssten an der technischen Hochschule fiir die Lehramtskandidaten eigene Einrichtungen getroffen werden ; es genügt nicht, dieselben auf die für die Ingenieure ohnehin gehaltenen Vor- lesungen und Übungen zu verweisen. — Wichtig insbesondere ist aber, dass die wissenschaftliche Ausbildung und Arbeit der Oberlehrer mit der Studentenzeit nicht abge- schlossen sei. Nicht die selbständige wissen- schaftliche Forschung (die immer nur das Vor- recht weniger sein wird), wohl aber die wissen- schaftliche Verarbeitung der von anderer Seite neu gewonnenen Fortschritte (Verarbeitung für die Zwecke der Schule) sollte ein allgemeines Attribut der Oberlehrertätigkeit sein. Wir begrüssen die Ferienkurse (die immer weitere Verbreitung finden) als ein vorzügliches Mittel, in dieser Hinsicht immer neue Anregungen zu verbreiten. Aber sie sind fiir sich nicht ge- nügend, sie sind nur wie eine Art Abschlags- zahlung. Was wir wünschen, sind regel- mässige Urlaubssemester, welche dem Lehrer Gelegenheit geben sollen, nach Jahren absorbierender Amtstätigkeit immer wieder freie wissenschaftliche Umschau zu halten und durch persönliche Bezugnahme und Einsicht auf Reisen hier und dort von allen Fortschritten, die auf seinem Gebiet Bedeutung haben mögen, wie insbesondere von dem Eingreifen dieses Gebietes in das allgemeine Getriebe der mensch- lichen Kultur Kenntnis zu nehmen. Ich wende mich zum Schluss noch einmal an die Schulbehörden und diejenigen, die hinter ihnen stehen, die Finanzverwaltungen. Alle Fortschritte, die wir im Unterrichtswesen wün- schen mögen, insbesondere diejenigen, welche den naturwissenschaftlichen Unterricht betreffen, kosten Geld. Wir verstehen, dass unseren Vorschlägen daher nur nach ernster Prüfung entsprochen werden kann, aber wir bitten, Inder Tat in eine solche Prüfung einzutreten. Und noch ein zweites Spezielles mag hier als Wunsch vorgetragen werden. Soviel ich weiss, wird es in den einschlägigen Verwaltungskreisen selbst vielfach beklagt, dass namentlich in den mittleren Instanzen so wenige Sachverständige vorhanden sind, die auf Grund ihrer früheren Studien das Gebiet des mathematisch-natur- wissenschaftlichen Unterrichts von innen herau.« beherrschen. Hier bitten wir, je eher je besser, ändernd einzugreifen. Denn wir leiden unter Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 717 der Empfindung, dass Wünsche von unserer Seite seit Jahren vielfach nur deshalb haben zurückstehen müssen, weil ihnen an der zunächst in Betracht kommenden Stelle nicht die richtige sachgemässe Würdigung zuteil ward. Im übrigen aber richte ich einen Appell an das grosse Publikum der Gebildeten. Es genügt nicht, dass wir die Leistungsfähig- keit des Oberlehrers steigern, sondern wir müssen demselben auch die Berufsfreudig- keit wiedergewinnen, von der man sagt, dass dieselbe hin und wieder verloren gegangen .sein soll. Hierzu aber können Sie alle bei- tragen, indem Sie die eigenartigen Schwierig- keiten studieren, die der Unterricht an den höheren Schulen, der wissenschaftlich und pä- dagogisch zugleich sein soll, mit sich bringt, und daraufhin den Männern, welche der Über- windung dieser Schwierigkeiten ihre Lebens- arbeit zuwenden, verständnisvolle Sympathie und Hochachtung entgegenbringen! Fr. Merkel (Göttingen), Wansche betrefFend den biologischen Unterricht. Das in folgendem zu gebende Referat soll die Wünsche zum Ausdruck bringen, welche wir Biologen bezüglich des Unterrichtes in der Biologie in den höheren Lehranstalten hegen. Ich möchte dabei sogleich vorausschicken, dass meine Ausfuhrungen alle schultechnischen Erörterungen beiseite lassen werden, da es sich nur um die materielle Seite der Frage handelt; doch darf ich vielleicht der Über- zeugung Ausdruck geben, dass es voraussicht- lich für alle Anstalten möglich sein wird, unseren Wünschen ohne Vermehrung der Stundenzahl, nur durch Einschränkung rein philologisch-lin- guistischer Gegenstände Genüge zu leisten. Ich beschränke diese Wünsche auf das AUer- allgemeinste und verweise im übrigen auf die von Prof. Verworn redigierte Schrift: Beiträge zur Frage des naturwissenschaftlichen Unter- richtes an den höheren Schulen. Jena 1904. Es bleiben nur ihrer zwei übrig: Erstens müssen wir wünschen, dass alle Schüler, welche sich eine allgemeine Bildung aneignen wollen, beobachten lernen, in erster Linie diejenigen, welche sich in der Folge dem Studium der belebten Natur zu widmen ge- denken, ausserdem aber auch die übrigen, welche sich einem anderen Berufe zuwenden. Zweitens müssen wir wünschen, dass alle Schüler höherer Bildungsanstalten einen Begriff von den wichtigsten Funktionen des menschlichen Körpers auf ihren ferneren Lebensweg mitnehmen. Wer, wie ich, die jungen Leute direkt von der Schule weg erhält, um ihnen das Funda- ment der Medizin, die Anatomie zu lehren, der weiss, dass denen, welche nicht ein ganz aus- gesprochenes Talent dazu mitbringen, die Fähig- keit, zu beobachten, völlig abgeht. Ahlborn sagte in Hamburg sehr richtig, dass die ge- druckten und geschriebenen Wortbilder und nicht die Vorstellungen von den Dingen den Hauptinhalt des Unterrichtes ausmachen und es ist in der That der rein philologischen Methode des in der Schule betriebenen Bücher- studiums zuzuschreiben, dass den jungen Leuten die Betrachtung der Natur nichts zu sagen weiss. Ich gehe sogar noch weiter und behaupte, dass allen Kindern eine vortreffliche Beobachtungs- gabe eigen ist, welche man nur zu pflegen brauchte, welche jedoch durch die bestehende Unterrichtsmethode geradezu zur Verkümmer- ung gebracht wird. Welch feine und treffende Bemerkungen hört man oft kleine Kinder über das äussern, was ihre Aufinerksamkeit erregt und wie sehr wird das alles später überwuchert durch die Sorge um die unregelmässigen Verba, die Bildung des Aoristes und ähnliches. Meine erste Aufgabe ist es alijährlich, die Studierenden daran zu gewöhnen, das be- schreiben zu lernen, was sie sehen und es muss kostbare Zeit dazu verwendet werden, elemen- tare Dinge zu lehren, welche gekannt sein sollen, wenn das Universitätsstudium beginnt. Wenn ich mir z. B. ein mikroskopisches Prä- parat beschreiben lassen will, so kann ich im Anfang sicher sein, dass der weniger Fleissige peinlich schweigt, dass mir der Strebsame aber nicht das Präparat mit all seinen Zufälligkeiten erklärt, sondern ein Kapitel des Lehrbuches rezitiert. Wie tief die falsche Hochachtung vor dem Bücherstudium sitzt, bewies mir eine Examenserfahrung. Ein Kandidat zog in der Staatsprüfung, also nach Beendigung des ganzen medizinischen Studiums, die Frage „Gehirn". Er erhob sich und bat mich, das Examen abzu- brechen, da er nicht mehr die Zeit gefunden habe, sich auf diese Frage vorzubereiten. Mein Hinweis auf die unangenehmen Folgen seines Vorgehens vermochte den jungen Mann, die Beantwortung zu versuchen und er bestand mit der Note „gut". Er hatte geglaubt, ein Studium am Präparat, welches er fleissig und mit Ver- ständnis durchgeführt hatte, genüge nicht, wenn nicht das Studium des Lehrbuches die höhere Weihe gegeben habe. Diesem eklatantesten Fall könnte ich eine grosse Zahl ähnlicher Er- fahrungen anreihen. Wir müssen also darauf dringen, dass den Schülern die lebendige Natur als das Buch klar gemacht wird, in welchem sie zu lesen haben, und dass die litterarischen Hilfsmittel nur solche zweiten Ranges sind. Dieses Ziel ist aber nur Digitized by Google 7i8 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. dann zu erreichen, wenn sich die Schüler während ihrer ganzen Schulzeit mit biologischen Dingen beschäftigen. Leider ist nun aber die Biologie aus den oberen Klassen, wo die allmählich auf- tretende Fähigkeit eigenen Urteils die Bemüh- ungen des Lehrers so wirksam unterstützen würde, gänzlich verbannt, so dass den Schülern das, was sie etwa in den unteren Klassen ge- lernt haben, wieder verloren geht und ich stehe nicht an, zu sagen, dass die Zeit, welche Lehrer und Schüler auf Biologie verwandt haben, zum grossen Teil verloren ist, da bei den jüngeren Schülern die Auffassungskraft noch nicht soweit ausgebildet ist, dass die gelernten Thatsachen auch ohne ständige Übung fest genug sitzen, um einen unveräusserlichen Schatz ftirs Leben zu bilden. Das meiste wird vergessen, was mit Sicherheit aus der Art zu schliessen ist, wie die jungen Studenten sämtlich den biolo- gischen Aufgaben gegenüber treten, gleichgültig, ob sie aus einer Realanstalt oder aus einem sogen, humanistischen Gymnasium kommen. Die Physik dagegen, welche bis zum Abgang von der Schule getrieben wird, sitzt so fest und ist meist so gut verstanden, dass man auf den Kenntnissen in diesem Fach ohne weiteres fortbauen kann. Die Hamburger Thesen geben auch dem Wunsche, dass der biologische Unter- richt durch alle Klassen geführt werde, ent- schiedenen Ausdruck. Ich bin in der Lage, Vorschläge, in welcher Art das von uns angestrebte Ziel erreicht werden soll, für die Realanstalten nicht zu benötigen, da wir gar nichts anderes wünschen, als eine Wiederherstellung der Verhältnisse, welche vor 1879 in vielen Teilen Deutschlands bestanden haben und eine Ausdehnung derselben auf die sogen, humanistischen Gymnasien. Soweit ich sehe, hat sich nur in Bremen eine neunklassige Anstalt in der alten Weise erhalten. Wer sich für die Sache interessiert, wird mit Nutzen den Aufsatz von Prof. Fr icke (Unterrichtsblätter für Math, und Naturw. 9, 1903, No. 5 und 6) übei- diese Schule lesen. Wenn ich mir zwei spezielle Bemerkungen erlauben darf, dann möchte ich erstens für den biologischen Unterricht im allgemeinen em- pfehlen, die Systematik thunlichst zurücktreten ' zu lassen, obgleich sie durchaus nicht vollständig vermieden werden soll und kann. Einerseits ist auf das dringendste davor zu warnen, den Schülern die Freude an der Natur durch geist- i tötende Rubrizierung zu verderben, andererseits dürfte es notwendig sein, sie mit den grossen Abteilungen des Tier- und Pflanzenreiches be- kannt zu machen; wie überall, so ist auch hier ' die goldene Mittelstrasse die richtige. Zweitens möchte ich davor warnen, den Unterricht in das Prokrustesbett des Reglements einzuzwängen. Die Natur ist unendlich gross und die Vor- ! bildung und spezielle Neigung des einzelnen Lehrers sehr verschieden. Weiss er nur den Schülern von der Begeisterung mitzuteilen, welche ihn selbst erfüllt, dann ist es vollständig gleichgültig, ob sie etwas mehr zoologische, oder etwas mefc- botanische Kenntnisse mit hinaus nehmen. Die Liebe zu Natur und die Fähig, keit ihrer Beobachtung kann man sich auf beiden Gebieten aneignen. Ist der Ort, an dem sich die Schule befindet,' dafür günstig und ist der Lehrer dazu vorbereitet, dann wird er mit gfrossem Nutzen auch Geologie und Paläonto- logie stärker heranziehen können. Ausdrücklich möchte ich endlich nochmals wiederholen, dass sich unser Wunsch nicht etwa bloss auf die Realanstalten bezieht, son- dern ganz besonders auch für die humanisti- schen Gymnasien gilt. Denn aus ihnen werden für absdibare Zeit noch sehr viele junge Leute hervorgehen, welche sich den biologischen Fächern zuwenden. Aber auch für spätere Theologen und Juristen ist eine gewisse Kenntnis biologischer Dinge von grösstem Wert. Ganz abgesehen von dem unmittelbaren Nutzen, welche ihnen in ihrem Berufe die Schulung in der Beobachtung bringen muss, ist unser modernes Leben so allseitig durchsetzt von naturwissenschaftlichen Anschauungen und zieht in so unzähligen Dingen Nutzen aus der Kenntnis der Lebensvorgänge von Pflanze und Tier, dass wir sagen dürfen: Jeder Menseh, welcher auf eine allgemeine Bildung Anspruch machen will, muss wenigstens von den Grundbegriffen der Biologie eine Vorstellung besitzen. L. Hermann (Hochschulnachrichten 1899) macht sehr mit Recht darauf aufmerksam, dass die Mediziner bei ihrem Studium sich noch erwerben, was ihnen im Gymnasium vorent- halten wird, während dies Juristen und Philo- logen niemals können. Man merkt es in der That sehr häufig, dass der naturwissenschaftlich Gebildete einen weiteren Horizont besitzt, als der Buchgelehrte, welcher sehr leicht einseitig bleibt und der in Gefahr ist, dem wirklichen Leben dauernd fern zu stehen. Der zweite anfangs ausgesprochene Wunsch, dass alle Schüler höherer Bildungsanstalten einen Begriff von den wichtigsten Funktionen des menschlichen Körpers auf ihren ferneren Lebensweg mitnehmen möchten, gilt natürlich ebenfalls für alle in Rede stehenden Schulen. Alle Schüler haben das gleiche Recht darauf, zu erfahren, was in ihrem eigenen Körper vor sich geht, um dadurch in die Lage versetzt zu werden, ihn sachdienlich zu behandeln und in Krankheitsfällen ärztlichem Rat das nötige Ver- ständnis entgegen zu bringen. Reinke sagte in Hamburg sehr richtig, da.ss mancher Miss- brauch der Jugendkraft auf totaler Unwissenheit in biologischen Dingen zurückzufuhren ist. Es Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 719 scheint mir in der That, dass jeder junge Mann, welcher sich durch einen Sport oder in anderer Art das Herz geschädigt hat, oder welcher der Neurasthenie zum Opfer fällt, zur Zeit der Schule den Vorwurf machen kann, dass sie nicht die Grundlage gegeben hat, welche ihn in den Stand gesetzt haben würde, sich zu schützen. Wie will der junge Mann, welcher ins Leben hinaustritt, wissen, wie weit er im Radeln, Rudern, Turnen gehen darf, wenn er nicht einmal die elementarsten Begriffe von Bau und Verrichtungen der Organe des Körpers hat? Wie will er sich gegen die Gefahren des Alkohols wappnen, wenn er nicht weiss, wie wichtig die Organe sind, welche dieser Feind des Menschengeschlechts schwächt, selbst ver- vernichtet? Ich glaube nicht zu weit zu gehen, wenn ich sage, dass ein sachgemässer Unter- richt über den eigenen Körper den künftigen Offizier befähigen muss, seine Mannschaften, den künftigen Industriellen, seine Arbeiter ratio- neller zu behandeln wie bisher, was der Wehr- und Volkskraft in hohem Grade zugute kommen wird. Man sucht mit Recht jetzt überall Wohl- fahrtseinrichtungen durchzufuhren, wieviel leichter würde dies sein, wenn die massgebenden Per- sönlichkeiten bereits mit einem gewissen Fonds von biologischen Kenntnissen an ihre Aufgabe herantreten würden, welcher sie in den Stand setzte, den Ausfuhrungen der Sachverständigen mit mehr Verständnis zu folgen, als das heute sein kann. Nicht zuletzt wäre auch zu er- warten, dass dem traurigen Kurpfuschertum, das schon soviel Unheil angerichtet hat, ein wirk- samer Riegel vorgeschoben würde, wenn jeder Gebildete von vornherein darüber klar wäre, dass es unmöglich ist, aus einem Büschel von I laaren oder einer kleinen Probe Urin alle mög- lichen Krankheiten zu erkennen, und dass man nicht mit verbrannten Elstern und ähnlichem die Krankheiten zu heilen vermag, sondern dass es Pflicht jedes Vernünftigen ist, bei Ge- sundheitsstörungen sogleich einen fachmännisch gebildeten Arzt heranzuziehen. Wären bio- logische Kenntnisse allgemein, dann würde gewiss die segensreiche Einrichtung des Haus- arztes wieder aufleben, da dann die Leute wüssten, dass es wichtig ist, eine Konstitution dauernd zu beobachten, wenn man ihre Stö- rungen in Krankheitsfallen richtig beurteilen will. Je nach der Art der einzelnen Anstalt kann bei der Betrachtung des menschlichen Körpers mehr oder weniger in die Tiefe gedrungen werden und die Realanstalten werden es leichter haben, wie die humanistischen. Bleibt die Zeit, dann wird man gewiss ausser der Organisation des menschlichen Körpers auch anthropolo- gische und prähistorische Dinge herbeiziehen und diesen imnier aktueller werdenden Wissens- zweigen die gebührende Beachtung schenken. Das Mindestmass dessen, was man ver- langen muss, ist, dass der Schüler, welcher die Schule verlässt, weiss, welche Rolle die Zelle im Körperhaushalt spielt, was die grossen Systeme und Organe zu leisten haben. Wo nur wenig Zeit zur Verfügung steht, müsste auf die Anatomie nur so weit eingegangen werden, wie es unbedingt nötig ist, um die Thätigkeit der Körperteile zu erklären, denn diese muss natürlich den Schwerpunkt bilden. Freilich wird man z. B. den grossen und kleinen Kreislauf nicht klar machen können, ohne Vor- höfe und Kammern des Herzens zu zeigen und zu erklären. Schwierigkeiten der Darstellung bestehen wohl nicht, da manche Organe von Tieren zur Demonstration benützt werden können, und da es jetzt so ausgezeichnete Ab- bildungen und Modelle des menschlichen Körpers giebt, dass man durch sie den Schülern eine völlig ausreichende Vorstellung vermitteln kann, wenn erst eine allgemeine biologische Schulung in den unteren Klassen voraus- gegangen ist. Über dasjenige, was über die Organisation des Körpers im allgemeinen vorzutragen ist, wird wohl unter den Sachverständigen Einig- keit vorhanden sein, nur bezüglich der Genital- organe begegnet man Meinungsverschieden- heiten. Meine eigene Meinung hierüber ist es, dass man den Schülern der obersten Klasse einen kurzen Abriss ihrer Organisation und einen solchen ihrer Entwickelung vermitteln sollte. Es ist dies um so leichter thunlich, als in dem vorhergehenden biologischen Unterricht die Generation von Pflanze und Tier gar nicht umgangen werden kann. Ich sollte meinen, dass junge Leute in den letzten Monaten ihrer Schulzeit reif genug sein müssten, um ernst und taktvoll vorgetragene Dinge auch mit dem nötigen Ernst entgegen zu nehmen. Ich stimme Chuns Hamburger Ausfuhrungen ganz zu, wenn er sagt, dass nur die krasse Unwissenheit, welche gerade auf diesen Gebieten bei den Gebildeten sich kundgiebt, es zuwege bringt, dass man verschämt oder gar entrüstet erklärt, es handle sich um Dinge, die nicht in die Schule — auch in Prima nicht — gehören. Es entsteht zum Schluss noch die Frage, wem man den Unterricht in der Lehre vom Menschen in die Hand geben soll. Dies muss unter allen Umständen ein Mann sein, der sich wirklich mit menschlicher Anatomie und Physio- logie beschäftigt hat, ein reiner Zoologe oder Botaniker wird dazu nicht imstande sein. Werden erst Lehrer angestellt, . deren Aufgabe ausschliesslich oder doch vorwiegend der Unter- richt in der Biologie ist, dann wird es nicht schwer sein, sie bei ihrem Universitätsstudium auch mit der Lehre vom Menschen gründlich bekannt zu machen. Solange dies aber nicht Digitized by Google 720 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. der Fall ist, kann nur ein Arzt den Unterricht übernehmen. Die Einrichtung der Schulärzte wird sich ja, wie zu hoffen steht, immer mehr ausbreiten, und diese wären dazu die richtigen Männer. Sie verfugen über das nötige physio- logische Wissen und können auch, wie es ge- boten erscheint, Beispiele aus der Praxis herbei- ziehen; sie sind auch den Schülern als die medizinischen Berater der Anstalt bekannt und besitzen dadurch von vornherein die Autorität, welche nötig ist, um das, was sie vortragen, den Schülern so wichtig erscheinen zu lassen, wie es in Wirklichkeit ist. G. Leu buscher (Meiningen), Schulhygie- nische Erwägungen. Die gesundheitlichen Zustände auf unseren höheren Schulen haben nur insofern in den letzten Dezennien eine Besserung erfahren, als die Baulichkeiten und die inneren Einrichtungen bessere geworden sind; die Hygiene des Unter- richtes und die Schülerhygiene haben aus den Fortschritten der Schulgesundheitspflege keinen Nutzen gezogen. Die Untersuchungen über den Gesundheitszustand an den höheren Schulen in Sachsen-Meiningen, wo seit 3 Jahren sämtliche Schulen eine schulärztliche Überwachung ge- niessen, haben ergeben, dass besonders drei Gruppen von Störungen sich bei den Schülern dieser Anstalten finden; in erster Linie Kurz- sichtigkeit, zweitens Störungen des Zirkulations- apparates, meist funktioneller Natur, drittens allgemeine nervöse Störungen. Wenn auch ein Teil dieser krankhaften Befunde auf ausserhalb der Schule liegende Ursachen zurückzufuhren ist, so lässt sich das ursächliche Moment der Überbürdung durch die Schule für viele Fälle nachweisen. Wenn auch eine gründliche Ab- hilfe nur durch Änderung des ganzen Lehr- planes möglich wäre, so würde auch eine Ände- rung des Lehrmodus auf Grundlage der An- schauungen der Schulhygiene schon viel nützen können. Gefordert werden muss zweckmässige Folge der einzelnen Unterrichtsfächer, Ver- kürzung der Unterrichtsstunden und Verlänge- rung der Pausen, Abschaffung des Nachmittags- unterrichtes, grössere Berücksichtigung der körperlichen Entwicklung der Schüler. Diese Forderungen bedingen die Anstellung von Schul- ärzten. Eine Reform des mathematisch-naturwissen- schaftlichen Unterrichtes ist auch vom Stand- punkt der Gesundheitspflege wünschenswert, darf aber keinesfalls eine Erhöhung des Gesamt- lehrstofTes oder eine Vermehrung der Stunden- zahl zur Folge haben. Sie wird infolgedessen nur möglich sein, wenn der Sprachunterricht eine Einschränkung erfährt. Der Unterricht in der Biologie kann beson- ders dadurch gesundheitlich Nutzen bringen, dass er mit regelmässigen Ausflügen unter Leitung des Lehrers verbunden wird. Weiter müsste im Anschluss an den naturwissenschaft- lichen Unterricht direkt Gesundheitspflege in ihren Grundzügen gelehrt werden; die wichtig- sten Kapitel könnten im Anschluss an Chemie, Physik und Biologie vorgetragen werden. Dieser Unterricht in Gesundheitspflege wäre durch die Lehrer der Naturwissenschaften zu erteilen, welche demgemäss bereits auf der Universität das Studium der Hygiene zu be- treiben hätten. Es wäre aber auch dringend wünschenswert, dass überhaupt jeder, der sich zum Lehrerberuf vorbereitet, eine gewisse Aus- bildung in dieser Disziplin mit in seinen Beruf hineinbringt. Endlich ist es wünschenswert, dass den von der Schule abgehenden jungen Leuten eine Aufklärung über die Thätigkeit des Sexual- apparates und die Gefahren des sexuellen Ver- kehrs gegeben wird, um der enormen Verbrei- tung der Geschlechtskrankheiten entgegen zu wirken. Diese Aufklärung hätte durch den Schularzt zu erfolgen. Diskussion. Pietzker (Nordhausen): Es ist wiederholt auf den Verein Bezug genommen worden, der sich vor 14 Jahren gebildet hat zur Förderung des mathematisch - naturwissenschaftlichen Unter- richts, und ich als Vertreter dieses Vereins bin speziell veranlasst worden, auch zu den Fragen, die hier erörtert sind, das Wort zu eigrcifen. Es ist ja für uns sehr vielfache Veranlassung, uns dazu zu äussern. Ich werde es zunächst nach folgender Seite thun: Wir haben uns auf unserer diesjährigen Hauptversammlung in Halle mit der vorliegenden Frage beschäftigt und auch mit der Beratung, die heute hier statt- finden sollte, und haben dabei unserm Be- dauern darüber Ausdruck gegeben, dass die in den Lehrerkreisen selbst herrschenden An- schauungen hier voraussichtlich nicht genügend zum Ausdruck kommen würden. Allerdings war uns damals nicht bekannt gewesen, dass das eine der hier zu erstattenden vier Referate in die Hände eines Lehrers gelegt werden sollte. Wenn wir glaubten, nur die Interessen der Hochschulen würden ihren Ausdruck finden, so sind wir durch den Verlauf, den die heutige Verhandlung genommen hat, in erfreu- licher Weise enttäuscht worden. Namentlich in I dem Referat des Herrn Geheimrat Klein i sprach sich ein so warmes Gefühl und tiefes Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 721 Verständnis für die Interessen der Schule aus, dass wir ihm aufrichtigen Dank sagen müssen. In den andern Referaten traten allerdings manche Gesichtspunkte hervor, bei denen man sich als praktischer Lehrer fragt, ob es mög- lich sein wird, sie durchzuführen. Wenn unter diesen Umständen an eine eingehende Diskus- sion in der kurzen dafür zur Verfügung stehen- den Zeit nicht gedacht werden kann, so möchte ich dies nicht weiter bedauern. Denn die Frage ist so verwickelt und so schwierig, dass sie einer eingehenden Beratung im engeren Kreise bedarf. Ich begrüsse mit Freuden den Plan, zum Zwecke dieser Beratung eine Kommission niederzusetzen, in der möglichst alle Interessen- tenkreise vertreten sind, hoffentlich wird da etwas Brauchbares herauskommen, was mit dem ganzen Gewicht, das der Naturforscher -Ver- sammlung von altersher beiwohnt, wirken wird. Das wollte ich vorausschicken. Inhaltlich haben wir über die heute an die- ser Stelle erörterten Fragen bereits mehrfach auf unseren Hauptversammlungen verhandelt. Insbesondere haben wir uns vor 2 '/2 Jahren auf unserer Versammlung in Düsseldorf mit der Frage beschäftigt, wieweit es möglich und wünschenswert sei, den biologischen Unterricht bis in die obersten Klassen zu führen, und wir haben damals eine Resolution gefasst, die un- gefähr besagte: Wir schliessen uns im wesentlichen den sog. Hamburger Thesen an, wir erklären die Wiedereinführung des biologischen Unterrichts in die obersten Klassen, wenigstens der Real- anstalten für wünschenswert, und wir halten diese Wiedereinführung ohne Schädigimg an- derer Zweige des exaktwissenschaftlichen Unter- richts für möglich. Über die Durchführung des biologischen Unterrichts an den humanistischen Anstalten haben wir nichts gesagt, weil da in Bezug auf die Frage der Schädigimg anderer Unterrichts- zweige grosse Schwierigkeiten vorliegen. Ebenso haben wir davon Abstand genommen, die Ein- zelheiten der Durchführung unseres Düssel- dorfer Beschlusses zum Gegenstand einer wei- teren Beschlussfassung zu machen, obwohl wir über die Einzelgestaltung des biologischen Un- terrichts an den verschiedenen Anstaltsarten auf unserer, vor i V-, Jahren hier in Breslau stattgehabten zwölften Hauptversammlung im Anschluss an drei von den Herren Landsberg, Fr icke und Bastian Schmid erstattete Re- ferate eingehend diskutiert haben. Dann haben wir uns in diesem Jahre mit zwei Fragen beschäftigt, die in dieses Gebiet hineinfallen, nämlich mit der Frage des mathe- matischen und der des physikalischen Unter- richts, und das Ergebnis unserer Beratungen in Resolutionen zusammengefasst. Zunächst haben wir im Anschluss an ein Referat des Herrn Grimsehl über den physikalischen Unter- richt eine Reihe von Thesen beschlossen, deren Wortlaut unser Vereinsorgan bringt, deren In- halt ich hier kurz angeben will: der physika- lische Unterricht soll zu einer wirklich leben- digen Erkenntnis führen, er darf nicht der Mei- nung Vorschub leisten, dass die in ihm behan- delnden Naturgesetze nur für die Vorgänge gültig seien, die in den Laboratorien und Hörsälen demonstriert werden, vielmehr soll er auch ein Verständnis der Erscheinungen geben, die die ganze uns umgebende Welt, die lebende wie die tote, beherrschen. Darum muss schon im früheren Unterricht alles, was physikalisch ver- ständlich ist, berührt werden, ohne der syste- matischen Behandlung in den späteren Klassen vorzugreifen. Die Mathematik ist aufzufassen als höchst bedeutsamer und unentbehrlicher Faktor des Verständnisses, aber die Physik darf nicht etwa aufgefasst werden als eine An- wendung der Mathematik. Ferner berieten wir im Anschluss an ein Referat des Herrn Nath (Nordhausen) über die Bildungsaufgabe der Mathematik in dem Lehr- plan der höheren Schulen und gelangten dabei ebenfalls zu einer Reihe von Thesen, deren Wortlaut unser Vereinsorgan bringt, deren In- halt etwa der folgende ist: Die Mathematik ist auf allen höheren Schulen ohne Rücksicht auf be- sondere Berufsinteressen lediglich als allgemein bildendes Fach zu betreiben, das aber unentbehr- lich ist für das Verständnis des gegenwärtigen Zu- standes und des geschichtlichen Werdens unserer Kultur und für die Befähigung zur Arbeit an der weiteren Kulturentwicklung. Dazu ist die all- gemein bildende Seite der Mathematik mehr ins Auge zu fassen ; es gehört dazu unter ande- rem auch die Erziehung der Schüler zu der Gewohnheit, das, was sie klar erkannt haben, sprachlich korrekt wiederzugeben. Hierüber herrschte Übereinstimmung. Aber Meinungsverschiedenheit bestand darüber, wie- weit man behufs Erreichung dieses Zieles auf den einzelnen Anstalten gehen müsse. Insbe- sondere war die Frage streitig, ob es angezeigt sei, auch die Elemente der Infinitesimal-Rech- nung in den Unterricht der Realanstalten ein- zuführen.-' Von manchen Seiten wurde betont, dass, wenn dieser Unterrichtsstoff für die all- gemeine Bildung unentbehrlich sei, man ihn auch den humani.stischen Gymnasien nicht vor- enthalten dürfe. Bei der Abstimmung sprach sich die eine Hälfte der Versammlungsteilneh- mer für, die andere gegen die Aufnahme der Elemente der Infinttesimal-Analysis in den Lehr- plan aus, die Frage blieb also offen. Ich per- sönlich gehöre zu denen, die dagegen gestimmt haben, verzichte aber auf Mitteilung der Gründe, die mich bei meiner Abstimmung leiteten und Digitized by Google 722 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. bemerke nur, dass beide Teile auch die fiir die gegnerische Ansicht sprechenden Momente würdigten. An dieser Stelle beabsichtige ich nur über die in den Fachkreisen vorhandene Stimmung, soweit sie mir bekannt ist, objektiv zu be- richten. Schliesslich drücke ich wiederholt' meine Freude aus über die heutigen an Anregungen reichen Verhandlungen, die, wie ich hoffe, auch praktische Erfolge haben und zur Herbeiführung eines Zustandes mitwirken werden, mit dem wir alle zufrieden sein können. von Borries (Berlin): Der Verein deutscher Ingenieure hat sich seit langer Zeit mitUnterrichts- fragen beschäftigt, weil die Unzulänglichkeit des bisherigen Unterrichts an den Mittelschulen gerade von unseren Mitgliedern naturgemäss in erster Linie empfunden wird. Diese Unzuläng- lichkeit besteht nach unserer Meinung nicht nur fiir die technischen Berufe, sondern in unserer allgemeinen Bildung überhaupt. Als deren Ziel ist festzustellen, dass es gilt, Deutsche zu er- ziehen, welche unser heutiges Leben voll ver- stehen und in ihm gedeihlich zu wirken ver- mögen. Dazu gilt es vor allem, die Fähigkeit der Anschauung, das Verständnis für Grössen- verhältnisse, für wirkliche Vorgänge, fiir den Zusammenhang von Ursache und Wirkung weit mehr als bisher zu entwickeln. Hierfür ist die naturwissenschaftlich-mathematische Vorbildung von grösster Bedeutung, und zwar nicht nur für diejenigen, die später technische und naturwissen- schaftliche Berufe ergreifen wollen — die lernen es später auch noch — sondern vor allem für diejenigen, denen sie später nicht mehr zuteil wird, die also diese für ihre allgemeine Bildung notwendigen Kenntnisse schon auf der Mittel- schule erwerben müssen. Wenn wir Ingenieure diesen Standpunkt so besonders betonen, so geschieht dies naturge- mäss deswegen, weil der Mangel am Verstehen der heutigen Lebensverhältnisse, welcher sich in der Gesetzgebung, in der Rechtsprechung, in der Verwaltung, der Volkswirtschaft u. s. w. geltend macht, gerade in unserm Beruf am fühlbarsten wird. Von diesem Standpunkt aus betonen wir, dass wir keine Fachbildung auf den Schulen wollen, sondern möglichste Einheitlichkeit der allgemeinen Bildung zu erhalten wünschen, weil sie für das spätere Verstehen der einzelnen Berufs- arten untereinander von grösster Bedeutung ist. Eine Versammlung, die wir vor kurzem be- rufen hatten, um Unterrichtsfragen zu beraten, und die aus etwa 30 Vertretern der Techn. Hochschulen und Universitäten, der Mittelschulen und der Industrie bestand, hat über den heute behandelten Gegenstand folgendes beschlossen: „Der Verein deutscher Ingenieure steht nach wie vor auf dem Standpunkte seines Ausspruches vom Jahre 1886, welcher lautet: Wir erklären, dass die deutschen Ingeniure für ihre allgemeine Bildung dieselben Bedürfnisse haben, und der- selben Beurteilung unterliegen wollen, wie die Vertreter der übrigen Berufszweige mit höherer wissenschaftlicher Ausbildung. In dieser Auffassung begrüssen wir ^ mit Freude, wenn sich mehr und mehr die Über- zeugung Bahn bricht, dass den mathematischen und naturwissenschafilichen Bildungsmitteln eine erheblich grössere Bedeutung beizulegen ist als bisher; werden doch die Kenntnisse auf diesen Gebieten immer mehr zum unentbehrlichen Be- standteil allgemeiner Bildung. Die vorwiegend sprachliche Ausbildung, die jetzt der Mehrzahl unserer Abiturienten zuteil wird, genügt nicht den Ansprüchen, w^elche an die leitenden Kreise unseres Volkes gestellt werden müssen, insbesondere im Hinblick auf die steigende Bedeutung der wirtschaftlichen Fragen." Hieran knüpfe ich noch den Wunsch, dass es gelingen möchte, die Anfange der Differential- und Integralrechnung auf den Mit- telschulen wieder einzuführen. Gerade diese Lehre bewirkt das Aneignen von Hauptbegriffen für das Verstehen von wirklichen Vorgängen, welche auf keine andere Weise herzustellen sind, und ist daher für die allgemeine Bildung von grosser Bedeutung. Zum Schluss darf ich also mit Freude feststellen, dass der Verein deutscher In- genieure mit den Zielen, die in der heutigen Versammlung hervorgetreten sind, völlig ein- verstanden ist. Die Hauptsätze der Schrift des Herrn Verworn könnten ebensogut aus un- serem Kreise herrühren. Ich hoffe, dass diese Übereinstimmung und Anbahnung des Zusam- menwirkens zu einem gedeihlichen Fortarbeiten führen wird. Frau Dr. Lydia Rabinowitsch (Berlin); Ich erlaube mir als Vertreterin des Schle- sischen Frauenverbandes und des Verbandes Fortschrittlicher Frauenvereine hier kurz das Wort zu ergreifen. Bei den ausführlichen und eingehenden Vor- trägen der heutigen Redner, besonders aber beim Vortrag des Geh. Rat Merkel, habe ich es schmerzlich empfunden, dass die Wichtigkeit des biologischen Unterrichts nur für die Knaben- schulen hervorgehoben und der Mädchenschulen nicht mit einem Worte Erwähnung gethan wurde. Gestatten Sie mir, Ihnen die an die Naturforscherversamtnlung gerichtete Eingabe des Verbandes Fortschrittlicher Frauenvereine kurz vorzutragen. Auf der Naturforscherversammlung in Ham- burg ist eine Anregung gegeben worden zur „Förderung des biologischen Unterrichts in den Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 723 höheren Schulen", deren Durchführung für die Ziele der Frauenbestrebungen in Erziehungs- fragen von weitreichender Bedeutung sein würde. Für Ausgestaltung der in Hamburg 1902 dargelegten Grundidee ist ein Ausschuss von Botanikern, Zoologen, Geologen, Anatomen und Physiologen eingesetzt worden. Der beigefügte Bericht von der Naturforscher- versammlung in Kassel 1903 giebt ein über- sichtliches Bild des ganzen Planes, und die vielfach erörterte Frage einer weit ausge- stalteten, nach grossen Gesichtspunkten organisierten naturwissenschaftlichen Unterweisung hat wohl niemals einen so bedeutsamen und überzeugenden Aus- druck gefunden, wie in denpLeitsätzen, die der Ausschuss der Naturforscherver- sammlung zur Begründung seines Vor- schlages aufgestellt hat. Die Richtigkeit der Grundanschauung, die neuen Ausblicke, die Weisheit der gegebenen Voraussetzungen, das Zweckmässige und Ziel- bewusste des Eintretens, geben diesen Vor- schlägen eine Bedeutung, die geeignet ist, für diese wichtige Frage die Zustimmung der Re- gierung zu gewinnen, und die Aufnahme des biologischen Unterrichts in den Lehrplan der höheren Schulen zu bewirken. Zur Erreichung dieses grossen Zieles würde eine allgemeine Zustimmungserklärung der Frauen zweckentsprechend und förderlich sein, und ich erlaube mir, an den Vorstand das Ge- such zu richten: An den Ausschuss der Naturforscher eine Zustimmungserklärung in diesem Sinne ergehen zu lassen und insbeson- dere zu betonen, dass die Einführung des biologischen Unterrichts in gleicher Weise wie für die höheren Lehranstalten der Knaben, für die Mädchengymnasien und höheren Mädchenschulen und in ein- facherer Gestaltung für die Oberklasse der Volksschulen, auf das dringendste zu befürworten wäre. Der biologische Unterricht wäre in erster Reihe von grösster Bedeutung für die Unter- richtsfrage an sich, da kein anderes Gebiet so geeignet ist, das beste, was der Unterricht bietet: die allgemein geistige und seelische Ent- wicklung, die Erkenntnis zu fordern. Zugleich aber würde ein tieferes Eindringen in die Kräfte und das Leben in der Natur ein Weg sein für die vorbeugenden Ziele von wichtigen Fragen, welche die Frauenbewegung jetzt beschäftigen. Wenn die Einführung für Mädchen- und Knaben- schulen gleichen Gesichtspunkten unterliegt, so tritt für Mädchenschulen insbesondere hinzu die eminent praktische Bedeutsamkeit des biolo- gischen Unterrichts auch für die Pflichten der Hausfrau und Mutter. Die ausserordentliche Unkenntnis der Frauen und Töchter unserer gebildeten Kreise — wie viel mehr des Volkes — in den Fragen der allgemeinen Gesundheits- lehre übt oft in dem geschlossenen, jeder Beobachtung entzogenen engen Kreise des Hauses die schädigendste Einwirk- ung auf die Gesundheit und Wohlfahrt der eigenen Familienglieder aus. Während Schäden der öffentlichen Gesund- heitspflege zur öffentlichen Kenntnis und damit zur Besserung gelangen, bleiben die innerhalb des Hauses — die in ihrer Gesamtzahl grösseren Schäden anrichten — in Verborgenheit, ja die Frauen, die sie in ihrer Unkenntnis verursachten, haben zumeist selbst kein Bewusstsein davon. Die Kenntnis der Gesetze der allge- meinen Gesundheitslehre kann sich aber allein aufbauen auf dem Grunde der bio- logischen Unterweisung. Die Einführung dieses Unterrichtes in den Mädchen- schulen wäre von grosser Bedeutung für das Volkswohl. Grimsehl (Hamburg): Seitjahren wird an den Realanstalten Hamburgs Differential- und Integral- rechnung gelehrt. Aus meinen eigenen Erfahrun- gen als Hamburger Schulmann kann ich mitteilen, dass dieser Unterricht sowohl für Lehrer als für Schüler der allererfreulichste ist. Die Er- leichterung, welche die Einführung des Diffe- rentialquotienten und des Integrals in den Be- stand des geistigen Werkzeuges ermöglicht, bedeutet keine Mehrbelastung des Schülers. Im Gegenteil findet eine teilweise Entlastung des Schülers statt. Die umständlichen Reihenentwickelungen können zum grössten Teile vermieden werden. Die an so vielen Stellen der Elementarmathe- matik nötigen Grenzbetrachtungen werden einheitlich behandelt, und gerade die Benutzung der Symbole '? nndfAx)dx ax bei einer solchen Grenzbetrachtung erinnert den Schüler daran, dass an dieser Stelle diejenigen Methoden angewandt werden, über deren Zuläs- sigkeit er früher im Zusammenhange belehrt ist. Der Schüler erschrickt nicht so sehr, wenn diese neuen Symbole eingeführt werden, wie er früher erschrak, als er von negativen Werten oder von irrationalen und gar von imaginären Zahlen zum ersten Male hörte, denn er ist in dem Schulalter, wo die Einführung der neuen Symbole stattfindet, schon genügend erfahren, um sofort ihren Nutzen einzusehen. Betont muss aber ausdrücklich werden, dass ich es für einen grossen Fehler halte, wenn die Schule bei der Behandlung der Differential- und Integralrech- nung in das Gebiet der Hochschule eindringen Digitized by Google 724 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. würde. Wir wollen nicht vergessen, dass der Unterricht auf den sogenannten Mittelschulen stets nur den Zweck hat, der Allgemeinbildung zu dienen. Die Kenntnis der Elemente und der Methoden der DifTerential- und Integralrechnung gehört aber heute zum Gebiete der Allgemein- bildung, wenn man hiermit diejenige Bildung bezeichnet, die uns in den Stand setzt, die moderne Kultur zu verstehen. Ganz besonders hoch schätze ich die Ein- führung des Differentialquotienten und des Integrals in meiner Eigenschaft als Physiker. Meines Erachtens können wir im physikalischen Unterricht den Begriff des Differentialquotienten nicht entbehren, wenn wir einerseits uns nicht begnügen wollen mit oberflächlichen Redens- arten bei manchen Definitionen, wie z. B. für die Geschwindigkeit und die Beschleunigung bei ungleichförmiger Bewegung, wenn wir andererseits im physikalischen Unterricht nicht durch unpräzise Grenzbetrachtungen den mathe- matisch-kritischen Sinn der Schüler, den wir im mathematischen Unterricht zu erziehen suchen, auf das empfindlichste verwirren wollen. Was den physikalischen Unterricht betrifft, so halte ich eine eingehende Revision sowohl des physikalischen Unterrichtsstoffes, wie der Unterrichtsmethode für dringend notwendig. Wir dürfen unmöglich das enorme Anwachsen und die ausserordentlichen Fortschritte der physikalischen Wissenschaft in der Schule ver- nachlässigen, wollen wir nicht auch hier die antike physikalische Bildung der modernen vorziehen. Wir müssen in der Schule die Schüler nicht nur für Ideale erziehen, das Reale erfordert dringend Berücksichtigung. Wir machen unsere neue Generation unfähig für den Kampf im Wett- bewerbe der Völker, wenn wir unseren Jungen systematisch die Augen mit der schönen Binde der sogenannten formalen Bildung verdecken. Ich halte es für eine unserer Hauptaufgaben, die Schüler für die Wirklichkeit und Wahr- haftigkeit zu erziehen. Dazu ist kein Schulfach , so geeignet, wie die Physik, wenn sie sich der ' Wirklichkeit anpasst. Wenn wir; augenblicklich vergebens den Wunsch aussprechen, es möge dem physika- lischen Unterricht mehr Raum gegeben werden, so ist diese Forderung vielleicht später zu wiederholen- Aber jetzt müssen wir uns inner- halb des gegebenen Raumes einrichten und die besten Methoden für die wichtigsten physi- kalischen Unterrichtsstoffe anwenden. Nach meinen Erfahrungen ist die allgemeine Einführung der physikalischen Schülerübungen das beste Mittel, um aus dem Dilemma herauszukommen. Leiten wir in der Schule die Schüler zu eigenen Beobachtungen und zum Sammeln eigener phy- sikalischer Erfahrungen an, so machen wir ihn fähig, auch ausserhalb der Physikräume die physikalischen, d. h. die Naturerscheinungen in jedem Augenblicke zu sehen, mag er sich auf der Strasse der Grossstadt oder in der freien Waldesnatur bewegen. Die sogenannte I^nge- weile ist für einen Menschen mit physikalischer Erziehung ein unmöglicher Begriff, denn genug des Lehrreichen, des Interessanten, des Schönen giebt es für den naturwissenschaftlich erzogenen Schüler, der sich stets in seinem grossen Heim der Natur wohl fühlt, wenn ihm nicht auf der Schule neun Jahre hindurch immer aufs neue erzählt ist, dass die reale Natur doch von zweifelhaftem Werte ist gegenüber den nur durch formale, gemeint ist sprachliche Bildung erreichbaren Idealen des menschlichen Lebens. Die physikalischen Schülerübungen sollen nicht in das Gebiet der Hochschule übergreifen. Nicht wissenschafdiche Untersuchungen, die der Hochschule allein vorbehalten werden sollen, sind der Gegenstand der Schülerübungen. In den Schülerübungen sollen die Schüler angeleitet werden, an möglichst einfachen physikalischen Vorgängen die wesentlichen Bedingungen für den Vorgang von den unwesentlichen zu unter- scheiden. Es ist wünschenswert, die Schüler- übungen vollkommen organisch mit dem physi- kalischen Unterricht zu verschmelzen und für den Unterricht auszunützen. Wo dieses un- möglich ist, befürworte ich die Einführung wahl- freier Übungen, wobei jedoch den Lehrern die Zeit auf die Zahl der Pflichtstunden anzu- rechnen ist. Die Frage der Revision des physikalischen Unterrichtsstoffes ist im Rahmen der heute verfüg- baren Zeit unmöglich zu behandein. Aber die Forderung der Revision möchte ich doch ener- gisch ausgesprochen haben. Wir müssen auch hier dem Naturzwange der Wirklichkeit ent- sprechend manches Alte stürzen, um neues Leben aus den Ruinen entstehen zu lassen. Classen(Hamburg): Ich willnurwenige Worte dem schon Gesagten hinzufügen, und dies dadurch rechtfertigen, dass ich als Vertreter des natur- wissenschaftlichen Vereins in Hamburg spreche, also desjenigen Kreises, aus dessen Mitte die Anregung zur Förderung des biologischen Unterrichts hervorgegangen ist. Das augen- blicklich bestehende Verhältnis zwischen physi- kalischem und biologischem Unterricht möchte ich als ein gestörtes Gleichgewicht bezeichnen, das nach unser aller Wünsche wieder herge- stellt werden muss. Der physikalische Unter- richt hat in den letzten 20 Jahren erhebliche Fortschritte gemacht, seine Mittel sind erheblich reicher und besser geworden. Der biologische Unterricht dagegen ist so gut wie vollständig verschwunden. Das drückt sich auch darin aus, dass auf dem einen Gebiet der kräftige Ver- ein zur Förderung des physikalischen Unter- richts besteht, der kräftig vorwärts arbeitet, Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 725 und die Biologen haben dem nichts gegenüber zu stellen, als das auf Veranlassung der Hamburger Verhandlungen zusammengetretene Koniite. Jetzt muss, wenn die Entwickelung gesund sein soll, ins Auge" gefasst werden, dass das Gleich- ii^ewicht wieder hergestellt wird. Obwohl selbst Physiker, glaube ich doch, meinen Kollegen ruhig entgegentreten zu können mit dem Aus- spruche, dass die Physik keinen Schaden er- leiden wird, wenn sie erlaubt, dass die Biologie ihr nachkommt. Wenn gewünscht wird, dass die Physik zu Schülerübungen fortschreiten soll, so heisst das, dass die Schüler gewöhnt werden sollen, mit eigenen Augen zu sehen. Das können sie aber am besten lernen, wenn sie da sehen, wo am meisten zu sehen ist, d. h. in den Vor- gängen der lebendigen Natur. Das kann auch die Physik nur begrüssen, auch von einem wei- teren Gesichtspunkt. Der Standpunkt der heu- tigen Physik als Wissenschaft ist doch der, dass die Physik nur als Ziel hat, eine möglichst vollständige und einfache Beschreibung des Ver- laufs der Erscheinungen zu geben. Wenn aber die Physik selbst nur eine Beschreibung der Thatsachen giebt, so hat sie als Naturwissenschaft kein Übergewicht über die Biologie; denn auch diese ist eine experimentelle Naturwissenschaft. Wenn daher schon durch Auswahl und Ver- teilung des Unterrichtsstoffes zum Ausdruck kommt, dass die sogenannten beschreibenden Naturwissenschaften und die Physik durchaus gleichwertige und nebeneinander geordnete Wissenschaften sind, so können nur beide Teile gewinnen. Daher möchte ich betonen, dass in erster Linie die Einigkeit und das Gleichgewicht zwischen dem biologischen und dem physika- lischen Unterricht wieder hergestellt werden mögen und dass beide gleichmässig erstarken. Es wird sich dann freilich zeigen, dass jetzt alles zu eng ist, und dass dann Bedürfnisse nach Vermehrung sich geltend machen werden; aber zuerst ist notwendig Einigkeit. (Mehrere zur Diskussion angemeldete Redner verzichten aufs Wort, weil Einzelheiten noch in der Kommission erörtert werden können). Archenhold (Berlin): Wenn ich nicht aufs Wort verzichte, so deshalb, weil zwei diametral entgegengesetzte Forderungen zu Tage getreten sind, und ich glaube, auf ein Mittel hinweisen zu können, das beiden Richtungen gerecht wird. Die eine Richtung fordert, dass neue Unterrichts- fächer eingeführt werden, die Biologie und auch die Anatomie wäre hier zu berücksichtigen. Anderer- seits verlangen die Hygieniker, der Unterricht soll nicht noch mehr belastet werden. Es scheint also, dass hier zwei Pferde nach verschiedenen Richtungen ziehen. Der einfache Ausweg scheint mir in folgendem zu bestehen, den Unterricht in verschiedenen Fächern ins Freie zu verlegen. Ich habe hierin bereits Erfahrungen gesammelt. ich habe in der Mathematik im Freien unter- richtet. Die Raumanschauungen treten da be- sonders in den Vordergrund. Ich habe einen Kursus von 12 Stunden im Freien abgehalten und dabei erreicht, was sonst nur in doppelter Stundenzahl erreicht würde, und der Unterricht hat nicht ermüdet, sondern ist auch in hygie- nischer Beziehung von Vorteil gewesen. Diese Bestrebungen haben in Charlottenburg dazu geführt, dass für kranke Kinder eine Wald- schule mit Unterricht im Freien eingerichtet ist, und es ist wohl klar, dass die auch für die ge- sunden Kinder gesund und zuträglich sein dürfte. Mit diesem Gedanken lässt sich vielleicht auch die Einfuhrung des astronomischen Unter- richts in den Schulplan in bester Weise ver- binden; denn es lassen sich an der Szenerie im Freien, am Himmel selbst die Bewegungen der Gestirne erläutern. Dass das notwendig ist, habe ich aus meiner mehr als siebenjährigen Erfahrung an der Treptow-Sternwarte erfahren. Vielfach werden wir von Lehrern mit ihren Schülern besucht; aber viele Lehrer kommen nicht zu uns heraus, weil sie furchten, sich zu blamieren. Es kommt häufig vor, dass ein Lehrer nicht imstande ist, die Venus vom Ju- piter zu unterscheiden. Das führt mich auch auf die Forderung des Herrn Geheimrat Klein, dass es sehr nötig ist, dass ein besonderes Semester eingerichtet wird, um den Lehrern Gelegenheit zu geben, sich auszubilden. Diese Forderung ist mit aller Energie immer wieder zu betonen, dass die Lehrer sich ausbilden können auf den Gebieten, die bisher von dem Unterrichte ausgeschlossen waren. Dann ist es nötig, grosse Mittel zu beschaffen. Das An- sehen dieser Gesellschaft ist vielleicht geeignet, auch Mittel auf privatem Wege zu beschaffen. Wenn wir bedenken, wie reichlich im Auslande solche Mittel fliessen, wie z. B. Carnegie für die vier schottischen Universitäten 2 Millionen Pfund, das sind 40 Millionen Mark, gestiftet hat, so ist vielleicht auch bei uns ähnliches nicht unmöglich, und gerade unsere Gesellschaft dürfte es ermöglichen, und die zu wählende Kom- mission dürfte dann geeignet sein, Fonds auch auf privatem Wege zusammen zu bringen. Dass das möglich ist, dafür ist ein Beweis die Exi- stenz der Treptow-Sternwarte, und ich möchte vorschlagen, der Kommission auch diese Auf- gabe zu erteilen, oder auch eine besondere Kommission zu ernennen, für den Zweck, um Mittel aufzubringen für die verschiedenen Lehr- und Forschungszwecke. Rebmann (Karlsruhe): Ich bin nicht mit der Absicht hergekommen, das Wort zu er- greifen. Aber der Gang der Verhandlungen veranlasst mich zu einigen wenigen Worten. Herzlichen Dank sage ich dafür, dass die Herren Dozenten an der Universität sich mit so Digitized by Google 726 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. viel Kraft und Geist und Wärme der Anteil- nahme an den Arbeiten unseres Schulbetriebes zugewandt haben. Wenn erst die Zeit des Wünschens und Hoffens vorüber, und das Er- reichbare in grössere Nähe gerückt ist, wird es sich herausstellen, dass itir beide Teile aus dem Zusammenarbeiten sich ein reicher Gewinn er- geben wird. Der zu wählenden Kommission möchte ich noch einen Wunsch auf ihren Weg mitgeben. Wir haben hier ein ganzes Bündel divergieren- der Vorschläge gehört, und in dem gegenwärtigen Stadium der Verhandlungen scheint es fast wie die Quadratur des Zirkels, alle Wünsche und Bestrebungen unter einen Hut zu bringen, oder auch nur für alle die Forderungen, deren jede ja ihre innere Berechtigung hat, einen mittleren Weg ausfindig zu machen. Ich erinnere daran, dass unsere höheren Schulen ihren Charakter gegen früher geändert haben. Solange das Gymnasium die einzige Mittelschule war und einzig dem Zweck diente, seine Schüler auf die Universität vorzubereiten, lagen die Verhältnisse einfach. In den letzten hundert Jahren hat aber die Entwicklung der Forschungsgebiete die Universitäten und ver- wandten Anstalten gespalten und zu immer weite- rer Teilung der Arbeitsgebiete gezwungen, und wie hier eine Differenzierung eingetreten ist, die die alte Einheit der universitas litterarum ge- sprengt hat, so hat auch das Mittelscbulwesen das gleiche Schicksal gehabt. Wenn wir mehr- fach den Wunsch gehört haben, dass für die mittleren Schulen ein einheitliches Ziel der Vor- bildung zu wünschen sei, so furchte ich, dass dieser Wunsch sich nicht mehr wird erfüllen lassen. Das Gymnasium hat man mehrfach schon bei den Veränderungsvorschlägen aus- geschieden -und diese auf die Realanstalten be- schränkt. Das zeigt schon die grosse Schwierig- keit, das wieder zu vereinigen, was auseinander- strebt und tatsächlich schon auseinanderge- gangen ist. Man wird ferner daran festhalten müssen, dass die mittleren Schulen (Gymnasium, Realgymnasium und Oberrealschule) nicht mehr ausschliesslich der Vorbereitung zur Universität dienen, sondern dass ihnen weitere Ziele ge- steckt sind. Weite Kreise unseres Volkes, die Offiziere, ein Teil des höheren Kaufmannsstan- des, gewisse Schichten der technischen Kreise, alles Kräfte, die für das Leben unserer Nation von höchster Wichtigkeit sind , suchen auf unseren neunklassigen Schulen ihre Vorbildung und treten von diesen aus unmittelbar ins Le- ben ein. So wird man die Bestrebungen und Wün- sche der einzelnen Fächer unter den Gesichts- punkt einordnen müssen, was ist ftir die allge- meine Bildung nötig, was ist die Gesamtheit des Wissens und Könnens, welches diese Schu- len vermitteln sollen und können. Man wird dann wohl dazu kommen, nicht von unten her die einzelnen Unterrichtsfächer zusammenzu- fassen und jedes nach seinem eigenen Wesen sich sein Endziel und die Wege dazu suchen zu lassen, sondern man wird den Lehrplan von diesen allgemeinen Gesichtspunkten aus von oben her aufbauen und von da aus die Einzel- heiten ordnen müssen. Für die Realanstalten werden wir so andere Bildungsziele aufstellen müssen, als für die Gymnasien. Ist man sich dann aber erst über diese Ziele klar, so wird man unschwer ent- scheiden können, welche Lehrstoffe vorzugs- weise eine allgemein naturwissenschaftliche Bil- dung geben können. Der badische Lehrplan für die Oberrealschulen gibt schon einen Hin- weis darauf. Nicht mit Spezialitäten aus der Physik und Chemie, mögen sie noch so lehr- reich und interessant sein, schliesst hier der Unterricht der obersten Klasse ab, sondern mit Kosmographie und Geologie. Die grossen Ge- setze des Weltbaus, die Entwicklungsgeschichte der Erde und der Organismen auf der Erde, das ist die Gedankenwelt, die als Ziel am Ende dieses Mittelschulunterrichts steht, die, soweit es die Mittel des physikalischen, chemischen und mathematischen Unterrichts gestatten, wissen- schaftlich begründet und methodisch aufgebaut werden kann. Diese Gedankenwelt ist so gross- artig, dass sie für das ganze Leben die Grund- lage einer naturwissenschaftlichen Weltanschau- ung bilden kann. Hält man diese allgemeine naturwissen- schaftliche Bildung als Ziel fest, so ist von hier aus zu entscheiden, was unerlässlich, was not- wendig, was entbehrlich ist. Die einzelnen Fächer werden sich dabei damit abfinden müssen, dass eben im Raum die Dinge hart sich drängen. Daran, dass die Unterrichtszeit an den genann- ten Schulen noch erhöht werde, ist nicht zu denken. Wenn nicht alle Zeichen trügen, wird im nächsten Menschenalter die Unterrichtszeit heruntergesetzt werden, im Interesse unserer Volksgesundheit. Wer selbst unterrichtet hat, weiss, dass, so lange der Nürnberger Trichter nicht erfunden ist, eine Vermehrung des Lehr- stoffs ohne Vermehrung der Unterrichtszeit nicht zu denken ist, und eine Kürzung der Unterrichtszeit, eine Kürzung der Lehrziele zur unabweislichen Folge hat. Von einer „Verbesserung der Unterrichtsmethoden", die angeblich viel Zeit sparen soll, ist ein wesent- licher Gewinn an Zeit nicht zu hoffen. Die Unterrichtsmethode hängt da sehr eng mit der Persönlichkeit des Lehrers zusammen. Auch muss man sich hüten, die Forderungen auf das Niveau zu stellen, das ein vorzüglich begabter, ein genialer Lehrer erreichen kann; sondern die Lehrpläne müssen dem Durchschnitt der Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. 727 Lehrer, ihrer durchschnittlichen Begabung und Leistungsfähigkeit Rechnung tragen. Wenn auch diese letzten Erwägungen geeignet sind, sich als Bleigewichte an unsere Wünsche zu hängen, so wollen wir uns doch die Freude an unserer Arbeit dadurch nicht vergällen lassen. Havta Q£t, alles ist im Fluss, und die Fragen des Unterrichts stehen soweit voran im öiTentlichen Interesse, dass wir eine glückliche Lösung der uns beschäftigenden Fragen wohl erhoffen dür- fen. Sache der Kommission wird es sein, den Ausgleich der widerstreitenden und konkur- rierenden Interessen zu finden, und ich will aufs herzlichste wünschen, dass sie in zwei Jahren so weit gekommen ist, dass ihre Arbeiten uns einen entschiedenen Fortschritt präsentieren, im Interesse unserer Jugend, im Interesse unserer Schulen. Es wird darauf folgende Resolution ange- nommen: In voller Würdigung der grossen Wichtig- keit der behandelten Frage spricht die Ver- sammlung dem Vorstande den Wunsch aus, in einer möglichst vielseitig zusammengesetzten Kommission diese Frage weiter behandelt zu sehen, damit einer späteren Versammlung be- stimmte, abgeglichene Vorschläge zu möglichst allseitiger Annahme vorgelegt werden können. BESPRECHUNGEN. V. Bjerknes, Carl Anton Bjerknes. Gedächt- nisrede, gehalten vor der Gesellschaft der Wissenschaften zu Christiania am 17. April 1903- gr- 8, 31 Seiten mit l Bildnis. Leipzig, Johann Ambrosius Barth. 1904. M. 1,20. Der Lebensweg und Entwickelungsgang des eigenartigen Forschers, der sich als junger Bergwerksbeamter durch selbständiges Studium zum Mathematiker entwickelte und schon, ehe die Faraday-Maxwellschen Ideen bekannt wurden, bestimmt die Theorie der vermittelten Fernkräfte vertrat, wird hier durch seinen Sohn, den Vertrauten in seiner wissenschaftlichen Arbeit, mit warmem Herzen geschildert. Die Idee, dass eine enge Analogie bestehe zwischen den hydrodynamischen Fernkräften und den elektromagnetischen, beherrscht die Arbeit dieses ganzen Lebens. Schon in seinen ersten selbständigen Untersuchungen tritt dieser Ge- danke auf und noch zwei Tage vor seinem Tode war der 77jährige mit der hydrodyna- mischen Analogie zu elektrodynamischen Er- scheinungen beschäftigt. Obwohl Bjerknes' Lebensarbeit bisher auf die Entwickelung der Theorie der Fernkräfte, wofür sie ursprünglich bestimmt war, keinen Einfluss gehabt hat, viel- mehr neben den breiten Bahnen der Forschungen der letzten Zeit hergeht, so hat sie doch schon heute Bedeutung gewonnen, weil seine Unter- suchungsmethoden die Hydrodynamik selbst mit manchen wertvollen Ergebnissen bereichert haben. Man darf erwarten, dass eine Arbeit, die mit soviel Ernst, Energie und Hingebung durchgeführt worden ist, auch ferner Früchte tragen wird. Es ist schön, einen so reinen Charakter kennen zu lernen, wie er uns in diesem Lebensbild entgegentritt, einen Mann, der nur dem Interesse an der Sache gelebt hat, ohne für eigenen Ruhm und persönliches Behagen zu sorgen. G- Mie. (Eingegangen 14. September 1904.) E. König, Die Farben-Photographie. Eine gemeinverständliche Darstellung der ver- schiedenen Verfahren nebst Anleitung zu ihrer Ausführung, gr. 8. VII u. 88 S. Mit einer Farbentafel. (Photographische Bibliothek XIX). Berlin, G. Schmidt. 1904. M. 2,50. Praktisch kommen nur zwei Methoden der Farben-Photographie in Betracht: die subtrak- tive des Dreifarbendruckes und die additive der Chromoskopbilder. Nur die erste gestattet die Herstellung farbiger Papierbilder, doch ist ihre Ausführung so schwierig, dass sie in ihrer heu- tigen Technik noch keine Aussicht hat, populär zu werden. Ausserdem bleibt die Farben- prächtigkeit und Farbwahrheit ihrer Bilder hinter den durch Chromoskop-Photographie ge- wonnenen weit zurück. Die Verbreitung von Chromoskop-Bildern "scheitert hauptsächlich daran, dass billige Chromoskope noch nicht käuflich zu haben sind. Ein weiterer Mangel aber, der viele davon abgehalten hat, selbst Versuche mit farbigen Photographien anzu- stellen, war das Fehlen einer kleinen Anleitung, in der die besten Rezepte zur Herstellung von Lichtfiltern und Sensibilisatoren zusammengestellt sind. Dem ist durch das vorliegende Büchlein abgeholfen, das durch diese Zusammenstellung auch für den Physiker von Wert ist. Wie schnelle Fortschritte gerade in der Auffindung neuer für photographischeZweckegeigneterFarb- stoffe gemacht werden, beweist z.B., dass es dem Digitized by Google 728 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21. Verfasser noch während der Abfassung seines Buches gelang, einen Sensibilisator herzustellen, der den Platten eine wesentlich grössere Rot- empfindlichkeit verleiht, als die bisher gebräuch- lichen Orthochrom und Äthylrot. Derselbe ist unter dem Namen Pinachrom in den Handel gebracht. Von allgemeinerem Interesse dürfte es auch sein, dass die Höchster Farbwerke vorm. Meister, Lucius & Briining in Höchst auf Veranlassung des Verfassers sich bereit erklärt haben, speziell für optische Zwecke rein dar- gestellte Farbstoffe auch in kleinen Mengen ab- zugeben. Riesenfeld. (Eingegangen 24. August 1904.) Jahrbuch der Naturwissenschaften 1903—1904, herausgegeben von Max Wildermann. 19. Jahrgang, gr. 8. XII und 518 S. mit 41 AbbildungenimText. Freiburgi/B.,Herdersche Verlagshandlung. 1904. M. 6, — ; in Lein- wand gebunden M. 7, — . Von dem bekannten Jahrbuch der Natur- wissenschaften liegt wieder ein neuer Jahrgang vor, der wie immer eine Fülle des Interessanten bietet. Wenn auf ca. 500 Druckseiten die Fortschritte der gesamten Naturwissenschaften behandelt werden sollen, dann ist ohne weiteres einleuchtend, dass es sich in jedem einzelnen Gebiete nur um einzelne, ganz besonders in die Augen fallende Entdeckungen und Fortschritte handeln kann. Dass hierbei die Auswahl schwierig ist, wird jeder zugeben, und so findet sich denn bisweilen recht Nebensächliches Seite an Seite mit den wichtigsten Dingen, aber meistenteils ist wenigstens sachlich der einzelne Gegenstand richtig behandelt, so dass dem Laien schliesslich doch viel Gutes geboten wird. So werden denn auch die Leser dieser Zeitschrift zwar in physikalischer Hinsicht nichts Neues erfahren, aber zweifellos bei der Lektüre der übrigen Kapitel viel Interessantes finden und in diesem Sinne möchte der Referent dem Buche eine warme Empfehlung auf den Weg geben. E. Böse. (Eiogegangeo 4. Oktober 1904.) C. Engler und J. Weissberg, Kritische Studien über die Vorgänge der Autoxy- dation. XI und 204 Seiten. Braunschweig, Friedr. Vieweg & Sohn. 1904. Geheftet M. 6,—. Das vorliegende, dem Andenken Schön- beins gewidmete Buch verdient in der That eine besondere Empfehlung. Auf wenig Ge- bieten der Chemie giebt es soviel einander widersprechende Auffassungen und eine solche Fülle von zerstreuter Litteratur und Material, als gerade auf dem Gebiete der Autoxydation, der Sauerstoffubertragung und langsamen Ver- brennung. Und dabei fehlte es bisher, abge- sehen von Bodländers vorzüglichem kleinen Büchlein über langsame Verbrennung ganz an einer Zusammenfassung und übersichtlichen Darstellung. Dazu kommt, dass gerade die Erscheinungen der Sauerstoffübertragung eine noch bei weitem nicht genügend . bekannte Wichtigkeit bei Vorgängen im tierischen und pflanzlichen Organismus besitzen und dass vielleicht gerade von dem Verständnis diestr Vorgänge ein grosser Fortschritt auch in bio- logischer Hinsicht zu erwarten ist. Die Haupt- abschnitte des Buches sind: Geschichtliches; allgemeine Betrachtungen über die Vorgänge der Autoxydation und Systematik derselben; direkte Autoxydation; indirekte Autoxydation; Autokataly.se ; die Beeinflussungen der Autoxy- dation (hier findet sich die Behandlung der für den Physiker besonders interessanten Passivi- tät der Metalle); Rolle des Sauerstoffs im lebenden Organismus. Die Verfasser haben zweifellos ihren Hauptzweck, aus dem derzeit bestehenden Wirrwarr bekannter Thatsachen und einander widersprechender Meinungen einen möglichst übersichtlichen Überblick herauszu- arbeiten, aufs beste erreicht. E. Böse. (Eingegangen 4. Oktober 1904. < Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald Mitteilung zu machen.) Es habilitierte sich an der UniversitSt Krakau Dr. Thid- däus Estreicher ab Privatdozent für anorganische und thcu- relische fhemie. Dem o, Professor des Eisenbahnbaues an der tecboischco Hochschule in Wien Dr. techn. Rudolf Peithner Riltcr T. Lichtenfels ist der Titel und Charakter eines HofnU-« dem Privatdozenten fUr Meteorologie an der Technischen Huch- schule zu berlin Dr. C. Kassoer das Prädikat Professor vir- liehen worden. Der Assistent der Seewarte Dr. i)hil. Maurer ist ;ura Physiker im Keichsmarineamt ernannt worden. Gestorben ist der frühere Professor der Mathematik usJ Geodäsie an der Forstakademie zu Mttuden, ForstmeUtn Schering, im Alter von 70 Jahren, zu Genthin, in Urcsden der bisherige Professor an der Kgl. Bergakademie zu Freil//p zukommen. Der Konstanz der Abklingungskonstanten der Radiumemanation misst Herr Bucherer keine Bedeutung bei und meint, dass zur sicheren Begründung des von mir gezogenen Schlusses nur Versuche über die Wärmeabgabe des Radiums bei verschiedenen Temperaturen dienen könnten. Ich möchte nun zu zeigen versuchen, dass dem Umstände, dass die Zerfallskonstante der Radiumemanation unabhängig von der Tem- peratur ist, doch wohl eine grössere Be- deutung beizumessen ist, als Herr Bucherer demselben zugestehen möchte. Dass die Kon- stante des zeitlichen Zerfalls sich nicht ändern sollte, wenn die innere Energie eines Atoms der Emanation mit der Temperatur sich änderte, ist ausserordentlich unwahrscheinlich, wie eine einfache kinetische Überlegung deutlich zeigt. Wir haben die Atome einer radioaktiven Sub- l) Nicht Null, wie Herr Bucherer Zeile 5 des zweiten Abschnittes annimmt. Die kinetische Oberlegung verlangt nur, dass die Atomenergie eine Konstante sei; nicht, dass diese Konstante den besonderen Wert Null besitzt; ihr Wert kann sogar beliebig gross sein. Die in Zeile 9 desselben Absatzes mir zugeschriebene Annahme, dass etwas Null sei, was erfahrungsgemäss eminent gross ist, habe ich also gar nicht gemacht. Ich habe mich vielmehr an beiden oben citierten Stellen völlig deutlich ausgedrückt. 2} Mit demselben Rechte kann man aber bei jedem neuen einatomigen Gase, solange keine Bestimmung von yt\y^ vorliegt, zweifelhaft «ein, ob diesem Quotienten der Wert 1,666 zukommt. Ich würde aber diesen Zweifel in dem be- sonderen Falle der Radiumemanation durchaus teilen, wenn nicht eben die Thatsache der Invarianz der Abklingungskun- stanteo dem Schlüsse Sicherheit verliehe. Digitized by Google 73= Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 22. stanz nach dem jetzigen Stande unserer Kennt- nisse als metastabile Gebilde zu betrachten, die unter gewissen Umständen zerfallen. Dieser Zerfall erfolgt unter der Einwirkung der im Innern des Atoms aufgespeicherten verhältnis- mässig ungeheuer grossen Energiemenge. Die Konstante des zeitlichen Zerfalls ist ein Mass der MetaStabilität, indem sie anzugeben gestattet, in welcher Zeit etwa die Hälfte einer ursprünglich vorhandenen Anzahl von Atomen zerfällt. Kine- tisch betrachtet ist die Abklingungskonstante der Radioaktivität ein Mass für die Wahrschein- lichkeit dafür, dass die Konstellation der Atom- energie eine derartige ist, dass ein Zertrümmern des Atoms erfolgen kann. ') Die Wahrscheinlich- keit dafür aber, dass die Energie eines Atoms sich gerade in einer für den Zerfall günstigen Kon- stellation befindet, ist natürlich im allgemeinen zweifellos abhängig von der Menge der Ener- gie, welche zur Verfugung steht; nimmt diese Energiemenge ab, so werden die zur Zertrüm- merung des Atoms führenden Konstellationen seltener werden als bisher und umgekehrt.'^) Die Geschwindigkeit des Zerfalls oder die Ab- klingungskonstante der Radioaktivität würde also durch eine Änderung der Atomenergie höchstwahrscheinlich stark beeinflusst werden. Eine Vermutung, wie sie Herr Buch er er zu hegen scheint, dass nämlich auch bei variieren- der Atomenergie die Konstante des zeitlichen Zerfalls die gleiche bleiben könnte, würde zu sehr gezwungenen Annahmen führen müssen; etwa zu dem Satze, dass die Widerstandsfähig- keit eines Atoms gegen den Zerfall genau pro- portional mit dem im Atom enthaltenen Ener- gievorrat sein müsste. Eine solche Annahme hat etwas sehr wenig Plausibles, man würde eher geneigt sein zu glauben, dass die Wider- standsfähigkeit gegenüber grösseren Kräften kleiner wäre. Ich stimme Herrn Bucherer durchaus zu, dass ein Beweis für die Richtigkeit meiner übri- gens mit aller Reserve ausgesprochenen Folger- ung durch die Messung der von radioaktiven Substanzen ausgesandten Gesamtenergie bei ver- schiedenen Temperaturen nicht erbracht werden kann, doch glaube ich nicht, zugeben zu dürfen, dass meiner Art der Begründung eine gewisse Beweis- kraft abzusprechen ist. Die von Herrn Bucherer geforderte Art der Prüfung der Abhängigkeit der Atomenergie von der Temperatur dürfte übrigens ziemlich schwierig auszuführen sein, i) Die Angabe Curies, dass die Hälfte einer vorhan- denen Emaoationsmenge in vier ' Tagen zerfallt , bedeutet kinetisch: Das Eintreten von Konstellationen der Atomenergie, die zur Zertrümmerung des Atoms führen, besitzt eine solche Wahrscheinlichkeit, dass man dasselbe innerhalb von vier Tagen bei der Hälfte der vorhandenen-Atome erwarten kann. (Vergl. P. Curie, diese Zeitschrift 6, 346, 1904.) 2) Diese Überlegung scheint mir zu zeigen, dass die Abklingungskunstanten doch in einer notwendigen Beziehung zur inneren Energie des Atoms stehen. falls nur wenige Milligramme Substanz zur Ver- fügung stehen. Was die von Herrn Bucherer herange- zogenen Resultate über die Durchdringungsfähig- keit von Radiumstrahlen bei verschiedenen 1 Temperaturen betrifft '), so glaube ich, dass es sich I hier gegenüber den klaren zahlenmässigen Ver- I hältnissen beim Absterben der Emanation um , viel zu komplizierte Vorgänge handelt, als dass I aus denselben sicherere Schlüsse als aus der Ab- I klingungskonstante gezogen werden könnten. Wünschenswert wäre zweifellos ausser der Durch- führung des oben von Herrn Bucherer vor- geschlagenen Versuchs noch eine Ausführung der Bestimmung von f^y-j für die Radiuntenia- I nation, ein Wunsch, dessen Erfüllung aller- dings ebenfalls auf sehr grosse Schwierigkeiten stossen dürfte.*) 1) Die Herr Bucherer übrigens nicht citiert, und auf die ich deshalb auch zur Zeit nicht nSher eingehen will. 2) Bei dieser Gelegenheit möchte ich einen durch Druck- fehler total entstellten Satz meines ersten Artikels Über dii^';en Gegenstand richtig stellen. Auf Seite 356 dieses Bande'i muss die Fussnote lauten: Wenngleich auch die Ansicht Ver- treter findet, dass die radioaktiven Stoffe nur als Energie- \ transfonnatoren fungieren, wie das z. B. bei anderer Gcle|;en^ I heit fUr die Strahlung leuchtender Gase angenommen wird. (Eingegangen 7. Oktober 1904.' Ober das Aktinium. Von Andre Debierne. Von den chemischen Eigenschaften, die ich in meinen ersten Veröffentlichungen über oben ' genannte radioaktive Substanz angegeben habe, I möchte ich hier nur noch erwähnen, dass die- selbe bei der Ausfällung unlöslicher Sulfate I und besonders von Baryumsulfat mitge- nommen wird, dass sie von Oxalsäure zusam- men mit den seltenen Erden ausgefällt wird ' und dass der von mir bei meinen ersten V'er- ! öffentlichungen erhaltene aktivste Bestandteil besonders Thorium enthielt, welches seinem .Spek- trum nach von Demargay charakterisiert wor- den ist. Ich fügte im übrigen hinzu, „dass man nicht sicher sein könnte, dass diese Substanz bei allen ihren Reaktionen neben Thorium auftritt." ') Die mit grosser Mühe aus den seltenen Er- den der Pechblende gewonnene Thoriummenge ist nämlich ausserordentlich klein, und wenn dieses Thorium auch sehr aktiv ist, so enthält es doch nur einen sehr kleinen Bruchteil der in den seltenen Erden enthaltenen Gesamtmenge Aktinium; nach Abscheidung dieses aktinium- ' haltigen Thoriums nahm die Aktivität derselben nicht bedeutend ab. Bei weiterer Behandlung stellte man fest, dass die Aktivität sich in den I l) Comptes rendus, 1899 und 1900. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22. 733 Cerium-Erden konzentriert und dass in diesen nach den von mir angewandten Methoden der Cerium-Bestandteil aktiver ist als der andere aus Lanthan und Didym bestehende Teil. An diesen Sub^anzen, deren chemische Zusammensetzung variabel ist, habe ich die radioaktiven Eigenschaften von Aktinium unter- sucht und bisher keinerlei Erscheinungen wahr- nehmen können, welche irgendeinen Unter- schied in der Natur der Radioaktivität der ver- schiedenen Proben darthäte. Was die Radioaktivität anbelangt, so will ich daran erinnern, dass im Gegensatz zum Radium die Emanation sehr leicht von festen Verbindun- gen ausgesandt wird, und dass die von ihr her- vorgerufene Ionisation bedeutend grösser als bei der Strahlung des festen Körpers ist.') Dieselbe ruft natürlich die Phosphoreszenz ver- schiedener Substanzen hervor, und besonders die von Zinksulfid; wie bei der Radiumema- nation kann man dann an dieser die von Croo kes entdeckte Szintillationserscheinung be- obachten. Schliesslich ist das Abnahmegesetz für die Emanation dadurch charakterisiert, dass die Abnahme auf den halben Wert in 4 Sek. eintritt, während bei der induzierten Radio- aktivität die Abnahme auf den halben Wert 40 Min."'') beansprucht. Diese Zeitkonstanten sind bei Aktinium charakteristische Zahlen, vergleichbar mit den Perioden der Spektrallinien, welche gewöhnliche chemische Elemente kenn- zeichnen. Einige Jahre nach meinen ersten Veröffent- lichungen über das Aktinium hat Herr Giesel das Vorhandensein einer von ihm zunächst mit dem Namen „Emanationskörper" bezeichneten radioaktiven Substanz angekündigt, die er neuer- dings „Emanium" genannt hat. Die von Herrn Giesel angegebenen hauptsächlichen Eigen- schaften sind die folgenden'): Die radioaktive Masse wurde von radiumhaltigem Baryumsulfat mitgenommen und aus Pechblende gewonnen; sie fällt mit Oxalsäure zusamnien mit seltenen Erden aus, und die von Herrn Runge und Precht angestellte spektroskopische Unter- suchung hat gezeigt, dass das aktivste Präparat von Herrn Giesel besonders Lanthan und etwas Cerium enthielt. Als feste Verbindung giebt diese Substanz auch grosse Mengen Emanation ab, welche die Phosphoreszenz und das Scintillie- ren von Zinksulfid hervorrufen. Herr Giesel hat für diese Emanation noch keine Konstanten an- gegeben, aber gewisse, von Herrn Goldstein über den Einfluss des Vakuums festgestellte Resultate sind mit den von mir bei früherer Gelegenheit über Aktinium <) veröffentlichten 1) Coinptes rendus, 1903. 2) Comptcs reudus, 1904. 31 Berichte, 1904. 4) Comptes reudus, 1903. identisch. Schliesslich hat Herr Giesel mit seiner Substanz dieselben Aktivierungswirkun- gen an Baryumsalzen festgestellt, wie ich sie früher mit Aktinium') erzielt habe. Die aufTälligen Analogien zwischen der Gieselschen Substanz und Aktinium hatten mich gleich bei den ersten Veröffentlichungen Herrn Giesels zu der Annahme gefuhrt, dass zwischen beiden Substanzen Identität bestehe. Es ist diese Meinung, welche von Herrn Ruth er- ford in seinem Buche über die „Radioaktivität" angenommenist. Schliesslich haben Herrund Frau Curie, Herr Giesel und ich bei Herrn Giesels kürzlicher Anwesenheit in Paris einige ver- gleichende Beobachtungen über die charakteri- stischen Phosphoreszenz-Erscheinungen machen können, die von der Emanation beider Präparate hervorgerufen werden; die erzielten Ergebnisse waren in beiden Fällen identisch. Diese Identität ist kürzlich noch durch eine Arbeit von Fräulein Brooks über induzierte Radioaktivität ') bestätigt worden. Die Ver- fasserin hat für die Zeitkonstante der Abnahme der von einer Gieselschen Substanz hervor- gerufenen induzierten Radioaktivität dieselbe Zahl gefunden, die ich für Aktinium angegeben hatte; hieraus schliesst sie auf Identität der beiden Substanzen. Es steht daher ganz ausser Zweifel, dass das Giesel sehe aktive Lanthan dieselbe radio- aktive Substanz enthält, wie das von mir früher dargestellte aktive Thorium. Ich habe auch mit den sehr aktiven Präparaten, die ich zur Zeit besitze, leicht mindestens ebenso intensive Phosphoreszenzwirkungen erzielen können, wie sie Herr Giesel in seinen letzten Mitteilungen angiebt. Der Name Aktinium ist daher ausschliess- lich zur Bezeichnung dieser radioaktiven Sub- stanz anzuwenden, und alle über den „Emana- tionskörper" und das „Emanium" veröffentlichten Arbeiten beziehen sich auf das radioaktive Element Aktinium. Man sieht leicht ein, dass die Unterschiede in der Natur der das Aktinium begleitenden Elemente daher rühren, dass dieses in sehr kleiner Menge vorhanden ist. Ferner wirkt da- bei mit die grosse Ähnlichkeit der chemischen Ei- genschaften von Thorium und den verschiedenen seltenen Erden, und schliesslich auch die Unter- schiede der angewandten Konzentrationsver- fabren. So kann z. B. fraktionierte Krystallisation des Bestandteils Lanthan-Didj'm ein dem von Herrn Giesel angegebenen entgegengesetztes Resul- tat liefern. Herr G. Urbain, der kürzlich wichtige Fraktionsverfahren in der Serie der i) Comptcs rendus, I9cx>. 2) Phflosophical Magazine 1904. Digitized by Google 734 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22. seltenen Erden entdeckt hat, war so gut, in seinem Laboratorium ein Fraktionieren durch Krystallisation des Mangan-Doppelnitrats der von mir gelieferten aktiven Erden der Pechblende au.szuführen. Nach ungefähr 1 500 maligem Um- krystallisieren schieden sich die verschiedenen Körper Lanthan, Praseodym, Neodym und Sa- marium in der angegebenen Reihenfolge ab, und während die am wenigsten löslichen Lanthanbe- standteile fast vollständig inaktiv sind, zeigten sich die löslichen Bestandteile Neodymsamari- um äusserst aktiv. Man kann auf diese Weise eine Konzentration der Aktivität mit Neodym und Samarium erzielen. Mit Sicherheit wird man die chemischen Eigenschaften von Aktinium erst dann feststellen können, wenn man dasselbe in nennenswerter Menge in reinem Zustande erhalten haben wird. Das Krystallisieren der Doppelnitrate scheint für die Konzentration von Aktinium gute Re- sultate zu liefern. Ich habe in Gemeinschaft mit Herrn Urbain eine Fraktionierungsreihe der verschiedenen Aktinium enthaltenden Be- standteile festgestellt, deren Ergebnisse wir demnächst zu veröfTentlichen gedenken. Physikalisch-Chemisches Laboratorium der Sorbonne, Paris. (Aus dem Französischen übersetzt von A. Gradenwitz.1 (Eingegangen 30. September 1904.) Über das normale elektrische Feld der Erde. Von George C. Simpson. I. Herr Prof. Ebert sagt in seiner Er- widerung auf meine Kritik seiner Theorie (diese Zeitschrift 6, 500, 1904): „Wenn sich Herr Simpson der kleinen Mühe unterziehen wollte, dieselben (Versuche) zu wiederholen" etc. Wenn ich es auch aufrichtig bedauere, so macht es mir doch meine augenblickliche Thätigkeit unmöglich, seinen Rat zu befolgen; ich fühle aber die Notwendigkeit, die einmal begonnene Kontroverse fortzusetzen, zunächst da ich zu Prof. Eberts Erwiderung das eine oder andere bemerken muss, und zweitens, weil Prof. Eberts Versuche und Zahlenwerte an und für sich schon dazu ausreichen, darauf eine sehr inter- essante Untersuchung aufzubauen. Der neue von Herrn Prof Ebert beschrie- bene Versuch, bei dem ein mit radioaktiver Erde gefülltes Glasgefäss an Stelle des früher verwandten porösen Gefässes mit darin ent- haltenem radioaktiven Präparat tritt, stellt einen bedeutenden Fortschritt dar, sodass ich die in meiner früheren Kritik erhobenen Einwände freilich auf denselben nicht anwenden kann. Es muss zugestanden werden, dass Prof Ebert mit seinen neuen Versuchen die Wirklichkeit des physikalischen Prozesses bewiesen hat, auf dem er seine Theorie aufbaut; nichtsdesto- weniger beweisen sie nicht, dass mein Einwand gegen den früheren Versuch mit dem Ton- cylinder unbegründet war; auch hat Herr L. N. Endröss nicht „gerade den Punkt ein- gehender studiert, auf den Herr Simpson am Schluss seiner Bemerkung 3 hinweist". Ich wandte gegen die Dünne der porösen Wände des Toncylinders ein, dass die Versuche des Herrn Endröss sich auf eine poröse Scheide- wand beziehen, deren Substanz selbst radioaktiv ist, was eine grundverschiedene Sache ist. 2. Mir war die bekannte Thatsache durch- aus nicht fremd, dass der Potentialgradient mit der Höhe über der Erdoberfläche ab- nimmt; aber ich hätte mich vielleicht besser ausdrücken sollen. Anstatt zu sagen: „an einem normalen Tage kann man annehmen, dass der Potentialgradient lOO Volt pro Meter beträgt. und sich bis zu einer grösseren Höhe als 1000 Meter erstreckt," hätte ich sagen sollen: „an einem normalen Tage kann man annehmen, dass der Potentialgradient sich bis zu einer grösseren Höhe als 1000 Meter erstreckt, und dass sein Mittelwert zwischen der Erde und der Höhe von 1000 Meter für das ganze Jahr zu ungefähr 100 Volt pro Meter anzunehmen ist," was meiner Meinung nach eine korrekte Be- hauptung ist. Um den Potentialgradienten zu erhalten, sagte ich, wäre ein senkrechter Luftstrom von I cm/Sek. notwendig, und ein solcher Luft- strom wäre nur über einem sehr kleinen Teile der Erdoberfläche vorhanden. Hiergegen wendet Herr Prof. Ebert folgendes ein: Da die F"rage, ob der atmosphärische Kreislauf zur Erzeugung des normalen elektrischen Erdfeldes ausreicht, wenn eine Trennung von Elektrizität an der Erdoberfläche stattfindet, überaus wichtig ist (sie bezieht sich nämlich auch auf andere Theorien als die Prof. Ebert sehe und im be- sonderen auf die von Elster und Geitel), so verdient sie eine äusserst sorgfältige Betrachtung. Prof. Ebert behauptet, dass ein senkrechter Luftstrom von mehr als i cm/Sek. „bei Schön- wetterperioden im Sommer stattfindet", was durchaus zutreffend ist; das normale Feld der Erde ist jedoch nicht eine Erscheinung, die nur bei schönem Wetter im Sommer auftritt, sondern es ist dies eine im ganzen Jahre zu beobach- tende Thatsache, und wenn man den senk- rechten Strom in Erwägung zieht, von dem die Erscheinung herrühren kann, so muss man nicht nur die des Sommers, sondern die des ganzen Jahres in Betracht ziehen. Aufsteigende Ströme lassen sich in zwei Klassen einteilen: I. Die von der lokalen Erwärmung der Erd- oberfläche herrührenden und 2. diejenigen, Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22. 735 welche Cyklone zu begleiten pflegen. Die zu der ersten Klasse gehörenden können sehr be- deutende Geschwindigkeiten erreichen, und sind, wie Dr. Gerdien gezeigt hat, ohne Zweifel die Ursache der Gewitter; wenn man jedoch das ganze Jahr in Betracht zieht, so kommen sie nur selten vor. Die wichtigsten sind die der zweiten Klasse, und ganz offenbar meint Dr. Gerdien diese letzteren, wenn er sagt; „als untere Grenze der Vertikalkomponente der Geschwindigkeit ausgedehnter aufsteigender Luftströme kann man etwa 0,l m/Sek. an- nehmen", wobei ganz offenbar „untere Grenze" ein Druckfehler für „obere Grenze" ist. Dem ganzen Inhalte nach ist dies zweifellos so; auch kann ja die „untere Grenze" der Geschwindig- keit eines aufsteigenden Stromes nur o sein. Wir wissen nach wirklichen Messungen sehr wenig über die Grösse der aufsteigenden Lufl- ströme in Cyklonen. In dem Werke von Sprung (Meteorologie S. 149) wurde für den aufsteigen- den Strom der Wert i cm/Sek. in einer Höhe von 100 Meter und 10 cm/Sek. in einer Höhe von 1000 Meter (was mit den Dr. Ger die n- schen Zahlen übereinstimmt) für einen Cyklon berechnet, der einen Wind von der Geschwindig- keit 26 Meter pro Sek. (d. h. einen Sturm) an der Oberfläche hervorrief. Wenn man die An- zahl solcher Cyklone auf der Erde in einem beliebigen gegebenen Augenblick und den Um- stand in Betracht zieht, dass der Natur der Sache zufolge ein aufsteigender Luftstrom zu irgendeiner Zeit nur auf der halben Erdkugel vorhanden sein kann, so ist mein Zweifel in Bezug auf die Fähigkeit des atmosphärischen Kreislaufes, allein schon das normale Feld der Erde zu erhalten, meines Erachtens gerecht- fertigt. 3. Wie ich oben festgestellt habe, kann es keinem Zweifel unterliegen, dass der Prozess, auf welchem Prof. Ebert seine Theorie auf- baut, in der Natur wirklich in die Erscheinung tritt, so dass die einzige noch übrig bleibende Frage die folgende ist: ist dieser Prozess quan- titativ ausreichend, um das normale Erdfeld zu erklären.' Prof. Ebert behauptet, da.ss dem so ist (Met. Zeit. 1904, S. 201), und giebt Zahlen an, um dies zu beweisen; er zeigt, dass „pro cm'' und Tag im Erdboden 29400 elektro- statische Einheiten in Form von lonenladungen freigemacht werden, d. i. aber ca. das 753fache von dem, was in dieser Zeit pro m^ zur Auf- rechterhaltung der negativen Oberflächenladung nach dem oben gegebenen Überschlage benötigt wird." Was hat es jedoch zu bedeuten, wie- viel Ionen sich im Erdboden befinden, wenn sie nicht austreten können? Anstatt die im Erdboden erzeugten Ionen zu betrachten, ist es sicher vorzuziehen, nur diejenigen in Betracht zu ziehen, welche an der Oberfläche auftreten können. Im folgenden will ich einen Versuch machen, den täglichen Minimal-Barometerabfall zu berechnen, welcher nach Prof. Eberts Theorie zum Ersetzen der an der Erdober- fläche zerstreuten Elektrizität erforderlich sein würde. Wenn wir die Zahlen benutzen, die Prof. Ebert in der Meteor. Zeitschrift giebt (1904, 2 7x60 S. 212), so flnden wir, dass - - — e. s. Ein- 100 beiten negativer Elektrizität pro Stunde an jedem Quadratmeter der Erdoberfläche zerstreut wer- den. Er fand auch durch direkte Versuche, dass die „Emanation im Erdboden" ca. 30 — 70 mal wirksamer ist, als die in der freien Atmosphäre vorhandene ionisierende Ursache. Nach anderen Messungen Prof. Eberts wissen wir, dass un- gefähr eine elektrostatische Einheit freier Elek- trizität beider Vorzeichen sich in jederti cbm. atmosphärischer Luft befindet; wenn wir daher die grössere oben angegebene Zahl (70) be- nutzen und annehmen, dass jeder Kubikmeter Luft im Erdboden 70 elektrostatische Einheiten freier positiver und negativer Elektrizität ent- hält, so machen wir sicher einen bedeutend zu hohen Anschlag, da wir dann die beträchtliche Wiedervereinigung vernachlässigen, welche in so bedeutend ionisierter Luft stattfinden würde, und auch die Absorption an den Wänden der unterirdischen Kapillaren nicht in Betracht ziehen. Um daher die von einem Quadratmeter Oberfläche verlorene Elektrizität zu ersetzen, 7 2 ^< 60 muss - cbm Luft von dem Erdboden 100x70 hindurchgehen, wenn alle positive Elektri- zität austritt und alle negative zurück- bleibt.') Diese Luft muss von dem Erdboden unmittelbar unterhalb des betreffenden Quadrat- meters herrühren; die Luft unterhalb desselben ist jedoch keine unbegrenzte Grösse. Wenn wir erwägen, wie schnell man beim Graben im Erdboden auf Wasser oder auf festen Stein auftrifft, können wir keinen grossen Fehler be- gehen, wenn wir die Luft unterhalb einer Tiefe von 50 Metern vernachlässigen. Die Luft, deren Ausdehnung bei fallendem Barometer den Durch- gang von Luft aus dem Erdboden durch unseren Quadratmeter Oberfläche veranlasst, ist daher in einem Prisma enthalten, dessen Querschnitt ein Quadratmeter beträgt, und das 50 Meter tief ist. Wenn man annimmt, dass der Erd- boden vollständig aus Sand besteht, der 0,5 l) Dies giebt natürlich nur eine untere Grenze flir die nötige Lufhnenge an. Da die an der OberflSche auftretende Elektrizität die Differenz zwischen den Mengen positiver und negativer Ionen darstellt, welche aus dem Erdboden austreten, so ist die Zahl, die im Text angegeben ist, ofTenbar be- deutend zu klein; nach meiner ScKHtzung ist sie loo bis 1000 mal zu klein. Digitized by Google Tiß Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22. des rrismenvolumens einnimmt, sü ist das Luft- volumen 25 cbm. Nun haben wir gefunden, dass ein Luftvo- lumen V =^ 2$ cbm sich pro Stunde um 2 7 ^<6o d V =- - ' -—- cbm unter deni Einfluss eines 100x70 Barometerfalls ausdehnen muss, um die an der Oberfläche notwendige Elektrizität zu liefern; d. h. wenn B die Barometerhöhe und dB der stündliche Fall des Barometers bedeutet, so , . . dB dV ^ dB 7,2x60 haben wir „ = ,, oder-. =^ B V 760 100x70x25 d. h. dB = 0,7 mm. Mit anderen Worten, das Barometer muss im Durchschnitt 0,7x24, d. h. fast 17 mm. pro Tag fallen, um die nötige Elektrizität zu liefern. Diese Zahl, bei der die zu Grunde liegende Annahme zu bedenken ist, zeigt, wie ungenügend der Prof Ebertsche Prozess zur Lieferung der an der Erdoberfläche erforder- lichen Elektrizität ist, welche die durch Zer- streuung verlorene kompensieren soll. Man wird auf diese Weise zu der Schlussfolgerung gedrängt, dass der von Prof Ebert beschrie- bene Prozess in der Natur zwar stattfindet, jedoch nicht die Ursache des normalen elektri- schen Erdfeldes darstellt. Karasjok, den 2. September 1904. (Aus dem Englischen Übersetzt von A. Gradenwitz). (Eingegangen 15. September 1904.) Über die Wirkung einiger elektropositiver Metalle auf Jodkalium. Von Franz Streintz. Vor kurzem wurden in dieser Zeitschrift von den Herren J. Blaas und P. Czermak') Beobachtungen über auffallende, durch die photo- graphische Platte erkennbare Erscheinungen mitgeteilt. Insbesondere hat Herr Czermak das Verhalten verschiedener Metalle zur photo- graphischen Platte und zu Jodkjiliumstärkepapier untersucht. Dabei ergab sich die interessante Thatsache, dass sowohl blankes als amalgamiertes Zink imstande ist, eine, in der Nähe befindliche photographische Platte zu schwärzen, wenn es ungefähr 24 Stunden auf sie eingewirkt hatte. Wurde eine Zinkplatte mit verdünnter Glyzerin- lösung überzogen und darauf mit einer Schicht von Russ bedeckt, dann trat die Wirkung ganz besonders kräftig hervor, sowohl auf der Platte als auch auf einem mit Jodkaliumstärke ge- tränkten Papiere. Die anderen von Czermak untersuchten ■ ) J. Blaas u. P. Czermak, diese Zeitschr. 6, 363, 1904. Metalle, und zwar Aluminium, Zinn und „Messing" riefen keine Veränderung hervor. Zur Erklärung der Erscheinung nimmt Czermak an, da.ss Zink Ozon okkludiert ent- halte, ferner, dass sich bei Anwesenheit von Feuchtigkeit auch Wasserstoffsuperoxyd an der Oberfläche des Metalles bilde. Damit mögen wohl gleichfalls von Blaas und Czermak be- obachtete Erscheinungen erklärt werden an Stoffen, die auf die photographische Platte nur dann einwirken, wenn sie dem Sonnenlichte ausgesetzt worden waren. Von Zink wird aber angegeben, dass die Einwirkung auf die Platte „spontan" erfolgt sei, d. h. ohne dass das Me- tall vorher belichtet wurde. Die Wirkungen von besonntem Papier und von blankem Zink auf die photographische Platte scheinen nach den Versuchen von Blaas und Czermak recht ähnlich zu sein, die Ur- sachen der Erscheinungen halte ich für völlige verschieden. Es liegt nahe, in dem von Nernst mit so grossem Erfolge in die Elektrochemie eingeführten elektrolytischen Lösungs- drucke den Urheber der Erscheinung am Zink zu vermuten. Durch den Lösungsdruck werden positive Ionen in die Umgebung des Metalles entsendet, die ionisierend auf das Silbersalz der photographischen Platte oder auf die Jodkalium- lösung des Papieres wirken. Die Wirkung wird um so kräftiger eintreten. Je grösser der Lösungsdruck des Metalles oder mit anderen Worten, je elektropositiver das betreffende Me- tall ist. Zur Prüfung dieser Vermutung sind also Metalle heranzuziehen, deren Lösungsdruck grösser ist als der von Zink. Es sind dies Kalium, Natrium und Magnesium. Kalium und Natrium überziehen sich an feuchter Luft augenblicklich mit einer dichten Schicht von Hydroxyd. Es müssen daher Versuche mit diesen Metallen in einem Räume erfolgen, der nur äusserst geringe Spuren von Feuchtigkeit enthält. Ein solcher Raum steht mir hier nicht , zur Verfügung. Mit Magnesium jedoch fand ich sehr schöne Ergebnisse. In ein Blech aus diesem Metalle wurde mittels eines Federmessers die Jahreszahl in Spiegelschrift eingekratzt. Da< Blech wurde hierauf mit der Schriftseite nach unten auf trocknes Jodkaliumstärkepapier ge- legt. Schon nach wenigen Minuten war die Zahl braun auf weissem Grunde vollständig klar auf dem Papiere ersichtlich. ') Bei einem in gleicher Weise behandelten Zinkbleche erfor- derte es zwei bis drei Stunden, bis die Schrift ebenso klar zu Tage trat. In beiden Fällen i) Die im Papiere enthaltene Särke scheint keine Rolle zu spielen, da der Versuch in ganz gleicher Weise gelio)^ mit Filteqiapier, das mit einer wässrigen Lösung von Jih!- kalium getränkt und dann getrocknet wurde. Das braune, w Stärkepapier erzeugte Bild schlägt in Violett um, sobald jem^ befeuchtet wird. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No.. 22. 737 hoben sich auch die Grenzen des Bleches vom Papiere deutlich ab. Auch Kadmium, das bereits einen bedeutend, niedrigeren Lösungs- druck besitzt wie Zink, gab nach vier bis fünf Stunden ziemlich gut erkennbare Abdrucke. N^un besitzt nach Ostwald Aluminium in seiner Sulfatlösung einen grösseren Lösungs- druck als Kadmium in den gleichen Verhält- nissen. Nach der aufgestellten Hypothese müsste also Aluminium gleichfalls auf Jod- kalium einwirken. Im Gegensatze zu den Be- obachtungen von Blaas und Czermak zeigte es sich auch, dass sich vollkommen blankes Aluminium in der überraschend kurzen Zeit von wenigen Minuten sehr gut abbildete. Wird ein frisch polierter Ring aus diesem Metalle auf schmale Streifen von Glimmer derart aufgelegt, dass zwischen ihm und dem Papiere eine Luft- schicht entsteht, dann erhält man nur an den Stellen, wo der Ring nicht auf dem Glimmer aufliegt, seine Stücke abgebildet. Durch Glim- mer geht also die Wirkung nicht hindurch. Auch durch Glas und durch dünne Metall- schichten, z. B. Stanniol, entstehen keine Bilder, wohl aber durch gewöhnliches Papier. Mit der Entfernung der Metallfläche vom Papier nimmt die Wirkung sehr stark ab. Das Bild des Ringes verbreitert sich mit der Entfernung, wovon man sich leicht mit einem Zirkel über- zeugen kann, die Ränder des Ringes werden unscharf. Die Erscheinung würde demnach, wie nach der Hypothese zu erwarten stanc}, den Charakter einer Strahlung besitzen. Verschiebt man den Ring, nachdem er be- reits einen Abdruck hervorgerufen hat, auf dem Jodkalium -Papier, ohne ihn von neuem zu po- lieren, dann erhält man nach einer Reihe von Minuten abermals ein Bild, das aber bedeutend schwächer ist wie das erste. Zuweilen gelingt bei weiterem Verschieben noch ein drittes schwaches Bild. Die Feuchtigkeit der Luft scheint die zur Erzeugung eines Bildes er- forderliche Expositionszeit wesentlich zu beein- flussen. Magnalium, die bekannte Machsche Le- gierung aus Magnesium und Aluminium, über- trifft in seiner Wirkung das Aluminium be- deutend. Für Vorlesungsversuche ist es daher neben Magnesium in erster Linie zu empfehlen. ') Eisen, Zinn, Blei, Nickel, Kupfer, Quecksilber, Silber, Gold und Platin ver- halten sich zu Jodkalium vollkommen passiv. Wenn man auf nicht blankem Magnesium und Zink Zeichnungen mit Graphit ausführt, so bilden sie sich vollkommen scharf auf dem Papiere ab. Wird hingegen das Zinkblech mit Strichen aus 1) Wie ich nachträglich gefunden habe, genttgen 20 Se- kunden Berührung eines Rohres aus Magnalium mit dem JodkaBnmpapiert, nm einen bemerkbaren Jodring henror- zuruien. Magnesium versehen, das Magnesiumblech mit Strichen aus Zink, dann bleibt die Wir- kung aus. Es steht zu vermuten, dass die Grösse des Abstandes zweier Metalle in der Spannungs- reihe für die Zeit, in der die Abbildung des elektronegativen Bestandteiles erfolgt, mass- gebend ist. Die „Elemente" Magnesium oder Zink, Wasserhaut, Graphit, sowie das von Czermak angewendete: Zink, wässerige Gly- zerinlösung, Kohle besitzen eine hohe elektro- motorische Krafl, während die Kombinationen aus Magnesium und Zink nur eine verhältnis- mässig geringe aufweisen. Die wenigen mitgeteilten Versuche bitte ich als orientierende anzusehen. Im physikalischen Institute wird sich Gelegenheit finden, die Ver- suche nach verschiedenen Richtungen fortzu- setzen und zu erproben, ob die ausgesprochene Vermutung nach dem Grunde der Erscheinungen auch standhalten wird. Millstatt a. See, Mitte September 1904. (Eingegangen 19. September I904.) Wärmeleitung in Gasgemischen. Von Alexandra Wassiljewa. (MittsUung aus dem Institut für phyBikalische Chemie der Universität GSttingen.) I. Theorie der Wärmeleitung in Anwen- dung auf Gasgemische. Die kinetische Gastheorie liefert für die Wärmeleitung des Gases eine Formel, die fol- gende Form hat: „ xRqcX ö7 (y—l)M bz (I) Der Koeffizient von ' * ist das, was man Wärmeleitungsfähigkeit L des Gases nennt.*) Darin bedeutet q die Gasdichte, c die mittlere Geschwindigkeit und X die mittlere Weglänge eines Moleküls, M das Molekulargewicht des Gases, 7=--, wo <> und f» die auf die Masseneinheit bezogenen spezifischen Wärmen bei konstantem Volumen und konstantem Druck sind, R die allgemeine Gaskonstante und x einen Proportionalitätsfaktor. Da femer XQCJL = R den Reibungskoeffizient des Gases bedeutet und R 1 .>=<^w(r — i) ist, so wird der Aüsdrack für L \ M ■ leicht auf die übliche Form L = CvR {2) gebracht (ausgedrückt in willkürlichem Wärme- l) Boltzmann, Vorlesungen über Gastheorie 1, 87. Digitized by Google 738 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22. mass). Das ist die bekannte Beziehung zwischen dem Wärmeleitungskoefüzienten, der spezifischen Wärme bei konstantem Volumen und dem Reibungskoeffizienten des Gases. Haben wir statt eines Gases ein Gemisch aus zwei Bestandteilen, so werden an dem Transport der Wärme beide Molekülarten teil- nehmen, so dass wir die in der Zeiteinheit durch die Flächeneinheit vom Gasgemisch trans- portierte Wärmemenge aus zwei Teilen be- stehend denken können ; aus der Wärmemenge, die durch die erste und aus derjenigen, die durch die zweite Molekülart transportiert wird. Bezeichnen wir diese Wärmemenge ganz allge- mein durch OS wo L jetzt den Wärmeleitungskoeffizient des Gemisches bedeutet, so besteht die Aufgabe darin, diesen Koeffizienten in die beiden Be- standteile zu zerlegen, von denen jeder sich auf das einzelne Gas bezieht. Um den Gang der Betrachtungen verständ- lich zu machen, kehren wir zuerst wieder zu dem Fall eines einzigen Gases zurück und nehmen an, wir hätten in der Volumeneinheit n Mol. dieses Gases, die- wir uns aus «1 und «2 Mol. bestehend denken, so dass « = «1 + «2 ist. Dann können wir offenbar den Wärme- leitungskoeffizienten L in solche zwei Teile zerlegen: »i + «2(ri-0iw; «i+«j(7i-i)^, ^^' Hier haben alle Grössen dieselbe Bedeutung, wie in der Formel (i) und beziehen sich auf das allein vorhandene Gas. Lassen wir jetzt die Temperatur und den Druck des Gases un- verändert und denken uns die n^ Mol. durch dieselbe Zahl einer anderen Molekülart ersetzt; dadurch ändert sich der Ausdruck (3) in der Weise, dass in dem zweiten Glied an Stelle von p,, fj, 7,, My die entsprechenden Grössen P2> ^2» fit ^2 fiir das zweite Gas treten; im ersten Glied bleiben sie unverändert. Anders ist es mit der mittleren freien Weglänge des Moleküls. Diese Grösse hängt, wie bekannt, von der Häufigkeit, mit der die Zusammenstösse dieses Moleküls mit den übrigen erfolgen, ab; für die Häufigkeit der Zusammenstösse aber ist der Durchmesser der einen und der anderen Molekülart massgebend. Wird also zu dem ersten Gas ein zweites beigemischt, so wird dadurch die mittlere freie Weglänge der beiden Gase verändert. Bezeichnen wir diese durch gegenseitige Anwesenheit zweier Molekülarten veränderten mittleren Weglängen ü,' und Z^', so geht (3) im Fall eines Gemisches in folgen- den Ausdruck über: «1 xJJQiCjk'i «2 xRq^c^I\ (4) «i+«2(yi— 0-^1 «i+«2(y2— O^'/t Für Xi benutzen wir den von Boltzmann' angegebenen Ausdruck: und dem entsprechend X'^= _ _ . . I . ^ - . Darin bedeuten: «j und »2 die Zahlen der beiden MolekUlarten in der Volumeneinheit; mj und vtj die Massen der Moleküle; j, und s-, ihre mittleren Durchmesser; der Grösse a ist die Bedeutung . über. Nehmen xs'ny» wir ferner in Betracht, dass ^9i ^1 '^i ^^ ^1 ^"^d x(>2 cj ij =^ 9J2 ist, wo X, = 5- - ..r und ^2==- , — ,- die ipittleren freien Weglängen, 'Si\ und 9tj die i Reibungskoeffizienten der beiden einzelnen Gase sind, so bekommen wir X x(»Ki/, = y-9{, und J' X(>2^2^'2= ,* 3?2 und, für^i, Jlj, i,', Jlj' ihre Ausdrücke eingesetzt : ^') xSi^n'y'2 :U^«,/2+<,>«2K"•v^) _. _ - » , +«2 ' (-.ff j/**l+»'2 wi y 2 Wj/ '_ «2 .wj2''y^2 G2»«2l^2+«««,>/^+""'^) n I «2 m^ 1 + :;;.(:)y' "*' r^ ^H t) ibid., S. 70. Unter etwas verschiedenen Annahmen haben Clausius und Maxwell für die mittlere freie Weg- lange des Moleküls Formeln angegeben, die sich voneinander ein wenig nnterscheiden. Ich benutze hier die von Bolti- roann angefhhrte Maxwellsche, da sie erstens unter allg^ meineren Ansätzen abgeleitet ist, zweitens well sie mit des Beobachtungen viel besser stimmt, als die Clausiussche. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22. 739 Bezeichnen wir die für alle Mischungsver- hältnisse konstanten Grössen so -werden wir haben: in\ n «I ^1 XQ^C*iA 2 — «1 9i2 «2,+ «.^ A und B für den Spezialfall WasserstofT-Sauer- stoff Mischungen über, da gerade diese Mischun- gen von mir experimentell untersucht sind. In diesem Fall, unter Berücksichtigung, dass '^= ? und ö = m2 10 Sl +Si «j Tragen wir jetzt diese Ausdrücke in (4) hinein und berücksichtigen, dass n-^n, -|- «o R R und ^^ = civ{y^—i), j^ = c^v{yt—\) ist, so nimmt (4) die Form an: ^_^_Cxv%_ Da aber «1 + «2 — ist, wo /, und pi die «2 Pi ist, bekommen wir: folglich A=^ P^Vä Das Verhältnis ^ kann ^ 4\si/ Sl aus dem Verhältnis der Reibungskoefiizienten der beiden Gase ausgerechnet werden, nämlich: % ^ Qi ?i At ^ ^ ?i_ /^y . Stj (>2 ?2 ^ P2 ^2 ^-^1 ' daraus ergiebt sich: \si/ %QiCi' da in dem betreffenden Fall 91, =0,0000885, ^1 = 1700, 9lj =0,0001959, ^2=425, 02 16, Partialdrucke der beiden Gase in der Mischung sind und da die Beziehungen ^|=firÜii, Z2=f2»9t2 bestehen, wo /l, und Z2 die Wärmeleitungs- koeffizienten der beiden einzelnen Gase be- ' deuten, so bekommen wir den Wärmeleitungs- I koeffizient der Gasmischung schliesslich in der Form: Z.= - -— - 4- ■^ ,+A^ \+pLß' (5)! /l /2 I Die abgeleitete Formel lässt folgenden I Schluss machen: im Fall A = B= i, d,h. wenn die mittlere Weglänge der Moleküle durch die Anwesenheit eines zweiten Gases nicht beein- flusst wäre, hätten wir einfach: d. h. der Wärmeleitungskoeffizient eines Ge- misches würde sich aus den beiden Wärme- leitungskoeffizienten der Bestandteile einfach nach dem Verhältnis der Partialdrucke berechnen lassen; da aber im allgemeinen A und B von I verschieden sind, so muss die Grösse L von dem arithmetischen Mittel aus Z, und L-^ sich unterscheiden: je nach dem A und B grösser oder kleiner als i sind, wird der Wärmeleitungs- koeffizient des Gemisches eine Erhöhung oder Erniedrigung gegen das arithmetische Mittel aus L, und Z2 zeigen. Gehen wir gleich zur Berechnung der Grössen Si so ergiebt sich: (^) =1,7956, ^- = 1,34, ^ = 0,452 i>', und daraus ^ = 0,999, j5= 2,211. Da A nur ganz wenig unter i liegt und B im Gegenteil viel grösser als i ist, so muss man für den Fall Wasserstoff- Sauerstoff Ge- mische in dem Wert des Wärmeleitungs- koeffizienten eine Erniedrigung gegen das arith- metische Mittel aus den einzelnen Wärmeleitungs- koeffizienten erwarten. Solch eine Erniedrigung ist auch stets beobachtet worden, wie die Beobachtungsresultate der 1 1 untersuchten Mischungen (S. 741) zeigen. 2. Methode der Untersuchung. Die Wärmeleitung der Gasgemische wurde nach der sog. Abkühlungsmethode untersucht, mit der sich in der neueren Zeit am eingehendsten Winkelmann') beschäftigt hatte. Diese Me- thode besteht darin, dass man einen erwärmten Körper, z. B. ein Thermometer, in einer Gas- atmosphäre, deren äussere Wände bei konstanter Temperatur gehalten werden, abkühlen lässt und die Abkühlungsgeschwindigkeit beobachtet: je besser das Gas die Wärme leitet, um so grösser wird diese Geschwindigkeit. Es sei (>■ die kon- stante äussere Temperatur, t, und T2 die Temperaturen des Thermometers in den Mo- menten /, und /2, so lautet die bekannte Formel: i) Wied. Ann. 48, 180, 1893. Digitized by Google 740 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22. vloge- log{-ix — 9) — log{T^-d) wo V das sog. logarithmische Dekrement und e die Basis der natürlichen Log. bedeutet. Bezeichnet ferner: W den Wasserwert des 'Thermometers, L den Koeffizienten der Wärmeleitung, s „ „ der Strahlung, c „ „ der Konvektion, so haben wir folgenden Zusammenhang dieser Grössen mit dem beobachteten logarithmischen Dekrement: Wv-=L-/+s-q> + c^>+g, vfof,

, tp, g zu eliminieren und mit Hilfe des beobachteten logarithmischen Dekrements den unbekannten Wärmeleitungs- koeffizient eines dritten Gases zu ermitteln. In der That haben wir dann folgende drei Gleichungen: WV2^Li-f+S-9> + Citp +g Wvj~ Ljrf+s-q> + txtp +g, wo die Indexe i und 2 auf die beiden Gase mit bekannten Wärmeleitungskoeffizienten, der Index X auf das dritte Gas sich bezieht; die Strahlung bleibt in allen Fällen dieselbe. Daraus ergiebt sich: W{v.-v, ) = nL.-Li) + (c-ci ) V> W{v2-Vi)^nL2~Lt) + {C2-Ct)tp. Streng genommen, sind die f-Koeffizienten bei verschiedenen Gasen verschieden, wie es in meinen Untersuchungen über Konvektion in einer demnächst erscheinenden Arbeit nachge- wiesen wird. Da aber in dem betreffenden Fdl die Konvektion überhaupt nicht gross war — 1 — 2 Proz. — , wie es durch besonderen Ver- such bei kleineren Drucken festgestellt wurde, so bleiben wir sicher innerhalb der Fehlergrenze, wenn wir Cjc — c^=o, c^ — c^=o annehmen; dann bekommen wir aus den obigen Gleichungen : Vx — Vi Lx—Lx Vi — fi La— Li ' woraus sich Lx ergiebt: Z. = Z. + (Z,-A)^--^'- Zur Kontrolle der Methode wurde die Eichung statt mit zwei, mit vier verschiedenen Gasen: Luft, Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlen- säure ausgeführt, indem aus drei Messungen mit Hilfe zweier bekannter Wärmeleitungs- koeffizienten der dritte berechnet wurde. Unter Benutzung der Zahlen von Winkelmann: L. Luft 0,568 (1+0,0019 t)- lo~* -^2 3.829 {1+0,00175 t)- lo-i O2 0,607 (1+0,0019 t)- io~* COi 0,327 (i -i-0,00401 t) • io~* gab die Eichung für alle Gase Werte, die mit den früheren Beobachtungen in guter Überein- stimmung standen. 3. Versuchsanordnung. Die Messungen wurden mit Hilfe eines in Vioo" geteilten Beckmann sehen Thermometers ausgeführt, welches in den Hals eines passenden Glasgefasses fest eingekittet war. Die äussere Temperatur d' = 2o'' wurde mit Hilfe eines Thermostaten hergestellt und gewöhnlich auf Vi 00 bis Vi 00* konstant gehalten. Da die Be- obachtungen sich auf ein Intervall von etwa 4° beziehen, sind die Wärmeleitungskonstanten auf die mittlere Temperatur 22" gerechnet. Die Temperaturen r wurden bei gut leitenden Gasen jede 30 Sek., bei schlecht leitenden jede 60 Sek. notiert und daraus aus jeder Beobachtungsreihe von 5 bis 10 Werten fiir vloge ermittelt; diese Werte ergaben sich immer bis auf i */o konstant, so dass für jede Reihe dann Aas Mittel aus den einzelnen Werten genommen wurde. Für jede Gasmischung wurde die Messung mit 5 — 6 verschiedenen Füllungen wiederholt. Wie oben erwähnt, wurden die Messungen mit verschiedenen Wasserstoff- Sauerstoff -Mi- schungen ausgeführt. Über die Darstellung dieser Mischungen möchte ich jetzt einige Worte sagen. Die Mischungen wurden elektrolytisch aus einer 1 5 proz. Lösung von Kalilauge an den Nickel- elektroden eines Voltameters hergestellt, das folgendermassen eingerichtet war: ein Schenkel einer ^/-förmigen Glasröhre war offen und be- i trug im unteren Teil eine Elektrode {a), der andere Schenkel war geschlossen, unten mit zwei Elektroden {b) und [c) und oben mit einem seitlichen Ansatzröhrchen, das zum Apparat führte, versehen. Verbindet man die Elektrode (a) — Zweig [A) — und die Elektrode [b) — Zweig [B) — mit dem einen Pol der Akkumu- latorenbatterie, z. B. mit dem negativen, und die Elektrode {c) — Zweig (C) — mit dem positiven, so kann man durch geeignete Wider- stände Wi und Wi in den Zweigen {A^ und [B] den sich an den Elektroden (a) und {ö) ent- wickelnden Wasserstoff in beliebigen Verhält- nissen zwischen dem offenen und geschlossenen Schenkel verteilen; der geschlossene Schenkel Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22. 741 wircj in diesem Falle also eine Mischung ent- halten, in der sich auf i gr äquiv. Sauerstoff -, '- gr äquiv. Wasserstoff befinden. Statt die Widerstände zci und w^ direkt zu messen, wurden mit Hilfe eines Torsionsgalvanometers die Spannungen an den Enden zweier gleichen, früher ausgemessenen Widerstände in den Zweigen (AJ und (B) gemessen. Die daneben eingeschalteten Regulierwiderstände erlaubten diese Spannungen, und also auch die Strom- stärken in den Zweigen (A) und (B), im ge- wünschten Verhältnis zu verteilen. Um die Polarisation unschädlich zu machen, wurde der Strom von einer 72 Volt-Batterie abgenommen. Die Versuchsresultate sind in der folgenden Tabelle angegeben. Die einzelnen Werte von v/o^e beziehen sich auf verschiedene sich zu den rein theoretisch berechneten ver- haltien, wie 1,38:1. Die vorliegende Tabelle ^» Oi Lu.M L beob. L ber. , Differenz Prozent I07 ,oT Proz. 100 3976 3976 .^ 94.74 85.71 5,26 3800 3744 3704 . +1,1 14.29 3498 3217 3*67 -».5 75 »5 3140 2749 2787 —1.4 66,67 33.33 2862 2373 2443 —3.0 50 50 2305 1827 1879 —3.0 «5 75 1469 1112 1088 +2,2 ?o 80 1301 989 Q7I 1 +1,8 15.38 84,62 1156 919 89, 1 +3,0 12.S 87,5 1050 834 815 +2.4 6,06 93.94 835 7<4 707 , 4-1,0 3.36 96.64 746 651 670 -3.0 . — 100 633 633 ! - enthält unter L ber. die nach der Formel (5) mit Hilfe dieser neuen Konstanten A= 1,37g, Proz. ^,. . , 100 94.74 '8s.7r 75 66,67 50 25 20 15,38 »2,5 6,06 3.26 _ Proz. 0, . . . i — ] 5.26 14,29 «5 33.33 50 75 80 84,62 87.S 93.94 96,64 100 ' 6373 1 6047 5292 4639 4079 33«9 2306 2154 2050 I918 1756 1674 1646 6383 ' 6047 5273 4652 4059 3310 2292 2122 2040 1922 1746 165s 1620 v/ffge.io* .] 6312 6027 5290 464s 4129 33«8 2301 2155 2032 1917 1758 1673 1614 6351 6052 5304 4612 i 4116 3315 2334 2155 2038 i9'?3 1760 1649 1636 6366 , 6022 5293 4602 . 41 14 3321 2328 2120 2052 1928 1754 1670 162 1 ; 6413 1 4630 1 4099 2332 2048 1914 «753 1623 Mittel .... 6366 6038 5292 3319 2316 2I4I 2043 1922 1753 1664 1627 L.io-> . 3976 3744 I 3217 2749 2373 I »827 I «"2 I 989 I 919 834 714 65 < 633 Füllungen; das Mittel aus ihnen wurde für die j Berechnung des entsprechenden Wärmeleitungs- | koeflfizienten L benutzt. Für reinen Wasserstoff ; und reinen Sauerstoff wurden die oben ange- führten Zahlen von Winkelmann gebraucht. | Die Zusammensetzung der Mischungen ist in der oberen Zeile angegeben. Alle Werte von ' Z. beziehen sich auf d' = 22". | i 4. Zusammenstellung der Beobachtungs- i resultate mit den theoretischen Werten. 1 Die im ersten Abschnitt abgeleitete Formel (5) erlaubt mit Hilfe der berechneten Konstanten -^"=0,999, .5=2,211 für jeden Wert - den entsprechenden Wärmeleitungskoeffizient be- rechnen. Thut man das und vergleicht die so berechneten Zahlen mit den Beobachtungs- resultaten, so sieht man, däss die berechneten Werte stets grösser ausfallen, als die beobach- teten, dass die berechneten Konstanten A und B also etwas zu klein sind. Behält man aber die oben berechnete Beziehung: A-=o,^$2B bei, eliminiert mit Hilfe dieser Beziehung eine der beiden Konstanten aus (5) und berechnet dann aus dieser Gleichung die andere Konstante für irgendeine Beobachtung, so bekommt man B = 3,064 und also A = 1,379, Werte, die .0 = 3,064 berechneten Werte der Wärme- leitungskonstanten, unter L beob. die beobach- teten Werte; rechts stehen die Differenzen zwischen L beob. und Z ber.; die Überein- stimmung ist ganz befriedigend. Links, unter L VC. M. sind die nach dem Mischungsverhält- nis aus Z| und Zj berechneten Werte ange- führt; wie es auch aus der Formel vorauszusehen war, liegen die beobachteten Werte immer unterhalb des arithmetischen Mittels aus Li und Z2. Um also die Beobachtungsresultate mit den theoretischen Werten in gute Übereinstimmung zu bringen, mussten wir die theoretisch be- rechneten Konstanten A und B mit einem experimentell gefundenen Faktor 1,38 multipli- zieren. Dieser Korrektions&ktor kann vielleicht dadurch entstanden sein, dass die Wirkungs- sphäre 0 in Wirklichkeit nicht ' ^ ist, son- 2 dern grösser, da die verschiedenartigen Mole- küle sich bei dem Zusammenstoss auch anders verhalten können, als die gleichartigen; in unserem Fall wäre es also ö = -iAi 38 .^« +-^2 anzu- 2 nehmen. Es wurde schon oben erwähnt, dass die Benutzung der Max well sehen Formel für mittlere freie Weglänge zur besseren Überein- stimmung mit den Beobachtungsresultaten fuhrt, Digitized by Google 742 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22. als der von Clausius berechneten*); die oach der letzteren Formel berechneten Werte führe ich nicht an, da sie mit den Beobachtungen sehr schlecht stimmen: die Differenzen sind nicht nur sehr gross, sie zeigen auch einen bestimmten Gang. Zum Schluss möchte ich noch einige Worte über die übliche Beziehung Z = t„9i (6) in Anwendung auf Gasgemische sagen. Wir sahen, dass die Formel (5) uns eine ähnliche Beziehung zwischen L für das Gemisch und den Grössen Cv und 9t der beiden Bestandteile gab. Nun kann man aber auch von dem Reibungskoeffizienten und der spezifischen Wärme bei konst. Volumen des Gemisches selbst sprechen und es entsteht die Frage, ob auch für Gemische die Beziehung zwischen diesen Grössen in der Form (6) existiert, d. h. ob wir die nach {5) additive Grösse L wenig- stens annähernd dem Reibungskoeffizienten und der spezifischen Wärme bei konst. Volumen des Gemisches selbst proportional annehmen können. Von diesem Standpunkt aus müssen wir also das Gemisch als ein einheitliches Gas betrachten, und nun sind wir gezwungen, bei der Berechnung des Transportes der Wärme (oder Bewegungsgrösse) an Stelle der beiden vorhandenen Molekülarten mit solchen Mole- külen zu operieren, die eine mittlere Masse, ein mittleres Volumen, mittleres Molekulargewicht u. s. w. besitzen. Führen wir diese Betrachtungen durch, so gelangen wir zu der Beziehung (6), aber erst das Experiment lässt entscheiden, ob solche Annäherung zulässig ist. Auf solchen Betrachtungen beruht die von O. E. Meyer in seiner „Kinetischen Theorie der Gase"^) angeführte Theorie der inneren Reibung in Gasgemischen, die von Puluj') entwickelt und an Gemischen aus Wasserstoff- Kohlensäure geprüft wurde. Seine Beobach- tungen gaben eine annähernde Übereinstimmung mit dieser Theorie. Nach seiner Formel sind die in der folgenden Tabelle unter 9{ ange- gebenen Werte für die Reibungskoeffizienten der verschiedenen von mir untersuchten Mischungen berechnet. Unter Cv befinden sich die ent- sprechenden spezifischen Wärmen, die als rein additiv angenommen sind. Für reinen Wasser- stoff und Sauerstoff sind für SR und Cv die Zahlen dem Werke von O. E. Meyer*) entnommen. Unter L ber. stehen die nach der Beziehung -^= 1,6027 f„ SR (7) US den ersten zwei Kolumnen berechneten Werte (über den Faktor 1,6027 vgl. O. E. Meyer, ibid. S. 294), unter L beob. meine Beobachtungsresultate. Obwohl die für reinen i) Boltzmann, ibid. S. 65 u. 70. 2) IL A '• 2) IL Auflage, S. 200. 3) Wien. Sitzungsber. 79, 2 Repert. 16, 590. 4) ibid. S. 294. 97 "• 745 '879; Carls H^ 0. » L ber. Zbeob. Prozent 10' lOT loi lOO _ 885 2,4269 3442 3976 94,74 «5.7« 5.»6 1128 2,3074 417I 3744 14.29 1386 2,1023 4671 3217 75 *5 1573 1,8568 4682 2749 66,67 33.33 1672 1,6700 4475 37a8 2373 50 50 1801 1,2916 1827 25 75 1906 0,7239 32II IIIZ 20 80 1919 0,6104 1878 9S9 15.38 84,62 1931 0,5056 1564 919 ".5 87.5 •934 0,4402 'l!* 834 6,06 93.94 1949 0,2841 887 7'4 3.36 96,64 1954 0,2326 728 65. 100 «959 0,1563 491 633 Wasserstoff und Sauerstoff berechneten Zahlen viel kleiner sind als diejenigen, welche ich zur Berechnung meiner Beobachtungszahlen für Ge- mische gebraucht habe, sind die nach der Formel {7) für Gemische berechneten Werte stets grösser als die entsprechenden beobach- teten. Von einer Übereinstimmung kann keine Rede sein, da einzelne berechnete Werte für Gemische sogar den Wärmeleitungskoeffizient des reinen Wasserstoffes überschreiten, was in keiner Weise durch die Beobachtung bestätigt wurde Zum Schluss sei es mir noch gestattet, Herrn Prof. Nernst für die Anregung zu dieser Arbeit, sowie für die wertvollen Ratschläge bei Ausführung derselben meinen besten Dank auszusprechen. (EiDgegangen 9. Oktober 1904.J Einige Beobachtungen über die Wirkung des Lochunterbrechers. Von K. R. Johnson. Die zur Feststellung der Wirkungsweise der Flüssigkeitsunterbrecher angestellten Versuche beziehen sich immer auf die bei der praktischen Anwendung derselben sich abspielenden Vor- gänge, ohne diejenigen Erscheinungen zu berück- sichtigen, die bei anderen Versuchsbedingungen, z. B. beim Ausschalten der Induktionsspule aus dem Stromkreise, auftreten. Die im folgenden zu beschreibenden Versuche sind im Gegenteil unter Benutzung eines beinahe induktionslosen Stromkreises angestellt worden, indem die Strom- bahn nur aus der Batterie und deren Zuleitungs- drähten samt dem im Kreise eingeschal- teten Unterbrecher bestand. Um die Ver- suchsbedingungen variieren zu können, habe ich dem Lochunterbrecher die in der Fig. i veranschaulichte Form erteilt. Das innere Ge- fäss besteht aus einem Trinkglase T, dessen Boden mit einer kreisförmigen Uffnung versehen Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22. 743 ist, deren Durchmesser zum mindesten i cm beträgt. Diese Öffnung wird durch eine unten dicht am Boden gekittete Scheibe j s ver- schlossen und diese Scheibe ist in der Mitte an o durchgebohrt. Durch das Loch o kommu- nizieren also die beiden Gefässe T und G. Das Gefass wurde mit einer Alaunlösung gefüllt und die Lösung wurde mit einer kleineren Quantität verdünnter Schwefelsäure versetzt. Die Betriebsspannung wurde von einer Akkumu- Jt A, Fig. I. Fig. 2. latorenbatterie von iio Volt geliefert. Der Lochdurchmesser o betrug etwa 1,5 mm., die Elektroden £ und Zs* bestanden aus Alu- miniumblech und die Bodenscheiben s s wurden aus verschiedenartigen Materialien hergestellt, wie Glas, Glimmer, mit Firnis bestrichenes oder mit Siegellack überzogenes Papier u. s. w. Die am Boden angebrachte Scheidewand gestattete mithin ein beliebiges Variieren der Länge der im Loche befindlichen Flüssigkeitssäule. Das Variieren der Dicke der Bodenscheibe ergab nur unbedeutende Variationen in den beobach- teten Erscheinungen, indem die Stromstärke immer zwischen 0,5 u. 1,0 Amp, lag, während die Temperatur eines im inneren Gefässe einge- senkten Thermometers bis auf 42 oder 45 ** C. stieg, obwohl die Dicke der Bodenscheibe von dem dünnsten Glimmerblättchen bis zu einer Glasscheibe von etwa 0,8 mm Dicke variiert wurde. Um eine ungefähre Vorstellung von der im Loche herrschenden Temperatur zu erhalten, wurden verschiedenartige Bodenscheiben be- nutzt, und es ergab sich dabei, dass beim Über- ziehen des Bodenpapieres mit Siegellack der Lack am Rande des Loches schmolz und krater- förmig aufschwoll. Dagegen erlitt das ge- firniste Papier keine Einwirkung von der im Loche herrschenden Temperatur, die demgemäs zwischen dem Schmelzpunkte des Siegellackes und der Verkohlungstemperatur des Papieres liegen muss. Dass die Temperatur so massig erscheint, hängt offenbar von der lebhaften Strömung der Flüssigkeit ab. Mit dem Verlegen des Loches zum Boden des inneren Gefässes wurde eine Aufsammlung der im Loche ent- wickelten Gase beabsichtigt, denn ich glaubte, die Gasbläschen würden dabei sämtlich in das innere Gefäss emporsteigen. Dies erwies sich jedoch als ein Irrtum, denn die Geisbläschen stiegen nur zum Teil aufwärts, während ein an- derer Teil derselben vom Loche nach unten gingen, um bald wieder aufwärts zu steigen, wobei sie sich unter dem Boden des inneren Gefässes zu Blasen sammelten, ohne durch das Loch aufsteigen zu können. Das Herabsteigen der Gasbläschen hängt von einer nach unten verlaufenden Strömung der Flüssigkeit ab. Die Strömung kann man am besten beobachten, wenn man eine allzu geringe Menge Schwefel- säure der Alaunlösung zusetzt, wobei keine . Gasentwickelung zustande kommt. Dabei zeigen sich Schlieren in der Flüssigkeit, die einerseits aufwärts, andererseits nach unten ge- richtet sind. Die Richtung derselben deutet mithin an, dass sowohl eine Strömung nach oben als eine andere Strömung nach unten durch das Loch fliessen, und demzufolge ist es nicht möglich , die Gasbläschen sämtlich im inneren Gefässe aufsammeln zu können, denn sie werden immer zum Teil von der nach unten gehenden Strömung mit fortgerissen. Weil indessen die oben beschriebene An- ordnung für die Aufsammlung der Gase sich nicht geeignet erwies, so wurde die übliche Form des Lochunterbrechers für diesen Zweck benutzt. Zwei Trichter wurden mittels Siegel- lack, wie die Fig. 2 angiebt, befestigt, und oberhalb der Trichter wurden die Röhren R und üf angebracht. Zwar konnte ich dabei nicht vollständig verhindern, dass einige Gas- bläschen ausserhalb des Trichterrandes zuweilen aufstiegen und entwichen. Der Verlust war je- doch immer sehr unbedeutend. Die Gasmengen verteilten sich je nach der Neigung der Becher- wand in höchst variierenden Verhältnissen zwischen den beiden Röhren R und Ji^. Die Verteilung der Gasmengen hing in der Weise von der Neigung der Wand ab, dass diejenige Röhre, nach welcher das Loch schief aufwärts gerichtet war, stets das grössere Gasvolumen enthielt. Wenn djis innere Becherglas senkrecht gestellt wurde, und die Wand desselben am Loche keine Neigung hatte, so trat eine eigen- tümliche Erscheinung auf, die die beabsichtigte gleiche Verteilung der Gase vollständig störte. Nach dem Schliessen des Kreises wurde näm- lich der Strom innerhalb einer Sekunde voll- ständig abgebrochen. Nach dem Austreiben der ersten kleinen Bläschen aus dem Loche sammelten sich nämlich die folgenden in eine Blase, die im Loche sitzen blieb und die Öffnung vollkommen verschloss. Diese Gasblase stopfte den Strom, und sie kam niemals aus dem Loche heraus, wenn man nicht den Stromkreis zuerst mit dem Stromschlüssel öffnete und sodann Digitized by Google 744 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22. die Schliessung wieder herstellte, wobei sie aus dem Loche entwich. Dadurch stieg der Strom zwar wieder auf, aber nur, um bald durch eine neue Blase gestopft zu werden, und ich musste wieder durch Öffnen und Schliessen diese neue Blase entfernen u. s. w. Der Unterbrecher konnte demzufolge nicht fiinktionieren, weil die fiir das Heraustreiben der stopfenden Blase nötige Energie nur durch Bewegung des Strom- schlüssels hervorgebracht werden konnte. Für das Aufsammeln der Gase wurde es deswegen nötig, das Becherglas ein wenig geneigt zu halten. Die Gasmengen wurden mit einer Lösung von Pyrogallussäure in Kalilauge auf Sauerstoff ■ geprüft und ergab sich dabei, dass nur etwa "e des ganzen Gasvolumens absorbiert wurde. Die Gasmenge besteht mithin aus etwa i Teil Sauer- stoff und 5 Teilen Wasserstoff, eine Zusammen- setzung, die sich jedoch nicht als konstant er- wies. Die geringe Menge Sauerstoff kann eigentlich nicht befremden, weil ja ein stechender Geruch von Ozon während des ganzen Versuches wahrgenommen wurde. Die Gase sind also als Zersetzungsprodukte des Wassers zu betrachten, rv^ \ä obwohl jedoch etwa 50 Proz. Sauerstoff als Ozon ausgeschieden und von der Lösung ab- sorbiert wird. Wie oben bemerkt, wird der Strom von einer Gasblase von Sauerstoff und Wasserstoff ge- stopft, nicht von einer Dampfblase, und wenn wir eine Kontinuität in den Vorgängen annehmen dürfen, so mögen wir daraus schliessen, dass die Unterbrechung des Stromes beim Einschal- ten der Primärspule eines Funkeninduktors auch von der entwickelten Menge von Sauerstoff und Wasserstoff herrührt. Eine besonders eigen- tümliche Erscheinung habe ich gefunden bei einem Versuche, den Lochunterbrecher mit einem Dampfunterbrecher zu kombinieren. ') Das innere Gefäss bestand aus einem Glascylinder von 30 mm Durchmesser, der unten mit einem ein- gekitteten Trichter bis auf die 8 mm lange Trichterröhre verschlossen war. An der Seite des Cylinders war ein kleines Loch o (Fig 3) angebracht. Zur Erzeugung des Dampfes in der Trichterröhre brauchte der Apparat eine Span nung von etwa 60 Volt oder mehr. Bei Be- nutzung einer niedrigeren Spannung (20 bis 30 Volt) versagte die Dampfentwickelung voll- kommen; dessenungeachtet wurde bei dieser niedrigen Spannung Gas im kleinen Loche /> entwickelt, trotz dem Vorhandensein der wei- ten Trichteröffnung, die einen Querschnitt besass, der mehr als das Zehnfache des Loch- quersdinittes betrug. • l) Eine kurze Beschreibang dieses Dampfunterbrechers soll nscb einer brieflichen Mitteilung an Herrn Prof. Becqaerel demntchst in den Compt read, erscheinen, anf die ich liier der Kürze halber verweise. (Ebgegangen 2. Oktober 1904.} Berichtigung. In cler Mitteilung des Herrn J. J. Taudin Chabot „Ver- such eines Modells und ein Seitenstü<^ zur Radioaktivität" (diese Zeitschr. 6, 594, 1904) ist auf Seite 595, z. Spalte, 4. Zeile von unten statt „paninkompressibel" „paeninkompre^- sibel" zu lesen. Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der Redaktion von eintretenden Änderungen mSgUcbst bald Mitteilung zu machen.) Der Frivatdozent fttr allgemeine Physik an der Unireisi- tSt Berlin und Mitglied der Physikalisch-teclinischen Reichs- anstalt in Charlottenburg Professor Dr. Otto Lummer «nrde zum Nachfolger des in den Ruhestand getretenen Geheimrat Professor Dr. O. E. Meyer zum ordentlichen Professor der Experimentalphysik an die Universität Breslau, der Professor London in Breslau als Professor der Mathematik nach Dorn als Nachfolger des Professors Heffter berufen. Dem Privatdozenten der Elektrotechnik an der Karlsiuher Technischen Hochschule, Ole Sivert Bragstad ist ein I.ehr- aufbag erteilt worden für Theorie der Wechselströme, Elek- trische Bahnen etc. Der a. o. Professor der Meteorologie und Klimatologie an der böhmischen Universität in Prag Dr. Angustin wurde zum Ordinarius ernannt. Der ordentliche Professor der mathematischen Physik u der Universität Innsbruck, Dr. phil. Karl Einer, KCtglieil der Wiener Akademie der WissenschaAen, ist anlässlich seines Cbertritts in den Ruhestand zum Hofirat ernannt worden. Am 23. September starb in Modena der ord. Professor der Geometrie Dr. Francesco Chizzoni, 56 Jahre alt, am 2. Oktober der Professor der Physik Dr. Karl Selim Lern- ström in Helsingfors. Für die Redaktion verantwortlich Privaidozent Dr. Emil Hose in OSttingen. — Verlag von S. Hlrtel In Ldpitg. Druck von Auenst Pries in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 23. 15. November 1904. Redakdoimchlan für No. 14 am 16. NoTcmber 1904. 5. Jahrgang. OrisiMdnItMImgen : P. Dm de, Theorie nnd Praxis io der drahtlosen Telegraphie. S. 745. K. F. Huth, Bemerkung zu der Arbeit des Herrn J. Zenneck: Theorie und Praxis in der drahtlosen Tele- graphie. S. 748. V. Conrad u. M. Topolansky, Elektrische Leitfähigkeit und Ozon- gehalt der Lnft S. 749. INHALT: ' J. Stark, Quecksilber als kathodische I Basis des Lichtbogens. S. 7J0. R. W. Wood, Eine quantitative Be- I Stimmung der anomalen Dispersion des Natrinmdampfes im sichtbaren I und ultravioletten Spektralgebiete, i S. 751. Zusammenfassende Bearbeitungen: F. Klein, Mathematik, Physik, Astro- nomie an den deutschen Univer- sitäten in den Jahren 1893 — 1903. S. 764- I Bespreohungen: C. A. Bisch off, Materialien Stereochemie. S. 775. Jahrbuch der Chemie. XlII. S. W. M. Watts, Einführung in I Stadium der Spektralanalysis. ^. 776. I Pereorallen. S. 776. (l.T 70. das ORIGINALMITTEILUNGEN. Theorie und Praxis in der drahtlosen Tele- graphie. Von P. Drude. Unter gleichlautendem Titel hat kürzlich J. Zenneck') in dieser Zeitschrift an einige neuere Arbeiten den Massstab anlegen wollen, „wieweit dieselben für die praktischen Bedürfnisse der drahtlosen Telegraphie unmittelbar Brauchbares oder Neues enthalten." — Dass eine derartige Absicht von einem Sachverständigen ausge- sprochen wird, der der Schule entstammt, welcher die Funkentelegraphie , dieser junge Spross unsrer Kultur, die lebenskräftigsten Triebe verdankt, kann nur durchaus erwünscht sein. Nur scheint mir, dass diese Absicht Zen- necks insofern einseitig durchgeführt ist, als er einen praktischen Nutzen der von ihm be- sprochenen neueren (nach M. Wien publizierten) Arbeiten überhaupt nicht anerkennt, sondern sein Urteil über meine Arbeiten lautet: Das Neue ist nicht gut und das Gute ist nicht neu. Ich könnte nun. vielleicht besser den Nutzen meiner bisherigen Arbeiten hervortreten lassen, wenn ich das Ziel, welches ich mir als Programm vor- genommen habe, schon näher erreicht hätte und selbst praktische Versuche in grösserem Massstabe ausgeführt hätte, die ich durchaus hoffe einmal ausfuhren zu können, aber dieses Ziel ist so weit, und ich kann so wenig Zeit dieser Aufgabe widmen, dass ich lieber schon jetzt zum Zenneckschen Aufsatz das Wort er- greife, damit sich das dort ausgesprochene un- günstige Urteil nicht zu sehr festsetzt und even- tuell zu einem getrennten Marschieren von Theorie und Praxis fuhrt, wo doch von einem intensiven Zusammenarbeiten beider Richtungen; wie über- all, so vor allem hier der beste Fortschritt zu erwarten ist. Meine Arbeitsrichtung legt es mir nahe, zu dieser wesentlich auf deutschem Boden stehen- i) J. Zenneck, diese Ztschr. 6, $86, 1904. den Entwickelung, an der ich ein warmes In- teresse habe, auch nach meinen Kräften beizu- tragen. Daher ergreife ich das Wort. Ich habe folgende Punkte im Aufsatze Zen- necks zu besprechen: I. Die Formeln, welche ich') auf Grund einer Kombination von Theorie und Experiment für Berechnung der Eigenwellenlänge einer Spule mit angehängter Antenne ermittelt habe, be- sitzen nach Zenneck a) keine praktische Be- deutung, weil die Antenne sich zu weit von den theoretischen Verhältnissen eines freien Drahtes entfernte, und b) entsprechen sie auch keinem Bedürfnis, weil man den Dönitzschen „Wellen- messer" ^) habe. Zu a) schildert Zenneck die Verhältnisse auf Gross-Möllen wie folgt: „Der Mast, welcher den Sender trägt, wird durch eine grosse Zahl von Drahtseilen gehalten. Diese müssen bis nahe an die Spitze des Mastes gehen, wenn der Mast auf die Dauer den Stürmen an der See standhalten soll." Dieselbe Station wird nun von G. Eichhorn in seinem kürzlich er- schienenen Buche') wie folgt geschildert: „Auf den Ostseestationen dienten zur Befestigung des Luftdrahtes starke Holzmasten von 50 m Höhe. Auch wurde dafür Sorge getragen, dass der Luftdraht möglichst entfernt von den eisernen Pardunen lag, welche den Mast hielten." Sollte man da nicht wenigstens den Versuch machen, festzustellen, wieweit meine Formeln die ermittelte Wellenlänge darstellen.' Wenn man wirklich einen Massstab an meine For- 1) P. Drude, Ann. d. Pbys. 11, 957, 1903. 2) Das Dönitzsche Instrument misst direkt keine „Wellen", sondern Frequenzen. Daher wäre vielleicht besser, diesen von Dönitz selbst eingeführten Ausdruck in der Litteratur durch den richtigeren: „Periodenmesser" oder „Frequenz- messer" zu ersetzen. Höchstens die Anwendung auf das Ge- biet der elektrischen Wellen würde die Bezeichnung „Wellen- messer" nahe legen. 3) G. Eichhorn, Die drahtlose Telegraphie, auf Grund eigner praktischer Erfahrungen. Leipzig, Veit & Comp. 1904, S. 115. Digitized by Google 746 Physilcalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. mein legen will, soll man dies thun. Herr Eichhorn schreibt mir: „Ich glaube, seiner Zeit die Rechnung nach Ihren Formeln durchgeführt und übereinstimmend'gefunden'zu'haben." Auf meine Anfrage teilte mir Herr Eichhorn mit (die niedergeschriebenen Daten hat er zwar momentan nicht zur Stelle), dass die Sekundärspule des SendertransformatorsJ'20 Windungen'Kupfer- draht der Ganghöhe^ == 2,5 mm (Dicke rf= i mm) enthalten und 14 oder*i5cm Durchmesser be- sessen habe. Später teilte er mir mit, dass die Spule vielleicht auch nur 12 — 15 Windungen (anstatt 20) besessen haben könne. In "einiger Zeit hofft Hr. Eichhorn, mir die thatsächlichen Daten liefern zu können. Die Antenne hatte eine Länge von /-^65*m und 10 cm „wirksamen" Radius. Nach meinen Formeln berechnet sich aus «==20, 2r^=i4 cm, der Durchlassindex /? zu 0,294, die Eigenwellenlängfe jI^ der Spule zu 36,2 m, die der Spulefmit Antenne und Gegen- kapazität zu JL- '= 375 m. Aus«^ 12, 2r=^ 14cm berechnet sich /? =-0,448, ^ = 24,7 m, 2 =- 3 1 5 m. Gefunden ist (nach Eichhorn) A-^= 280 m oder X = 300 m. Die nach mir berechnete Wellen- länge ist also für n =^'20 erheblich grösser, als die gefundene Wellenlänge, für «=12 'stimmt sie nahezu mit der Erfahrung überein. Da ich nicht weiss, in welcher Weise die Punkenstrecke in der Sekundärspule angebracht ist bei der Messung mit dem Dönitzschen Fre- quenzmesser und ob derselbe die Wellenlängen wirklich richtig angegeben hat'), so kann ich nicht sagen, wie weit die gemessene Zahl i = 280 m zuverlässig ist. Wenn, wie Zen- neck meint, die Befestigung der Antenne, sie zu sehr von einem freien Draht entfernt hätte, so hätte eine Abweichung zwischen Theorie und Praxis in dem Sinne stattfinden müssen, dass die gefundene Wellenlänge grösser als die berechnete gewesen wäre, während es hier umgekehrt ist. Jedenfalls ist klar, dass in der Praxis die Führung der Antenne möglichst dem idealen Fall eines freien Drahtes anzunähern ist, weil dieser die beste Fernwirkung giebt. Auf Kriegs- schiffen mag das erhebliche Schwierigkeiten machen, auf Landstationen lässt sich das Ziel m. E. erreichen. In jedem Falle werden aber meine Formeln, wie ich hoffe, brauchbare Nähe- rungen geben. ^) Die an ihnen anzubringende Kor- rektion z. B. auf Kriegsschiffen wird wahrschein- lich darin bestehen, dass der wirksame Radius der Antenne in der Berechnung etwas grösser anzunehmen ist, als in meinen Formeln, weil durch die Pardunen die Kapazität der Antenne 1) Die exakte Angabe absoluter Zahlen' filr grosse Wellen- längen ist 'nicht ganz einfach. 2)'\Vie sehr man vor diesen Formeln im Dunkeln tappte, zeigt sich schon darin, dass vielfach in der Litteratur gerade der Praktiker die Meinung ausgesprochen war, dass die An- tennenlänge (ohne Gegenkapazität) V4 Wellenlsinge betrage, trotz der eingefiigten Spule. vergrössert wird. Man könnte die Korrektion leicht ermitteln durch geometrisch ähnliche Nach- bildung der Verhältnisse in kleinem Massstabe im Laboratorium. Wenn die Korrektion er- mittelt ist, so hat man darin auch zugleich einen Mass.stab, wie stark sich die thatsächliche An- tenne von dem anzustrebenden Verhalten eines freien Drahtes entfernt, also auch schon aus diesem Grunde ist die Anwendung der'Formeln nützlich. Zu I, b) bemerke ich, dass der Dönitzsche Frequenzmesser') für Frequenzvergleichungen der drahtlosen Telegraphie gewiss recht bequem zu handhaben ist, dass er aber bequemer ist, als eine Berechnung, die man in 15 Minuten durchführen kann, glaube ich nicht, zumal seine Anwendung die Anbringung einer sonst nicht vorhandenen Funkenstrecke erfordert und die Dämpfung im System Spule + Antenne wegen- der Strahlung ziemlich stark ist. Durch meine Formeln kann man den Sender auf dem Papier ohne Zwischenschaltung eines Versuches in kürzester Zeit vollständig dimensionieren. So habe ich kürzlich hier zu Versuchen im Freien in kleinerem Massstabe (Antennenlänge 3 ml innerhalb einer Stunde Sender und Empfänger im voraus berechnet"^ und die Einrichtung funktionierte sofort tadellos. Um den weiteren Nutzen meiner Formeln für praktische Aufgaben zu sehen, möchte ich hinweisen auf eine neuere Arbeit von Slaby^), in welcher die Aufgabe behandelt wird, ohne Änderung der Antennenlänge die Eigenperiode durch Einfügung verschiedener Spulen zu ver- ändern. Diese Aufgabe ist durch meine Arbeit erledigt*) und wenn vielleicht die Antenne nicht genügend frei aufgehängt ist, so genügt die Korrektion, die in meinen Formeln bei einer Spule ermittelt ist, sehr wahrscheinlich auch zur Berechnung bei anderen Spulei\. Eichhorn^) hat die ausbalanzierende Gegen- kapazität der Antenne in sehr guter Überein- stimmung mit meinen Formeln gefunden. Dies scheint mir auch dafür zu sprechen, dass die Antenne nicht wesentlich von den Verhält- nissen eines freien Drahtes abwich. Ich möchte aber jedenfalls diese Übereinstimmung hervor- heben, da Zenneck meine Arbeiten auf die i) Zenneck nennt die Frequenzbestimmung durch Re- sonanz die Bjerknesssche Methode. Dem kann ich nicht zustimmen, sie ist die Hertzsche Methode zu nennen. Das Spezifische von Bjerkness, dem Schüler von Hertr, Viegt in der Bestimmung der Dämpfung aus der Form der Reso- nanzkurre. 2) Dabei sollte sogar das Verhältnis der Wellenlänge der Seknndärspule des Senders ohne Antennen zur Wellenlänge mit Antennen ein bestimmtes sein. 3) A. Slaby, Elektro-techn. Ztschr. 26, 716, §6. 1904. 4) Darin, dass meine Arbeit bei Slaby nicht citiert isi. erblicke ich noch keinen Beweis (ir die praktische Unbrauch- barkeit meiner Formeln. 5) G. Eichhorn, 1. c, S. 236. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. 747 Brauchbarkeit iiir die praktischen Bedürfnisse der drahtlosen Telegraphie prüfen wollte und er hierüber nichts sagt. 2. Zenneck vermisst in meiner Arbeit den Nachweis, dass die Vielfach-Antenne auch be- züglich der Strahlung einer einfachen Antenne von grösserem Radius gleichwertig ist. Da ich nachgewiesen habe, dass die Vielfach-Antenne hinsichtlich der Vergrösserung der Eigenperiode einer dicken Einfach-Antenne gleichkommt, so ergiebt sich dies nach dem Poyntingschen Satze und der unveränderten relativen Lage der elek- trischen und magnetischen Kraftlinie (wenigstens in grösserer Distanz vom Sender) auch not- wendig hinsichtlich der Strahlung. Diesen Ge- danken habe ich für so selbstverständlich ge- halten, dass ich ihn nicht weiter ausgeführt habe, und es auch jetzt nicht thue'), zumal Zenneck die thatsächliche stärkere Strahlung von Viel- fach-Antennen gar nicht bestreitet. 3. Damit, dass ich in einer späteren Arbeit-) zu dem Resultat gelange, dass der beste Tesla- Transformator nur eine einzige Primärwindung enthalten soll und möglichst wenig tote Selbst- induktion im Primärkreis, beanspruche ich nicht eine Priorität, denn dies Resultat ist schon aus der Oberbeckschen Arbeit') abzulesen, nach der das Potential an der Tesla-Spule proportional zur Quadratwurzel aus der Primärkapazität ist, wenigstens wenn die Funkenpotentialdifferenz im Primärkreis konstant bleibt (und die Dämpfung, die Oberbeck nicht berücksichtigt hat). Ich hatte aber bisher keine in den Handel ge- brachte Tesla-Transformatoren gesehen, welche diese Forderung erfüllen, und daher war es wohl gerechtfertigt, dies Resultat noch einmal hervorzuheben. Nach Zenneck ist von ihm eine diesem Resultat entsprechende Form, die allerdings nicht dem eigentlichen Tesla-Trans- formator entspricht, sondern dem Sender in der drahtlosen Telegraphie ohne Antennen, 1900 zum Patent angemeldet worden. Diese Form Zennecks war mir unbekannt. Ob und wo diese Form publiziert ist, weiss ich nicht. (Da ich kein Patent nehmen wollte, hatte ich auch keinen Anlass, Patentschriften zu studieren.) Mir fällt auf, dass trotzdem die bisher publi- zierten Sender alle mehrere Primärwindungen enthalten. Um so mehr halte ich'die Hervor- hebung jenes Resultates in meiner Arbeit für wünschenswert. — Dass Zenneck mehrere parallel geschaltete Primärwindungen besonders günstig gefunden hat, erklärt sich durch die dadurch herbeigeführte Verminderung der pri- 1) Ebensowenig gehe^ich auf den scheinbaren Gegensatz ein, den Zenneck zwischen einer Bemerkung Abrahams und einer von mir glaubt konstatieren zu müssen, weil ich das besser bei einer späteren Gelegenheit thun kann. 3) P. Drude, Ann. d. Phys. 18, 542, 1904. 3) A. Oberbeck, Wied. Ann. 56, 623, 1895. mären Selbstinduktion und entspricht dem in meiner Arbeit genannten Resultat, dass die Primärwindung möglichst dick sein soll. 4. Zenneck bestreitet das von mir theo- retisch gefundene Resultat, dass die Koppelung li == 0,6 zur Erzielung hoher Sekundärpotentiale besonders günstig sein soll auf Grund von Ver- suchen, welche ergaben, dass bei ^' = 0,25 die sekundäre Funkenschlagweite 3, i mm betrug, für die Koppelung ^'=0,1 8 dagegen 3,2 mm. Diese Versuche sind für mich nicht beweisend a) wegen der Ungenauigkeit der Funkenschlagweiten- Messungen, b) weil bei geringen Dämpfungen das Maximum-Sekundär-Potential mit wachsen- der Koppelung bis zu ti = 0,6 nicht beständig wächst, sondern schon bei kleinerem k' re- lative Maxima besitzen kann.') Beweisend für die Unrichtigkeit meines Resultates würden erst Versuche sein, bei denen die Koppelung k' = 0,6 wirklich erreicht ist (was, wie ich jetzt gesehen habe, möglich ist), oder mindestens weiter in die Höhe getrieben ist als bei Zenneck. Wenn man die Koppelung und das Dekrement 7i + 7i bei den Versuchen misst, kann man auch bei kleinerem k' die Theorie direkt mit dem Experiment vergleichen, denn der Weg der Berechnung für das Sekundär-Potential Vi ist in meiner Arbeit vollständig angegeben. Diesen Weg hat aber Zenneck nicht be- treten. — Bei dem von mir abgeleiteten Re- sultat, dass allgemein die Koppelung k' =-= 0,6 besonders günstig ist, ist allerdings vorausge- setzt, dass durch stärkere Koppelung nicht etwa das Dekrement y^ erhöht wird, da aber Zen- neck nur 3,2 mm Funkenschlagweite angiebt, ist wohl bei seinen Versuchen Büschel entladung der Sekundärspule in der Luft nicht vorhanden gewesen. Dass bei stärkerer Koppelung' das primäre Dekrement 7i zunimmt, wie Zenneck vermutet, halte ich für unwahrscheinlich, denn dasselbe wird nur durch Energie Verluste im Funken verursacht und durch geringe^) Energie- übertragung auf die Zuleitungen zum Funken. 5. Ich stimme Herrn Zenneck darin zu, dass man allgemein über den Gang des Quo- tienten Anfangsspannung F dividiert durch Funkenwiderstand w, nichts aussagen kann. Ich habe ja auch nur behauptet, dass er inner- halb gewisser Funkenlängen wenig variiere.^) Ebenso sind wir ja darin einig, dass innerhalb i) Vgl. P. Drude, 1. c. 547, wo für >'' + y'^o,is das Maximum-Potential Fj bei *' = 0,384 grösser ist, als bei k' = 0470. Bei kleineren Dämpfungen tritt ein solches Oszi- lieren von V^ intensiver auf. \Vie ich jetzt durch eigene Ver- suche gelernt habe, kann man in der That viel kleinere De- kremente, als ^'^^^'=0,15 erhalten. Vielleicht hat auch Zenneck mit kleinerem ^' ^* gearbeitet. 2 z] Wenigstens wenn man richtig schaltet, d. h. die Zu- leitungen dicht am Funken anbringt. Digitized by Google 748 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. r I gewisser Grenzen das sekundäre Maximum- potential nur wenig von der Anfangsspannung F abhängt, wie ich es in meiner Arbeit be- hauptet habe. Auf die Ableitung dieses Re- sultates aus der Theorie und auf die Grenzen selber (die nicht in allen Fällen dieselben sind) werde ich später an anderer Stelle noch einmal zurückkommen, von vornherein ist das Resultat ja plausibel, da bei wachsendem P schliesslich sicher die Primärdämpfung im Funken zunehmen muss- 6. Zenneck sagt (und führt das mir gegen- über brieflich genauer aus), dass die Braun sehe Röhre für Wechselzahlen über io"7sec nicht mehr brauchbar sei, und dass daher meiner Methode, aus kombiniertem Integral- und Maxi- maleffekt die Dämpfungen zweier gekoppelter Schwingungskreise einzeln zu bestimmen, „die Grundlage" fehle. Meine Arbeit behandelt die Bestimmung der Dämpfung ganz allgemein. Wenn die Braun-Röhre für die Wechselzahlen der drahtlosen Telegraphie versagen sollte, so kann man Maximum-Potentiale aus Schlagweiten prinzipiell messen ; dass hierfür nicht ohne wei- teres die Resultate aus statischen Messungen zu benutzen sind, war mir wohl bewusst und ich hätte bei Experimenten darauf geachtet. Die Aufgabe jener Arbeit habe ich in Fest- legung der theoretischen Grundlage gesehen, um sie später für Versuche benutzen zu können. Dass dort noch gewisse experimentelle Schwie- rigkeiten liegen, gebe ich zu, halte sie aber nicht für unüberwindlich. Die von mir vor- geschlagene Methode ist also noch nicht experimentell angewandt und durchgebildet, das würde ich schon später nachholen, wenn ich zu praktischen Versuchen kommen sollte; aber die Grundlage fehlt meiner Methode nicht, auch nicht für die Wechselzahlen der drahtlosen Telegi-aphie, denn die Grundlage sehe ich in den Formeln. Ich habe mir übri- gens in meinem Beobachtungsjournal schon vor 7 Jahren notiert, dass ich die Braun-Röhre selbst für wesentlich höhere Wecbselzahlen zur Be- stimmung der Maximalamplitude benutzen konnte, mit welcher Genauigkeit dies möglich ist, vermag ich jetzt nicht zu sagen. Eine di- rekte Bestimmung der Dämpfung mit der Braun- Röhre aus Lage der helleren Umkehrpunkte war mir aber nicht möglich. Die von mir in meiner Arbeit theoretisch begründete Methode ist anzuwenden, wenn man die Dämpfungen im Primär- und Sekundärkreis gleichzeitig be- stimmen will und keine der beiden Dämpfungen im voraus zu berechnen ist. Wendet man einen nicht strahlenden Sekundärkreis mit va- riabeler Periode an, bei dem man die eigene Dämpfung im voraus mit genügender Genauig- keit berechnen kann, so kann man aus der be- obachteten Resonanzkurve des Integraleffektes die Dämpfung im Primärkreis bestimmen, und zwar nach Bjerkness durch geometrische Kon- struktion, nach den von mir mitgeteilten Formeln analytisch. Ich ziehe letzteren Weg vor. weil er m. E. bequemer ist. In dieser Weise habe ich schon seit längerer Zeit die Dämpfung von Kondensatorkreisen mit Funkenstrecke in zahl- reichen Fällen systematisch untersucht; die be- treffende Arbeit ist im Druck. Ich erfahre jetzt durch den Aufsatz von Zenneck, dass Herr Rempp die gleiche Aufgabe behandelt hat. Ich vermute, dass er nach gleicher Methode gearbeitet hat, wie ich. Für den vorliegenden Zweck würden dann also Zenneck und ich hinsichtlich der Wahl der Methode einerlei Meinung sein, der Zweck der von mir in der früheren Arbeit vorgeschlagenen kombinierten Methode der Beobachtung von Maximal- und Integrjileffekt ist ein femer liegender, der aber auch praktisch wichtig sein kann, nämlich der der gleichzeitigen Messung der primären und sekundären Dämpfung, wenn über beide im voraus nichts bekannt oder zu berechnen ist. Giessen, 21. Oktober 1904. (Eingegangen 26. Oktober 1904.^ Bemerkung zu der Arbeit des Herrn J. Zen- neck: Theorie und Praxis in der drs^tlosen Telegraphie. Von Erich F. Huth. Die Bemerkungen, welche Herr Zenneck über die am Schlüsse meiner Arbeit „Entnug- netisierung durch schnelle elektrische Schwing- ungen und ihre Verwendung zur Messung elek- tromagnetischer Strahlung" angestellten Versuche macht, könnten den Anschein erregen, als ob ich über die Verhältnisse, wie sie bei der prak- tischen Ausübung der drahtlosen Telegraphie vorliegen, nicht unterrichtet sei und aus meinen Experimenten Schlussfolgerungen gezogen hätte, welche auf die Funkentelegraphie anzuwenden ' nicht gerechtfertigt sei. Darauf habe ich zu erwidern, dass ich 1. auf die einschränkenden Bedingungen hinge- ' wiesen habe, unter denen man in kleinen Räu- ' men zu arbeiten gezwungen ist. Der Vorwurf, dass die Versuchsanordnungen den Verhält- nissen in der Praxis nicht entsprechen, wird , unter diesen Umständen sehr wohlfeil zu er- heben sein. 2. Nutzanwendungen auf die drahtlose Tele- graphie sind nicht allein aus Experimenten, sondern auch auf Grund von Überlegungen ge- macht worden, welche unabhängig von meinen speziellen Versuchsanordnungen waren. I 3. Bei der Frage, ob die Erdung durch I eine Kapazität ersetzt werden könne, wurde Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. 749 eine Methode angewendet, welche eine Haupt- | fehlerquelle bei Untersuchungen im Labora- | torium, die geringe Entfernung zweier geerdeter I Stationen, ausschaltet. Schliesslich wäre es im Interesse der Sache erspriesslicher gewesen, | wenn Herr Zenneck seine Ausstellungen et- | was exakter motiviert hätte. Apodiktische Ur- ' teile sind in diesen Dingen als durchaus un- | angebracht zu bezeichnen. ! (Eingegangen 6. Oktober 1904.) { Elektrische Leitfähigkeit und Ozongehalt der Luft Von V. Conrad und M. Topolansky. Seit Mitte Januar 1904 werden an der Central- anstalt für Meteorologie in Wien gelegentlich eines 24 stündigen Beobachtungsdienstes auch Zerstreuungsmessungen mit einem Apparat nach Elster und Geitel von Günther in Braun- schweig vorgenommen. Die Messungen werden sechsmal im Tage angestellt und zwar um 12'' Mitternacht, 4''a, 8''a, 1 2'' Mittag, 4''p und 8''p. Sind die Termine auch zu weit voneinander abliegend, als dass man eine sichere Kenntnis über den täglichen Gang der Zerstreuung aus den Beobachtungen erlangen könnte, und ist auch der Beobachtungsort (in der Nähe der Stadt) für einwandfreie Messungen nicht gerade besonders geeignet, so kann man doch viel- leicht die Abhängigkeit der so gewonnenen Zer- streuungswerte von gewissen meteorologischen Faktoren feststellen. 1 Da an der genannten Anstalt auch regel- mässige Ozonmessungen zu den meteorologischen Beobachtungsterminen 7''a, 2''p, 9''p mit Jod- kleisterpapieren von Dr. Lender nach einer willkürlichen Farbenskala, die 14 Töne enthält, (der o-Ton ist weiss, der 14. Ton am dunkelsten) ' angestellt werden, so lag es nach den Unter- suchungen von Richarz und Schenck') nahe, zu untersuchen, ob die elektrische Leitfähigkeit der Luft und der Ozongehalt derselben in einer | Wechselbeziehung stehen. Wir haben diese Untersuchung folgender- inassen angestellt: es wurden jene Tage heraus- gesucht, die die Ozonstufen o und i aufwiesen; ; hierauf wurde das Mittel der Zferstreuungswerte | gebildet, die an diesen Tagen gefunden wurden, l Die Tage der Ozonstufen 2 und 3 wurden in 1 gleicher Weise behandelt u. s. f. Es standen | uns im ganzen ca. 650 Beobachtungen zur Ver- I fügung. Die folgende Tabelle enthält in der ersten 1 Spalte die betreffenden Ozonstufen, in der zweiten ' und dritten das entsprechende Mittel der nega- 1 i) Berl. Sitzungsber. 1903 und ebenda 1904. 1 tiven bezw. positiven Zerstreuung (in relativen Werten); in der vierten Spalte steht die Zahl der verwendeten Beobachtungen. Der leichteren Übersichtlichkeit halber haben wir beistehend die Beziehung zwischen Zerstreuung und Ozongehalt noch graphisch in der Fig. i dargestellt. Ozon 1 1 Z- 1 Zahl der Beobachtungen 0—1 8,0 8.7 i I02 2—3 8.9 9.0 60 4-5 9.3 10,6 «44 6-7 11,2 1 11.8 7» 8-9 11,8 1 10.7 80 10 — 11 »4.7 • 13.« 96 12—13 16,9 «7.4 84 Wenn man die Zahlen der Tabelle betrachtet, I so sieht man, dass die Zerstreuungswerte mit steigendem Ozongehalt steigen ; eine Ausnahme bildet nur das Mittel für die Ozonstufe 8 — 9, I welches einen abnorm tiefen Wert aufweist. I Dieser tiefe Wert erklärt sich aber aus dem Umstände, dass hier von den 80 verwendeten I Beobachtungen ungefähr 65 bei Nebel angestellt i wurden, der die Zerstreuung stark herabdrückte. I Ozon, Man kann also sagen, dass ein Zusammen- hang zwischen der Verfärbungsintensität der Jodkleisterpapiere und der Zerstreuung besteht. Ob man es hier mit einem Zusammenhang der Ozonisierung der Luft und der Leitfähigkeit der- selben zu thun hat, muss freilich dahingestellt bleiben, da es ja nicht vollkommen sicher ist, ob gerade das Ozon die Jodkleisterpapiere ver- färbt. Vielleicht könnte man umgekehrt aus der aufgefundenen Beziehung, und der Übereinstim- mung mit Richarz |und Schenck schliessen, dass die Verfärbung der Jodkleisterpapiere wirk- lich durch den Ozongehalt hervorgerufen wird. Sicherlich kann man aber aus diesen Resul- taten den Schluss ziehen, dass sich die Jod- kleisterpapiere nicht bei höherer relativer Feuch- Digitized by Google 7SO Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. tigkeit dunkler färben, wie Schöne*) meint, da sonst die Beziehung zwischen Zerstreuung und Verfärbungsintensität die umgekehrte wäre. i) s, daräber: J. M. Pcmter, Met. Zeitschr. Jahrg. 1881, S. 394- Wien, k. k. Centralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, August 1904. (Eingegaugen 28. September 1904.) Quecksilber als kathodische Basis des Licht- bogens. Von J. Stark. Damit der Lichtbogen bestehen kann, muss in seiner kathodischen Strombasis eine inten- sive Emission negativer Elektronionen infolge hoher Temperatur'statthaben. ') Verhindert man in der kathodischen Strombasis durch künst- liche Abkühlung die Entwicklung einer hohen Temperatur, so wird der Lichtbogen unmöglich.''') Jener Theorie und diesem Resultat scheint in- des die Thatsache zu widersprechen, dass der Lichtbogen flüssiges Quecksilber als Kathode haben kann. Mit Recht macht C. D. Child') in seiner neuen Untersuchung über den Licht, bogen auf diesen Punkt mit folgenden Worten aufmerksam (S. 126): „Es kann z. B. in einem Vakuum zwischen Quecksilberelektroden ein Lichtbogen hergestellt werden, und wenn der Druck 0,29 mm beträgt, so kocht Quecksilber bei 100" C. Diese Temperatur ist viel zu niedrig, um die negativen Ionen vop dem Quecksilber fortzutreiben." Diese' Bemerkung'; von Child veranlasst mich, folgende schon vor längerer Zeit gemachten Beobachtungen mitzuteilen. Es steht fest, dass bei etwa 3 Amp. Strom- stärke die kathodische Basis des Quecksilber- lichtbogens im Vakuum ungefähr nur 10 mm"'' gross ist. Wohl in allen bisher untersuchten Fällen war indes die ganze Kathodenoberfläche 10— lOCXDmal grösser. Wenn also in der kathodischen Strombasis eine hohe Temperatur vorhanden ist, so gilt J dies nur von einem kleinen Teil der Kathodenoberfläche; der übrige Teil niag eine niedrige Temperatur haben. So- dann ist zu beachten, dass die hohe Tempe- ratur der kathodischen Strombasis nur in der äussersten Oberfläche vorhanden ist; im Innern der kathodischen Quecksilbermasse mag eine niedrige Temperatur herrschen. Dass von der kathodischen Strombasis nach dem Innern der Kathode ein riesiger ' Temperaturabfall -J_^ vor- handen sein kann, konnten Herr Cassuto und 1) J. Stark, Ann. d. Phys. 18, 673, 1903. 2) J. Stark u. I,. Cas"suto, diese Zeitschr. B, 264, 1904. 3) C. D. Child, Phys. Rev. 19, 117, 1904. der Verfasser an Messingelektroden auf folgende Art feststellen. Als Kathode diente eine Röhre von etwa 0,7 mm dickem Messing; durch sie wurde ein rascher Strom von Leitungswasser getrieben; wurde der Lichtbogen entzündet, so verdampfte in seiner kathodischen Strombasis das Metall, obwohl das aus der Röhre tretende Wasser kalt blieb. Würde die Temperatur der kathodischen Strombasis auf der ganzen Kathodenoberfläche und auch im Innern des flüssigen Quecksilbers vorhanden sein und thermisches Gleichgewicht zwischen Flüssigkeit und Dampf bestehen, so könnte natürlich bei 0,29 mm Druck die Tem- peratur nicht diejenige der Gelbglut sein. In Wirklichkeit aber ist diese hohe Temperatur nur in der kleinen Strombasis vorhanden; hier besteht kein rein thermisches Gleichgewicht zwischen Dampf und Flüssigkeit, es hat viel- mehr eine sehr stürmische Verdampfung statt. ') Hier haltensich Wärmeverlust durch Verdampfung und Wärmeverlust durch Leitung, Konvektion und Strahlung auf der einen Seite und Wärme- gewinn durch elektrische Arbeit auf der anderen Seite das Gleichgewicht. Die elektrische Arbeit an der Kathode ist gleich dem Produkt aus Kathodenfall (6 Volt) und der Stromstärke; sie beträgt in dem angenommenen Fall für 10 mm- kathodische Strombasis und 3 Amp. 18 Watt oder 4,3 Grammkalorien pro Sekunde. Damit diese Wärmemenge durch Verdampfung und Leitung fortgehen kann, muss die Temperatur in der kathodischen Strombasis genügend hoch werden, in unserem Fall bis zur Gelb- oder Weissglut steigen. Dass in Wirklichkeit die theoretisch gefor- derte hohe Temperatur in der kathodischen Strombasis vorhanden ist, dafür zeugt folgende spektroskopische Beobachtung. Entzündet man den Lichtbogen im Vakuum bei Zimmertempe ratur durch Induktion 2) ohne künstliches An- wärmen, so ist der dunkle Zwischenraum an der Kathode zunächst gross und die Licht- emission klein, gleichzeitig bietet sich dem Auge die kathodische Strombasis als ein gelb- bis weissglühender Fleck dar, der in unregelmässiger Bewegung auf der Kathodenoberfläche umher- irrt. Bringt man den Spalt eines lichtstarken Spektroskops ganz»*nahe^ an die Kathoden- oberfläche, so nimmt man die Hauptlinien des Quecksilbers wahr; immer aber, wenn die glühende Basis bei ihrer unregelmässigen Be- wegung vor den Spalt 'kommt,' schiesst'durch das Linienspektrum ein Streifen kontinuierliches Spektrum, wie sich besonders gut in Rot be- obachten lässt. Dieses kontinuierliche Spektruni 1) J. Star.k, Ann. d. Phys. 12, 677. 1903; J. Stark tt. L. Cassuto, diese Zeitschr. 6, 268, 1904, 2) J. Stark, Ann. d. Phys. 18, 709, 1903. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. 751 dürfen wir wohl darauf zurückführen, dass in der kathodischen Basis des Lichtbogens an Quecksilber das flüssige Quecksilber die Temperatur der Gelb- bis Weissglut besitzt. Göttingen, 30. Oktober 1904. (Eingegangen 30. Oktober 1904.] Eine quantitative Bestimmung der anomalen Dispersion des Natriumdampfes im sichtbaren und ultravioletten Spektralgebiete. Von R. W. Wood. Die Dispersion eines Mediums mit einer einzigen Bande metallischer Absorption wird dargestellt durch die Formel n 2 : I + wo Xm die Wellenlänge im Centrum der Ab- sorptionsbande und m eine Konstante ist. Bisher ist diese Formel niemals experimentell geprüft worden, und zwar deshalb nicht, weil keirt ge- eignetes Medium bekannt war, welches genaue Bestimmungen der Änderung des Brechungs- index mit der Wellenlänge gestattete. Ein sol- ches Medium besitzen wir nun in dem Dampfe des metallischen Natriums, doch sind die ent- gegenstehenden experimentellen Schwierigkeiten derartig gross, dass bislang nur qualitative Be- obachtungen haben gemacht werden können. Nach vielen vergeblichen Bemühungen wur- den endlich Methoden ausgearbeitet, welche ge- naue Bestimmungen des absoluten Brechungs- index desmetallischenDampfes bei verschiedenen Dichten ermöglicht haben, und zwar fiir alle Wellenlängen vom äussersten Rot bis tief ins Ultraviolett hinein. Für Wellenlängen in un- mittelbarer Nachbarschaft der Z?-Linien wurde für den Brechungsindex der Wert 1,38 gefunden, ein Wert wie für manche Flüssigkeiten; dabei ist selbst in der Gegend der Z>3 -Linie des He- liums die Dispersion so gross, dass, wenn wir ein Prisma aus dem Dampf bilden könnten, welches eine gleiche Ablenkung hervorbrächte wie ein Glasprisma von 60*, wir mit dessen Hilfe ein schmales Zeeman-Doublet so weit trennen könnten, wie in dem durch das Glas- prisma erzeugten Spektrum die Entfernung zwischen dem Rot und dem Blau beträgt. Die erhaltenen Resultate wurden in die Formel ein- gesetzt, und es zeigte sich die beste Überein- stimmung. Die anomale Dispersion des Dampfes wurde zuerst von Kundt beobachtet und seitdem von Becquerel, Julius, Ebert u. a. untersucht. Diese Forscher haben ihre Beobachtungen mei- stens auf die Dispersion beschränkt, welche er- zeugt wird durch Flammen von prismatischer Form, die Natriumdampf enthalten. Unter diesen Umständen ist die anomale Dispersion in un- mittelbarer Nachbarschaft der /^-Linien nur scheinbar, denn sie erstreckt sich im Spektrum nach beiden Seiten hin nicht viel weiter als die Entfernung zwischen diesen Linien beträgt. Vor etwa vier Jahren zeigte nun der Verfasser, dass es unter Anwendung des Metalldampfes in Glasröhren möglich ist, weit grössere Ab- lenkungen zu erhalten und die Beobachtung der Dispersion vom äussersten Rot bis zum Violett auszudehnen. Diese Resultate wurden ermög- licht durch die äusserst bemerkenswerten phy- sikalischen Eigenschaften des Dampfes, welche alsbald eingehender besprochen werden sollen. Die in erhitzten Glasröhren gebildeten Pris- men sind in Wirklichkeit inhomogene Cyllnder des Dampfes, und zwar ist die Dichte am grössten längs des erhitzten Bodens der Röhren und am geringsten an der Spitze. Die durch inhomogene Dampftnassen gelieferten Bestim- mungen sind überraschend gut, und es lassen sich relative Werte der Brechungsindices ohne Schwierigkeit bestimmen ; indessen konnten keine Mittel und Wege gefunden werden zur Be- stimmung des Winkels des äquivalenten Prismas, und somit war es unmöglich, mehr zu erreichen als Vermutungen über die absoluten Werte. Ein vor mehreren Jahren gemachter Versuch, mittels Interferenzmethoden Daten zu erhalten, führte zu keinem Ergebnis aus dem Grunde, dass die Streifen sofort durch Konvektions- ströme erhitzten Wasserstoffs verwischt wurden. Durch Anwendung des Auskunftsmittels, das Metall in einem hohen Vakuum "zu erhitzen, wurde es ermöglicht, mit dem Z^a-Licht des Heliums Ablenkungen von 1 500 Streifenbreiten zu erreichen, ohne dass das Aussehen der Strei- fen irgendwie verändert wurde. Durch Kom- bination der mit dem Interferometer erhaltenen Daten mit den durch prismatische Ablenkung erhaltenen relativen Werten ist es möglich ge- wesen, für ein sehr breites Wellenlängengebiet absolute Werte zu erhalten. Wir wollen nun mit einer kurzen Besprechung der Eigenschaften des Mediums beginnen. Physikalische und optische Eigenschaften des Dampfes von metallischem Natrium, Eine der hauptsächlichen Schwierigkeiten, welche sich der Messung der optischen Kon- stanten des Natriumdampfes in den Weg stellte, ist die Unmöglichkeit, den Dampf in Gefässe einzuschliessen, welche durch ebene Glasflächen begrenzt werden. Sobald nämlich die Tempera- tur so weit gestiegen ist, dass sich Dampf von einigermassen beträchtlicher Dichte bildet, wird das Glas angegriffen und durch die Reduktion der Silikat^ undurchsichtig gemacht. Der Dampf Digitized by Google 752 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. besitzt indessen eine höchst bemerkenswerte Viskosität, mit deren Untersuchung ich gegen- wärtig beschäftigt bin, und welche es möglich macht, mit Hilfe eines hohen Vakuums eine Masse von grosser Dichte zu bilden, die ge- trennt ist von den die Röhre Jverschliessenden Glasplatten. Bringt man eine Anzahl Stücke reinen Natriums in eine Röhre aus hartem Je- nenser Glas, deren Enden durch kleine Stücke dünner Glasplatten verschlossen sind, und eva- kuiert man die Röhre mittels einer Quecksilber- pumpe, während man gleichzeitig das untere Ende durch kleine Bunsenbrenner stark erhitzt, so zeigt der Natriumdampf sehr wenig Neigung, zu den kälteren Partien der Röhre überzu- destillieren. Er kondensiert sich selbstverständ- lich am oberen Ende der Röhre, aber er wird von der Oberfläche des geschmolzenen Metalles so sehr viel schneller abgegeben, als er in den oberen Teil diffundieren kann, dass der Verlauf des Dichtigkeitsgradienten sehr steil ist. (Fig. i .) Fig. I. Die so hergerichtete Röhre wird in der gleich zu beschreibenden Weise angewandt und zeigt alsdann die starke anomale Dispersion in der Nachbarschaft der Z>-Linien mit grosser Klarheit. Eine Röhre von 25 cm Länge wird auf die Länge von 10 cm allseitig zur Rotglut erhitzt mittels eines von einem starken Strom durch- flossenen Eisendrahtes; in derselben kann sich eine Menge Natriumdampfes von hinreichender Dichte bilden, um eine Verschiebung von meh- reren Tausend Heliumstreifen (/?;,) zu liefern; 1 trotzdem ist jenseits des erhitzten Röhrenteiles 1 praktisch keine Spur des Dampfes wahrzunehmen. Diese Bedingung kann eine Stunde lang und darüber aufrecht erhalten werden infolge der ausserordentlich langsamen Diffusion. Erhitzt man Quecksilber unter ähnlichen Umständen, so ist es nicht möglich, Verschiebungen von ! mehr als i oder 2 Streifen zu erhalten. Kalium . destilliert fast augenblicklich zu den kälteren Röhrenteilen über. Die übrigen Alkalimetalle ' sind noch nicht untersucht worden. i Anomale Dispersion tritt auf bei den Ab- j Sorptionslinien, welche den Hauptserien ange- hören; sie ist sehr stark bei den Z>-Linien, | schwach beim ersten Paar der ultravioletten Linien (2. =^ 3303), und fast unmerklich beim zweiten Paar (^l =^ 2852), wie aus Fig. 2 er- sichtlich. , Fig. 2. Ist der Dampf von beträchtlicher Dichte, so laufen die /^-Linien in eine einzige Ab- sorptionsbande zusammen, und die Dispersion kann durch das gesamte Wellenlängengebiet dargestellt werden als herrührend von Elektronen einer einzigen Periode, denn die ultravioletten Banden beeinflussen den Brechungsindex nur in ihrer unmittelbaren Nachbarschaft. Diese Banden treten in dem Masse .auf, als die Dichte des Dampfes zunimmt, und zwar erscheint die zweite erst, wenn die Bande bei den Z>-Linien drei- oder viermal so breit geworden ist wie der Abstand zwischen den Linien. Das komplizierte kanneliierte Absorptionsspektrum scheint keinen Einfluss auf die Brechung des Dampfes auszu- üben. Ich bin jedoch überzeugt, dass das kannellierte Absorptionsspektrum die Brechung des Mediums in geringem Grade beeinflusst, und beabsichtige in allernächster Zeit diese Frage mittels einer Modifikation der Schlierenmethode zu unter- suchen. Die kanneliierten Banden beeinflussen die magnetische Rotationsdispersion ganz be- deutend, ein Gegenstand, über den zur Zeit Untersuchungen im Gange sind. Die magnetische Dispersion ist viele Male grösser als die ge- wöhnliche Dispersion, wie eine Untersuchung von Vakuum-Dispersionsröhren in einem starken magnetischen Feld mittels polarisierten Lichtes gezeigt hat; die ganze Frage wird in einer demnächstigen Arbeit eingehend aufgenommen werden. Die absoluten Werte der Brechungsindices für verschiedene Dichten sind mittels des Inter- ferometers für monochromatisches Licht ver- schiedener Wellenlängen bestimmt worden. Relative Werte (Dispersion) sind auf demselben Wege sowohl, als auch nach der Methode der gekreuzten Prismen erhalten worden. Digitized by Google ntysikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. 753 Bestimmung der Dispersion mittels des Interferometers. Die allgemeine Anordnung des Apparates zeigt Fig. 3. Das Interferometer war ein von OLidabegen, Oalvanometer 0 HtUum-Itohr 3-Ö Heizspule. Mmochramatisdw # SdeuAtungsafqiaral \ ö □ B r a c e entworfenes M i c h e 1 s o n sches Instrument. Die Grundlage des Instruments bestand aus einem schweren Messingrohr von 12 cm Durchmesser und etwas mehr als einem Meter Länge. Die Anordnung der Spiegel ist aus der Figur er- sichtlich; mit Ausnahme eines einzigen waren sie aus Spiegelmetall. Das Licht einer Bogen- lampe wurde auf den Spalt des monochroma- tischen Beleuchtungsapparats konzentriert. Der aus dem Spalt dieses Instruments austretende Strahl umfasste ein Wellenlängengebiet, welches etwa dem Gebiet zwi-schen den Z>-Linien gleich- kommt. Nahe dem Spalt war eine Heliumröhre angebracht, welche ein Licht von konstanter Wellenlänge lieferte, und die Beobachtungen bestanden darin, die Streifenverschiebungen für die beiden Licbtarten zu zählen, wenn eine ge- gebene Menge Natriumdampf in den Weg eines der interferierenden Strahlen gebracht wurde. Ein kleiner Spiegel war vor dem Inter- ferometer angebracht und lenkte einen Teil des austretenden Lichtes in ein Fernrohr ab, während der Rest des Strahles in ein zweites Fernrohr eintrat. Durch eine kleine Justierungsvorrichtung war es möglich, die von dem Heliumlicht ge- bildeten Streifen in dem einen Fernrohr und die von dem aus dem monochromatischen Beleuch- tungsapparat austretenden Licht gebildeten in dem andern Femrohr deutlich zu erhalten. Das Heliumrohr stand ein wenig nach der einen Seite des Spaltes zu; infolgedessen trat nur ein sehr geringes Übergreifen der beiden Systeme ineinander auf. Das Natrium war enthalten in einem naht- losen Stahlrohr, das mit Asbestpapier bedeckt und mit einer Spirale von Eisendraht umwickelt war, durch welche ein starker Strom geschickt wurde. Die Enden des Rohres waren durch Glasplatten verschlossen, welche so dick waren, dass sie die Stelle der Kompensationsplatte vertraten, welche gewöhnlich parallel zum trans- parenten Spiegel aufgestellt ist. Das Rohr wurde mittels einer Quecksilberpumpe evakuiert, welche während der ganzen Versuchsreihen mit ihm in Verbindung gehalten wurde, um den okkludierten Wasserstoff zu entfernen, welcher in Freiheit gesetzt wurde, sobald das Natrium erhitzt wurde. Die Z>3 -Linie des Heliums war in der an- gewandten Röhre so stark, dass keine Farben- schirme notwendig waren; die Streifen waren so deutlich ausgeprägt wie die mit Natriumlicht erhaltenen. Wegen der Nachbarschaft der Ab- sorptionsbande wurden mit einer geringen Menge verhältnismässig dünnen Natriumdampfes sehr grosse Streifenverschiebungen erhalten. In den elektrisch geheizten Röhren zeigte der Natriumdampf kein Bestreben, die inhomo- genen Prismenäquivalente zu bilden; infolge- dessen blieben selbst nach sehr grossen Ver- schiebungen die Streifen gerade. Es waren zwei Beobachter nötig: der eine zählte die Heliumstreifen beim Durchgang durch den Faden des Fernrohres, der andere beobachtete den Durchgang der Streifen, welche von dem aus dem monochromatischen Beleuchtungsap- parat austretenden Licht gebildet wurden. Wenn das angewandte Licht auf derselben Seite der Z>-Linien lag wie die Heliumlinie, so wur- den die beiden Streifengruppen nach derselben Richtung abgelenkt; liegt es auf der andern Seite, so erfolgen die Ablenkungen im entgegen- gesetzten Sinne. Neben der Vergleichung von Licht aus dem monochromatischen Beleuchtungs- apparat mit dem Heliumlicht wurde eine sehr sorgfältige Vergleichung mit der grünen Queck- silberlinie vorgenommen, da dieses Licht bei den absoluten Bestimmungen zur Anwendung kommen sollte. Digitized by Google 754 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. Es war die Arbeit vieler Wochen erforder- lich, um alle Fehlerquellen zu beseitigen und die beste Arbeitsmethode ausfindig zu machen. Als ein Beispiel für die aufgetretenen und über- wundenen Schwierigkeiten möge das Folgende dienen. Wurde mit Licht aus dem monochro- matischen Beleuchtungsapparat gearbeitet, dessen Wellenlänge denen der Z>-Linien sehr nahelag, so verschwanden die Streifen, bevor eine Ver- schiebung von mehr als einer oder zwei Streifen- breiten beobachtet werden konnte. Wir hatten gewöhnlich die Spiegel des Instrumentes so justiert, dass in den Fernrohren die Mitten der Streifensysteme gesehen wurden. Es stellte sich schliesslich heraus, dass das Verschwinden von der Dispersion des Dampfes herrührte, und wenn wir die Schraube des Instruments in dem Sinne drehten, dass die Länge des Luft- weges vermehrt wurde, so traten die Streifen wieder auf. Die vorteilhafteste Arbeitsmethode war daher die, die Beobachtungen mit dem längsten Luftwege zu beginnen, bei dem die Streifen noch sichtbar waren; mit der Bildung des Natriumdampfes nahmen sie zuerst an Schärfe zu und verschwanden dann allmählich. Auf diese Weise war es möglich, eine doppelt so grosse Verschiebung zu erhalten als vorher. Wenn es sich als wünschenswert erweist, mit dichterem Dampf zu arbeiten, um die von dem entwickelten Wasserstoff herrührenden Fehler auszuschalten, so braucht man nur die Länge des Luftweges weiter zu vergrössern und weiter nach aussen im System zu arbeiten. Unter diesen Umständen sind die Streifen am Anfang und am Ende des Versuches unsichtbar und treten erst in die Erscheinung, wenn eine be- trächtliche Menge Natriumdampf vorhanden ist. Dasselbe gilt in geringerem Grade auch für Heliumlicht ; hier verschwinden die Streifen nach einer Verschiebung von ungefähr 200 Streifen- breiten. Vergrössert man die Länge des Luft- weges, entweder, indem man die Schraube des Instruments dreht, oder durch Einschaltung von einer oder mehreren dicken planparallelen Glasplatten, so treten die Streifen wieder auf, und man kann die Zählung fortsetzen. Die letztere Methode wurde vorgezogen, weil man die Glasplatte im Augenblick einschalten kann, ohne die Zählung unterbrechen zu müssen. Dieses Hilfsmittel war nur bei den absoluten Bestimmungen mit Heliumlicht erforderlich, denn bei der Vergleichung erreichte der Dampf nie- mals eine solche Dichte, dass dadurch die Heliumstreifen zum Verschwinden gebracht worden wären. Bestimmung der Dispersion in un- mittelbarer Nachbarschaft der Z?-Linien. Der ausserordentlich hohe Wert der Dis- persion in der Nähe der Absorptionsbande macht es unmöglich, aus dem Spektrum hin- reichend homogenes Licht auszusondern, um Interferenzstreifen zu erhalten, wenn auch nur eine sehr kleine Menge Natriumdampf in den Weg des Lichtes eingelassen ist. Es erwies sich als schwierig, befriedigende Werte zu er- halten mit Licht aus dem monochromatischen Beleuchtungsapparat, welches viel näher an 0% ist als die Entfernung zwischen D^ und Z^j be- trägt; die Streifen werden dann verwischt, so- bald die geringsten Spuren von Natriumdampf sich bilden. Es wurde daher eine abweichende Methode angewandt, welche au.sgezeichnete Er- gebnisse lieferte. Es ist klar, dass, wenn man zur Beleuchtung des Interferometers Licht von zwei verschiedenen "Wellenlängen anwendet, die Einführung des Metalldampfes die beiden Streifensysteme um verschiedene Beträge verschieben wird, und zwar werden die Streifen auftreten und ver- schwinden, je nachdem sie in gleicher oder ent- gegengesetzter Phase zusammentreffen. Werden beide Systeme nach der gleichen Seite abge- lenkt, wie es der Fall ist, wenn beide Wellen- längen auf derselben Seite der Absorptionsbande liegen, so kann man die Dispersion messen, indem man die Anzahl der Streifen zählt, wel- che von einem Verschwinden bis zum nächst- folgenden durch den Faden des Fernrohres gehen. Findet man beispielsweise für diese Zahl 15, so weiss man, dass der eine Wellenzug um 15 Wellenlängen verlangsamt oder be- schleunigt wird, unter denselben Umständen, die eine Verschiebung von 16 Streifen für den andern Wellenzug hervorbringen. Jede Un- sicherheit über die Bewegung der Streifen wäh- rend einer Periode geringster Sichtbarkeit wurde bei der angewandten Methode vermieden, wie sogleich ersichtlich werden wird. Um die Dispersion nahe der Z?-Linien zu bestimmen, brauchen wir äusserst homogenes Licht von zwei verschiedenen Wellenlängen, welche eine enge Doppellinie an dem Punkte geben, bei welchem wir die Dispersion zu messen wünschen. Dies wurde erreicht, indem wir die Strah- lung einer Heliumlinie in ein Zeeman-Triplet zerlegten und die mittlere Komponente hcraus- sonderten mittels eines Nicoischen Prismas, welches mit seiner Schwingungsebene senkrecht zu den Linien magnetischer Kraft angeordnet war. Es wurde ein grosser Ruhmkorff- Magnet mit einem Amp^remeter im Stromkreis ver- wandt; der Schlüssel zum Schliessen und Öffnen des Stromkreises war nahe am Beobachtungs- fernrohr des Interferometers angebracht. Die Entfernung zwischen den Komponenten der doppelten Linie, welche erhalten wurde, wenn ein Strom von 30 Ampere durch den Magnet- kreis ging, wurde zu V23 der Entfernung zwi- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Nö. 23. 755 sehen den Natriumlinien gefunden. Diese Be- stimmung wurde mit Leichtigkeit ausgeführt, indem man die Anzahl von Umdrehungen der Interferometerschraube zählte, welche erforder- lich waren, um den Durchgang der Streifen durch eine gegebene Zahl von Phasen grösster Sichtbarkeit hervorzubringen; die Methode ist die gewöhnlich im Laboratorium bei der Be- stimmung der relativen Wellenlängen der Na- triumlinien angewandte. Das Magnetfeld wurde nun abgestellt und die Temperatur der Heiz- spule allmählich gesteigert. Wenn sich Natrium- dampf bildete, wurden die Streifen bei ihrem Durchgang duiy:h das Gesicht^eld gezählt. In häufigen Zwischenräumen wurde der Strom einen Bruchteil einer Sekunde lang durch den Magneten geschickt, und man ssih dann, wie die Streifen nacheinander Phasen von Sichtbar- keit und Unsichtbarkeit durchliefen. Das augen- blickliche Verschwinden, welches durch das Magnetfeld hervorgerufen wurde, störte die Zählung nicht, denn die Streifen bewegen sich langsam und mit der Regelmässigkeit eines Uhr- werks. Der genaue Moment, in welchem die Streifen verschwanden, konnte natürlich nicht mit absoluter Sicherheit bestimmt werden, denn sie blieben unsichtbar während einer Periode, wie sie von einer Verschiebung um mehrere Streifenbreiten beansprucht wird; es wurden aber durch Beobachtung von sechs- oder sieben- maligem aufeinanderfolgenden Verschwinden Werte erhalten, welche um nicht mehr als 2 oder 3 Proz. voneinander abwichen. Das Mittel aus einer Anzahl von Ablesungen zeigte, dass der Natriumdampf die beiden Streifengruppen im Verhältnis von 10,5 zu 11 verschob, d. h. Streifen, welche von der Wellenlänge 587487 gebildet werden, werden um 10,5 Streifenbreiten verschoben, während von der Wellenlänge 587513 gebildete um 11 Streifenbreiten ver- schoben werden. Diese Zahlen erscheinen auf den ersten Blick nicht sehr gewaltig, bis wir .sie in prismatische Ablenkungen übersetzen. Ein Prisma mit derselben Dispersion, welches eine gesamte Ablenkung von nur 1 1 " giebt, würde die beiden Komponenten des Zeeman- Triplets um einen halben Grad trennen, oder wenn wir ein Natriumdampfprisma konstruieren könnten von der gleichen Ablenkung wie ein Glasprisma von 60", so würden zwei Linien, welche im Spektrum 23 mal so eng zusammen- liegen wie die Z>-Linien, durch einen grösseren Abstand voneinander getrennt werden, als die Entfernung zwischen dem Rot und dem Blau- grün in dem durch das Glasprisma gebildeten Spektrum beträgt. Dieselbe Methode wurde angewandt zu einer Bestimmung der Dispersion zwischen den gelben Quecksilberlinien zu dem Zweck, eine Kontrolle zu erhalten für die Kurve, welche erhalten wurde durch V*rgleichung der Ver- schiebungen der Heliumstreifen mit Streifen, ^ welche durch Licht aus dem monochromatischen Beleuchtungsapparat gebildet wurden. Es war unmöglich, so genaue Daten zu bekommen, wie sie mit den Zeeman-Linien erhalten wurden, da Augenblicke vollständiger Unsichtbarkeit auftraten; es war indessen durch stetiges Zählen möglich, die wenigen Sekunden, während deren das Feld leer war, zu berechnen und eine gute Schätzung der relativen Verschiebungen zu er- langen. Es wurde eine Anzahl von Beob- achtungen gemacht, deren Mittel 5:6 als das Verhältnis der Verschiebungen für die Wellen- längen 5770 und 5790 ergab. Diese Werte stimmten fast genau überein mit der Kurve, welche mit dem monochromatischen Beleuch- tungsapparat und der Heliumröhre erhalten worden war. Prismatische Bestimmung der Dispersion in unmittelbarer Nachbarschaft der D- Linien. Wie schon gezeigt, können Prismen von aus- gezeichneter Auflösungskraft gebildet werden durch Erhitzung metallischen Natriums in stark evakuierten Röhren aus hartem Glas. Bei meinen früheren Versuchen, bei denen das Metall in einer WasserstofTatmosphäre erhitzt wurde, war die Auflösung nicht gut genug, um nahe und zwischen den Z'-Linien nach der Methode der gekreuzten Prismen eine glatte Kurve zu er- halten. Die Photographien in meiner ersten Arbeit, in denen die Dispersion zwischen den Linien gezeigt wird, wurden aufgenommen unter Anwendung einer prismatischen WasserstofT- flamme, welche aus einem Platinbrenner brannte und mit Natriumdampf beschickt wurde. Durch Verwendung von Vakuumröhren, welche durch sehr kleine Flammen erhitzt werden, können weit bessere Resultate erzielt und vollkommen glatte Kurven erhalten werden. Es wurden zwei verschiedene Methoden verwandt zur Be- stimmung der Ablenkung, welche das Prisma für Wellenlängen nahe den Z'-Linien hervorbringt. Ein rechteckiges Netz wurde mittels einer Rowlandschen Teilmaschine auf einer kleinen Glasplatte gezogen. Diese Platte wurde im Okular des Spektroskops angebracht, auf dessen Spalt das Bild eines horizontalen Spaltes nach der Dispersion durch die Natriumröhre entworfen wurde. Das Spektroskop war versehen mit einem Plangitter von 20000 Linien auf i Zoll, welches ein sehr glänzendes Spektrum zweiter Ordnung gab. Es fielen .vier Felder des recht- winkligen Gitters zwischen die Z?-Linien und neun Quadrate zwischen Z?^ und D^. Es wurde die Temperatur in der Natrium- röhre erhöht, und man beobachtete die relativen Ablenkungen in den verschiedenen Feldern des Digitized by Google 756 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. Gitters. Das Licht in unmittelbarer Umgebung der Z7-Linien wurde vollständig aus dem Ge- sichtsfeld des Fernrohrs hinaus abgelenkt, bevor bei der Heliumlinie irgendwelche messbare Ablenkung auftrat. Bei einer Temperatur, bei welcher das Spektrum bei der Heliumlinie um die Breite eines Feldes abgelenkt wurde, waren die Wellenlängen zwischen den D- Linien und in dem Bereich von zwei Fel- dern zu beiden Seiten derselben durch Ab- sorption verloren. Durch schrittweise bei verschiedenen Temperaturen vorgenommene Messungen war es möglich, einen sehr guten Begriff von der Dispersionskurve innerhalb dieses sehr engen Spektralbereichs zu erbalten. Das Aussehen des Spektrums auf diesem karierten Hintergrunde zeigt Fig. 4. Die Dispersion ist hier etwas grösser bei D-, als bei D^. Es wurden Beobachtungen der Dispersion gemacht in einem Viertel Felde von D-i, d. h. in einer Entfernung von der Absorptionslinie gleich Vs der Entfernung zwischen den D- Linien. Die Ablenkung an dieser Stelle wurde gleich 8omal der Ablenkung der Heliumlinie berechnet. Numerieren wir die Linien des Netzes zwischen D-^ und D-i von i — 9, so waren die Beobachtungen folgendermassen: Das Licht ganz nahe bei D-i {'U Feld entfernt) zeigte sich deutlich über eine Entfernung von 7 Feldern nach unten verschoben bei einer Dichte des Dampfes, welche hinreichte, um das Spektrum bei der ersten Linie (= 5888,3) über ein Feld zu verschieben. Darauf wurde die Temperatur ein wenig gesteigert. Das Licht unmittelbar bei Z>2 verschwand jetzt teils infolge der Ab- sorption, teils infolge Ablenkung aus dem Ge- sichtsfeld. Das Spektrum bei der ersten Linie wurde über drei Felder abgelenkt, das bei der zweiten Linie um ein Feld. Nun wurde die Temperatur erhöht, bis das Spektrum bei der neunten Linie um ein Feld abgelenkt wurde. Die Ablenkung betrug nun bei der zweiten Linie fünf, bei der dritten drei und bei der fünften zwei Felder. Diese Ergebnisse für die verschiedenen Wellenlängen zwischen Z?^ und D2 werden in der folgenden Tabelle wiedergegeben. Ablenkungen ^ 5875 I 5881,6 2 5885 3 5886,6 5 5888,3 12 5889,6 84 Diese Werte sind natürlich nur angenäherte, da die Felder mit der Annäherung an B, wachsen. Aus diesen Resultaten kann man die Werte der Brechungsindices berechnen innerhalb dieses Gebietes für den sehr dichten Dampf, der bei den absoluten Bestimmungen verwandt wurde. Diese Werte sollen als „beobachtete" bezeichnet und mit den aus der Dispersionsformel für die entsprechenden Wellenlängen berechneten ver- glichen werden. Ich habe schon von der enormen Dispersion bei der Heliumlinie gesprochen einer Dispersion, die gross genug ist, um ein Zeem an -Doublet um einen Betrag nahezu gleich der Breite des ganzen sichtbaren Spektrums eines Glasprismas von 60** zu trennen, vorausgesetzt, dass man ein Natriumdampfprisma von gleicher mittlerer Ablenkung konstruieren und das zu unter- suchende Licht hindurchgehen lassen könnte. So gross diese Dispersion auch sein mag, so ist sie doch nichts im Vergleich zu derjenigen in o etwa einer Angström-Einheit von einer der Z>-Linien, wie ein Blick auf obige Tabelle zeigt. Optische Beobachtungen der Dispersion im sichtbaren Spektrum nach der Me- thode der gekreuzten Prismen. Als Kontrolle zu den mit dem Interferometer erhaltenen Resultaten wurde eine Reihe von Dispersionsmessungen nach der Methode der gekreuzten Prismen ausgeführt. Die Methode war identisch mit der in meiner früheren Arbeit beschriebenen, nur wurde das Metall in einer stark evakuierten Röhre aus hartem Jenenser Glas erhitzt, anstatt in einer mit Wasserstoff gefüllten Röhre. Diese Röhren können leicht hergerichtet werden und bieten absolut keine Schwierigkeiten. Sie springen indessen leicht beim Wiedererhitzen nach einer Abkühlung. Es ist nicht nötig, das Natrium in getrennten kleinen Stücken zu haben. Der Vorgang ist nämlich nicht der, dass sich eine Anzahl von Natriumdampfprismen bildet, sondern es ent- steht ein Dampfcylinder, dessen Dichte längs der erhitzten Grundfläche der Röhre sehr gross ist und nach oben hin bis nahe zu Null hin ab- nimmt. Wenn die Herstellung einer Röhre für Demonstrationszwecke wünschenswert erscheint, Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ng. No. 23. 757 ist eine Röhre aus dünnem Stahl vorzuziehen, da solche immer wieder benutzt werden kann. In diesem Falle ist es notwendig, eine dicke Lage von Asbestpappe längs des oberen Endes der Röhre anzubringen, da die gleichmässigere Erwärmung infolge der besseren Leitfähigkeit des Stahles der Bildung inhomogener Dampf- cylinder nachteilig ist, welche nur dann eintritt, wenn der Temperaturgradient vom unteren zum oberen Röhrenende hin sehr steil verläuft. Die Glasplatten an den Enden werden mit Siegel- lack befestigt, wobei man ein kleines Glas- rohr ansiegelt, wie ich es in meiner früheren Arbeit beschrieben habe, durch welches die Luft ausgepumpt wird. (Siehe Fig. 5.) Fig 5- Eine ausfuhrliche Beschreibung des Appa- rates habe ich in meiner ersten Arbeit gegeben. Er besteht kurz aus einem horizontalen Spalt, auf dem der Krater einer Bogenlampe abge- bildet wird. Steht eine Nernstlampe zur Ver- fügung, so kann man sie vorteilhaft statt des beleuchteten Spaltes verwenden, indem man den Giühkörper horizontal anbringt. Das Licht vom Spalt wird durch eine Linse parallel ge- macht, geht durch die Natriumröhre und wird durch eine zweite Linse auf den Spalt eines kleinen Spektrometers konzentriert. Es ist fast ■ ebensogut, eine einzige Linse zu verwenden, ' welche die Strahlen konvergent macht und so I durch die Dispersionsröhre gehen lässt, (Siehe ; Fig. 6.) LxMbagtn, f 1"-'— ^^^^ - ^ Fig. 6. Wünscht man, das anomale Spektrum zu zeigen, so setzt man an Stelle des Spektroskops ein schwaches Okular ein. I ! Numerische Ergebnisse. ! Die nach den drei Methoden erhaltenen ' Zahlen werden in der zweiten Kolumne der ' Tabelle in dem späteren Abschnitt über „Brech- ' ung und Dispersion von Natriumdampf von ! grosser Dichte" wiedergegeben werden. Der 1 Gleichmässigkeit wegen sind sie alle auf die- selbe Einheit zurückgeführt worden; als solche wurde eine Verschiebung von 100 Helium- streifen [Du) angenommen. Eine Wellenlänge, deren relative Verschiebung gegenüber dem Heliumlicht der Interferometerstreifen als 1:4 gefunden wurde, ist in die Tabelle als 25 ein- getragen. Das Verschiebungsverhältnis für die grüne Quecksilberlinie, bezogen auf Helium, wurde als 1:25 gefunden. Die Wellenlänge dieses Lichtes ist daher in der Tabelle durch die Zahl 4 dar- gestellt; das bedeutet, dass ein Prisma von Natriumdampf, welches eine Ablenkung 4 für grünes Quecksilberlicht hervorbringt, eine Ablenkung 100 für Heliumlicht giebt. Die nach der Methode der gekreuzten Prismen (sowohl bei direkterBeobachtungalsauch photographisch) erhaltenen Resultate wurden auf denselben Massstab reduziert durch Vergleichung mit dem für die grüne Quecksilberlinie gefundenen Werte. Dies erwies sich als notwendig, denn wenn man Dampf von hinreichender Dichte benutzt, um im blauen und violetten Gebiet eine messbare Ablenkung zu erzielen, so absorbiert derselbe das von der Heliumlinie eingenommene Spek- tralgebiet fast vollständig. Die Werte, welche mittels des Zeeman-Doublets und der beiden gelben Quecksilberlinien nach der Koinzidenzen- methode erhalten wurden, sind in der Tabelle nicht mit aufgeführt. Diese Werte waren nur relative, d. h. sie waren weder auf Heliumlicht noch auf irgendeine andere Wellenlängenein- heit bezogen. Daher war es erforderlich, einer der Wellenlängen einen Verschiebungswert bei- zulegen, welcher der nach den Ergebnissen der anderen Methoden entworfenen Kurve entnom- men wurde, und danach dann die Verschiebung der übrigen Wellenlängen zu berechnen. So war z. B. für den Fall der gelben Quecksilber- linien von den Wellenlängen 577 und 579 das aus der Koinzidenzenmethode erhaltene Ver- schiebungsverhältnis 5 : 6. Die Verschiebung von 577 wurde aus der Kurve zu 14 gefunden, d. h. 14 dieser Streifen gegen 100 des Heliums. Die Verschiebung der Wellenlänge 579 bezogen auf Helium wird durch die Proportion 5:6== i/^:x gegeben, woraus wir erhalten x= 16,8, einen Wert, der genau in die mit dem Inter- ferometer erhaltene Kurve fällt. Dasselbe geschah mit den Werten, welche durch Auflösung der Heliumlinie in ein Zee- man-Doublet erhalten wurden, 11 Streifen für ;i = 587487, 11,5 Streifen für ^ = 587513. Die Werte für das zwischen der Heliumlinie und D^ eingeschlosseneWellenlängengebiet wurden nach der Methode der gekreuzten Prismen bestimmt und die Messungen mit dem rechteckigen Netz im Brennpunkt ausgeführt. Für Licht von einer Wellenlänge mitten zwischen /'s und D^, ist die Ablenkung doppelt so gross wie für D.^; Digitized by Google 758 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. demgemäss tragen wir diese Wellenlänge mit 200 in die Tabelle ein. Die ultraviolette Dispersion. Eine qualitative Untersuchung der Dispersion im Ultraviolett wurde zunächst nach der Me- thode der gekreuzten Prismen ausgeführt Eine Röhre aus hartem Jenenser Glas, 40 cm lang und mit 1,5 cm innerem Durchmesser, wurde mit Endplatten aus Quarz versehen, mit Natrium beschickt und ausgepumpt. Die An- ordnung des Apparates ist aus Fig. 6 ersicht- lich. Da die Methode auf der Bildung eines scharfen Bildes eines hell leuchtenden horizon- talen Spaltes auf dem vertikalen Spalt des Spektrographen beruht, so konnten Quarzlinsen wegen ihrer chromatischen Aberration nicht verwandt werden. Konkave Silberspiegel sind von diesem Fehler frei, haben aber im ultra- violetten Gebiet abnorm geringes Reflexions- vermögen. Dennoch wurden mit ihnen bei den Vorversuchen sehr befriedigende Photographien erhalten, indessen wurden sie späterhin durch Magnaliumreflektoren ersetzt. Das Licht des Kraters einer Bogenlampe wurde auf den hori- zontalen Spalt fokussiert und mittels eines der Konkavspiegel kollimiert. Es ging dann durch die Natriumröhre und wurde darauf durch einen zweiten Spiegel auf den Spalt eines Quarz- spektrographen konzentriert. Die Röhre wurde durch eine Reihe kleiner Bunsenbrenner erhitzt, und sobald ein kontinuierlicher Zustand erreicht war — was durch Beobachtung der gekrümmten Zweige des Spektrums mittels eines Okulars festgestellt werden konnte — , wurde die photo- graphische Platte eingeschaltet und exponiert. Wegen des geringen Reflexionsvermögens des Silbers war das ultraviolette Gebiet etwas unter- exponiert. Die Krümmung des Spektrums in der unmittelbaren Nachbarschaft der ersten beiden ultravioletten Linien der Hauptserie war indessen sehr ausgeprägt. Die mittels des kleinen Quarzspektrographen erhaltenen Platten sind zu klein, um gute Reproduktionen zu liefern, zumal die Dichte in dem interessantesten Gebiet nicht sehr gross ist; aus diesem Grunde erschien es besser, Zeichnungen nach ihnen an- zufertigen. Das allgemeine Aussehen des photo- graphierten Spektrums ist aus Fig. 2 zu ersehen, welche ungefähr zweifach vergrössert ist. Es ist augenscheinlich, dass der Einfluss dieser Linien auf die Brechung des Mediums vernach- lässigt werden kann, ausgenommen in ihrer un- mittelbaren Nachbarschaft. Platten, welche in der beschriebenen Weise erhalten wurden, waren für Messzwecke nutz- los, da auf denselben die Lage des Spektrums vor seiner Ablenkung durch das Natriumprisma nicht aufgezeichnet ist. Da die Verschiebung im äussefsten Ultrarot sehr gering ist, so würden in diesem Gebiet, selbst bei sehr schmalem Spektrum, die beiden Bilder übereinander greifen. Um diese Schwierig- keit zu überwinden, wurde die folgende Me- thode ausgearbeitet. An dem Plattenhalter wurde ein Schieber befestigt, welcher von einer Anzahl je ungefähr 2 mm breiter Spalte durch- setzt war, und zwar war die Breite der festen Zwischenräume die gleiche wie die der Spalte. Dieser Schieber wurde während der Expositionen in dem Plattenhalter belassen und blendete das Spektrum in regelmässigen Zwischenräumen ab. Um grössere Ablenkungen zu erhalten, wurde eine 80 cm lange Röhre aus Jenenser Glas an- gewandt. Sie wurde in einem Verbrennungs- ofen erhitzt, dessen Brenner niedrig gestellt waren, und zwar erhielt man die besten Er- gebnisse, wenn die Spitzen der Flammen die Röhre nur teilweise umhüllten. Wenn die obere Seite derj Röhre im Ver- brennungsofen zu voller Rotglut erhitzt worden war, wurde die photographische Platte mit dem vorgeschalteten geschlitzten Schieber exponiert Das anomal dispergierte Spektrum wurde so in kleine Abschnitte zerlegt, welche den Spalten im Schieber entsprechen. Darauf Hess man die Röhre sich abkühlen, zog den Schieber um die Breite eines Spaltes heraus und machte eine zweite Exposition, welche nun die Lage des unabgelenkten Spektrums wiedergab. Eine Zeich- nung des Plattenhalters mit seinem durchlochten Schieber und eine solche des abgelenkten und des unabgelenkten Spektrums, welche mit demselben erhalten wurde, sind in Fig. 7 und Fig. 8 zu sehen. Ss Fig. 7- ZF J»-Lviirn MM \ M Sl » Fig. 8. I Absolute Bestimmungen der. Brechungs- indices. Die Ablenkungen der Lichtstrahlen durch die inhomogenen Natriumdampfcylinder, welche Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. 759 in ausgepumpten Röhren gebildet werden, geben uns kein Mass für die absoluten Brechungs- indices aus dem Grunde, weil wir kein Mittel haben, um den Winkel des äquivalenten Pris- mas zu bestimmen. E^ wurden verschiedene Methoden versucht, um einer Dampfmasse von gleichmässiger Dichte eine prismatische Form zu geben. Keine derselben erwies sich als be- friedigend, und bis die Entdeckung gemacht wurde, dass sich in einer evakuierten Röhre ein ziemlich gleichmässiger Dampfcylinder bilden Hesse, konnte der absolute Wert des Brechungs- index für eine gegebene Wellenlänge nur ge- schätzt werden. Die mittels des Interferometers erhaltenen Ergebnisse über die Dispersion zeigten, dass sich nach dieser Methode aller Wahrscheinlich- keit nach Resultate erhalten Hessen, die innerhalb 5 Proz. genau sind. Die Dichte des Natriumdampfes ist von Jewett') bei verschiedenen Temperaturen im Gebiet zwischen 368 und 420 untersucht worden. Demgemäss entschloss ich mich, die Temperatur des Dampfes als ein Mass für seine Dichte an- zunehmen. Es wurde ein Thermoelement aus Eisen- und Konstantandraht dadurch hergestellt, dass man die Enden zweier Drähte zusammenhielt, welche beide mit einer Akkumulatorenbatterie ver- bunden waren, welche eine elektromotorische Kraft von etwa 20 Volt lieferte. Der andere Draht der Batterie wurde dann einen Augen- blick mit den Enden der beiden Drähte in Berührung gebracht, und der kleine Bogen, welcher sich bei der Trennung bildete, schmolz dieselben sehr sauber zusammen. Ich entsinne mich nicht, diese Methode zur Anfertigung von Thermoelementen beschrieben gesehen zu haben, und habe sie daher hier erwähnt, weil ich ge- funden habe, dass sie sehr befriedigende Er- gebnisse liefert. Das geschmolzene Tröpfchen, welches die Drähte verbindet, wurde dann zu einer Scheibe ausgehämmert und die Verbin- dungsstelle in der Achse der Natriumröhre an- gebracht unter Isolierung der Drähte in dünnen Glasröhren, welche durch eine weitere Röhre hindurchgingen, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist. Das Thermoelement wurde kalibriert in Bädern von geschmolzenem Blei, Zink, Zinn und Aluminium, und zwar vor und nach dem Versuch. Die Bestimmungen bei niederen Tem- peraturen und Dichten wurden mit dem Licht der Heliumröhre ausgeführt, diejenigen bei hohen Temperaturen mit dem grünen Licht einer Quecksilberröhre. Dies erwies sich als notwendig, denn eine Masse sehr dichten Natriumdampfes absorbiert nicht nur Helium- licht stark, sondern macht auch noch wegep 0 PWl Mag. 4, 551, 190:?. seiner hohen Dispersion die Streifen unsichtbar, indem die verschiedenen Wellenlängen in der Z^s -Linie (welche natürlich eine endliche Breite hat) um verschiedene Beträge verschoben werden. Ich hoffe, in allernächster Zeit die thatsäch- liche Dichte unter den Bedingungen des Ver- suches zu bestimmen. Um übereinstimmende Resultate zu erhalten, erwies es sich als notwendig, die Röhre sehr allmählich zu erwärmen, um dem Thermoele- ment Zeit zu lassen, die Temperatur des Dampfes anzunehmen. Ein Beobachter beobachtete die Skala des Galvanometers, der andere zählte die Streifen, während die Röhre erhitzt oder abge- kühlt wurde. Die Heliumstreifen verschwanden, nachdem eine Verschiebung von etwas über hundert Streifenbreiten erfolgt war, aber durch Einschaltung einer planparallelen Glasplatte in den Luftweg des Interferometers konnten sie wieder sichtbar gemacht und die Zählung fort- gesetzt werden. Auf diese Weise haben wir es ermöglicht, Verschiebungen bis zu 400 Streifenbreiten zu beobachten. Über diesen Punkt hinaus kann man mit dem Heliumlicht unmöglich gelangen, denn die Komponenten des Heliumlichtes werden durch die Dispersion des Dampfes zu weit auseinander gelegt, um durch weiteres Fortschreiten im Streifensystem vereinigt werden zu können. Um die Beob- achtungen auf höhere Temperaturen und grössere Dichte des Dampfes auszudehnen, wandten wir die grüne Strahlung einer Quecksilberröhre an; mit dieser beobachteten wir Streifenverschie- bungen bis zu 100 Streifenbreiten, was einer Verschiebung von 25CX) Heliumstreifen ent- spricht. Auf diese Weise ist es uns möglich gewesen, Messungen der optischen Dichte des Dampfes unter den angeführten Bedingungen zu erhalten von einer Temperatur von 280", bei welcher die Streifen sich zu bewegen an- fingen, bis zu einer solchen von über 650*, bei welcher der dichte Dampf leuchtend wurde, so dass es schien, als sei der ganze Abschnitt der Röhre von dunkelroter Glut erfüllt. Zeichnet man die Streifenverschiebungen als Abszissen und die Temperaturen als Koordinaten auf, so erhält man Kurven von ähnlicher Form wie die von Jewett erhaltene Dichtigkeitskurve. Die Beobachtungen erstreckten sich über mehrere Wochen, während welcher zahlreiche Röhren, sowohl aus Stahl als auch aus Glas, gebraucht wurden. Die Länge des erhitzten Stückes wurde variiert und die verschiedenen Beobachtungsreihen verglichen. Der grösste Teil dieser Arbeit diente nur dazu, die Fehler- quellen ausfindig zu machen und zu beseitigen. Die endgültige Beobachtungsreihe, welche wir für die beste hielten, wurde mit einer Röhre aus Jenenser Glas ausgeführt, bei der die Länge Digitized by Google 760 Physikalische Zeitschrift. des erhitzten Stückes 8 cm betrug. Die Ver- I zögerung, oder vielmehr die Beschleunigung — denn wir arbeiten mit Licht auf der blauen Seite der Absorptionsbande — wird von einer Säule von i6 cm Länge hervorgebracht, da ja der interferierende Strahl die Röhre zweimal durchläuft. Aus den in dieser Tabelle ange- führten Daten kann man den Brechungsindex des Dampfes sowohl für Heliumlicht als auch für die grüne Quecksilberstrahlung für jede Temperatur berechnen nach der Formel 1 + mX wo das positive oder das negative Vorzeichen zu nehmen ist, je nach dem Sinne der Ver- schiebung, und wo m die Streifenverschiebung und s die Länge der Säule (16 cm) ist. nperatur Streifenverschiebung 274 I 1 282 2 ' 3H 3 1 334 4 ' 348 S 360 6 . 376 389 8 9 > Helium 396 II i. = 5875 408 14 1 438 25 I 1 452 35 ' ( 474 50 2 496 77 1 3 508 98 J 4 518 6 540 ,Q Quecksilber 14 ^ ^ = 546 560 584 19 595 23 608 32 628 38 644 50 1 650 55 1 Die Brechung und Dispersion von Na- triumdampf von grosser Dichte. Eine Kenntnis des absoluten Wertes des Brechungsindex des Dampfes gestattet uns die Aufstellung einer Tabelle der Brechungsindices für alle Wellenlängen für Dämpfe von ver- schiedener Dichte. Dies ist geschehen für den sehr dichten Dampf, den man erhält durch Erhitzung der das Metall enthaltenden Vakuum- röhre auf eine Temperatur von 644" C. Eine Säule des Dampfes bei dieser Temperatur von 8 cm Länge zeigt, im durchfallenden Lichte beobachtet, eine deutliche blaue Färbung, eine Folge des kanneliierten Absorptionsspektrums. 5. Jahrgang. No. 23- Brechungsind ices in der Nachbarschaft der Z>- Linien. X H berechnet » beobtcbtet 587s 0,9958 0.99S4 $882 0,9890 0,9908 588s 0,9*30 o,9i6o 58806 0,9750 0,9770 58884 0,9450 0.9443 58J96 0,697 0,614 599« 1,0046 593 33 413 60 75° 100 lajo 67 834 SO 625 40 500 33 413 25 313 30 250 II 138 9 "3 7.4 92 . 4^ 50 3.6. 45 2.9 36 1.4 «7,5 1,09 13.6 0.9 IM 0.7 8.7 1 Brechungs- lirechungs- index be- index obachtet berechnet 1,000117 1,000197 1,000291 1,000285 1.000335 1.000523 1,00052 1,000658 1.000934 1,001164 1,001532 1,002972 0,995410 0,9958 0,996929 0,99692 0,997711 0,998172 0,99815 0,998492 0,998862 0,999093 0,999505 o,9995"9 0,999650 0,9998294 0,999829 0,9998481 0,9998807 0,99988s 0,9999508 0.999965 0,9999698 o,9q99768 0,999987 0,9999877 0,999995 7500 6310 6200 6137 6055 6013 5977 5960 5942 5916 5875 5867 5858 5850 5843 5827 5807 5750 5700 5650 5460 5400 5300 4500 3610 3270 2260 Für 1=^ Tc berechnet sich der Wert von n zu 1,0000275, während er flir ^1^4167 sich als 0,999975 ergiebt; dabei sind die Ablenkungen in beiden Fällen dieselben, aber nach entgegen- gesetzten Richtungen. Anwendung der Resultate auf die Dispersions formel. Die einfachste Form der Dispersionsformel, wie sie sich aus elektromagnetischen Betrach- tungen flir ein Medium mit einer einzigen Ab- sorptionsbande ergiebt, ist wo m eine Konstante, X die Wellenlänge des angewandten Lichtes und Xm die Wellenlänge im Centrum der Absorptionsbande ist. Der Natriumdampf hat nun ein Paar sehr naher Absorptionsbanden (die Z?-Linien), welche hauptsächlich die Veränderung der Brechung des Mediums bewirken. Wie schon erwähnt, beeinflussen die ultravioletten Banden die Dis- persion in ihrer unmittelbaren Nachbarschaft, aber ihr Einfluss kann vernachlässigt werden geg>enüber dem der stärkeren Bande, ausge- nommen für Wellenlängen, welche ihnen ganz nahe liegen. Die erste zu erwägende Frage ist die, ob wir berechtigt sind, die Z>-Linien im Falle des sehr dichten Dampfes als eine einzige Ab- sorptionsbande anzusehen. Nehmen wir an, das Medium habe nur eine einzige Bande, und geben wir X,„ den Wert 5893 (welcher mitten zwischen den /'-Linien liegt), so werden wir eine sehr enge Übereinstimmung zwischen den beobachteten und den berechneten Werten des Brechungsindex finden bis zu einer Ent- fernung von der Bande, welche etwa dem Abi Stande von der /?3-Linie des Heliums gleich kommt. Versuchen wir, näher zu gehen, so finden wir sofort Abweichungen, welche bei weiterer Annäherung an die Z?-Linien grösser werden. Die Konstante m in obiger Formel kann aus einer einzigen Beobachtung der Brechung bestimmt werden. Sie wurde aus zwei Werten bestimmt, und 2war aus der Brechung fiir die grüne Quecksilberlinie {X = 546) und aus der für X -^ 585, welch letztere Wellenlänge ganz nahe an den Z?-Linien liegt. Da die Brechung für diese beiden Wellenlängen sehr verschiedene Werte besitzt, so mussten wir erwarten, dass der Unterschied zwischen den beiden berech- neten Werten in diesem Falle ein Maximum werden wird, falls die Dispersion durch die Formel ungenau dargestellt wird. Die Werte für m, welche in den beiden Fällen gefunden wurden, sind 0,000056 und 0,000054; die Über- einstimmung ist also überraschend gut. Wir nahmen den Mittelwert m = 0,000055 ^^^ be- rechneten mit diesem die Indices für eine An- zahl von Wellenlängen. Einige dieser Werte sind in der Tabelle der Brechungsindices an- geführt, und man wird finden, dass sie mit den beobachteten Werten eine sehr enge Überein- stimmung zeigen. Die für Wellenlängen zwischen der Heliumlinie und den Z>-Linien berechneten Werte finden sich im zweiten Teile der Tabelle. Eine Betrachtung der Formel zeigt uns, dass der Brechungsindex, je nachdem wir uns auf der roten oder der blauen Seite der Ab- sorptionsbande befinden, gegeben wird durch Addition oder Subtraktion einer Grösse zu bezw. von der Einheit, und zwar der Kon- stanten /«^= 0,000055 multipliziert mit dem Bruch J^ A AiM Für alle anderen Substanzen mit anomaler Dis- persion, beispielsweise für Anilinfarben, auf welche die Dispersionsformel angewendet worden ist, überschreitet der Wert dieses Bruches nie- mals 3 oder 4 wegen der Unmöglichkeit, die Formel auf Wellenlängen anzuwenden, welche sehr nahe dem Centrum der Bande liegen. Beispielsweise kann man für den Fall der Dis- persion des Nitrosodimethylanilins, welches eine starke Absorptionsbande bei X = 43 hat, keine genauen Werte näher als für ^ = 50 erhalten. In diesem Falle ist 22 x-^—x. 3,9. Für den Fall des Natriumdampfes kann der Wert des Bruches mehrere Hundert oder gar Tausend betragen. Im Falle von X =-= 5882 ist Digitized by Google 762 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. der Bruch 367, und trotzdem stimmen die be- obachteten und die berechneten Werte eng überein. Für 2^5888,4 ist der Bruch 1940, und für A= 5889,6 haben wir einen Wert vom Betrage 3944. Das Produkt aus diesen sehr grossen Zahlen und dem kleinen Bruch o,oo(X)55 giebt indessen Werte des Brechungsindex, welche in enger Übereinstimmung mit den beobachte- ten Werten stehen. In unmittelbarer Nachbarschaft der Z'-Linien treten Abweichungen auf, welche auf folgende Weise erklärt werden können. Um mit den beobachteten Werten einigermassen überein- stimmende Werte zu erhalten, war es nötig, der Grösse Xm den Wert der ZJj-Linie beizu- legen, denn der mittlere Wert 5893 war zu weit von den in Frage stehenden Wellenlängen entfernt, um der Kurve die erforderliche Steil- heit zu geben. Die berechneten Werte beziehen sich daher auf ein Medium mit einer einzigen Bande bei D.^ und mit einer Konstanten m = 0,000055. I^äs liefert uns eine ziemlich gute Annäherung an die beobachtete Kurve, aber die letztere rührt her von den kombinierten Einflüssen der Banden Z>, und D^, und zwar sucht die Z?, -Bande durch ihre Gegenwart die beobachtete Kurve flacher zu machen als die berechnete. Eine genauere Übereinstimmung könnte man erreichen, wenn man Xm einen Wert zwischen Z>2 und 5893 beilegte. Die richtige Methode, vorzugehen, würde natürlich die sein, in der Dispersionsformel zwei Glieder zu verwenden, eines für Z>i und das andere für D2, also: , , m X"^ , m' X"^ Wenn man jeder der Grössen m und vi denselben Wert beilegen würde, den man er- hielte, wenn man unseren ursprünglichen Wert durch 2 teilte, so würde man aller Wahrschein- lichkeit nach in dem fraglichen Gebiete eine sehr enge Übereinstimmung erhalten. Das ist indessen aus zwei Gründen nicht geschehen. In erster Linie scheint es nicht, als ob wir durch dieses Verfahren viel gewinnen würden, und zweitens sind tn und ni nicht gleich, wie aus der stärkeren Dispersion bei D^ hervorgeht, und wir sind nicht in der Lage, die zweigliede- rige Formel genau zu schreiben, ehe nicht die relativen Werte bestimmt worden sind. Es ist zweifelhaft, ob solche Bestimmung zu irgend etwas Neuem fuhren würde, und aus diesem Grunde wurde sie nicht unternommen. Ein anderer Punkt von wesentlichem Interesse ist die Frage nach den Indices, welche in un- mittelbarer Nachbarschaft der Absorptionsbande auf der blauen Seite derselben durch die Qua- dratwurzel einer negativen Grösse dargestellt werden. Lord Kelvin legt die Frage so aus, als würde dadurch angezeigt, dass kein Licht von solcher Wellenlänge in das Medium eindringe. mit anderen Worten, dass es metallisch reflek- tiert werde. Auf diese Weise hat er die scheinbare grössere Verbreiterung der />- Linie auf der brechbareren Seite auf einigen Photographien von Becquerel erklärt. In dem Falle, um den es sich für uns handelt, wird das zweite Glied unserer ursprünglichen Formel erst dann kleiner als die Einheit, wenn wir die Wellenlänge 58898 erreichen, die wir erhalten, wenn wir mX"^ X A« gleich I setzen und die Gleichung nach X auf- lösen. Diese Überlegung zeigt uns, dass wir selbst mit einem Dampf von solcher Dichte, dass die beiden /^-Linien ineinanderlaufen und sich zu einer breiten Bande ausdehnen, imaginäre Werte des Index nicht erhalten, ehe wir uns nicht bis auf 0,2 Angström-Einheiten der Z?-Linie nähern, oder mit anderen Worten, solange wir in einer Entfernung von der Z>-Linie bleiben, gleich '30 des Abstandes zwischen Z?, und D^. Im Falle des verhältnismässig dünnen Dampfes, wie ihn Becquerel verwandt hat, müssten wir noch weit näher herangehen, um imaginäre Werte zu erhalten. Das lässt es als sicher erscheinen, dass die grössere Verbreite- rung nach der brechbareren Seite hin, sofern sie besteht, irgendeiner anderen Ursache zu- geschrieben werden muss als imaginären Werten des Brechungsindex. Das Medium ist dadurch ganz besonders interessant, dass seine Dispersion durch das Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. 763 ganze Wellenlängengebiet dargestellt werden kann, ohne dass der Extinktionskoeffizient in Rechnung gezogen werden müsste, wie das immer erforderlich ist bei festen Körpern und Flüssigkeiten in der Nachbarschaft der Ab- sorptionsbande. Die Frage der selektiven Reflexion des Natriumdampfes. Der Natriumdampf muss starke selektive Reflexion zeigen in der Nachbarschaft der D. Linien, gerade wie die Anilinfarben metallisches Reflexionsvermögen für Licht gewisser Wellen- längen besitzen. Aus naheliegenden Gründen muss der Dampf sehr dicht sein, wenn die Er- scheinung experimentell nachgewiesen werden soll. Er muss ausserdem plötzlich in einer ebenen Oberfläche enden. Das kann man nur dadurch erreichen, dass man ihn in geschlossene Gefässe aus irgendeinem durchsichtigen Ma- terial einschliesst , denn in einer Vakuumröhre hat man einen allmählichen Übergang von dichtem zu dünnem Dampf an der freien Ober- fläche. Ich halte mich für berechtigt, im vor- liegenden Falle von der freien Oberfäche eines Gases in einer Vakuumröhre zu sprechen. Eine genauere Definition der scheinbaren Oberfläche mag eine isothermale Fläche sein, auf deren einer Seite wir Natriumdampf und auf der anderen Natriumnebel haben. Wir können kaum erwarten, irgendwelche Spur von Re- flexion an solcher Fläche zu erhalten, denn dazu muss der Übergang vom dichteren zum dünneren Medium ein plötzlicher sein. Schliessen wir den Dampf in Glasgefasse ein, so stossen wir sogleich auf viele Schwierigkeiten. Das Glas wird sofort angegriften und verfärbt, und wir erhalten die Reflexion an den Glasober- flächen. Indessen machten wir einen Versuch, die Erscheinung auf folgende Weise zu beob- achten. Eine kleine Menge des Metalls wurde in eine stark evakuierte Hartglaskugel einge- siegelt.. Die Kugel wurde in ein kleines Luft- bad aus Eisenblech gebracht, welches sehr schnell zur Rotglut erhitzt werden konnte. Die Reflexion des Glühkörpers einer Nernst- lampe an der inneren und äusseren Oberfläche der Kugel wurde durch ein grosses geradsich- tiges Prisma beobachtet. Man sah die beiden kleinen Lichtpunkte in Spektren ausgezogen, und es war zu hoffen, dass irgendeine Spur selektiver Reflexion in der Nachbarschaft der Z>-Linien sich durch einen Wechsel in den re- lativen Intensitäten der beiden Spektren an der fraglichen Stelle zeigen würde. Die Kugel wurde sehr schnell erhitzt, aber keine endgül- tige Beobachtung gemacht. Das Glas verfärbte sich so schnell, dass der dichteste Dampf nicht untersucht werden konnte. In einem Falle I glaubte ich, dass ein leichtes Aufleuchten im Gelb auftrat, und ich will den Gegenstand weiter verfolgen. Möglicherweise werden wir in der Lage sein, die gewünschten Ergebnisse zu er- halten, wenn wir Licht verwenden, welches in einer solchen Ebene polarisiert ist, dass seine Reflexion an Glasoberflächen ausgeschlossen ist. Das Phänomen ist zweifellos innig verknüpft mit der Fluoreszenz des Dampfes. Bei der Untersuchung dieses Phänomens mit sehr dichten Dämpfen wurde ich zu dem Schluss gefuhrt, dass die Beleuchtung des Dampfes mit Licht von der Wellenlänge der Z>-Linien keine Fluo- reszenz hervorrief. Wiedemann und Schmidt beobachteten im Falle von Dampf, der in Glas- kugeln eingeschlossen war, eine helle Bande im Fluoreszenzspektrum, welche mit den D- Linien zusammenzufallen schien. Die gleiche Erscheinung beobachtete ich später unabhängig, doch sah ich mich bei Fortsetzung der Unter- suchung über diesen Gegenstand gezwungen, das Vorhandensein dieser Bande im Gelb auf die Gegenwart von Natrium in der Flamme zurück- zufuhren, welche die Kugel erhitzte. Ich habe inzwischen gefunden, dass dies ein Irrtum war, denn bei einer Wiederholung des Versuchs mit ausgepumpten Glaskugeln gelang es mir, eine schwache Fluoreszenz zu erregen mit nahe- zu monochromatischem Licht aus dem schon erwähnten Beleuchtungsapparat, von einer Wellenlänge gleich derjenigen der -ö- Linien. Dass Herr Moore und ich dieselbe bei unseren vorjährigen Versuchen nicht zu sehen ver- mochten, rührte daher, dass dieses gelbe Licht aus dem ein&Uenden Strahl durch den Natrium- dampf entfernt wurde, bevor die Lichtstrahlen im Brennpunkt zusammentrafen. Diese Arbeit ist noch im Gange, und die Fluoreszenzspektren, welche der Dampf bei Beleuchtung mit mono- chromatischem Licht verschiedener Wellenlängen liefert, sind photographiert worden. Die in der vorliegenden Arbeit veröffent- lichten Untersuchungen sind ermöglicht worden durch die Freigebigkeit desRumfordfonds, und ich möchte den Verwaltern dieses Fonds meine Anerkennung und meinen Dank für die erhal- tene Unterstützung aussprechen. Ich möchte ferner meine Anerkennung aus- sprechen für die treue Hilfe meines Assistenten, des Herrn A. H. Pfund, welcher mit mir zu- sammen gearbeitet und manchen wertvollen Vorschlag gemacht hat. Endlich möchte ich noch dem Verwaltungsrat der Carnegiestiftung danken für die mir zur Verfügung gestellten Mittel, welche mir ermöglichten, seine Dienste in Anspruch zu nehmen. (Aus dem Englischen Obersetzt von Max Ikl£.) (Eingegangen 14. September 1904.) Digitized by Google 7M Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. ZUSAMMENFASSENDE BEARBEITUNGEN. Mathematik, Physik, Astronomie an den deut- schen Universitäten in den Jahren 1893 — 1903. ') Von Felix Klein. In dem Sammelwerke über die deutschen Universitäten, welches anlässlich der Unterrichts- ausstellung in Chicago vor nunmehr 10 Jahren herausgegeben wurde, sind Mathematik, Physik und Astronomie, wie billig, je von fachmän- nischer Seite bearbeitet, und Referent hatte also nur den Bericht über die Mathematik über- nommen; — handelte es sich doch damals darum, für die einzelnen Disziplinen getrennt die grundlegende Entwicklung von Beginn des verflossenen Jahrhunderts an in ihren charak- teristischen Zügen darzustellen. Die Berichter- stattung, welche jetzt für die Weltausstellung in St. Louis gewünscht wird, hat es insofern leichter, als sie sich nur über den Zeitraum eines De- zenniums zu erstrecken braucht und überall an die genannten, für Chicago ausgearbeiteten Be- richte anknüpfen kann. Überdies hat sich die Aufgabe etwas verschoben, indem die Wechsel- beziehungen zwischen den verschiedenen Dis- ziplinen mehr in den Vordergrund des Interesses getreten sind: man wünscht sich ein einheit- liches Bild, oder doch ein umfassendes Bild von der nebeneinander stattfindenden Entwicklung der Nachbarwissenschaften zu machen. Er- wägungen dieser Art sind es gewesen, welche den Referenten bestimmten, dem Wunsche der Redaktion entsprechend, dieses Mal ausser Mathe- matik auch Physik und Astronomie in den Be- reich seiner Berichterstattung zu ziehen. Die Physik möge dabei voranstehen, weil sie in dem verflossenen Dezennium die glänzendste Neuentwicklung aufweist, und die Mathematik, bei der es sich in dem in Betracht kommenden Zeiträume mehr um Abklärung und neue Grund- legung handelt, möge den Schluss machen. I. Physik. I . Die ausserordentlichen Fortschritte, deren sich die Physik im letzten Jahrzehnt erfireuen durfte, sind innere und äussere zugleich; sowohl die theoretische Forschung als die praktische Geltung der Wissenschaft hat eine ungeahnte Entwicklung genommen; in beiderlei Richtung ist deutsche Arbeit in hervorragender Weise beteiligt. Bei dem knappen Räume, der uns zur Verfügung steht, werden wir von vornherein darauf verzichten müssen, den Gegenstand nach l) Mit Geoehmig^uDg des Verfassers sowie des Heraus- gebers und der Verlagsbuchhandlung von A. Asher & Co. in Berlin abgedruckt aus dem Werke „Das Unterrichtswesen im Deutschen Reich", aus Anlass der Weltausstellung in St Louis unter Mitwirkung zahlreicher Fachmänner herausgegeben von W. Lexis (cf. Bd. I, S. 243—266. Der Titel lautet dort einfach: „Mathematik, Physik, Astronomie"). seiner Vielseitigkeit darzulegen; wir können einen Stoff nicht auf wenige Seiten zusammen- drängen, den die Berichte des 1900 abgehal- tenen internationalen Pariser physikalischen Kongresses in 4 Bänden behandelt haben. Wir sind vielmehr von vornherein darauf angewiesen, nur einiges Wenige, besonders Charakteristische hervorzuheben. Welche theoretischen Forsch- ungen bei einer solchen Betrachtungsweise vor anderen zu bevorzugen sind, dürfte keinem Zweifel unterliegen: es sind diejenigen Entdeck- ungen und Überlegungen, welche eine tief- gehende Umwandlung unserer Ideen über die Rolle des Lichtäthers und die Beziehungen zwischen Materie und Äther zur Folge ge- habt haben. Von ihnen mag hier zunächst die Rede sein; auf die mehr praktischen Fragen kommen wir später zurück. Ein kurzer historischer Rückblick wird uns am raschesten orientieren. Wir werden voran- stellen dürfen, dass die ganze Bewegung, über die zu berichten ist, immer noch als Nachwirk- ung der unvergleichlichen Thätigkeit des grossen englischen Forschers Faraday anzusehen bt. Wir werden dann, um uns zu den Leistungen speziell der deutschen Physiker zu wenden, in erster Linie Wilhelm Webers massgebende Arbeiten auf dem Gebiete der Elektrodynamik nennen, femer aber Hittorfs ausgezeichnete Untersuchungen. An Faraday anknüpfend, hat derselbe zunächst die Gesetze der Elektro- lyse in neuer Bestimmtheit herausgearbeitet, dann aber die elektrischen Entladungen in luft- verdünnten Räumen als Erster genauen Studien unterworfen und insbesondere die Haupteigen- schaften der heute sogenannten Kathodenstrahlen entdeckt. Zwanzig Jahre später, kurz vor Be- ginn unserer Berichtsperiode, folgen die bahn- brechenden Untersuchungen von Hertz (1888). Was Faraday und Maxwell vorausschauend erkannt hatten: dass der raumerfüllende Äther der Träger der elektromagnetischen Fernwirk- ungen sei und dass die Lichtwellen nur einen besonderen Fall durch den Äther sich fort- pflanzender elektromagnetischer Störungen vor- stellen, das wurde durch die Hertzschen Ver- suche, sozusagen, zur handgreiflichen Gewissheit. Freilich schienen die elektrischen Wellen und die optischen Wellen zunächst noch durch einen Unterschied der Grössenordnung getrennt. Hier haben zahlreiche Arbeiten des verflossenen Jahrzehnts erfolgreich eingesetzt, so dass der Zwischenraum zur Zeit beinahe überbrückt ist. Von deutscher Seite haben hierzu die interes- santen Forschungen von Rubens (Berlin) über die infraroten Strahlen grosser Wellenlänge wohl am meisten beigetragen. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 23. 765 Aber die Vorgänge im reinen Äther sind, sozusagen, nur die eine Seite der Sache. Die andere betrifft die Verknüpfung des Äthers mit der Materie, wobei sowohl die Vorgänge bei der elektrostatischen Ladung und der elek- trischen Leitung ponderabler Körper erklärt werden müssen, als die Emission elektrischer Wellen, speziell der Lichtwellen. Helmholtz hatte schon 1881 in einem zu Ehren Faradays gehaltenen Vortrage hervorgehoben, dass die Leitung der Elektrizität in Elektrolyten nur durch die Annahme einer atomistischen Struktur der an die Körperteilchen gehefteten Elektri- zität verstanden werden kann: die Elektrolyse geht so vor sich, als wenn die wandernden Atome der ponderablen Materie (die Ionen) jeder mit einem elektrischen Atom (einem Elek- tron, wie man heute sagt), oder doch einer bestimmten Zahl solcher Atome, behaftet wären. Diese Grundvorstellung wurde dann von der physikalischen Chemie aufgenommen und weiter entwickelt. Von selten der Physiker begann man, in Verallgemeinerung des Ansatzes, die elektrische Leitung in Gasen und Metallen als eine Bewegung nicht nur von Ionen, son- dern auch von freien Elektronen anzusehen. Diese Annahme, welche gewissermassen eine Rückkehr zu den Wilhelm Weberschen An- schauunjgen ist, steht trotzdem mit der für den freien Äther geltenden Maxwellschen Theorie nicht in Widerspruch, sofern man noch hinzu- fügt, dass die Elektronen nur durch Vermittel- ung des Äthers als in diesem bewegte elek- trische Ladungen aufeinander wirken.') Sie gestattet zugleich, die Lichtemission (und Ab- sorption) ponderabler Körper in plausibler Weise zu deuten, nämlich durch Schwingungen der in den Körpern enthaltenen Elektronen. Diese ganze Auffassungsweise (die sogenannte Elek- tronentheorie) ist allmählich von verschie- denen Seiten herangebracht worden ; es ist un- möglich, einen einzelnen Namen zu nennen. Indem sie eine einheitliche Auffassung des Ge- samtgebietes elektrischer und optischer Vor- gänge ermöglicht, hat sie von vornherein etwas Bestechendes. Trotzdem würde sie kaum die allgemeine Geltung erlangt haben, deren sie sich heute erfreut, wäre nicht eine Reihe über- raschender Entdeckungen hinzugekommen, die einerseits das Gebiet der physikalischen Forsch- ung in ungeahnter Weise erweiterten, anderer- seits aber sich zwanglos in die genannte Auf- fassung einfügten. Merkwürdigerweise fallen i) Kef. fügt hier gern ein, daß ihm W. Weber 1869 oder 1871 gelegeDtlich erläuterte, nach G a u ß scher Anschaa- UDg stehe hinter der gewöhnlichen Mechanik, die von den auf die Moleküle wirkenden Kräften handele, eine höhere Mechanik, nämlich die Lehre von der Fortpflanzang der Kräfte imRanme. Die Max well sehe Theorie in moderner Interpretation kann offenbar als Ausgestaltung dieser Ganß- scben Auffassung angesehen werden. diese alle, oder doch ihr Bekanntwerden, in dasselbe Jahr 1896. Es war bei der fünfzigjährigen Jubelfeier der Berliner physikalischen Gesellschaft, am 6. Januar 1896, dass Röntgen (Würzburg, jetzt München) zum ersten Male einem grösseren Kreise von Physikern von den X-Strathlen und deren wunderbaren, jetzt überall bekanten Eigen- schaften Nachricht gab (diese X-Strahlen ent- stehen, wie wir jetzt wissen, überalt da, wo Kathodenstrahlen auf Hindernisse stossen). Im Verfolg dieser Mitteilung findet Becquerel (Paris) wenige Monate später, dass es bestimmte, wie es jetzt scheint, weitverbreitete Substanzen giebt, welche die Eigenschaft der Radioaktivität besitzen, d. h. unausgesetzt Strahlen aussenden, die in vielfacher Hinsicht den Kathodenstrahlen ähneln. Endlich aber publiziert, unabhängig davon, Zeeman (Amsterdam) im Oktober und November in der Amsterdamer Akademie die Entdeckung, dass die von einem leuchten- den Körper emittierten Lichtstrahlen bestimmter Wellenlänge sich in mehrere polarisierte Strah- len verschiedener Wellenlänge spalten, sobald der Körper in ein Magnetfeld gebracht wird; gemeinsam mit H. A. Lorentz (Leyden) konnte er die Erklärung dieses Phänomens ohne wei- teres der Elektronentheorie der Lichtemission entnehmen. Die heute geltende Erklärung der Röntgenstrahlen ist dadurch vorbereitet worden, dass Crookes (London) bereits 1879 die Ka- thodenstrahlen als Inbegriff mit grosser Ge- schwindigkeit parallel zueinander geschleuder- ter Teilchen aufgefasst hatte. E. Wiechert (damals Königsberg, jetzt Göttingen) ist der Erste, der dementsprechend die Röntgenstrahlen als unregelmässige Erschütterungen im Äther erklärte, welche durch den Anprall der ge- s<*hleuderten Teilchen an Hindernisse entstehen (April 1896). Er begründet ferner als Erster die Auffassung, dass es sich in den Kathoden- strahlen um Elektronen handelt, die sich selb- ständig mit sehr viel kleinerer Masse, als den chemischen Atomen zukommt, bewegen, und deren Geschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit vergleichbar ist (Januar 1897). Diese Auf- fassungsweise und die in ihr beschlossenen Re- sultate sind sehr bald von anderer Seite durch andere Methoden, vielfach unabhängig, wieder- gefunden worden. Es ergeben sich dabei die merkwürdigsten Bestätigungen ; insbesondere stimmt die auf diesem Wege sich ergebende Masse des einzelnen £lektrons mit derjenigen, welche sich aus dem Zeeman -Phänomen ab- leiten lässt, vortrefflich überein (ca. Vaooo des Wasserstoffatoms). — Die Erklärung der Bec- querelstrahlen endlich spielt auf chemisches Gebiet hinüber und scheint dort eine grund- sätzliche Umgestaltung der geltenden Vorstel- lungsweise von der Unveränderlichkeit der che- Digitized by Google 766 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. mischen Elemente zu verlangen. Aber eben deshalb können wir auf die wunderbaren That- sachen, welche im Anschluss an Becquerels ursprüngliche Entdeckung allmählich bekannt wurden, die Entdeckung des Radiums durch das Ehepaar Curie (Paris, 1898) u. s. w., hier nicht eingehen; auch der Chemiker könnte nur in vorsichtigster Form berichten, da jeder Tag neue Überraschungen bringen kann. In physi- kalischer Hinsicht sind die Becquerelstrahlen ofifenbar mit den Kathodenstrahlen enge ver- wandt. Soweit unser Bericht über die neuen That- sachen und die unmittelbar durch sie begrün- deten neuen Auffassungen. Wir fügen noch hinzu, dass wir auch auf dem engen von uns berührten Gebiete sehr unvollständig gewesen sind. Wir haben z. B. bei den Kathoden- strahlen die ausgezeichneten Arbeiten von Gold- stein, von Hertz selbst, von Lenard und an- deren deutschen Physikern nicht genannt, von ausländischen Autoren, wie J. J. Thomson (Cambridge) u. s. w. ganz zu schweigen. Wir haben die grundlegenden Untersuchungen einer Reihe jüngerer deutscher Forscher, die sich auf dieTemperaturstrahlungdes sogenannten schwar- zen Körpers beziehen, ebensowenig erwähnt, wie die anderen, welche die Gesetzmässigkeiten der Spektrallinien und ihren Zusammenhang mit dem'Zeeman-Effekt betreffen. Aber wir müssen abbrechen, um nun zunächst der Wand- lungen und Weiterbildungen zu gedenken, welche die mathemathische Theorie der physika- lischen Erscheinungen in dem von uns betrach- teten Zeiträume erfahren hat. 2. Maxwell hatte seine Untersuchungen über die Ausbreitung elektromagnetischer Wirk- ungen im Äther bekanntlich ursprünglich an konkrete Vorstellungsweisen betreffend die Kon- stitution des Äthers angeknüpft, hat dann aber in seinem grundlegenden Werke von 1873 alle besonderen Ansätze zurückgeschoben und nur eine allgemeine Schilderung der in die Be- obachtung fallenden Verhältnisse durch geschickt gewählte Differentialgleichungen gegeben. Dieses Verfahren, welches man als p h ä n o m e n o 1 o g i s c h zu bezeichnen pflegt, verzichtet zu Gunsten un- mittelbar erreichbarer klarer Resultate auf tiefer- gehende, aber hypothetische Spekulationen; es ist ein eminent praktisches und zugleich in mathematischer Hinsicht besonders elegantes Verfahren. Die deutschen Physiker haben zu Anfang der Berichtsperiode dem phänomeno- logischen Ansatz besondere Sympathie entgegen- gebracht. Ein glänzend geschriebenes Beispiel geben Hertz' eigene theoretische Entwicklungen zur Elektrodynamik (1890). Auch W. Voigt in seinem umfassenden ..Kompendium der mathe- matischen Physik" (2 Bände 189596), wie in seinen zahlreichen sonstigen Arbeiten, bevorzugt die phänomenologische Methode, welche anter seinen Händen vielfach die Resultate noch nicht angestellter Versuche vorauszusagen vermochte. Aber in dem Masse, als die Betrachtung der Ionen und Elektronen für die allgemeine Auf- fassung wesentlicher wird, entsteht ein Um- schwung. Jetzt ist es wieder die Molekular- theorie, welche, natürlich in zeitgemässer Um- gestaltung, in den Vordergrund rückt; die Diffe- rentialgleichungen der physikalischen Probleme erscheinen nur mehr als abgekürzte Formen von Differenzengleichungen. H. A. Lorentz' Studien über die Elektrodynamik bewegter Körper (1892) erweisen sich in dieser Hinsicht als bahnbrechend ; ihnen reihen sich in Deutsch- land zunächst die ursprünglich (1894) unab- hängig von Lorentz unternommenen theore- tischen Arbeiten von Wiechert an. Zu Wiecherts zusammenfassender Schrift „Über die Grundlagen der Elektrodynamik" (i899) wird übrigens binnen kurzem eine Gesamtdar- stellung der Theorie von H. A. Lorentz selbst im fünften Bande der mathematischen Enzy- klopädie treten. (Näheres betreffend die Enzy- klopädie siehe unter Mathematik.) Im übrigen partizipieren Physiker aller Nationen an dem Ausbau der in Betracht kommenden Ansätze; ich nenne von Engländern insbesondere Hea- viside, Larmor, J. J, Thomson, von Fran- zosen Poincarö. Vom allgemeinen Gesichtspunkte aus inter- essant ist insbesondere die Wandlung, welche die Behandlungsweise und die Wertschätzung der theoretischen Mechanik im Kreise der Physiker unter der Kontaktwirkung der ge- schilderten Entwicklungen erleidet. Die tradi- tionelle (wohl auf Laplace zurückgehende) Meinung ist, dass die Mechanik die Grundlage alles physikalischen Geschehens sei; sie nimmt überdies an, dass die letzten Bestandteile der Materie streng punktförmig sind und dement- sprechend par distance aufeinander wirken. In dieser starren Form wird die klassische Doktrin während der Berichtsperiode eigentlich nur noch von Boltzmann festgehalten, der übrigens eben nun seine Ableitung des zweiten Wärme- satzes aus den Voraussetzungen der kinetischen Gastheorie zur Vollendung bringt. Mehr Sym- pathien findet die auf Lord Kelvin zurück- gehende Tendenz, die Welt aus kontinuierlich ausgedehnten Körpern aufzubauen, die nur durch unmittelbare Berührung aufeinander wirken. Die Mechanik behält dabei ihre centrale Stel- lung (an der übrigens auch Helmholtz und Maxwell immer festgehalten haben')), aber es 1) Helmholtz, der 1893 als Delefnerter Deutschlands auf dem Chicagoer physilulischen Kongreß noch eine sc große «olle spielte, ist bald hernach (am 8. September 1894) gestorben; ich verweise beiläufig auf die von Königsberger herausgegebene, jetzt in 3 Bänden yoUendet Torli^ende, io- haltreicbe wissenschaftliche Biographie. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgfang. No. 23. 7^7 findet doch eine weitgehende Umänderung der Anschauungsweisen statt, indem das, was ge- meinhin potentielle Energie genannt wird, durch kinetische Energie „verborgener Bewegungen" ersetzt wird. Hertz hat dieser Möglichkeit offenbar den grössten erkenntnistheoretischen Wert beigelegt; er hat sie in seiner posthumen Mechanik (1894) in streng systematischer und formell vollendeter Darstellung zur Durchführung gebracht. Aber bald tritt eine mehr radikale Wendung hervor. Man will die Mechanik nicht mehr als Grundlage der Physik gelten lassen, sondern nur als ein einzelnes Kapitel einer um- fassenderen Doktrin, der Energetik. Die Energie wird wie eine Art Substanz angesehen, die verschiedener Erscheinungsformen fähig ist: der mechanischen, elektrischen, chemischen u. s. w.; die Physik hat davon Rechenschaft zu geben, nach welchen Gesetzen sich diese Erscheinungsformen gegebenenfalls unterein- ander umsetzen. Mechanik und Elektrizitäts- lehre werden solcherweise nebeneinander ge- ordnet. Und nun kommt der letzte Schritt, der auf Grund der Elektronenvorstellung das frühere Verhältnis geradezu umkehrt. Nicht die Elektrizitätslehre soll mechanisch, sondern die Mechanik elektrisch ver- standen werden. Was wir gemeinhin pon- derable Materie nennen, wird als ein Aggregat von Elektronen gedeutet, die einzeln nur elek- tromagnetische Masse besitzen, d. h. in einer bestimmten Weise mit dem umgebenden Äther verkettet sind. Die Grundgesetze der alten Mechanik, also Newtons „leges motus", des- gleichen die allgemeine Gravitation, sollen als Folge der Maxwellschen Gleichungen für ge- eignet aufgebaute Elektronenaggregate abge- leitet werden. Fassen wir zusammen, so werden wir sagen können, dass unter dem Einfluss der ex- perimentellen Fortschritte auch die mathematische Physik in eine jugendlich vorwärts drängende Periode eingetreten ist. Dies gilt nicht nur für die Elektrizitäts- lehre, sondern für ziemlich alle Teile des grossen von der Theorie zu umfassenden Gebietes. Da ist zunächst wenig Zeit, die mathematischen Formulierungen konsequent zu studieren, man ist zufrieden, die Probleme durch kühnen An- satz wechselnd zu fassen und die eine oder andere überraschende Folgerung zu ziehen. Ein glänzendes Beispiel wird durch die Be- handlung der Gesetze der Lichtemission bis hin zu ihrer Vereinigung mit der Molekular- theorie gegeben (W. Wien, Planck, H. A. Lorentz). Eine gewisse Analogie mit der Zeit, wo Fresnels divinatorische Begabung die wesentlichen Gesetze der Undulationstheorie des Lichtes erfasst, aber Cauchy die exakten Grundlagen derselben noch nicht entwickelt hatte, scheint unverkennbar. Wird für die mathematische Physik demnächst ein neuer Cauchy erstehen, der die in die Halme ge- schossene Frucht in die sicheren Gewahrsame folgerechter mathematischer Überlegung ein- sammelt? 3. Wir haben nun noch der nicht minder bemerkenswerten Entwicklung zu gedenken, welche der Physik während unserer Berichts- periode in praktischer Hinsicht zuteil geworden ist. Unter allgemeinen Gesichtspunkten inter- essant ist bereits, dass die physikalische Forsch- ung einen sehr viel mehr internationalen Cha- rakter erhalten hat, als sie früher besass; es tritt dies in unserem bisherigen Berichte ohne- hin deutlich hervor und braucht also hier nicht besonders ausgeführt zu werden. Wir müssen aber mit einigen Worten der besonderen Ent- wicklung gedenken, welche die Beziehung der Physik zur Technik gewonnen hat. Diese Beziehung zur Technik ist allgemein erkennbar hevorgetreten, als vor nun etwa 20 Jahren die Elektrotechnik ihren Siegeslauf begann. Die Beziehung ist dort in der That eine besonders enge, ohne weiteres verständ- liche. Aber schon lange vorher hatten hervor- ragende Ingenieure erkannt, dass alle anderen Zweige der ausführenden Technik, insbesondere des Maschinenbaues, ebenso physikalische Pro- bleme einschliessen, wie die Konstruktion der Dynamomaschinen oder die Verlegung elek- trischer Kabel, — dass es, ebenso wie es eine technische Chemie giebt, eine technische Physik geben müsse. An der technischen Hochschule zu München hat dann dieser Ge- danke durch Bauschinger und Linde bereits im Laufe der 70er Jahre zur Einrichtung be- sonderer Versuchsanstalten für Festigkeitslehre und Thermodynamik geführt. Praxis und Theorie werden durch derartige Einrichtungen gleich- zeitig gefordert, letztere darum, weil die Ver- schiedenheit der äusseren Abmessungen und der Nebenbedingungen Erscheinungen hervor- treten lässt, welche dem gewöhnlichen Labo- ratoriumsversuche fremd sind. Ein vortreff- liches Beispiel für die Leistungsfähigheit der technischen Physik nach beiden Seiten hin giebt der ausgezeichnete Luftverflüssigungsapparat, mit welchem Linde i89S hervortrat. Man hatte bis dahin die Abweichung, welche zwischen dem thatsächlichen thermodynamischen Ver- halten der atmosphärischen Luft und dem idea- len Schema des Mariotte-Gay Lussacschen Gesetzes besteht, als etwas Beiläufiges betrachtet; hier ist sie mit grösstem praktischen Erfolge zum Prinzip der Konstruktion gemacht, Nach anderer Seite hat das Bedürfnis der Technik nach einheitlichen oder doch vergleichbaren und zuverlässigen Massen von jeher einen Be- rührungspunkt mit der Physik abgegeben. Die Digitized by Google 768 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. ausserordentlichen Vorteile, welche die Physik aus dieser Beziehung gewonnen hat, liegen auf der Hand. Die internationale Meterkonvention führte bald nach ihrer Gründung (1875) zur Einrichtung der Präzisionslaboratorien in Br^teuil bei Paris. Der Pariser elektrische Kongress von i88i fixiert die elektrischen Einheiten und veranlasst dadurch neue, zuverlässige Bestimm- ungen der fundamentalen elektrischen Konstan- ten. Einen weiteren wichtigen Schritt in der genannten Richtung bedeutet die 1887 unter wesentlicher Mitwirkung von Werner Siemens erfolgte Gründung der physikalisch -technischen Reichsanstalt zu Berlin, deren erster Präsident Helmholtz wurde. Hier werden auf den ver- schiedensten Gebieten der Physik dauernd systematische Messungen durchgeführt, welche der Technik und der Theorie gleichmässig zu- gute kommen. Die besondere Leistungsfähig- keit unserer elektrischen Privatindustrie nach Seiten der Konstruktion vorzüglicher physi- kalischer Messinstrumente mag ebenfalls er- wähnt werden. Wir können diese Aufzählung hier nicht noch weiter fortsetzen, so vieles In- teressante noch zu nennen wäre. Die allge- meine Wertschätzung der technischen Physik tritt u. a. in der Berücksichtigung zu Tage, welche die physikalischen Methoden in den elektrotechnischen Instituten und den neuge- gründeten Ingenieurlaboratorien unserer tech- nischen Hochschulen finden. Neben ihnen stehen längst ausgedehnte Forschungslabora- torien und Studiengesellschaften der Privat- industrie, deren Ergebnisse das Publikum mit steigender Teilnahme begleitet. Um nur einige Beispiele aus dem Gebiet der angewandten Elektrizitätslehre zu nennen, so erinnere ich an die durch systematische Arbeit gewonnenen letztjährigen Fortschritte der elektrischen Bahnen, der elektrischen Beleuchtung, der Telephonie, der drahtlosen Telegraphie und der Röntgen- apparate. Auch die grossen Fortschritte im Bau optischer Instnimente sind wesentlich durch theoretische Studien bedingt. 4. Die Physik ist, um es kurz zu sagen, eine Grossmacht des modernen Lebens geworden. Der theoretischen Forschung fliessen von dort aus neben immer neuen, umfassen- deren Aufgaben und ungeahnten Erleichterungen der experimentellen Arbeit auch reiche, ma- terielle Mittel zu; die physikalische Wissenschaft als solche kann sich des gewonnenen Fortschritts und ihres erweiterten Geltungsbereiches nur freuen. Wir müssen aber im gegenwärtigen Bericht den Gegenstand auch von einem etwas spezielleren Standpunkte aus sehen, nämlich vom Standpunkte des Universitätsbetriebes. Es ist nicht zu leugnen, dass hier aus der mo- dernen Entwicklung grosse Schwierigkeiten ent- standen sind. Es gilt, in Forschung und Unter- richt mit der neuzeitlichen Entwicklung Schritt zu halten, insbesondere den Studierenden die allseitige Bedeutung der heutigen Physik in geeigneter Form vorzufuhren. Hierzu aber sind sehr viel umfassendere instrumenteile Einricht- ungen und also auch viel reichere Mittel er- forderlich als früher. In dem Berichte für Chi- cago wurde der weitgehenden staatlichen Für- sorge gedacht, deren sich die physikalischen Institute an den deutschen Universitäten er- freuen dürfen. Diese staatliche Fürsorge hat während der diesmaligen Berichtsperiode keines- wegs nachgelassen, sondern könnte mit neuen glänzenden Ziffern belegt werden. Aber die Verhältnisse sind so ausserordentliche, dass man daneben gern nach anderweitiger Hilfe Umschau halten wird. Gilt es doch namentlich auch, neue Einrichtungen auszuproben (deren allgemeine Einführung erst befürwortet werden kann, wenn der Versuch gelungen ist). Die Industrie, welche durch ihre rapide Ent- wicklung die Schwierigkeiten geschaffen hat, scheint in hohem Masse interessiert, hier selbst helfend einzugreifen. Ein solches Vorgehen der Industrie ist seither aus Göttingen und Jena zu berichten. In Göttingen hat sich aus Vertretern erster Firmen der deutschen Grossindustrie eine be- sondere Vereinigung zur Förderung der angewandten Physik und Mathematik gebildet, die sich angelegen sein lässt, den Unterricht und "die Forschungsarbeit in tech- nischer Physik und in technischer Mathematik zunächst an der Göttinger Universität fort- schreitend zu unterstützen, — die Blüte, deren sich die physikalisch-matibematischen Studien zur Zeit an der Göttinger Universität erfreuen, ist durch das Eingreifen dieser Vereinigung jedenfalls mit veranlasst. Für die Universität Jena aber (bei der von Hause aus nur geringe staatliche Mittel zur Verfugung stehen) ist Abbes an Ort und Stelle geschaffene grossherzige Stiftung, das Zeisssche optische Institut, die Quelle geradezu einer ganz neuen Entwick- lung geworden, an der die Physik in erster Linie partizipiert. 5. Zum Schluss möge noch einiges Wenige über das System der physikalischen Uni- versitätsvorlesungen gesagt werden. Die bisherige Form derselben ist in dem Bericht für Chicago ausführlich geschildert. Inzwischen scheinen sich in manchem Betracht Änderungen vorzubereiten. Die höheren physikalischen Vor- lesungen richteten sich früher fast ausschliess- lich an die Lehramtskandidaten der Mathematik und Physik und hatten daher einen wesentlich mathematisch-physikalischen Charakter. Durch die Verschiebung der allgemeinen Verhältnisse aber wird es offenbar immer mehr notwendig, dass auch höhere experimentelle Vorlesungen Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. 769 gehalten werden. Andererseits kann man fragen, ob der jetzige Zuschnitt der einleitenden Vor- lesung über Experimentalphysik noch von län- gerem Bestände sein wird. Diese Vorlesung richtet sich herkömmlicherweise an eine sehr ausgedehnte Zuhörerschaft (Naturwissenschaftler aller Art, Mediziner, Pharmazeuten u. s. w.). Dementsprechend glaubte man bei ihr von den Zuhörern bislang nur sehr geringe Vorkennt- nisse voraussetzen zu dürfen, während doch die höheren Schulen nachgerade vielfach eine ziemlich weitgehende Vorbereitung liefern. Es liegt also eine Inkongruenz vor. Endlich wünscht man ausführlichere Vorlesungen über ange- wandte Physik. Einige weitere Angaben hier- über folgen unten bei Besprechung der mathe- matischen Vorlesungen. II. Astronomie (nebst Geonomie). I. Im folgenden soll nicht nur von Astro- nomie im engeren Sinne die Rede sein, son- dern ebensowohl von den Wissenschaften, welche die Eigenschaften des Erdkörpers mit mathe- matischen und physikalischen Hilfsmitteln stu- dieren, also von der Geodäsie (dieses Wort im weitesten Sinne genommen) und den verschie- denen Zweigen der Geophysik; es möge ge- stattet sein, diesen Komplex von Wissenschaften unter dem Namen der Geonomie der Astro- nomie als geschlossenes Ganze gegenüber- zustellen. Da gerade vom physikalischen Unterricht die Rede war, dürfen wir gleich einige Be- merkungen über den Unterricht in den nun- mehr zu besprechenden Disziplinen voraus- schicken(unter selbstverständlicher Beschränkung auf die Verhältnisse an den deutschen Univer- sitäten). Astronomie und Geonomie richten sich in ihren allgemeinsten Ergebnissen an das Interesse aller Gebildeten. Daher sind an un- seren Universitäten von je Vorlesungen über populäre Astronomie für Studierende aller Fakultäten gehalten worden, ebenso kurze Vor- lesungen über Meteorologie u. s. w. Daneben standen bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts viel- fach astronomische und geodätische Vorlesungen und Übungen für Lehramtskandidaten der Mathematik und Physik. Diese Vorlesungen sind aber in dem Masse zurückgetreten, als sich unter der Herrschaft mehr spezialisierter Examenbestimmungen die Studien in reiner Mathematik und mathematischer Physik weitergehend entwickelten. Bei den unten fol- genden Bemerkungen über die mathematischen Vorlesungen wird sich ergeben, dass neuerdings wieder eine Rückströmung bemerkbar ist. Im grossen und ganzen ist es zur Zeit aber doch so, dass für die Sternwarten und die ihnen parallel stehenden Universitätsinstitute die Aus- bildung von Fachmännern als einzige Unter- richtsaufgabe übrig geblieben ist. Die Ent- wicklung hat also gerade den umgekehrten Weg genommen, wie bei der Experimentalphysik. — Wir verlassen hiermit diesen Gegenstand (über den man länger philosophieren könnte) und wenden uns zu einem summarischen Bericht über die wissenschaftlichen Fortschritte, welche die hier in Betracht kommenden Disziplinen während der Berichtsperiode auf deutschem Boden realisiert haben. Für die Fortschritte der Astronomie ist in erster Linie zweifellos die Zahl und Aus- rüstung der bestehenden Sternwarten wesent- lich. Die deutsche Wissenschaft hat in dieser Hinsicht, wie bekannt, mit besonderen Schwie- rigkeiten zu kämpfen, weil die reichen Mittel fehlen, die ihr in England und Amerika, zum Teil auch in Frankreich, von privater Seite zur I Verfügung gestellt werden, die Fürsorge des I Staates aber, bei den vielen Ansprüchen, .d«nen I sie nach anderer Seite gerecht werden muss, ' notwendig in bestimmte Grenzen eingeschlossen ! bleibt. Immerhin sind auch bei uns innerhalb i der Berichtsperiode einige erfreuliche Fortschritte I in der hiermit bezeichneten Richtung gemacht ! worden. An Stelle der früheren Karlsruher ! Sternwarte ist eine neue Sternwarte auf dem I Königsstuhl bei Heidelberg getreten (1897 bezw. ■ 1898), die in zwei Abteilungen, eine astrome- i trische und eine astrophysikaiische, je unter einer besonderen Direktion stehend, zerlegt ist. I Zahlreiche andere Sternwarten wurden moder- I nisiert oder doch mit neuen Instrumenten aus- gestattet. Das hervorragendste Ereignis in i dieser Hinsicht ist die Fertigstellung und Auf- stellung des grossen Refraktors im Potsdamer I astrophysikalischen Institute (für den Reichs- mittel in ungewöhnlicher Höhe zur Verfugung ' gestellt waren, 1899). Im Zusammenhang mit I dieser Aufzählung darf hier der Leistungen un- seres astronomischen Instrumenten baues rüh- mend gedacht werden. Neue Aufgaben wurden ' derselben insbesondere durch das Eintreten der , Photographie in die astronomische Praxis gestellt. Repsold (Hamburg) hat die konstruktive Aus- bildung der photographischen Refraktoren und ' Messapparate in derselben Vollendung geleistet, die er bei den Messinstrumenten der älteren I Astronomie (Heliometer, Meridiankreis) erreicht hatte. Die optische Seite findet durch hervor- I ragende Firmen, wie Schott und Zeiss (Jena) und Steinheil (München), vermöge konse- quenter Ausbildung der mathematischen und physikalischen Methoden nach den verschieden- sten Seiten hin ebenfalls glänzende Förderung. Ein grosser Teil der Thätigkeit an unseren Sternwarten wird selbstverständlich nach wie vor durch die systematischen Arbeiten ab- sorbiert. Von den grossen Untersuchungen, die in dieser Hinsicht in\ vorigen Bericht ge- Digitized by Google 770 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. nannt wurden, ist jetzt das Zonenunternehmen der astronomischen Gesellschaft für die Sterne der nördlichen Halbkugel zur vollen Durchführ- ung gelangt. Dafiir sind andere weitausschau- ende Arbeiten begonnen, so die Zusammen- stellung aller vorhandenen Fixsternbeobach- tungen zu einer „Geschichte des Fixstern- himmels" (Auwers und Ristenpart, Berlin) und eine photometrische Durchmusterung der Sterne (Müller und Kempf, Potsdam). Wir gedenken ferner gleich hier des durch Förster und Helmert eingerichteten internationalen Beobachtungssystems ftir die Polschwankungen der Erde, dessen Resultate vom Potsdamer geodätischen Institute alljährlich bearbeitet wer- den; der entscheidende Nachweis für die Exi- • stenz dieser Schwankungen ist kurz vor Beginn unserer Berichtsperiode durch Küstner (damals Berlin, jetzt Bonn) erbracht worden (188485 bezw. 1888). Das grosse Publikum wird sein Interesse naturgemäss immer mehr glücklichen Einzel- leistungen der astronomischen Beobachtungs- kunst zuwenden. In dieser Hinsicht müssen wir vor allem auf die Ergebnisse der photo- graphischen Methode hinweisen, die unser Welt- bild immer mehr erweitern, u. a. die zahlreichen Planeten- und Nebel-Entdeckungen von Max Wolf (Heidelberg). Die spektroskopiscUe Be- obachtung bat als hervorragendes Resultat die erste genaue Festlegung von Fixsternbewegungen im Visionsradius durch Vogel (Potsdam) zu verzeichnen. (1888); das Potsdamer astrophysi- kalische Institut hat seitdem einen grossen Teil seiner Thätigkeit diesem Problem erfolgreich ge- widmet. Von besonderer Bedeutung für die Er- kenntnis der Dimensionen unseres Sonnensystems (Bestimmung der Sonnenparallaxe) ist dieAuffind- ung des Eros durch Witt gewesen (Urania, Berlin, 1 898), jenes merkwürdigen Himmelskörpers, der in seiner stark exzentrischen Bahn der Erde gele- gentlich näher kommt, als Mars. Nicht unerwähnt darf zum Schluss das genaue Studium der Saturnsmonde durch H. Struve (jetzt Berlin, früher Pulkowa) bleiben, welches zur Aufdeckung einer Reihe merkwürdiger Regelmässigkeiten in dem von diesen Körpern gebildeten System führte. ' Wir gedenken endlich der Thätigkeit unserer | Astronomen auf dem Gebiet dertheoretischen ; Astronomie. In Nachwirkung der Gyld ansehen ' Anregungen und unter dem Einflüsse der Poin- ' careschen Ideen tritt eine fortschreitende Ver- besserung in den Methoden der Störungsrech- nung ein. Andererseits werden durch Seeliger (München) und seine Schule immer neue Gebiete der Stellarastronomie und der Astrophysik der ' mathematischen Behandlung unterworfen. Eine besonders aussichtsreiche Art der Fragestellung zielt auf Verbindung der astronomischen That- sachen mit den unter i. besprochenen neuen Auffassungsweisen der Physik hin. Die Max- well sehe Theorie mit ihren Weiterbildungen belebt sozusagen den Raum, der sich früher in toter Lehre zwischen den einzelnen W^eltkörpern zu dehnen schien. 2. Wenden wir uns zur Geonomie und zunächst zu demjenigen Teile derselben, welcher vorerst am meisten von mathematischen Über- legungen durchzogen ist, zur Geodäsie. Hier stehen, ihrer wissenschaftlichen Bedeutung nach, die Arbeiten des Potsdamer ^entralinstitut<; voran. Von General v. Baeyeri 869 gegrü ndet, steht dasselbe seit 1 886 unter der Direktion von Helmert, 1892 bezog es sein jetziges, vortreff- lich ausgestattetes Heim. Die hervorragende Stellung des Instituts findet ihren prägnanten Ausdruck in dem Umstände, dass ihm als Cen- tralstelle die Bearbeitung der Ergebnisse der internationalen Erdmessung anvertraut ist. Ge- mäss der Baey er sehen Tradition ist als all- gemeines Ziel der Institutsarbeiten die grosse Geodäsie festgehalten, d. h. eine immer genauere Kenntnis des Gesamterdkörpers nach seiten seiner räumlichen Abmessungen und allgemeinen mechanischen Eigenschaften. Ein spezielles Arbeitsgebiet ist zur Zeit die Frage nach d«r Verteilung der Schwerkraft über die Erde hin (absolute und relative Schweremessungen, nebst Feststellung der Lotabweichungen). Ein schöner Fortschritt in dieser Hinsicht ist es, dass es neuerdings gelang, exakte Schweremessungen auch auf dem Ozean vorzunehmen (Hecker, 1901/03). — Die grossen geodätischen Arbeiten der Landesvermessung und des Katastenvesens, sowie die mehr technischen Arbeiten und In- teressen auf dem Gebiete der Geodäsie können hier, weil von dem Zweck des Berichts zu weit abliegend, unmöglich besprochen werden. Eine analoge Bemerkung gilt für die Abgrenzung des nun zu gebenden Berichts über die mehr physikalischen Teile der Geonomie: wir greifen nur einzelne Punkte heraus, die durch die Fort- entwicklung der Wissenschaft besonders in den Vordergrund gerückt scheinen. Auch so wird unsere Darstellung hinreichend erkennen la.ssen, dass Deutschland an den geophysikalischen Untersuchungen neuerdings hervorragend be- teiligt ist. Wir sprechen zunächst von den Erdbeben- beobachtungen. Ursprünglich in den erd- bebenreichen Ländern, in Japan und Italien, entstanden, wurden dieselben zuerst von eng- lischer Seite rund um die Erde installiert. Deutschland ist erst im letzten Jahrzehnt in den Kreis dieser Bestrebungen eingetreten und hat jetzt, in gewissem Sinne, die Führung er- griffen. Einmal, was die Konstruktion der Re- gistrierinstrumente angeht: auf das Horizontal- pendel des verstorbenen v. Rebeur-Pasch- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. 771 witz (1890 ff.) folgten die systematisch durch- gearbeiteten Apparate von Wiechert (von 1899 an), welche alle Einzelheiten der Boden- bewegung festzuhalten gestatten. Dann aber in Richtung auf Sammlung des Gesamtmaterials: eben nun ist Aussicht, dass es den unablässigen Bemühungen von Gerland (Strassburg) gelingen wird, eine umfassende seismische Assoziation der Staaten zustande zu bringen. Man hofft, durch die von allen Seiten zuströmenden Be- obachtungen und Arbeiten immer mehr eine zuverlässige Kenntnis von der Konstitution und dem noch andauernden Werdeprozess der Erd- rinde zu erhalten. Innerhalb Deutschlands wird an Stelle der verschiedenen bisherigen Orga- nisationen ein systematisches Netz von Beobach- tungsstationen eingerichtet werden. Wir geben ferner einige Bemerkungen über Meteorologie. Die Bemühungen der Forscher sind je länger je mehr darauf gerichtet, nicht nur am Boden des Luftmeeres zu beobachten, sondern auch in der Höhe: statt des bisherigen zweidimensionalen Beobachtungssystems ein dreidimensionales einzurichten. Bergobser- vatorien, Drachenbeobachtungen und Ballonan- stiege müssen gleichmässig diesem Zwecke dienen. Hier ist vor allen Dingen internationale Kooperation nötig. Der Vorsitz der inter- nationalen Kommission für wissenschaftliche Luftschiffahrt befindet sich in Strassburg (Her • gesell). Von deutscher Seite wurde insbe- sondere an der Ausarbeitung der physikalischen Methoden und ihrer praktischen Anwendung Anteil genommen (Assmann, Berlin). Unter den vielen Mittelpunkten steht die mit grossen Mitteln arbeitende aeronautische Abteilung des unter Leitung v. B e z o 1 d s stehend en preussischen meteorologischen Centralinstituts voran (Abteil- ungsvorstand Assmann). Die neuen Ergeb- nisse weichen von dem, was früher als ausge- macht galt, vielfach ab; man glaubt aber nun auf dem richtigen Wege zu sein, der zu einem wirklichen, physikalischen Verständnisse der in der Atmosphäre sich abspielenden Prozesse hin- leiten wird. Zu den meteorologischen Erscheinungen, welche früher durchaus unverständlich geblieben waren, gehören insbesondere diejenigen der Luftelektrizität. Hier dürfte die moderne Lehre von den Ionen und Elektronen den Schlüssel bieten: die Luft erscheint unter der Einwirkung der Sonnenstrahlen und in ihr ent- haltener radioaktiver Substanzen fortwährenden lonisationsprozessen unterworfen. Die gewalt- samen Vorgänge des Gewitters und die sanf- teren des Nordlichts sind vermutlich nur ex- treme Glieder einer immerzu und überall sich abspielenden Kette von Prozessen. Von deut- schen Forschern auf diesem Gebiete sind neben Exner in Wien und Ebert in München ganz besonders Elster und G eitel in Wolfenbüttel zu nennen. Wiederum geht von Deutschland (Riecke, Göttingen) der Plan eines inter- nationalen Beobachtungssystems aus. Derselbe ist jetzt so weit vorbereitet, dass er der näch- sten Versammlung der neugegründeten Asso- ziation der Akademien unterbreitet werden soll, welche 1904 in London stattfinden wird, wo- mit diese wissenschaftliche Instanz eine erste Gelegenheit haben wird, ihre Leistungsfähigkeit auf geophysikalischem Gebiete zu bewähren. Wir berühren endlich die Fragen des Erd- magnetismus. Der Erdmagnetismus ist das eigentliche klassische Gebiet ■ der deutschen Geophysik von den Tagen her, wo Gauss und Wilhelm Weber ihm ihre bahnbrechende Thätigkeit zuwandten (Gründung des ,, erdmag- netischen Vereins", 1838). Seitdem sind ja viele Einzelheiten hinzugekommen. Man hat die Instrumente wesentlich verbessert und da- durch früher unbekannte Details der Erschein- ungen aufgedeckt (Eschenhagen, Potsdam 1 899). Neue Vorschläge zur Ausgestaltung des internationalen Beobachtungssystems sollen eben jetzt von deutscher Seite an die Assoziation der Akademien gebracht werden. Dabei steht die Gausssche Frage, wie weit der Sitz des Erdmagnetismus im Innern der Erde und wie weit er ausserhalb zu suchen sei, noch immer im Vordergrunde des Interesses. — Ebenso hat sich die Gausssche Darstellungsweise der allgemeinen Verteilung der magnetischen Wirk- ung über die Erde hin durch eine bis zu Glie- dern vierter Ordnung fortschreitende numerische Kugelfunktionenentwicklung nicht weiterbilden lassen; ein Hinzunehmen der Glieder fünfter Ordnung brachte keinen Fortschritt. Nur die Zahlenwerte der Koeffizienten haben sich dank den Rechnungen verbessert, welche auf An- regung des verdienstvollen, langjährigen Leiters der Seewarte, v. Neumayer, unter Benutzung des inzwischen zusammengekommenen reichen Beobachtungsmaterials Ad. Schmidt (früher Gotha, jetzt Potsdam) 1898 ausgeführt hat. Und als es vor wenig Jahren den rastlosen Bemühungen v. Neumayers gelungen war, dass das Deutsche Reich eine erste wissen- schaftliche Expedition nach den Südpolargegen- den ausrüstete, deren glückliche Heimkehr eben erwartet wird, da erinnerte sich die Nation des grossen Forschers, der zuerst die Lage des magnetischen Südpols der Erde errechnet hatte, und die massgebenden Instanzen erteilten dem Schiffe, welches die deutsche Forschung in bis- her unzugängliche Gegenden hinaustragen sollte, den Namen Gauss. III. Mathematik. I. Um ein zusammenhängendes Bild von dem Stande der deutschen Mathematik im Jahre Digitized by Google m Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. 1893 zu erhalten, wird es gut sein, mit dem in dem Sammelwerke über die deutschen Uni- versitäten gegebenen Bericht des Referenten die Verhandlungen des in Chicago abgehaltenen mathematischen Kongresses ') zu vergleichen (bei denen besonders viele deutsche Arbeiten vorgelegt wurden"^)), sowie die im Anschluss an den Kongress vom Referenten in Evanston gehaltenen Vorträge. ') Bei einem solchen Ver- gleich tritt neben der weit fortgeführten Ent- wicklung und der hochgesteigerten Leistung in den einzelnen Teilen der mathematischen Wis- senschaft, von etwa 1870 beginnend, eine auf Wiedervereinigung und innere Verschmelzung derselben gerichtete Tendenz von wachsender Stärke hervor. Diese Tendenz hat in dem nun- mehr verflossenen Jahrzehnt gegenüber den spezialistischen Bestrebungen durchaus die Ober- hand gewonnen: von der reinen Mathematik beginnend, hat sie bald auch sämtliche Gebiete der angewandten Mathematik in ihren Bereich gezogen und auf den Unterricht praktischen Einfluss geübt; sie wird daher den Hauptgegen- stand des folgenden Berichts abgeben. Übri- gens bestehen neben dieser neuen Bewegung die früheren Arbeitsrichtungen selbstverständ- lich fort und die von ihnen ausgehenden Im- pulse ziehen immer weitere Kreise. So hat insbesondere, in Nachwirkung der Weierstrass- schen Vorlesungen, die Strenge der Darstellungs- weise und die Fundierung des mathematischen Lehrgebäudes auf einen vorsichtig umgrenzten Zahlbegriff eine wachsende Verbreitung ge- funden. Die äussere Form unseres Berichtes wird übrigens eine andere sein, wie vorhin bei Physik und Astronomie: wir werden in erster Linie eine Zusammenstellung nicht charakteristischer mathematischer Gedankenreihen, sondern der wichtigeren Litteratur liefern, an die sich i) Matbematical Pipers read at the International Mathe- matical Congress held in connection «rith tbe Worlds Colum- bian Exposition, Chicago 1893 (New York 1896). 2) WirfindenBeiträge vonBarckbardt,Dyck, Fricice, Heffter, Hubert, Hurwitz, Klein, Krause, Franz Meyer, Minkowski, Netto, Nötber, Pringsheim, Schlegel, Schönflies, Study, H.Weber; inhaltlich be- ziehen sich diese I3eitrige auf die verschiedensten Gebiete der modernen Mathematik. 3) The Evanston Colloquium (New York 1894). Wir nennen die folgenden Titel: Ciebsch; Sophus Lie; On the real shape of algebraic curves and surfaces; Theory of func- tions and geometiy; On the mathematical character of space- intuition, and the relation of pure mathematics to the applied Sciences; The transcendency of the numbers randn; Ideal numbers; rhe Solution of higher algebraic equatioas; On some recest advances in byperelliptic and abelian functions; 'Ilie most recent researches in Xon-Euclidean geometry. Ref. hatte sich die Aufgabe gestellt, in der Weise über die neuesten Fortschritte der Mathematik Bericht zu erstatten, dass er aberall an geometrische Interessen und Anschauungen an- knüpfte; er hatte diese Aufgabe um so lieber Übernommen, als die selbständige Entwicklung der amerikanischen Mathe- matik, die inzwischen glänzend hervorgetreten ist, damals ge- rade einsetzte. sachliche Erläuterungen mehr beiläufig an- schliessen sollen. Es geschieht dies einmal, weil es nur so (nämlich durch Angabe der Au- toren und der Titel ihrer Publikationen) möglich scheint, auch dem Nichtmathematiker einen ge- wissen Einblick in den Entwicklungsgang der Wissenschaft zu geben. Ausserdem aber ist der Fortschritt der Mathematik in der Tbat mehr an die litterarische Produktion gebunden, als etwa derjenige der Naturwissenschaften ; ist doch die Exposition der Resultate ein wesentliches Stück jeder mathematischen Leistung. Dem Gesagten zufolge erscheint es als un- sere nächste Aufgabe, die auf deutschem Boden im letzten Jahrzehnt eingetretene Entwicklung der Sammlungstendenzen durch Aufführung und Charakterisierung der hauptsächlichen Litteratur zu belegen. Indem wir mit reiner Mathe- matik beginnen, gedenken wir zunächst der Publikation gewisser umfangreicher Mono- graphien, deren jede zwar ursprünglich auf Be- arbeitung eines einzelnen vom Verfasser mit Vorliebe gepflegten Sondergebietes ausgeht, aber dann bald, durch die innere Logik des Gegenstandes getrieben, auch auf Nachbarge- biete übergreift. Wir nennen zunächst die stattliche Zahl von Bänden, in denen Lie unter Mitwirkung von Engel und Scheffers seine Theorie der geometrischen Transformationen und Transformationsgruppen exponiert hat, sodann die von Schlesinger gegebene Darstellung von Fuchs' Untersuchungen über lineare Diffe- rentialgleichungen, endlich die Durchfuhrung, welche der langjährige Plan des Referenten, den dieser 1884 mit seinen Vorlesungen über das Ikosaeder begonnen hatte, durch Fricke gefunden hat, nämlich eine zusammenhängende Darlegung der Theorie eindeutiger Funktionen mit linearen Transformationen in sich (elliptische Modulfunktionen, automorphe Funktionen). Auch die autographierten Vorlesungen über verschie- dene Gebiete der Mathematik, welche Referent in den Jahren 1891 — 97 veröffentlichte, dürfen in diesem Zusammenhange genannt werden. Wir erwähnen ferner die grösseren Referate über einzelne Kapitel der reinen Mathematik, welche die seit 1890 bestehende deutsche Mathe- matikervereinigung in ihren Jahresberichten bis- her gebracht hat; beispielsweise fanden Inva- riantentheorie, Algebraische Zahlkörper, Al- gebraische Funktionen einer Variabelen, Ge- schichte der synthetischen Geometrie und Cantorsche Mengenlehre durch Franz Meyer. Hilbert, Brill und Nöther, E. Kötter und Schönflies ihre Bearbeitung. Dabei handelt es sich durchweg nicht nur um eine äussere Zusammenstellung bekannter Resultate, sondern ebensosehr um ein Ineinanderarbeiten früher getrennter Gedankengänge; der Nichtmathe- matiker wird nur unvollkommen ermessent wie Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. 773 schwierig eine solche Arbeit auf dem Gebiete der Mathematik gegebenenfalls sein kann und wie sehr auch bei ihr produktive Thätigkeit verlangt wird. Beispielsweise enthält insbeson- dere der Hilbertsche Bericht im einzelnen sehr viel Neues. Es erscheint zweckmässig, gleich auch auf die grösseren Sammelarbeiten überangewandte Mathematik hinzuweisen, welche die deutsche Mathematikervereinigung bislang veranlasst hat. Wir gedenken in erster Linie der umfassenden Münchener Ausstellung mathematischer Instru- mente und Modelle, welche Dyck im Auftrage der Vereinigung 1893 zustande brachte') und ihres ebenfalls von Dyck gearbeiteten inter- essanten Katalogs. Wir nennen ferner an Re- feraten: Finster walder, Photogrammometrie; Czuber, Wahrscheinlichkeitsrechnung (wo auch die Fragen der mathematischen Statistik be- sprochen werden); Heun, die kinetischen Pro- bleme der wissenschaftlichen Technik (ein erster Versuch, diesen vielseitigen Stoff nach mathe- matischen Gesichtspunkten zu ordnen); endlich Burckhardt, Entwicklung nach oszillierenden P'unktionen (noch im Erscheinen begriffen; eine besonders umfassende Arbeit, welche zahlreiche wertvolle Untersuchungen aus der Entstehungs- periode der mathematischen Physik und Astro- nomie, die so gut wie vergessen waren, heran- zieht und mit den neueren Anschauungsweisen der Mathematiker in Verbindung setzt). Aus dieser blossen Auffuhrung wird auch der Ferner- stehende eine Vorstellung von der Vielseitig- keit des zu bearbeitenden Stoffes gewinnen. Im übrigen hat das Bestreben, die verschie- denen Gebiete der Anwendungen für die Mathe- matiker wieder allgemein zugänglich zu machen, seine besonderen, sehr bedeutenden Schwierig- keiten. Viele Gebiete sind lange Zeit hindurch den Praktikern allein überlassen gewesen, und diese pflegen, bei der genauen Kenntnis, die sie von den Einzelheiten der P>rscheinungen be- sitzen und bei ihrem ausschliesslichen Interesse für konkrete Fälle, zwischen logischer Ableitung und empirischer Selbstverständlichkeit meistens nur mangelhaft zu unterscheiden. Hier ist also der feste Boden, auf dem mathematische Entwick- lungen fundiert werden können, überhaupt erst herauszuarbeiten. Andererseits giebt es in den hier in Betracht kommenden Gebieten mannig- fach scharfsinnig durchgeführte mathematische Theorien, die den Fehler haben, dass ihre Vor- aussetzungen der Wirklichkeit nur ungenügend entsprechen. Der mathematische Referent muss in solchen Fällen Fachmann genug sein oder i) Eine nicht ganz so umfangreiche, aber immerhin sehr vielseitige Ausstellung mathematischer Instrumente und Mo- delle bildete in Chicago einen wesentlichen Teil der deutschen L'nterrichtsausstellung ; auch diese war ron Djrck besorgt worden. doch so viel Fühlung mit Fachkreisen haben, um das Ungenügende des Ansatzes von vorn- herein zu erkennen. Ausserdem muss er grosse Unbefangenheit des Denkens besitzen. Denn es ist keineswegs notwendig, dass sich erfolg- reiche Theorien der angewandten Mathematik auf den Pfaden der ihm von Hause aus ge- wohnten Auffassungen bewegen. 2. Schwierigkeiten haben bei echter Ent- wicklung immer nur die schlummernde That- kraft geweckt. So ist es auch im vorliegenden Falle gegangen. Die Einzelreferate der Mathe- matikervereinigung schienen bald nicht mehr zu genügen, vielmehr entstand ein umfassender Plan, welcher die notwendige Arbeit auf der ganzen Linie gleichzeitig in Gang bringt, der Plan einer grossen Enzyklopädie der mathe- matischen Wissenschaften „mit Einschluss ihrer Anwendungen". Die Oberleitung liegt in den Händen der Akademien zu Göttingen, München und Wien; die Redaktion der Bände für reine Mathematik haben Franz Meyer und Burckhardt übernommen, diejenige der „an- gewandten" Bände, neben dem Referenten, Sommerfeld, Wiechert und Schwarzschild. [ Das Unternehmen, welches z. Z. etwa zu einem ' Drittel durchgeführt ist, erfreut sich der thätigen ! Unterstützung einer sehr grossen Zahl von Mit- ' arbeitern des Inlandes und Auslandes') (wie , denn eine französische Ausgabe bereits in Vor- . bereitung ist). Die verschiedenen Gebiete der Mathematik werden dabei in der Weise mono- graphisch bearbeitet, dass überall die Haupt- momente der Entwicklung und die wichtigsten bislang erzielten Resultate unter Zufugung um- fassender Litteraturnachweise referierend zu- sammengestellt werden. "Es wäre verfrüht, hier über die Bedeutung des Enzyklopädieunternehmens ein Urteil ab- geben zu wollen. Wenn es zweifellos den , Höhepunkt der hier zu besprechenden Entwick- lung vorstellt, so steht es doch keineswegs allein, sondern wird von einer Reihe sozusagen ' paralleler Bestrebungen begleitet. Der Sinn für Geschichte der Mathematik ist wieder , erwacht und findet mannigfache Betätigung; ! wir nennen nur Moritz Cantors Fundamental- werk, dessen erster Band zuerst 1880 erschien i und von dem jetzt bereits die zweite Auflage I abgeschlossen vorliegt. Gesammelte Ab- ' handlungen und Vorlesungen hervorragen- I der Gelehrter sind jetzt in grosser Zahl heraus- i gegeben (so von Weierst rass, von Kro necker i usw., auch zu den Werken von Gauss und I Riemann sind wesentliche Ergänzungen er- I I) Bis jetzt sind 65iArtikel mit rund 220 Bogen er- schienen. Wir finden unter den Autoren zwei Amerikaner, nämlich Bocher und Osgood aus Cambridge. Unter den deutschen Mitarbeitern mögen insbesondere Pringsheim und Voss genannt werden. Digitized by Google 774 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. schienen). Die Bibliographie der Mathe- matik wird von verschiedenen Seiten in früher nicht gekannter Vollständigkeit bearbeitet. Das Interesse an philosophischerFragestellung kommt wieder mehr in den Vordergrund (was insofern mit dem Unternehmen der Enzyklo- pädie harmoniert, als doch auch dieses in letzter Linie nicht eine blosse Anhäufung von Material, sondern eine Vereinheitlichung der Auffassung anstrebt) ; insbesondere findet die logische Seite (die Zurückfuhrung der einzelnen mathematischen Disziplinen auf bestimmte Axiome) zahlreiche Vertreter. Noch nie sind so viele Lehrbücher auch über spezielle Teile der Mathematik seitens des deutschen Verlags publiziert worden, wie in den letzten Jahren. Die bestehenden deut- schen Zeitschriften haben sich spezialisiert und werden dadurch den verschiedenen Inter- essen des mathematischen Publikums in höherem Grade als bisher gerecht. Zu ihnen ist als neues Unternehmen eine Herausgabe der Jahresberichte der deutschen Mathematiker- Vereinigung in Monatsheften getreten, welche die Leser über die aktuellen Fragen der Wissen- schaft auf dem Laufenden erhält. Über die Gesamtproduktion des Inlandes und des Aus- landes geben die Fortschritte der Mathe- matik nun schon seit 35 Jahren alljährlich Be- richt. An die internationalen Mathema- ' thikerkongresse von Zürich 1897 und Paris , 1900 wird sich 1904 ein solcher in Heidelberg schliessen, veranstaltet von der deutschen Mathe- matikervereinigung. Zusammenfassend dürfen wir sagen, dass die Gefahr, die vor 25 Jahren nicht ausge- ! schlössen schien, dass nämlich die Mathematik i in eine Reihe getrennter Disziplinen zerfallen möchte, fiir Deutschland endgültig beseitigt ist. Dass die reine Mathematik, unbeschadet ihrer selbständigen Entwicklung, in ihrem eigenen Interesse mit der angewandten Mathematik in allseitiger Beziehung gehalten werden muss, ist vielleicht noch nicht in demselben Masse zur allgemeinen Überzeugung geworden; man hört in der That immer noch gelegentlich die ent- gegengesetzte Meinung vertreten, dass nämlich die moderne Entwicklung der reinen Mathe- matik von den Anwendungen direkt wegführe und in dieser Richtung nicht aufgehalten wer- den dürfe. 3. Wir berichten nunmehr von der neuen Wendung, welche im Zusammenhang mit den vordringenden enzyklopädischen Interessen auf dem Gebiet des mathematischen Univer- sitätsunterrichtes Platz gegriffen hat. Es war z. Z. eine ausserordentliche pädagogische Leistung des Jugendlichen Jacob i gewesen, dass er unternahm, durch seine Vorlesungen die Zuhörer zur Mitarbeit an der eigenen wissen- schaftlichen Produktion heranzuziehen (Königs- berg, 1827/42). Aber jedes noch so hohe Prinzip fuhrt übertrieben zu Absurditäten. Jedenfalls ist, in Nachwirkung des Jacobischen Beispiels, der höhere mathematische Unterricht vielfach einer unverkennbaren Vereinseitigung anheim- gefallen. Hiergegen hat nunmehr eine Reaktion eingesetzt, die wieder mehr berücksichtigt, dass die Mehrzahl der Studierenden in erster Linie für die spätere Ausübung eines bestimmten Berufes tüchtig gemacht werden soll. Hoffen wir, dass diese Bewegung nun nicht ihrerseit'' wieder zu einem ungesunden Extreme fuhrt! Im Mittelpunkte der Bewegung steht auch hier die Wiederbelebung des Interesses für ange- wandte Mathematik, insbesondere, den Zeitver- hältnissen entsprechend, für die mathematischen Aufgaben der Technik. Das entscheidende Ereignis ist, dass die preussische Regierung in die 1898 erschienene neue Prüfungsordnung für Lehramtskandidaten eine besondere Lehr- befahigang für angewandte Mathematik einge- setzt hat, welche durch Anforderungen in dar- .stellender Geometrie, technischer Mechanik, Geodäsie und Wahrscheinlichkeitsrechnung de- finiert wird. In derselben Richtung lieg^ natür- lich die Herstellung näherer Beziehungen zwischen den mathematischen und physikalischen oder astronomischen Vorlesungen und der schon erwähnte Wunsch nach besonderen Vorlesungen auch über angewandte Physik. Über den Stand, den die Bewegung an verschiedenen Univer- sitäten erreicht hat, und über die Art, wie sie sich mit dem mehr spezialisierten Unterrichts- betriebe auseinandersetzt, lässt sich Allgemeines kaum sagen, weil zu viele individuelle Ver- schiedenheiten, namentlich auch zwischen Nord und Süd, vorliegen. Als ein besonders ent- wickeltes Beispiel wählen wir die Universität Göttingen, bei der die Direktoren des mathe- mathisch-physikalischen Seminars neuerdings ausfuhi-liche „Ratschläge und Erläuterungen" für die Studierenden der Mathematik und Physik ausgegeben haben, aus denen man ein klares Bild von den zur Zeit dort herrschenden Ver- hältnissen erhält. Neben die Vorlesungen und Übungen über reine Mathematik und reine Physik sind als eine dritte gleichberechtigte Abteilung diejenigen über „Angewandte Mathe- matik und Physik" gesetzt, welche ausser den in der Prüfungsordnung genannten Fächern noch angewandte Thermodynamik, angewandte Elek- trizitätslehre, sowie die gesamte Geophysik und Astronomie umfassen. (Ausserdem wird über Versicherungsmathematik gelesen.) Überall ist zwischen Anfangsvorlesungen, Kursusvorles- ungen und SpezialVorlesungen (beziehungsweise -Übungen) unterschieden. Nur einige Elemen- tarkenntnisse müssen von sämtlichen Stu- dierenden nachgewiesen werden, darüber hinaus bleibt die Wahl und Ordnung der Studien der Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. 775 besonderen Interessenrichtung des einzelnen überlassen. Dies die grossen Umrisse des Göttinger Systems, dessen spezielle Durchfuhr- ung freilich nur durch den Umstand ermöglicht erscheint, dass in Göttingen gerade für Mathe- matik und Physik eine besonders grosse Anzahl von Dozenten und von mannigfachen Instituts- einrichtungen zur Stelle sind. 4. Nach dieser Digression über die Unter- ,richtsverhältnisse kehren wir noch einmal zur Frage nach der freien Entwicklung der Wissen- schaft zurück. Wir haben den vorwaltenden enzyklopädischen Tendenzen billigerweise den Hauptteil unserer Berichterstattung über die letzten zehn Jahre der deutschen Mathematik zugewiesen. Inzwischen betrachten wir die- selben nur als einen Durchgangspunkt. In der That treten spezifische Ansätze zu Neuem be- reits nach verschiedenen Richtungen hervor. Auch für den Femerstehenden erkennbar ist dies auf dem Gebiete der Geometrie, wo u. a. Finsterwalders Beiträge zur Lehre von den Flächendeformationen, Minkowskis Theoreme über allgemeinste konvexe Flächen, Studys systematisierende Arbeiten, vor allem aber Hilberts bahnbrechende Untersuchungen über die Fundamente der Geometrie in dieser Hin- sicht genannt werden können. In der Arith- metik knüpft eine neue Entwicklung an den oben genannten Hubert sehen Bericht über al- gebraische Zahlkörper an; in der Algebra mögen die Weiterfiihrung der Kroneckerschen Ideen über Modulsysteme und Frobenius' Arbeiten über Gruppentheorie genannt werden. Aber vielleicht ist die Entwicklung, die sich auf dem Gebiet der Analj'sis vorbereitet, noch weiter- greifend. Die Weierstrasssche Tradition ist für die deutschen Mathematiker eine Zeltlang sozusagen übermächtig gewesen ; es war zunächst im Auslande, insbesondere in Frankreich, dass sie ihre Weiterbildung fand. ') Jetzt kommt die- i) Man vergleiche etwa Hurwitz' Rede «ber die mo- selbe von dort in durchgearbeiteter Form zu- rück und unsere jüngeren Forscher sehen sich in der Lage, alle die „Weierstrassschen Skrupel", welche einst den Fortschritt zu hemmen schienen, im positiven Sinne zu wenden. Ich möchte insbesondere auf Hilberts Arbeiten über Variationsrechnung und partielle Differen- tialgleichungen verweisen, die freilich nur erst (in den Dissertationen zahlreicher Schüler) stück- weise publiziert sind. Hieran knüpft sich eine besondere Perspektive. Unser mathematischer Bericht zeigt bis zu der Stelle, an der wir uns jetzt befinden, nicht nur formal, sondern auch inhaltlich den grössten Gegensatz gegen die Schilderung, welche wir von der Entwicklung der physikalischen Forschung geben konnten. In der That bewegen sich die Ströme der beider- seitigen Fortschritte während der Berichtsperiode durchaus in getrennten Betten. Vielleicht aber ist die Zeit nicht mehr fern, wo sie aufs neue zusammenfliessen. Die Ideenbildungen und Probleme der modernen Physik bedürfen, wie schon oben gelegentlich gesagt, einer neuen mathematischen Bearbeitung: die innerlich er- starkte Analysis scheint befähigt, dieselbe zu leisten. Hier wäre denn die gegenseitige Durch- dringung der neuzeitlichen reinen und ange- wandten Mathematik, die wir als eine Haupt- au^abe der Zukunft ansehen, an einem wesent- lichen Punkte erreicht. Die mathematische Enzyklopädie aber wird, indem sie den ge- samten zu Vergleich kommenden Stoff ordnet und zugänglich macht, ftir die in Aussicht ge- nommene Weiterentwicklung der Wissenschaft nach allen Richtungen die notwendige Vorarbeit leisten; die grossen Schwierigkeiten, welche einem wirklich umfassenden Betriebe unserer Wissenschaft heute noch entgegenstehen, werden nach ihrer Vollendung fortgeräumt sein. denen Fortschritte der Funktionentheorie vor dem Züricher internationalen Kongresse, 1897. BESPRECHUNGEN. C. A. Bischoff, Materialien der Stereochemie in Form von Jahresberichten. i. Band: 1894 — 1898, mit systematischem Inhaltsver- ' zeichnis für 1894 — 1902; 2. Band: 1899 — '902, mit alphabetischem Sachregister für 1 894 bis 1902. gr. 8. CXXXVI und 1977 Seiten. ' Braunschweig, Friedrich Vieweg & Sohn, j 1904. Geheftet 90 Mark. Im Jahre 1894 erschien das bisher grösste ' Werk über Stereochemie, das von C. A. Bischoff unter Mitwirkung von P. Waiden herausgegebene Handbuch der Stereochemie. Dieses umfangreiche über 1000 Seiten starke Werk ist zum grössten Tejle eine gewaltige Materiali6n- sammlung über alles für die Stereochemie Wichtige bis Ende 1893. Bei der rapiden Weiterentwickelung der organischen Chemie und der gleichzeitigen Erweiterung der Stereo- chemie über die Stereochemie des Kohlenstoffs hinaus ist es ohne weiteres klar, dass das ur- sprüngliche Bischoffsche Handbuch zur Zeit keinen Anspruch auf irgendwelche Vollständigkeit mehr machen kann. Es bedurfte dringend der Ergänzung bis auf die neueste Zeit und da das Digitized by Google 776 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23. jährlich neu hinzukommende Material sehr um- fangreich ist, so war es zweifellos eine sehr glückliche Idee des Verfassers, dieser Ergänzung die Gestalt von Jahresberichten zu geben. So wird der Fortschritt eines jeden neuen Jahres als ein in sich abgeschlossenes Ganzes behan- delt. Die vorliegenden zwei starken Bände enthalten so in neun einzelnen Teilen die Be- richte über die Fortschritte der Stereochemie in den Jahren 1894 — 1902, und der Verfasser scheint gewillt, nun Jahr für Jahr weiter zu be- richten. Ein systematisches Inhaltsverzeichnis und ein alphabetisches Sachregister ermöglicht eine bequeme Benutzung des gewaltigen ge- sammelten Materials. Dem Physiker erwachsen angesichts dieses ungeheuren Materials in- teressante Aufgaben. Um nur ein Beispiel zu nennen, möchte der Referent die Ausarbeitung des quantitativen Zusammenhangs zwischen Konstitution optisch-aktiver Verbindungen und dem Drehungsvermögen derselben nennen. Hier ist vor einer Reihe von Jahren Guy es Lehre vom Asymmetrieprodukt aufgestellt worden, hat sich aber als nicht aufrecht zu erhalten er- wiesen. Der Referent möchte hier der Über- zeugung Ausdruck geben, dass es wahrschein- lich nur der richtigen Ausgestaltung oder Um- arbeitung der Guyeschen Vorstellungen bedarf, um hier zu schönen Resultaten zu gelangen. Um einen Vergleich zu gebrauchen, könnte man sagen, dass sich Guy es Resultate zu dem Materiale an Drehungsvermögen verhalten wie etwa die bekannten physikalisch- chemischen Spektralregelmässigkeiten zu der Fülle der ge- messenen Spektrallinien. Dies ist nur eines der zahlreichen Probleme, die es hier noch zu lösen giebt und in diesem Sinne bietet das Werk also auch dem Physiker eine Fülle des Interessanten. E. Böse. (Eingegangen 4. Oktober 1904.) Jahrbuch der Chemie. Bericht über die wich- tigsten Fortschritte der reinen und ange- wandten Chemie. Herausgegeben von Richard Meyer. 13. Jahrgang, 1903. gr. 8. XII und 600 S. Braunschweig, Friedrich Vieweg & Sohn. 1904. M. 14. — , in Leinen geb. M. 15. — , in Halbfr. geb. M. 16. — . Das von einer Reihe ausgesuchter Mitarbeiter vorzüglich bearbeitete Jahrbuch der Chemie ist natürlich in erster Linie für den reinen Chemiker berechnet, doch sind auch verschie- dene für den Physiker interessante und lesens- werte Teile darin enthalten. Es sei hier vor allen Dingen auf den Abschnitt über physika- lische Chemie, ferner auf diejenigen für anor- ganische Chemie und flir Photographie hinge- wiesen. Im übrigen bedarf das längst vorteilhaft bekannte Werk keiner besonderen Empfehlung, sondern nur des Hinweises auf den neu er- schienenen Jahrgang. E. Böse. (Eingegangen 4. Oktober 1904.' W. Marshall Watts, An Introduction to the Study of Spectrum Analysis. 325 Seiten mit 135 Figuren im Text und einer farbigen Tafel. London, Longmans, Green and Co. 1904. Das vorliegende Buch, das angehenden Spektroskopikern ein Führer sein soll, enthält auf den ersten 184 Seiten einen kurz gehaltenen Leitfaden der Spektroskopie, ihrer Methoden, Hilfsmittel und Anwendungen, ohne viel Theorie, alles vom Standpunkte des Praktikers aus be- handelt. Etwas zu kurz gekommen ist dabei zweifellos die Absorptionsspektralanalyse, inso- fern nicht ein einziges Spektrophotometer be- schrieben worden ist. Dagegen ist zu erwähnen, dass sowohl der Spektroheliograph von Haie, als auch besonders das Michelsonsche Stufen- gitter eingehender behandelt werden. Den Rest von ca. 140 Seiten des Buches bildet ein Spektralkatalog und ein Anhang mit zwei kurzen Arbeiten von Sir William Huggins und Lady Huggins. Im übrigen enthält das Buch viel Interessantes und es verdient auch die vorzüg- liche Ausstattung lobend erwähnt zu werden. E. Böse. (Eingegangen 4. Oktober 1904. Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Pachgenouen , der Redaktion von eintretenden Änderungen mBglichst bald Mitteilung zu machen.) Ernannt wurde Professor Dr. Karl Runge aus HannoTer «um ord. Professor der angewandten Mathematik an der Got- tinger Universität Berufen wurden der wissenscbafdiche Hilfsarbeiter od kgl. Geodätischen Institut auf dem Telegraphenberg bei Pots- dam, Dr. Furtwängler, als Professor fUr Mathematik an dis- landwirtschaftliche Akademie lu Bonn-Poppelsdorf, Profcss»-.- Dr. Georg Lands berg aus Heidelberg als Eztraordinario^ für Mathematik an die UniTersitSt ßreslau, Dr. VahleD, Privatdozent der Mathematik, aus Königsberg als a. o. Professo: an die Universität Greifswald. Der Professor der allgemeinen Ph^ik an der UniTersitit Stockholm Dr. S. A. Arrhenius erhielt einen Ruf an dii Unirersität Berlin als ord. Professor fiir Meteorologie und k<'- mische Physik. hür die RrdaHion veranlworilich Privaldozent Dr. Emil Böse In Oftttingen. — Verlag von S. Hiriel in Leipxig. Druck von August Pries in Leipzig. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 24. I. Dezember 1904. R«4 Kolumne finden sich die Differentialquotienten dp dt 1 dp dt dn dn p T dt dt 0.097 (/-3,4) 0,000057 (/*— 3,4*) beob. her. L - . - 24,0 1980 12.4 20,7 20,5 2.0 18,5 16,7' 1378 4,1 Sj? 5.7 1,3 4,4 1^7 1130 2,17 2,8'} 2.99 1,00 «.99 I1,Q 982 1,48 1.89 1,96 0,82 1,14 g.6 792 0.88 «.05 1,08 0,60 0,48 8,1 668 0,64 074 0,69 0,45 0,24 7,0 577 0,44 0,49 0,48 0,35 0,13 b,0 495 0.25 0,27 0.31 0,25 0,06 5.2 439 0,15 0,16 0,20 0,17 0,03 , von denen die beiden ersten graphisch, die übrigen durch Rechnung abgeleitet worden sind. Da die in der Zeit dt abgegebenen Wärmemengen dQ dem Produkt von Tempe- raturabfall und spezifischer Wärme proportional sind, so sind die Werte von — -y- mit dt I + « ( 7"— 273) zu multiplizieren, um - propor- dt tionale Grössen zu erhalten. Für den Tempe- raturkoeffizienten ß berechnet sich nach den von Langen gegebenen Zahlen für obiges Gemisch o 00039. ^^^ Werte ^ = ^f (i + 0,00039 [ r— 273]) stehen in der vierten IColumne. Der Exponent n in Gleichung i ergiebt sich nun auffallenderweise gleich 4; man erhält nämlich einen guten Anschluss an die Er- fahrung, wie der Vergleich der vierten und fünften Kolumne zeigt, wenn man (2) — ^ =0,097 (/— 3.4) + o,oooo57(/*-3,4^) setzt. Die Abweichungen übersteigen fast nir- gends die Messungsfehler; wenn bei weit vor- geschrittener Abkühlung die berechneten Zahlen vielleicht merklich grösser werden, als die be- obachteten, so erklärt sich dies wohl sehr ein- fach dadurch, dass gegen Ende der Abkühlungs- periode, woselbst es sich um kleinere Tempe- raturdifferenzen handelt, die Erwärmung der Innenwand der Bombe ein wenig verzögernd wirkt. In den letzten beiden Kolumnen sind die beiden Glieder der Gl. (2) verzeichnet; man ersieht daraus, dass bei hohen Temperaturen grossenteils die Strahlung, bei niederen hingegen Konvektion und Leitung wirksam sind. Strahlung der vierten Potenz der absoluten Temperatur proportional ansteigt, legt den Ver- gleich mit der Strahlung eines schwarzen Körper? nahe. Indem wir beachten, dass in Gl. (2) aU Zeiteinheit nicht die Sekunde, sondern 0,26 Sekunden dienten, dass ferner der Inhalt deN Gefässes 34 Liter betrug und somit die Wärme- kapazität des Gefässinhalts bei o^ worauf ja die Abkühlungsgeschwindigkeiten reduziert sind, 34 273 22-4 • 280 -5'°^ = 7,40 (5,01 = Molekularwärme der Gasmischung bei konstantem Volum) ausmacht, ergiebt sich für den Verlust durch Wärmestrahlung 0,26-82,53 = 2,89(7*- ro<)-io-9^'*'^. sec Die Oberfläche der Gasmasse lässt sich schätzungsweise als zwischen 5 500 und 6500 cm- liegend ermitteln. Somit würde die Strahlung eines schwarzen Körpers von der Gasmasse gleichen Dimensionen 6ooo-i,28-io-'2(r*— To*) 7,7(y'*-7i*)io-«^ cal Der gewiss auffällige Umstand, dass die sec betragen: sie wäre nach obigen Betrachtungen also nur kaum dreimal so gross, als diejenige der Gasmasse. In ähnlicher Weise habe ich auch das S. n der Langen sehen Arbeit mitgeteilte Dia^amm berechnet, welches ein Gemisch von 1,042 Volum Wasserdampf und 2,33 Volum Kohlensäure be- trifft. Die Konvektion und Leitung ergab sich, wie von vornherein zu erwarten, hier merklich kleiner, der Koeffizient der Strahlung jedoch mehr als doppelt so gross, als im zuerst unter- suchten Falle. Hier wäre demnach die schwarze Strahlung praktisch erreicht, wobei freilich zu beachten ist, dass die imnierhin etwas unsichere Korrektion infolge der Änderung der spezi- fischen Wärme mit der Temperatur hier sehr bedeutend ist und dass so der für die Strahlung berechnete Wert möglicherweise zu hoch aus- gefallen sein kann. Theoretische Folgerungen aus obigen Er- gebnissen zu ziehen, zu denen ich, wie eingangs bemerkt, ganz nebenbei gelangte, möchte ich mir hier versagen; doch steht zu hoffen, da«'; man auf dem angegebenen Weg relativ leicht zur Messung der bisher noch wenig bekannten Wärmestrahlung der Gase bei hohen Tempe- raturen wird gelangen können. Diskussion. Lummer-Berlin: Sind Sie direkt imstande die Konstante ^des Stefanschen Gesetzes r- bestimmen.' Nernst: Jawohl. Freilich kann man ili-. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. 779 . Strahlung einer Gasmasse von innen heraus nicht ohne weiteres vergleichen mit der Strahlung nach dem Stefanschen Gesetz, wo die Strahlung von der Oberfläche kommt. Lummer: Es ist also die Gesamtstrahlung des Wasserdampfes vergleichbar mit der des schwarzen Körpers, der alle Strahlen aussendet, während die Strahlung des Wasserdampfes sich nur auf ein kleines Wellenlängengebiet erstreckt. Pringsheim-Berlin: Wenn wir es mit hohen Drucken zu thun haben, so wissen wir, dass die Absorptionsbanden sich verbreitern und die Gas- strahlung der eines festen Körpers ähnlich wird. So kann ich mir das Resultat plausibel machen, das sonst sehr überraschend wäre. Nernst: I)er Druck betrug maximal 6 Atmo- sphären. Aber es kommt doch auf die Dichte an, und das Gas ist materiell sehr dünn, und das ist mir das Überraschende, dass dieses materiell dünne Gas so ähnlich strahlt wie ein fester Körper. Lummer: Dass das Gas bei 6 Atmosphären etwa sich verhalten sollte, wie ein schwarzer Körper, ist mir durchaus unklar. Wir ver- suchten, Kohlensäure im Bunsenbrenner schwarz zu machen. Wir bolometrierten den Bunsen- brenner. Dann bekommt man die Kohlensäure- bande und eine Wasserdampf bände. Das übrige Spektrum hat keine Energie. Dann haben wir eine Reihe Bunsenbrenner hintereinander ange- ordnet und wir fragten, bei welcher Dicke der strahlenden Schicht wird für diese Stelle des Spektrums die Strahlung des Gases gleich der des schwarzen Körpers? Um dies zu ent- scheiden, sandten wir die eigene Strahlung noch einmal mit Hilfe eines versilberten Hohlspiegels durch die Flammenreihe hindurch. Wenn ihre Strahlung schwarz ist, bekommt man durch den Hohlspiegel keine Verstärkung. Die Strahlung der Kohlensäure konnten wir auf diese Weise der schwarzen gleich machen, bei Wasserdampf gelang dies nicht. Wir glaubten, durch diese Methode, wenn wir es zur Schwärze bringen könnten, vielleicht ein Mittel zu erhalten, die Temperatur zu bestimmen. Wir brauchten nur die Energiekurve des schwarzen Körpers zu suchen, der für die betreffende Wellenlänge dieselbe Energie hat. Das war für einen schwarzen Körper von 1840" abs. der Fall. Ich würde abschweifen, wenn ich weiter auf die Schlüsse eingehen wollte, die daraus zu ziehen sind. Denn uns schien diese Temperatur zu gering zu sein. Wir deuten das dadurch, dass die Kohlensäurebande wieder aus einzelnen Banden besteht, die sich bei der geringen Dispersion, die wir haben, überlagern, so dass wir nicht die Energie herausbekommen, die wir bei einem Kontinuum hätten. Ich würde in dem von Nernst behandelten Falle niemals erwarten, die Energie des gesamten schwarzen Körpers zu bekommen, sondern nur die, welche in demjenigen engen Wellenlängenbereiche liegt, den die Banden des Wasserdanipfes resp. der Kohlensäure einnehmen. Das ist das, was mich frappiert. Stark-Göttingen: Wenn ich Herrn Professor Lummer richtig verstanden habe, so sieht er die Schwierigkeit bei der theoretischen Deutung der in Rede stehenden experimentellen Resultate in folgendem. Nach Herrn Prof Nernst ist die Ge- samtstrahlung des Gasgemisches nahezu gleich derjenigen des schwarzen Körpers von gleicher absoluter Temperatur. Ist indes die Emission der Explosionsgase selektiv, so muss ihre Ge- samtstrahlung kleiner sein, da in ihr ja die Energie der nicht emittierten Wellen fehlt. Nun glaube ich, darf man nicht ohne weiteres mit Sicherheit annehmen, dass unter den Ver- suchsbedingungen des Herrn Prof. Nernst die Emission selektiv war. Gegen die Heranziehung der Versuche an der Bunsenflamme möchte ich doch Bedenken äussern; in ihrer Wirkung auf die spektrale Energieverteilung darf man Vergrösserung der Schichtdicke und Änderung des Gasdruckes doch wohl nicht äquivalent setzen. Wir kennen eine Reihe von Fällen, in denen bei höherer Temperatur Gase durch Vergrösserung des Druckes zur Emission eines kontinuierlichen Spektrums gebracht werden können, und so meine ich, es ist die Mög- lichkeit vorhanden, dass auch unter den spe- ziellen Versuchsbedingungen von Herrn Langen die Explosionsgase nicht selektiv, sondern kon- tinuierlich emittierten, und dann könnten wir für sie in der That die Gesamtstrahlung des schwarzen Körpers erwarten. Das Entscheidende ist also nach meiner Ansicht die Frage, ob bei den fraglichen Ver- suchen bereits ein kontinuierliches Spektrum vorhanden war. Nernst: Es muss so sein. Lummer: Es muss so sein, das wäre das hieraus zu ziehende Resultat. Schaefer-Breslau: Ich bin bei Untersuchung der Absorption des CO^ bis 4 Atmosphären ge- gangen, aber von einem kontinuierlichen Spek- trum ist gar keine Rede. Vielmehr haben die Streifen bei 2,7 y, und 4,4 {i eine bestimmte Breite, die mit Vergrösserung des Partialdruckes zunimmt. Vergrösserung der Schichtdicke und Vergrösserung des Partialdruckes sind keines- wegs äquivalent. Ich bin zu demselben Re- sultat gekommen wie Prof. Lummer, dass die Absorptionsstreifen der Kohlensäure nicht homogene Banden sind, sondern es sind ziem- lich beträchtliche Lücken darin. Nernst: Massgebend ist doch nur das Ge- biet, wo das Maximum der Wärmestrahlung sitzt. Bei mir war die höchste Temperatur 1700". Digitized by Google 78o Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. Lummer: Das Maximum der Strahlung des schwarzen Körpers liegt bei 1,5 it. Der einzige Schluss, den man ziehen kann, ist, es muss bei dieser Temperatur und diesem Druck schon ein Kontinuum ausgesendet werden. Dagegen spre- chen aber die Versuche des Herrn Dr. Schaefer. Schaefer: Wenn man nicht kolossale Strecken nimmt, findet man von Absorption ausserhalb der Streifen gar nichts, dagegen tritt durch geringe Änderung des Partialdrucks starke Absorption ein. Planck hat abgeleitet, dass die Verbreiterung der Streifen unsymme- trisch eintritt. Aschkinass- Berlin : Die Versuche berühren offenbar die Frage, kann ein Gas zum Leuchten kommen durch blosse Temperaturerhöhung, eine Frage, die nach Versuchen von Pringsheim doch zu verneinen ist. Pringsheim: Wenn man die Versuche da- durch erklären will, dass es sich um Lumines- zenz handelt , so ist die Schwierigkeit aus dem Wege geschafft. Aber besonders durch die Versuche von Paschen ist es doch sehr wahr- scheinlich gemacht, dass es sich bei Kohlen- säure und Wasserdampf um Temperaturstrahlung handelt. Das Gegenteil habe ich auch nie be- hauptet, sondern meine Äusserung bezog sich auf die Linienspektren der Elemente, was in der Diskussion mit Paschen vollständig klar- gestellt worden ist. Aber ich glaube, die Dis- kussion ist noch nicht auf der Höhe, die mit dem vorhandenen Thatsachenmaterial erreicht werden kann. Wenn wir annehmen, dass die hier in Betracht kommenden Gase genau das gleiche Absorptionsvermögen besitzen wie unter gleichen Umständen bei gewöhnlicher Tempe- ratur, so haben wir alle Daten, um die Grösse der Strahlung für die hier erreichten Tempe- raturen zu berechnen. Ich kann nicht aus dem Handgelenk sagen, um wieviel die so berechnete Strahlung hinter der von Nernst aus den Be- obachtungen gefundenen zurückbleibt. Diese Kenntnis wäre aber nötig, um auf die Grösse der Veränderung in den Strahlungseigenschaften zu schliessen, welche zur Erklärung desNernst- schen Resultates angenommen werden müsste. Aschkinass: Ich bin wohl nicht ganz ver- standen worden. Ich wollte wissen, ob Ihre Gasgemische, die nach der Art des schwarzen Körpers strahlen sollen, ob diese Gase thatsäch- lich durch einfache Temperaturerhöhung auch leuchten, vom Auge wahrnehmbare Energie- mengen aussenden. Das müsste der Fall sein, wenn es sich um absolut schwarze Körper han- delte, da die Temperaturen hierzu ausreichen. Dann aber wäre hier zum ersten Male gezeigt, dass ein Gas durch blosse Temperaturerhöhung zum „Leuchten" kommen kann. E. Grimsehl (Hamburg), Demonstration eines Pendels mit direkt messbarer Pendellänge.* Die auf mathematischem Wege gewöhnlich unter Benutzung des Cosinussatzes abgeleitete Beziehung 7; = 7; + Ma\ wobei T, das Trägheitsmoment eines um eine Schwerpunktsachse drehbaren Körpers mit der Masse M\mA T„ das Trägheitsmoment desselben Körpers für eine um den Abstand a entfernte, zur Schwerpunktsachse parallele Achse ist, erregte in mir den Wunsch, dieser mathematischen Forme! durch einen einfachen Versuch einen physika- lischen Inhalt zu geben, der diese Beziehun^f dem Verständnis der Schüler näher bringt. Zu dem Zwecke hängte ich an ein leichtes, um eine vertikale Achse drehbares Gestell (Fig. il, Fig. I. das in einem Abstände von 12 cm von der Achse an zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine möglichst reibungslose Spitzenlagerung trägt, in diesen Spitzenlagerungen zwei kreis- förmige Metallscheiben von je i kg Masse und 10 cm Radius leicht drehbar auf. Die beiden Scheiben können durch kleine am Gestell befestigte Schrauben mit dem Gestell starr verbunden werden. Dreht man jede einzelne der beiden Scheiben für sich, so kommt fiir die Drehung jeder der beiden Scheiben nur das Trägheitsmoment T, in Frage. Wenn man andererseits das Gestell dreht, während die Scheiben frei um die Spitzenlagerung beweg- lich sind, so tritt für die Drehung des Gestells nur das Trägheitsmoment Ma^ in die Rechnung ein. Hierbei nehmen die Scheiben an der Drehung keinerlei Anteil. Sie bewegen sich vollkommen translatorisch. Wenn man nun die Scheiben mit dem Gestell durch die Schrau- ben starr verbindet, so wirkt bei der Drehung das Trägheitsmoment T« , welches sich aus den vorher bestimmten einzelnen Summanden als Summe ergiebt. Die Befestigungsschrauben repräsentieren hierbei physikalisch das in der mathematischen Formel auftretende + Zeichen. l) Vorgetragen iu Abteilung 3 am 19. Sept. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. 781 Da die beiden Summanden infolge der Wahl der Ausmessungen leicht berechnet werden können, so lässt sich auch Ta berechnen.]...; Hängt man diesen Apparat an dem unteren Ende eines am oberen Ende festgespannten Stahldrahtes auf, so lässt sich experimentell sowohl Ma} wie auch Ta aus der Schwingungs- zeit der elastischen Torsionsschwingungen be- rechnen. Von besonderem Interesse erschien mir die für den ersten Augenblick verblüffende, aber bei näherer Überlegung selbstverständliche Er- scheinung, dass die beiden frei beweglichen Scheiben bei der Drehung des ganzen Appa- rates an dieser Drehung nicht teilnehmen, sondern dass alle Punkte der Scheiben sich auf einander parallelen Bahnen bewegen. Diese Thatsache führte mich zur 'Konstruktion des Ihnen jetzt vorzuführenden Pendels (Fig. 2). Kig. 2. Dasselbe besteht aus einer Stange mit zwei gegeneinander gerichteten Schneiden, die einen gewissen messbaren Abstand von ungefähr I m voneinander haben. Die Stange ist mit der einen Schneide in einem Pendelstativ aufgehängt. Die untere Schneide dient als Achse für eine um ihren Massenmittelpunkt drehbare schwere metallene Scheibe, deren Achsenlagerung durch Balanciergewichte mög- lichst gut reguliert werden kann. Wenn man das so konstruierte Pendel in Schwingungen versetzt, so bewegt sich die Metallscheibe nur translatorisch, d. h. jeder einzelne Punkt der Scheibe bewegt sich so, als ob er ein mathematisches Pendel wäre, dessen Länge gleich dem Abstand der beiden Schneiden ist. Infolge der translatorischen Bewegung kommt das Trägheitsmoment der Scheibe in Bezug auf ihre Achse nicht zur Geltung. Wenn das Gehänge, d. h. die Stange mit den beiden Schneiden masselos wäre, so würde dasselbe keinen Einfluss auf die Schwingungs- zeit des Pendels ausüben. Es ist auch dann ohne Einfluss auf die Schwingungszeit des Pendels, wenn die Schwingungszeit des Ge- hänges allein mit der Schwingungszeit des mit der Scheibe versehenen Pendels übereinstimmt. Man reguliert daher durch Verschiebung einer am unteren Ende der Stange angebrachten Kugel die Schwingungszeit des Gehänges so lange, bis sie mit der Schwingungszeit des ganzen Pendels übereinstimmt. Dann ist der Abstand der beiden Schneiden die Pendel- länge, aus deren Kenntnis man unter gleich- zeitiger Benutzung der Kenntnis der Schwingungs- zeit die Erdbeschleunigung, wie meine Ver- suche ergeben haben, sicher bis auf drei Stellen innerhalb kurzer Zeit leicht und besonders für das Verständnis der Schüler bequemer be- stimmen kann, als mittels des demselben Zweck dienenden Katerschen Reversionspendels. Das Pendel trägt fernerhin eine einfache Schraubenvorrichtung am oberen Ende der Pendelstange zur Veränderung des Abstandes der beiden Schneiden, also der Pendellänge. A. Voller (Hamburg), Versuche über die zeitliche Abnahme der Radioaktivität und über die Lebensdauer geringer Radium- mengen im Zustande sehr feiner Verteilung. ') 1 . Die im folgenden mitgeteilten Beobachtun- gen habe ich zu dem Zwecke unternommen, eine wichtige Frage aus dem Gebiete der Radio- aktivität unter Bedingungen, die — soweit ich die Litteratur habe einsehen können — bisher keiner Untersuchung zu Grunde gelegt worden sind, näher zu prüfen. Diese Frage betrifft die Dauer und die zeitliche Abnahme der Energie- abgabe resp. der Strahlung radioaktiver Stoffe, wenn diese Stoffe in sehr geringen Mengen und in sehr feiner Verteilung angewendet werden. 2. Es ist bekannt, dass für die sogenannte Lebensdauer der radioaktiven Stoffe, d. h. für denjenigen Zeitraum, den eine beliebige Menge derselben gebraucht, um eine vollständige Selbst- zersetzung durchzumachen und während dessen i) Nach dem Vortrage in Abteilung 2 am 21. Sept. Digitized by Google 782 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. ihre Energieabgabe fortdauert, sehr viele Jahre angenommen werden, für das Radium et^va 1500 Jahre, für das Uran 1000 Millionen Jahre u. s. w. Dabei wird ferner angenommen, dass diese Gesamtlebensdauer aus der an und für sich sehr verschiedenen Lebensdauer der ein- zelnen Atome des betreffenden radioaktiven Körpers resultiere und dass diese letztere von physikalischen Bedingungen, z. B. Temperatur, räumlicher Verteilung, Konzentration der Zerfalls- produkte (Emanationen und dergl.) in der Um- gebung der zerfallenden Atome u. s. f. unab- hängig sei. Diese letztere Annahme ist meines Wissens nur von J. J. Thomson angezweifelt worden, der in einem Aufsatze in der Nature") auf die Wahrscheinlichkeit hinwies, dass eine gegebene Menge Radium sich in radioaktiver Hinsicht verschieden verhalten werde, je nach- dem dieselbe innerhalb nichtradioaktiver Sub- stanzen verteilt sei oder nicht; im ersteren Falle werde ihre Strahlungsintensität schwächer, ihre Lebensdauer also länger sein. Ruther- ford''') hat darauf allerdings einen Versuch mit- geteilt, demzufolge er keinen Unterschied in der Strahlung eines mg Radium hat wahr- nehmen können, wenn dasselbe für sich allein in festem Zustande oder in der tausendfachen Menge Wasser gelöst geprüft wurde. Dieser Versuch genügt aber doch wohl nicht, die Frage vollständig zu entscheiden. Wie dem aber auch sein möge, jedenfalls ist die übliche Annahme, dass die Lebensdauer einer beliebigen Menge einer radioaktiven Substanz unter allen Umständen dieselbe sei, wie gross oder wie klein auch die betreffende Menge sein und wie sie auch räumlich verteilt sein möge, bisher, soweit mir bekannt ist, keiner experimentellen Prüfung unterworfen worden, deren sie doch ohne Zweifel dringend bedarf Meine Versuche, welche ausschliesslich mit Radium angestellt wurden, sollen hierzu einen Beitrag liefern. 3. Die vergleichende Messung der Strahlungs- intensität sehr geringer Mengen Radium während eines längeren Zeitraumes erfordert viel Ge- duld und Vorsicht. Mein Verfahren bestand — nachdem eine grosse Anzahl von Vorver- suchen zur Ermittelung geeigneter Versuchs- anordnungen ausgeführt worden waren — in folgendem: Ein kleiner Krystall Radiumbromid — aus einer Sendung der Chininfabrik Buchler & Co. in Braunschweig — von 1,7 mg Gewicht ent- sprechend etwa einem mg Radium wurde in 25 ccm destilliertem Wasser gelöst. Von dieser Lösung, welche lO"'' mg Radium in 25 mg Wasser enthielt, wurden sodann eine Reihe schwächer konzentrierter Lösungen hergestellt, indem je 1 1 Nahiie 67 v. 30. April 1903. 2) N.iture 69 v. 7. Januar 1904. I ccm einer Lösung durch Wasserzusatz auf 10 ccm vermehrt wurde, so dass Konzentrationen von Vi Ol Vi 00 etc. der Ausgangslösung her- gestellt wurden. Von diesen wurde sodann ' mit Hilfe eines feinen Pinsels je eine durch Differenzwägung gemessene Menge von etwa 25 mg auf einer Fläc*he von 1,2 qcm einer Glasplatte ausgebreitet und vorsichtig trocken eingedampft. Es war die Absicht, stets genau 25 mg Lösung aufzubringen, doch konnte dies nur angenähert erreicht werden, da die Dicke der aufgebrachten Schicht einer Lösung nicht stets genau die nämliche war; die Abweichungen , waren jedoch nicht so gross, dass sie die Re- sultate wesentlich beeinflusst hätten. Die Glas- I platten waren an der Stelle, wo die Flüssigkeit aufgetragen wurde, leicht geschmirgelt worden, i um eine etwas rauhe Fläche ' zu erzielen ; auf I der glatten Glasfläche war wegen der Neigung i zur Tropfenbildung eine gleichmässige Aus- ! breitung der 25 mg Lösung nicht zu erreichen. I Andererseits war die Benutzung von Glasplatten ' ihrer Durchsichtigkeit wegen aus später zu be- sprechenden Gründen (Beobachtung der Szin- tillation) wünschenswert. Die leichte Schmir- gelung beeinträchtigte die Durchsichtigkeit nicht zu sehr. Auf diese Weise wurden zunächst 7 Platten I hergestellt, auf welchen äusserst geringe, nicht j sichtbare, aber bekannte Gewichtsmengen, näm- i lieh io~' bis io~* mg Radium auf gleich grossen Flächen (je 1,2 qcm) adhärierten. Eine I zweite Reihe von Radiumpräparaten wurde aus den nämlichen Lösungen hergestellt, jedoch so, ! dass die radiumbedeckte Fläche auf das I Zehnfache (12 qcm) vergrössert wurde. So I konnten Platten verglichen werden, welche I gleiche Radiummengen in verschiedener Flächen- I ausdehnung enthielten. Es war natürlich erforderlich, die Platten I sorgfältig vor jeder Berührung resp. vor j dem Abreiben des Radiums zu hüten; sie I wurden zu dem Zwecke auf der Schichtseite am Rande mit 2 mm hohen Schutzhölzchen versehen, welche selbst dann, wenn etwa versehentlich diese Plattenseite auf eine Unter- j läge gelegt wurde, eine Berührung der I Flächen verhinderten. Übrigens adhäriert das ' Radiumbromid an der Glasfläche ausserordent- lich fest; eine völlige Beseitigung der radiu- I aktiven Schicht war durch längeres Waschen und Abreiben in Wasser nicht erreichbar. 4. Für die Untersuchung der Radioaktivität der Platten konnte der Hauptsache nach nur j eine elektrometrische Methode benutzt werden, j da nur diese die Möglichkeit genauerer Mes- . sungen in nicht zu langer Zeit mit genügender I Empfindlichkeit verbindet. Zwar erwies sich [ sowohl die Szintillationsfähigkeit der Platten am . Zinksulfidschirm wie auch die photographische Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. 783 Wirkung derselben bei langer Expositionsdauer als ein Mittel zum Erkennen sehr schwacher radioaktiver Wirkungen, für deren Nachweis die Empfindlichkeit der elektrometrischen Me- thode nicht mehr genügte; aber diese empfind- licheren Methoden gestatten keine vergleich- baren Messungen, sondern nur angenäherte Schätzungen von Strahlungsintensitäten. Weiter unten wird mitgeteilt werden, wie sie als Kon- trollmethoden doch wichtige Dienste leisteten. Als Elektrometer wurde eines der bekannten Elster und Geit eischen Instrumente mit Lupenablesung benutzt. Es zeigte sich jedoch, dass die geringe Zerstreuungsgeschwindigkeit dieser Elektrometer ohne Hinzufiigang eines Zerstreuungskörpers für jede Messung eine lange Beobachtungsdauer erforderlich machte, da andernfalls die zu messenden Differenzen der Divergenz der Blättchen bei schwächeren Strahlungen so klein wurden, dass die Messungen unsicher wurden; anderseits bewirkte der den Instrumenten für gewisse luftelektrische Beobach- tungen beigegebene cylindrische Zerstreuungs- körper bei stärker wirkenden Platten eine zu schnelle Abnahme der Divergenz. Es fand sich glücklicherweise, dass in einem der von Ebert ') angegebenen lonen-Aspirationsapparate der mit dem Elster und Geitelschen Elektrometer verbundene Cylinderkondensator, falls der Aspirator des Apparates ausser Thätigkeit blieb, einen Zerstreuungskörper von passender Wir- kung bildete; demgemäss wurde für alle Mes- sungen das Elektrometer dieses Aspirations- apparates mit dem Cylinderkondensator benutzt, jedoch ohne den Aspirator in Thätigkeit zu setzen. Die zu untersuchenden Radiumplatten wurden in stets dem nämlichen Abstände, 10 cm vom Ende des inneren horizontal befestigten cylindrischen Stabes des Kondensators entfernt, so aufgestellt, dass die strahlende Schicht senk- recht stand und die verlängert gedachte Mittel- linie des inneren Stabes die Mitte der aufge- brachten Schicht rechtwinkelig traf (Fig. i). Der äussere Cylinder des Kondensators und KcTni Badium-- Platte Ki},'. I. (las Elektrometergehäuse waren zur Erde ab- ;4eleitet, während die Blättchen des Elektro- meters durch eine Trockensäule auf etwa 150 bis 180 Volt geladen wurden. Beobachtet I) Diese Zeitschrift 2, Odj, lyoi. wurde die Abnahme dieser Ladung während einer bestimmten Zeit, einerseits in normaler, unbeeinflusster Luft, anderseits unter der Ein- wirkung der durch die Radiumstrahlung ge- steigerten Ionisierung der den Kondensatorstab umgebenden Luft. Die Beobachtungsdauer für die durch eine Radiumplatte resp. durch die normale Atmo- sphäre bewirkte Abnahme der Kondensator- ladung, vermittels der Eichungstabelle des Elektrometers in Volt ausgedrückt, betrug an- fänglich 1 5 Minuten ; da jedoch das Messbereich des Elektrometers bei stärkeren Strahlungen dann nicht ganz ausreichte, so wurde die Be- obachtungszeit auf je lo Minuten reduziert, alle diese Messungen aber auf 15 Minuten umge- rechnet, um vergleichbar zu bleiben. 5. Die Art der Messungen am Elektrometer war durch den Umstand bedingt, dass die zu ermittelnden radioaktiven Intensitäten resp. die durch sie hervorgerufenen Steigerungen der Zerstreuungsgeschwindigkeiten elektrischer La- dungen wegen der eigenen Leitfähigkeit der unbeeinflussten Atmosphäre nur als Differenz- werte gefunden werden können, d. h. um die durch eine der Platten bewirkte Zunahme der Zerstreuungsgeschwindigkeit zu finden, musste von dem beobachteten Werte der Betrag des normalen Zerstreuungswertes in Luft abgezogen werden. Zahlreiche Versuche hatten, was ja auch sonst bekannt ist, gezeigt, dass die ge- wöhnliche Zerstreuungsgeschwindigkeit eines geladenen Elektrometers in kurzer Zeit häu- figen und ziemlich beträchtlichen Verände- rungen unterliegt. Es war daher nicht zulässig, von den beobachteten Zerstreuungsgeschwindig- keiten der Radiumschichten einen konstanten Betrag für die gewöhnliche Zerstreuungsge- schwindigkeit der unbeeinflussten Zimmerluft in Abzug zu bringen, vielmehr musste dieser letz- tere Betrag für jede Versuchsreihe besonders bestimmt werden. Eine einzelne Messung dieses Wertes für jede Versuchsreihe genügte nicht; es erwies sich vielmehr als notwendig, jede Versuchsreihe aus einer Anzahl abwechselnd aufeinander folgenden Messungen des zur Zeit bestehenden eigenen Zerstreuungsvermögens der Luft einerseits und der durch die Radium- strahlung gesteigerten Zerstreuungswerte ander- seits zu bilden. In der Regel wurden je 4 Messungen der Zerstreuung in unbeeinflusster Luft, abwechselnd mit je 3 dazwischen liegen- den Messungen der durch die Radiumplatten ge- steigerten Zerstreuung ausgeführt; bei schwachen Strahlungen wurden diese 7 Messungen zu je 10 Minuten auf 9 oder 11 vermehrt. Das Mittel aus den letzteren Beobachtungen ver- mindert um das Mittel der ersteren war der gesuchte Wert der durch das Radium bewirkten Zerstreuungsgeschwindigkeit der Ladung. Die Digitized by Google 784 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. Beobachtungen wurden auf diese Weise sehr zeitraubend; das hatte leider zur Folge, dass es unmöglich war, alle zu prüfenden Platten (deren Gesamtzahl etwa 12 betrug) täglich zu messen; im Mittel konnten täglich nur 2 Platten geprüft werden. Daher sind die bisherigen Beobachtungen noch recht lückenhaft; sie ge- nügen jedoch, den allgemeinen Charakter des radioaktiven Verhaltens der Platten, d. h. die allmähliche Abnahme und das schliess- liche Verschwinden der Radioaktivität der dünnen Radiumschichten unzweifel- haft hervortreten zu lassen. 6. Ehe ich hierauf näher eingehe, will ich einige Bemerkungen über eine für die Genauig- keit der Methode sehr gefährliche Fehler- quelle, deren Vermeidung anfänglich Schwierig- keiten machte, vorabschicken. Diese Fehler- quelle lag zunächst in dem auch sonst häufig beobachteten Eintreten einer gegenseitigen Be- einflussung der radioaktiven Körper, hier also der Platten, die man bekanntlich der Wirkung der Emanationen zuschreibt. Diese Beeinflussung konnte dadurch beseitigt werden, dass jedes einzelne Radiumpräparat für sich allein in einem geschlossenen Behälter — für die stärkeren Präparate Bleikapseln, für die schwächeren Papp- schachteln, die sich hierfür als ausreichend er- wiesen — aufbewahrt wurde; sämtliche Be- hälter wurden ausserdem, um die allmähliche Infektion der Messapparate zu verhindern, in einem grossen, vollständig mit Blei ausge- schlagenen Kasten aufbewahrt.') Die getrennte Aufbewahrung der einzelnen Radiumpräparate in geschlossenen Behältern hatte dann aber, wie sich bald zeigte, nach längerer Aufbewahrung eine merkwürdige Selbstinfektion der Platten zur P'olge. Wird eine solche Platte, nachdem sie einige Zeit hindurch eingeschlossen war, sofort nach Ent- nahme aus ihrem Behälter auf ihre lonisierungs- fähigkeit hin geprüft, so zeigt sich diese unge- wöhnlich gross, oft weit grösser als ihrer nor- malen Radioaktivität entspricht; die Intensität dieser anormalen Strahlung nimmt aber — ähnlich wie die Strahlung der durch Emanation aktivierten fremden Körper — rasch ab. Ich habe den Verlauf dieser Steigerung der loni- sierungstähigkeit einer sehr dünnen einge- schlossenen Radiumschicht noch nicht eingehen- der untersuchen können; jedoch scheint einer- seits die Steigerung um so grösser zu werden, je länger das Präparat in einem geschlossenen Behälter aufbewahrt worden war, so dass man von einer mit der Zeit zunehmenden An- i) Auch das Ausgangsmaterial, 20 mg Radiumbromid, wird seit Jahresfrist im Laboratorium in einem massiv gc- gussenen Bleibehälter von 14,5 kg Gewicht, dessen Wand- stärke überall 6 cm beträgt, aufbewahrt; das hat geäugt, um ilas Laboratorium vor der sonst häutig beiibichtctcn Infektion durch das Radium zu bcwidircu. reicherung der eingeschlossenen Radiumscbicht an radioaktiver Fähigkeit sprechen kann — anderseits scheint auch die für das völlige Ver- schwinden der anormalen Aktivität erforderliche Zeit um so grösser zu sein, je länger die Selbst- infektion gedauert hat. Es scheint daher, al> ob das Abklingen dieser von einem einge- schlossenen strsdilenden Körper in sich selbst hervorgerufenen gesteigerten Aktivität nach einem ähnlichen Gesetze erfolgt, wie das Ab- klingen der auf fremden Körpern induzierten Aktivität. — Die für das Verschwinden der anormalen lonisierungsfähigkeit erforderliche Zeit betrug unter den gewöhnlichen Verhält- nissen der hier besprochenen Messungen, d. h. wenn die Aufbewahrung der Präparate nur i oder einige Tage gedauert hatte, in der Regel nur einige Stunden, so dass es als normale^' Verfahren für die Vermeidung dieser Fehler- quelle genügte, jede Platte vor ihrer Unter- suchung einige Stunden lang oder von einem Tage bis zum andern offen in einem gut ventilierten Räume aufzustellen. Zu welchen enormen Beträgen aber die Selbstinfektion der Platten bei längerem Emgeschlossensein an- wachsen kann, dafür will ich noch folgendes Beispiel anfuhren, — das extremste von mir beobachtete. Eine zur zweiten Gruppe der Präparate (12 qcm radiumbedeckte Fläche.i gehörige Platte mit 0,00011 mg Radium war am 4. Juni 1904 angefertigt und bis zum 13. September, also während einer Zeit von 100 Tagen , beobachtet worden (vergl. Fig. 5 . Während dieser Zeit war ihre Radioaktivität an 17 Tagen gemessen worden. Das Maximum derselben war am 23. Juni, also am 19. Tage, mit 10,8 Volt P^ntladungsgeschwindigkeit in 15 Minuten (nach Abzug der gleichzeitig bestehen- den normalen Entladungsgeschwindigkeit der unbeeinflussten Atmosphäre, welche 13,1 Volt betrug) beobachtet worden. Von da ab bis zum 100. Tage nahm die Aktivität,, wenn auch mit einigen Schwankungen, so doch im ganzen stetig, ab, und betrug am letzten Beobachtungs- tage, 13. September, noch 2,6 Volt in 15 Minuten. Nunmehr mussten die Messungen wegen einer längeren Reise abgebrochen werden. Die Platte wurde eingeschlossen und am IJ^ Oktober, also nach 35 Tagen, ihrem Behälter wieder entnommen und gemessen. Bei regel- mässigem Weitergange der Strahlungsabnahme, ohne Selbstinfektion, konnte noch eine Ent- ladungsgeschwindigkeit von I — 2 Volt in 15 Minuten erwartet werden; die Messung aber ergab: 18. IG. 1—2 Uhr (bald nach Entnahme aus dem Be- hälter) 103,0 Volt in 1 5 Min. i9.'io. II — i2Uhrmorgens 19,8 „ „15 ,, 19.10. 7 — 8 Uhr abends. 1,0 „ .,15 .. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. 785 Die anfängliche anormale Wirkung der Platte auf die Entladungsgeschwindigkeit des Elektro- meters nach 3Stägigem Eingeschlossensein war also fast lomal so gross wie die während der ganzen Dauer ihrer Existenz erreichte normale Maximalwirkung von 10,8 Volt; nach 30 Stunden war von dieser ausserordentlichen Steigerung nichts mehr übrig geblieben. 7. Über die bisherigen Resultate meiner Be- obachtungen kann ich nunmehr folgendes mit- teilen: I. Die selbständige Radioaktivität aller meiner Platten ist durch die benutzte Methode noch nachweisbar und noch messbar. Im all- gemeinen zeigte sich in den ersten Tagen nach Herstellung der Platten zunächst ein Anwachsen ihrer lonisierungswirkung bis zu einem Maximum ; leider war es aber wegen der langen Zeit, die jede Bestimmung als Mittelwert aus 7 bis 11 Einzelbestimmungen von je 10 bis 15 Minuten Dauer in Anspruch nahm, nicht möglich, alle Platten vom Tage ihrer Herstellung an zu messen. Aus diesem Grunde konnte die Lage und Höhe des Maximums, wie sie aus den jedesmal erst nach mehreren Tagen wieder- holten Messungen geschlossen wurde, nur an- genähert ermittelt werden; es kann um mehrere Tage früher oder später und auch in grösserer Höhe erreicht worden sein. Ich gebe die Zahlen für das Maximum der Entladungswirküng in 15 Minuten so wie sie gefunden wurden: bei io~'J mg Ra 1,6 Volt bei io~* mg Ra nach 15 Tagen 10-'* „ 2,6 IO~' ,. 3,6 I0-« „ 6,0 10-^ „ 6.2 lo-J „11,6 10-3 „ 38,4 Es ist ersichtlich, dass die maximale Ent- ladungswirkung durchaus nicht im Verhältnis der strahlenden Radiummenge zunimmt; während jede Platte 10 mal so viel Radium enthält wie die vorhergehende, wächst die maximale Ent- ladungsintensität nur auf das 2 — 3 fache an. 2. Nach Erreichen des Maximalwertes der durch die Radiumplatten bewirkten Steigerung der Entladungsgeschwindigkeit des Elektro- meters nahm diese Steigerung allmählich ab und erreichte bei allen Platten von lo"" bis io~* mg Radium (ausgebreitet auf 1,2 qcm Fläche) nach einer mit der aufgebrachten Menge zunehmenden Zeitdauer ihr Ende, d. h. es wurde schliesslich ein Zeitpunkt erreicht, nach welchem kein durch die Platten bewirkter Unterschied in der Entladungsgeschwindigkeit des Elektro- meters mehr wahrgenommen werden konnte. Dieser Zeitpunkt wurde erreicht: lO" 10" 10 lO" 10 -6 -4 16 17 26 61 126 Die nächstfolgende Platte mit 10""* mg Ra ist im Augenblicke des Niederschreibens dieser Zeilen, d. h. nach etwa 140 Tagen, noch kräftig aktiv. Es sei noch bemerkt, dass in allen Fällen nach dem Eintritt des inaktiven Zustandes der Radiumplatten die Fortdauer der Inaktivität wiederholt kontrolliert wurde; in keinem Falle wurde ein späteres Wiederauf- treten des radioaktiven Zustandes, so- weit dieser am Elektrometer gemesssen werden konnte, beobachtet. — Es ist be- merkenswert, dass das Anwachsen der Lebens- dauer der Radiumpräparate mit zunehmender Radiummenge anfänglich, bei den schwächsten Präparaten, sehr langsam erfolgt (wobei jedoch ebenfalls eine gewisse Unsicherheit über die genaue Anzahl der Tage, nach welcher das Erlöschen der Aktivität eintrat, besteht) — bei den stärkeren Präparaten wächst die Lebens- dauer sehr rasch und wird so gross, dass die erwähnte Unsicherheit hinsichtlich des genauen Zeitraumes des Verschwindens der Aktivität nicht mehr wesentlich ins Gewicht fällt. Als Resultat dieser Elektrometer-Beobach- tungen hat sich somit ergeben, dass bei Ver- mehrung der Radiummenge einerseits eine Erhöhung der Strahlungsintensität, anderseits eine Verlängerung der sogen. Lebensdauer, d. h. der zeitlichen Dauer dieser anfänglich zunehmenden, dann bis zum Verschwinden abnehmenden Strahlung stattfindet. Die Figuren 2 und 3 lassen diese Verhält- nisse erkennen. Fig. 2 giebt die Kurven der Entladungsges ch windigkeiten der unbeeinflussten Luft zur Zeit der Messungen und darüber die Kurven der durch die Radiumpräparate ge- steigerten Geschwindigkeiten in Volt während 15 Minuten, so dass der schraffierte Zwischen- raum dieEntladungswirkung der Platten darstellt; die Figur lässt das allmähliche Zusammen- fallen beider Kurven und den Zeitpunkt dieses Zusammenfallens erkennen. Fig. 3 lässt die Form der Abnahmekurven besser erkennen; die unbeeinflussten Luftentladungen sind hier weggelassen worden, so dass als Ordinalen nur die aus Fig. 2 zu entnehmenden Differenzen beider Kurven, d. h. die Entladungswirkungen der Radiumplatten ftir sich allein aufgetragen sind. 8. Es muss zunächst überraschen, dass die von mir beobachtete, nur nach Tagen zählende Lebensdauer, d. h. die Dauer der Digitized by Google 786 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. WOOlmg V,o CfiOOOOlmq Vnoo % "ii «%' 4i «i «J «« ' 4 <> ^/ 4> ■TT-^, 0,0000001mg VxioOO '\ . I II.. -fc ..»^ ■ ?5 «•/« 0,0000000t mg Vtoooco % V, ^/,ir, «*. Fig. a. OfiOOtm^ '/to 10, W 30 W 60 OfiOOOtmg Ymo lo 90 w tu lio li« Tage V, 'V, Vi "% 0,00000) mg Viooo .Jl _ OfiOOOOOlmg Vnooo ^f 0,00000001 mg Vnoooo rig. 3. elektrotnetrisch gemessenen Radioaktivität sehr geringer Mengen von Radium so ausser- ordentlich kurz ist gegenüber den auf anderem Wege für sehr viel grössere Mengen berech- neten sehr langen Lebensdauer von tausend oder einigen Tausend Jahren. Trotzdem scheint hier kein Widerspruch zu bestehen. In Fig. 4 sind als Abszissen die von mir benutzten, auf der gleichen Fläche von 1,2 qcm ausge- breiteten, jedesmal um das lofache zunehmenden Mengen Radium (lO"'-* bis lO"^ mg), und darüber als Ordinaten die beobachteten zuge- hörigen Lebensdauern aufgetragen. Die daraus resultierende Kurve stellt also die elektro- metrisch gemessene Lebensdauer als Funktion der auf gleicher Fläche ausgebreiteten Menge des Radiums dar; man erkennt, dass die Kurve mit zunehmender Menge immer steiler ansteigt. Von io"~'' mg an steigt die für diese Radiuni- menge beobachtete Lebensdauer von 26 Tagen für jede Stufe auf mehr als das Doppelte der vor- hergehenden. Ist es nun — selbstverständlich nur als erster Annäherungsversuch — gestattet, die Kurve ihrem bisherigen Charakter ent- sprechend weiter zu extrapolieren, so wird sie — falls die Empfindlichkeit des Messinstruments dieselbe ist, wie in meinen Versuchen — eine Ordinate, welche etwa der 10. folgenden Stufe, entsprechend 10* mg Radium, zugebören würde, erst in einer Höhe schneiden, welche eine grosse Anzahl von Jahren darstellt. Nimmt man etwa als mittlere jedesmalige Zunahme den 3 fachen Wert der vorhergehenden Ordinaten- höhe, so würde sich für i g Radium eine Lebens- dauer von 26 •3" = etwa 1500000 Tagen oder etwa 4000 Jahren ergeben, was also schon Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. 787 mehr sein würde, als für gewöhnliche grössere Radiummengen angenommen wird. Derartige überschlägliche Rechnungen können natürlich nur als rohe Annäherungen angesehen werden, die aber doch erkennen lassen, dass meine Beobachtungen nicht in wesentlichem Widerspruche zu den auf anderem Wege er- haltenen Schätzungen der Curies, Ramsay u. s. w. stehen. Wesentlich scheint mir aber der Nachweis zu sein, dass die sogen. Lebens- dauer nicht für jede beliebige Menge Radium die nämliche ist, sondern dass sie als eine Funktion der vorhandenen Menge resp. der Dicke der Schicht, in der sie verteilt ist, angesehen werden muss. 9. Von Interesse ist weiter die Frage, ob eine gegebene Menge Radium eine gleiche oder eine verschiedene Stärke und Dauer der Aktivität besitzt, je nachdem sie auf einer kleineren Fläche in stärkerer Schicht oder auf einer grösseren Fläche in schwächerer Schicht ver- teilt ist. Zur Prüfung dieser Frage wurde die oben erwähnte zweite Reihe von Versuchs- platten mit io~' bis io~* mg Ra auf 12 qcm Fläche hergestellt. Die Versuche mit diesen Platten dauern noch fort; erst die schwächste Platte mit io~^ mg Radium ist gegenwärtig dem Erlöschen nahe; Fig. 5 zeigt die Aktivitäts- kurven während der ersten 100 Tage der Be- obachtung. Ein Vergleich mit Fig. 2 und 3 lässt erkennen, dass diese Kurve der obersten Kurve dieser Figuren, welche dieselbe Radium- menge auf 10 mal kleinerer Fläche betrifft, ähnlich ist; die Ordinaten sind nur wenig höher. Es scheint demnach, als ob die Aus- breitung der io~^ mg Radium auf 1,2 oder 12 qcm keinen grossen Unterschied in radio- aktiver Beziehung bewirkt habe. Jedoch kann Genaueres hierüber erst nach Abschluss dieses Teiles der Untersuchung gesagt werden. 10. Zum Schlüsse seien noch einige Beobach- tungen mitgeteilt, welche einen Vergleich der entladenden Wirkung der durch die Radium- platten ionisierten Luft mit der Fähigkeit der Platten, Szintillation und photographische Wirkung auszuüben, bezweckten. Die Szin- tillationswirkung war von Anfang an bei allen Platten, selbst den schwächsten, deutlich zu beobachten und Hess bei gelegentlicher Wieder- holung eine allmähliche Abnahme der Leucht- stärke des Zinkblendenschirms erkennen. Nachdem die einzelnen Platten am Elektro- meter keine Radioaktivität mehr erkennen Hessen, war doch zunächst immer noch bei völlig ausgeruhtem Auge und in völlig dunklem Zimmer eine äusserst schwache Szintillation der Zinkblende durch das Glas der Platten hindurch zu erkennen, die allerdings einen anderen Charakter angenommen hatte. Während bei den noch genügend aktiven Platten die Zink- blende in 2 mm Abstand unter der Radium- schicht schwach aber deutlich leuchtete und am Rande des Lichtscheines bei Beobachtung mit der Lupe zahlreiche Lichtpunkte in raschem Wechsel aufblitzten, waren bei den „toten" Platten nur noch hier und da einzelne dieser Blitze zu erkennen ; die Fläche selbst war voll- kommen dunkel und die vereinzelt auftretenden Lichtblitze wurden immer seltener. Es war somit die Zinkblende imstande, noch eine äusserst geringe Reststrahlung der Platten, für deren Nachweis das Elektro- meter nicht mehr empfindlich genug war, erkennen zu lassen. II. ÄhnUch verhielt es sich mit der photo- graphischen Wirkung, die bei erschöpften Platten allerdings eine ausserordentlich lange Expo- sitionsdauer erforderte. Eine Platte, welche in 15 Minuten noch etwa i Volt Zerstreuungs- intensität besass, gab bei 3 tägiger Expositions- dauer in 3 mm Abstand von der photographi- schen Platte noch ein gutes Bild einer zwischen- gelegten Lochplatte; nachdem das Elektro- meter keine Aktivität mehr erkennen Hess, war nach derselben Expositionsdauer das Bild der Lochplatte zwar noch entstanden, aber nur noch äusserst schwach. Eine sehr geringe Reststrahlung war also auch photo- graphisch noch nachweisbar. 0,00011 m.g Vfoo. -H P-»-) +' P- ■ I III I HH) Fig- 5- Digitized by Google 788 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. . Von Interesse war ferner der Nachweis, dass diese Reststrahlung, wie es scheint, nur noch aus leicht absorbierbaren «-Strahlen besteht. Eine zwischengelegte dünne Aluminiumschicht verhinderte selbst nach 4tägiger Exposition die Entstehung eines Bildes vollkommen. Die nahe der Grenze der Aktivität angelangten Radium- platten scheinen demnach nur noch a-Strahlen auszusenden — ähnlich wie Polonium und Radiotellur. 1 2. Ich habe die Absicht, die vorstehend be- sprochene Untersuchung weiterzufuhren resp. sie, wenn möglich, mit verbesserten Hilfsmitteln an einer kleineren Zahl von Radiumpräparaten zu wiederholen ; ich hoffe dann mancherlei Un- sicherheiten, die bei der bisherigen Arbeit nicht zu vermeiden waren, beseitigen und einige während der Untersuchung aufgetauchte Fragen prüfen zu können. Diskussion- Stark- Göttingen : Es handelt sich hier um die Kardinalfrage der Radioaktivität, um die Frage, ob der Prozess abhängig ist von der Konzen- tration des Radiums, also von physikalisch- chemischen Bedingungen desselben oder nicht. Bis jetzt habenBecquerel, Rutherford und andere gefunden, dass er nicht davon abhängig ist. Es giebt ein Gesetz für die radioaktiven Pro- zesse, das dafür spricht, dass die Vorgänge nicht von der Konzentration abhängig sind. Es ist das Exponentialgesetz (A==Aü-e~^') für das Abklingen der einfachen Aktivität bei- spielsweise von Emanation oder Induktion. Dieses ist das Gesetz der monomolekularen Re- aktion. Aus ihm kann man rückwärts schliessen, dass die Konzentration keinen Ein- fluss auf den Verlauf der radioaktiven Prozesse haben kann. Nun stehen diese schönen Versuche hier, gegen deren experimentelleSeite ich nichts sagen möchte. Aber ich möchte bei der sehr wichtigen Frage bitten, langsam vorzugehen. Ich stehe auf dem Standpunkt von Rutherford, dass die Konzentration keinen Einfluss auf die Vor- gänge haben kann. Und ich möchte von diesem Standpunkt aus versuchen, eine andere Erklärung der Versuche des Herrn Vortragenden zu geben. Hat man ein älteres Radium-Präparat, so hat man in der Regel ein Gemisch von Ra- dium, Emanation und den verschiedenen In- duktionen. Bei der Umwandlung von Radium in Emanation und von Emanation in Induktion be- kommt man nur «-Strahlen, die ß- und y-Strahlen treten erst bei der Umwandlung der Induktionen auf Nun war die Versuchsanordnung so ge- troffen, dass hauptsächlich nur j9-Strahlen zur Wirkung kommen konnten; denn die a-Strahlen konnten in den cylindrischen lonisierungsraum infolge ihrer grossen Absorption nicht gelangen. sondern wurden zum grössten Teil bereits ausserhalb in der Luft vor dem Zerstreuungs- raum absorbiert. Nun scheint mir die Sache so zu liegen: Es wurde zunächst aus der Lösung auf die Platte Radium mit seinen sämtlichen Um- wandlungsprodukten niedergeschlagen und zur Wirkung kam die schon vorhandene Induktion, die mit niedergeschlagen wurde. Diese wirkte zunächst und gab /9-Strahlen, und solange die Induktion vorhanden war, schien das Radium zu leben. Diese Induktion verschwand allmählich, und darum schien das Radium zu sterben; aber in Wirklichkeit starb nur die Induktion. Bleiben aber mussten noch die a-Strahlen, welche bei der Umwandlung von Radium in Emanation auftreten. Und in der That vermochten ja die niedergeschlagenen Schichten auch nach dem scheinbaren Tode des Radiums noch ein Szin- tillieren der Sidotblende und eine photogra- phische Wirkung hervorzubringen, wie es von a-Strahlen zu erwarten ist. Gegen diese Er- klärung könnte man einwenden, dass auch auf den Platten beständig Emanation und Induktion entwickelt wurde, und dass daher auch beständig |3-Strahlen hätten da sein müssen. Aber e« konnte unter gewählten Versuchsbedingungen aus den Platten immer Emanation entweichen, und es wird um so weniger Emanation zurück- bleiben, um so weniger Radium auf der Platte vorhanden ist. Infolgedessen kann sich bei ge- ringer Schichtdicke kein Gleichgewichtszustand für /J-Strahlen auf der Platte herstellen. Bei dicken Schichten mag Emanation zurückbleiben, es entwickelt sich dann auf der Platte Induktion und /3-Strahlen können wieder auftreten. Desto länger lebt dann scheinbar das Radium. Die Kurven nehmen ja auch bei grösserer Dicke zuletzt, wie mir scheint, einen horizontalen Ver- lauf an; es stellte sich also ein Gleichgewichts- zustand zwischen Radium, Emanation und In- duktion her, und dank der letzteren kamen wieder /^-Strahlen zur Emission. Es starb also, um es noch einmal kurz zu sagen, in den Ver- suchen die Induktion, nicht das Radium. Das, glaube ich, ist eine mögliche Erklärung der beobachteten Thatsachen. Vielleicht ist aber auch die Erklärung des Vortragenden oder eine andere richtig. Voller: Die Auf&ssung des Herrn Vor- redners, dass die Strahlung der Präparate eine absorbierende Platte hätte durchdringen müssen so dass nur (S-Strahlen hätten beobachtet werden können, beruht auf einem Irrtum. Die Strah- lung traf frei auf den inneren Cylinder de- Eber tschen Kondensators; nur Luft war zu durchdringen. Die Existenz der a-Strahlen in der Nähe des Verschwindens der Entladungs- fähigkeit der Platten, die sich durch Szintillation und Wirkung auf die photographische Platte zeigt, war wie diese Wirkung sehr gering, während sie Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. 789 in ilen früheren Zuständen sehr kräftig war. Die zuerst gestorbene oder unwirksam gewordene Platte zeigte überhaupt keine Radioaktivität mehr, weder durch Szintillieren, noch durch Wirkung auf die photographische Platte. Die Induktion dürfte bei den stärkeren Präparaten, die jetzt noch leben, keine Rolle gespielt haben, denn bei ihnen ist von einer Abnahme der Wirkung überhaupt noch keine Rede. Nernst-Göttingen: Ich glaube, man wird all- gemein, wenn man mit so geringen Substanz- mengen operiert, immer nach einiger Zeit finden, dass die Wirkung verschwindet. Hat man z. B. eine Goldschicht auf eine Silberschicht aufge- tragen, so wirkt sie lange Zeit hindurch, aber nach einiger Zeit verschwindet die Farbe des Goldes. Man nimmt in diesem Falle an, dass das Gold in das Silber hinein wandert. Trägt man z. B. eine Chlor-Natriumlösung auf eine Glasplatte sehr dünn auf, so bin ich überzeugt, anfangs wird man die Spektralwirkung fin- den, aber nachher wird sie verschwinden. Jede Reaktion einer dünnen Schicht verschwindet in messbarer Zeit. In dem zuerst erwähnten Falle wird man Bedenken tragen, zu sagen, das Gold ist gestorben. Es kann ja hier so sein, aber ich würde Bedenken tragen, es so auszudrücken, es kann auch etwa.s ganz anderes sein. Voller: Für meine Auffassung spricht die Regelmässigkeit der Abnahme der Wirkung, dann aber auch der wichtige Umstand, dass bei einer etwaigen Absorption des Radiums durch das Glas keine «-, sondern nur ß- und y-Strahlen hätten austreten können, während das Gegen- teil beobachtet wurde. Ich bin den Herren jedoch dankbar für die Winke, die natürlich sehr beachtenswert sind. S c h a e fe r- Breslau : Auf der ersten Tafel fing «las Präparat sehr schwach an und wurde dann sehr kräftig. Also zuerst musste man sagen, es war schon fast tot und dann wurde es wieder lebendig. Anfangs schien es, dass es nur etwa noch 14 Tage zu leben hatte und nach 6 Wochen war es wieder ebenso wie früher geworden. Man muss also bei dieser Schätzung sehr vorsichtig sein. Voller: Das ist ein Missverständnis; der- artiges ist nicht beobachtet worden. Ich möchte darauf aufmerksam machen, dass bekannt ist, dass bei Radiumpräparaten immer erst eine gewisse Zeit vergehen muss, ehe das Maximum der Wirkung erreicht wird. Schaefer: Der angebliche Unterschied zwischen Polonium und Radiotellur lässt sich durch solcheVersuche vielleicht erklären. Marck- wald behauptet Konstanz der Wirkung der Radio- tellur, während das Polonium nach Angabe der Curies abnehmen; nun haben wir im Institut einen Stab aus Radiotellur von Marckwald, dessen Wirksamkeit kolossal heruntergegangen ist. Dass Marckwalds eigene Radiotellur- präparate sehr konstant sind, d. h. eine lange Lebensdauer besitzen, erklärt sich vielleicht daraus, dass auf ihnen das Radiotellur eine grosse Konzentration besitzt. Auf den in den Handel gebrachten, käuflichen Stäben wird das Radio- tellur nur in feiner Verteilung vorhanden sein, und daher wird ihre Wirksamkeit heruntergehen. Auf Marckwalds eigenen Stäben, die sehr wertvoll sind, ist das wohl nicht der Fall. Darauf wird der Unterschied wohl beruhen. Mir scheint der Unterschied zwischen Polo- nium und Radiotellur, den Marckwald be- hauptet, nicht vorhanden zu sein, jedenfalls scheint mir die Konstanz oder Inkonstanz der Wirkung kein Grund für eine Unterscheidung zwischen Radiotellur und Polonium. ORIGINALMITTEILUNGEN. Die N-Strahlen. Von R. W. Wood. Die vergeblichen Anstren gungen einer grossen Anzahl von Experimentalphysikern, irgendwel- chen Beweis für die Existenz der TV-Strahlen zu er- halten, und die fortgesetzte Veröffentlichung von Arbeiten, die neue und immer merkwürdigere Eigenschaften dieser Strahlen verkündeten, be- stimmten mich, eines der Laboratorien zu be- suchen, in welchen die anscheinend besonderen Bedingungen vorhanden zu sein scheinen, welche für die Manifestation dieser höchst illusorischen Strahlungsart notwendig sind. Ich muss gestehen, dass ich in einiger- massen skeptischer Gemütsverfassung hinging, aber mit der Hoffnung, von der Realität der Phänomene überzeugt zu werden, deren Ver- . öffentlichungen man mit so grossem Skeptizis- i mus gelesen hat. Nachdem ich drei Stunden oder mehr als Zeuge verschiedener Experimente zugebracht habe, bin ich nicht nur nicht in der Lage, über eine einzige Beobachtung zu berichten, welche die Existenz der Strahlen anzuzeigen schiene, sondern ich ging vielmehr fort mit der festen Überzeugung, dass die wenigen Experi- mentatoren, welche positive Resultate erhalten haben, in irgendeiner Weise getäuscht worden sind. Ein etwas ausfuhrlicher Bericht über die Versuche, welche man mir gezeigt hat, zu- Digitized by Google 790 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. sammen mit meinen eigenen Beobachtungen, dürfte von Interesse sein für die vielen Phy- siker, welche Tage und Wochen mit vergeb- lichen Anstrengungen zugebracht haben, die merkwürdigen Versuche zu wiederholen, welche während des jüngst verflossenen Jahres in den wissenschaftlichen Zeitschriften beschrieben wor- den sind. Das erste Experiment, dessen Zeuge zu sein ich den Vorzug hatte, war das behauptete Auf- leuchten eines kleinen elektrischen Funkens, wenn die A-Strahlen mittels einer Aluminium- linse auf denselben konzentriert werden. Der Funken war hinter einem kleinen Milchglas- schirm angebracht, um das Licht diffus zu machen, dessen Leuchtkraft sich ändern sollte, wenn man die Hand zwischen den Funken und die iV-Strahlen-Quelle einschaltete. Es wurde behauptet, dass dies äusserst deutlich wahrzu- nehmen sei, doch war ich ausserstande, die geringste Veränderung zu entdecken. Dies wurde als auf einem Mangel an Empfindlichkeit meiner Augen beruhend er- klärt, und um die Sache, zu prüfen, schlug ich vor, dass man versuchen möchte, durch Be- obachtung des beleuchteten Schirmes die Zeit- punkte genau anzugeben, wann ich meine Hand in den Gang der Strahlen einschaltete. In keinem Falle wurde eine korrekte Ant- wort gegeben; der Schirm wurde abwechselnd als dunkel und hell bezeichnet, wenn ich meine Hand unbeweglich in dem Strahlengang hielt, während die Schwankungen, welche beobachtet wurden, wenn ich meine Hand bewegte, in keinerlei Zusammenhang mit ihren Bewegungen standen. Man zeigte mir eine Anzahl von Photo- graphien, welche das Aufleuchten des Bildes zeigten, und eine Platte wurde in meiner Gegenwart exponiert, aber die Bedingungen waren derartig, dass sie viele Fehlerquellen zu- liessen. In erster Linie schwankt die Licht- stärke des Funkens fortwährend um einen Be- trag, den ich auf 25 Proz. schätzte, ein Um- stand, der allein schon ein genaues Arbeiten unmöglich machen würde. Zweitens werden die beiden Bilder („mit und ohne TV^-Strahlen") zusammengesetzt aus einer Anzahl kurzer Ex- positionen in der Weise, dass der Platten- halter alle 5 Sekunden zurück und vorgeschoben wurde. Es erscheint mir durchaus möglich, dass der Unterschied in der Helligkeit der beiden Bilder herrühren kann von einer wieder- holten Begünstigung der Exposition eines der Bilder; dieselbe kann ganz unbewusst sein, aber sie kann auch geleitet werden von der vorher- gehenden Kenntnis der Versuchsanordnung. Es wird behauptet, dass alle derartigen Zu- fälligkeiten unmöglich gemacht seien durch Veränderung der Bedingungen, d. h. durch Veränderung der Stellungen des Schirmes, aber es muss daran erinnert werden, dass der Ex- perimentator um die Veränderung weiss, und unbewusst beeinflusst werden kann, den Platten- halter einen Bruchteil einer Sekunde länger auf einer Seite zu halten als auf der anderen. Ich bin ganz sicher, dass wenn eine gemeinsame Versuchsreihe in diesem Laboratorium ausge- führt werden würde von dem Urheber der photographischen Versuche und den Professoren Rubens und Lummer, die bekanntlich ver- gebens versucht haben, sie zu wiederholen, dass dann die Fehlerquelle gefunden werden würde. Das nächste Experiment, welches man mir zeigte, war die Ablenkung der Strahlen durch ein Aluminiumprisma. Die Aluminiumlinse wurde entfernt und ein Schirm aus nassem Karton mit einem 2 oder 3 mm breiten verti- kalen Spalt an ihre Stelle gesetzt. Vor dem Spalt stand das Prisma, von welchem behauptet wird, dass es das Strablenbündel nicht nur zur Seite ablenkt, sondern es auch zu einem Spek- trum ausbreitet. Die Lagen der abgelenkten Strahlen wurden lokalisiert durch einen schmalen senkrechten Strich von phosphoreszierender Farbe, vielleicht 0,5 mm breit, auf einem Stück trocknen Kartons, welches mittels einer Teil- maschine entlang bewegt wurde. Es wurde bdiauptet, da.ss eine Schrauben- drehung, welche einer P'ortbeweg^ng von weniger als 0,1 mm entspräche, hinreichend sei, um eine Veränderung in der Leuchtstärke des phosphoreszierenden Striches zu verursachen, wenn derselbe durch das vV-Strahlen-Spektrum hin bewegt wird, und das bei einem 2 oder 3 mm breiten Spalt! Ich gab meiner Über- raschung* darüber Ausdruck, dass ein 3 mm breites Strahlenbündel in ein Spektrum zerlegt werden könnte, mit Maximis und Minimis von weniger als 0,1 mm Abstand, und man sagte mir, dass dies eine der unerklärlichen und er- staunlichen Eigenschaften der A'-Strahlen sei. Ich war nicht imstande, irgendwelche Änderung in der Leuchtstärke des phosphores- zierenden Striches zu sehen, wenn ich ihn ent- lang bewegte, und ich fand späterhin, dass das Fortnehmen des Prismas (wir waren in einem dunklen Zimmer) die Einstellung der Maxima und Minima im abgelenkten (!) Bilde nicht im geringsten zu beeinflussen schien. Ich schlug dann vor, man möchte versuchen, mittels des phosphoreszierenden Schirmes zu bestimmen, ob ich das Prisma mit seiner brechenden Kante nach rechts oder nach links stellte, aber weder mein Kollege noch sein Assistent bestimmte die Stellung in einem ein- zigen Falle richtig. (Es wurden drei Versuche gemacht.) Die Misserfolge wurden einer Ermüdung zugeschrieben. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. 791 Man zeigte mir darauf ein Experiment anderer Art. Ein kleiner Schirm, auf den eine Anzahl Kreise mit Leuchtfarbe aufgezeichnet waren, wurde auf den Tisch im Dunkelzimmer gestellt. Die Annäherung einer grossen Stahlfeile sollte das Aussehen der Zeichnung verändern, indem sie dieselbe heller und deutlicher erscheinen Hesse. Ich selbst konnte keine Veränderung sehen, obwohl das Phänomen als über jede Frage er- haben geschildert wurde, da die Veränderung sehr ausgeprägt sei. Ich hielt nun die Feile hinter meinem Rücken und bewegte meinen Arm in der Richtung gegen den Schirm hin und von ihm fort, und mein Kollege beschrieb die gleichen Veränderungen. Ein Zifferblatt in einem ganz schwach be- leuchteten Zimmer sollte ^viel deutlicher und heller werden, wenn man die Feile vor die Augen hielt, infolge einer besonderen Wirkung der von der Feile ausgesandten Strahlen auf die Netzhaut. (Dieser Versuch stammt, wie ich glaube, aus einem anderen Laboratorium.) Ich vermochte nicht die geringste Veränderung zu sehen, obgleich mein Kollege sagte, dass er die Uhrzeiger deutlich sehen könne, wenn er die Feile in der Nähe der Augen hielte, während sie vollständig unsichtbar wären, wenn man die Feile entfernte. Das Zimmer war matt erleuchtet durch eine herunter geschraubte Gasflamme, wodurch Kontrollversuche ohne die Feile unmöglich waren. Dieselben Verände- rungen im Aussehen des Zifferblattes wurden angegeben, als ich die Feile vor die Augen des Beobachters hielt, und ich fand, dass die Substituierung eines hölzernen Stockes, der in dem matt erleuchteten Zimmer nicht von der Feile unterschieden werden konnte, den Ver- such in keiner Weise beeinträchtigte, denn es wurden die gleichen Veränderungen gesehen wie zuvor. Die Substituierung des hölzernen Stockes an Stelle der Feile geschah natürlich ohne Wissen des Beobachters. Ich muss bekennen, dass ich das Labora- torium mit einem deutlichen Gefühl der Nieder- geschlagenheit verliess, nicht nur, weil es mir ■ nicht gelungen war, ein einziges Experiment von überzeugender Natur zu sehen, sondern auch infolge der fast sicheren Überzeugung, dass alle Veränderungen in der Leuchtstärke oder der Deutlichkeit von Funken und Phosphores- zenzschirmen (welche den einzigen Nachweis für die W-Strablen liefern) rein imaginär sind. Es erscheint befremdlich, dass nach der Arbeit eines Jahres über den Gegenstand nicht ein einziges Experiment ersonnen worden ist, das einen kritischen Beobachter irgendwie davon zu überzeugen vermöchte, dass die A'-Strahlen überhaupt existieren. Was die Funkenphotographien angeht, welche als objektiver Beweis für die Wirkungen der Strahlen betrachtet werden, so habe ich nur zu sagen, dass ich ihnen sehr zweifelnd gegen- über stehe. Es könnten leicht Experimente erdacht werden, welche den Gegenstand ausser allem Zweifel setzen würden, beispielsweise das folgende: Es mögen zwei Schirme hergerichtet werden ; der eine bestehe aus zwei dünnen Aluminium- blättchen, zwischen welche einige Blätter nassen Papiers gelegt seien, und welche längs der Kanten hermetisch durch Wachs miteinander verbunden seien; der andere Schirm sei genau ähnlich, möge aber trockenes Papier enthalten. Es mögen mit den beiden Schirmen ein Dutzend oder mehr Photographien aufgenommen werden, und zwar so, dass diejenige Person, welche die Platten exponiert, nicht wissen möge, welcher Schirm in jedem einzelnen Falle angewandt wird. Da einer der Schirme für die yV-Strahlen undurchlässig, der andere durchlässig ist, so würden die erhaltenen Photographien Aufschluss geben. Es würden zwei Beobachter erforder- lich sein, von denen einer die Schirme a»is- wechseln und über den in jedem Falle ange- wandten Schirm Protokoll fuhren müsste, während der andere die Platten zu exponieren hätte. Gelegentlich müsste derselbe Schirm für zwei aufeinander folgende Aufnahmen benutzt werden, und es müsste für die Person, welche die Platten exponiert, die Möglichkeit ausgeschlossen sein, irgendwie zu wissen, ob ein Wechsel vor- genommen wäre oder nicht. Ich bin sicher, dass, wenn man einen Tag oder zwei auf irgendein derartiges Experiment verwenden würde, man sehen würde, dass die Änderung in der Dichte der photographischen Bilder keinerlei Zusammenhang mit der Natur des benutzten Schirmes haben würde. Warum können nicht die Experimentatoren, welche Ergebnisse mit vV-Strahlen erhalten, und diejenigen, welche keine erhalten, eine Reihe von Versuchen gemeinsam ausführen, wie dies erst im letzten Jahre Cremieu und Pender gethan haben, als Zweifel an der Realität des Rowland-Effekts ausgesprochen wurden? Brüssel, 24. Sept. 1904. (Aus dem Englischen übersetit von Max IklO.) (Eingegangen 29. September 19O4.) Digitized by Google 792 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. Über die Abhängigkeit der Stromstärke, Leistung sowie des Wirkungsgrades der In- fluenzmaschinen von dem Entladepotential. Von Heinrich Wommelsdorf. § I. Beschreibung der Versuchsmaschine. (Vorläufige Mitteilung.) Bevor ich auf das eigentliche Thema dieser Abhandlung übergehe, sei mir gestattet, der Verständlichkeit halber, die benutzte Versuchs- maschine, eine „Kondensatormaschine mit Dop- peldrehung", wie ich sie benannt habe, kurz zu beschreiben. Da dieselbe gegenüber meiner ersten Veröffentlichung vom Jahre 1902') in einer neuen Ausführungsform erscheint, so mag die in Fig. i schematisch und in Fig. 2 und 3 nach photographischen Aufnahmen wiederge- gebeneKondensatormaschinemitDoppeldrehung und die daran geknüpfte kurze Beschreibung gleichzeitig als vorläufige Mitteilung dienen. Eine eingehende Besprechung der Konstruktionsan- ordnungen, im besonderen für grössere Maschinen von noch grösserer Scheibenzahl und solcher, wie sie in der Praxis, bespielsweise in den Händen von Ärzten zur Ausübung der Röntgen- technik und Elektrotherapie Verwendung finden sollen, werden erst später in einer besonderen Abhandlung erscheinen. Die neue, auf einer besseren Scheibenlagerung beruhende Ausführungsform (D. R. P. a. angem. am 7. März 1904) der Kondensatormaschinen, D. R.-P., 1902 besteht darin, dass sämtliche in ein und derselben Richtung umlaufenden ringförmig ausgebildeten Scheiben a bezw. h durch parallel zur Achscnrichtnng angebrachte Träger r bezw. r l) H. Wommelsdorf, Ann. il. Phys. 9, 651, 1902. mit zwei oder — wie in den vorliegenden Figuren — mit einer starken isolierenden Scheibe bezw. radförmigen Körper d bezw. f starr ver- bunden sind, die auf einer festen Achse dreh- bar gelagert, eine gemeinsame Rotation aller Scheiben herbeiführt. Die sogenannten Arbeitsscheiben a bezw. h selbst bestehen entweder aus je einer Einzel- scheibe, in der die Sektoren allseitig eingebettet (einvulkanisiert) sind, oder sie bestehen, wie in I der ersten Veröffentlichung beschrieben und bei I der benutzten Versuchsmaschine (Fig. i und 2) praktisch ausgeführt wurde, aus je zwei Einzel- scheiben. Zwischen den inneren einander zu- gekehrten Oberflächen derselben und auf den Aussenseiten der äusseren Scheiben ist eine ge wisse Anzahl, in unserem Falle von 30 Stanniol- sektoren angebracht. Sämtliche in einer der . Achsenrichtung parallelen Linie liegenden Sek- I toren stehen miteinander vermittels eines I schmalen radialen Stanniolstreifens teils mit den als Bolzen ausgebildeten Trägern c, teils mit dünneren Kollektorstangen k in leitender Ver- bindung, die wie die Bolzen c parallel zur Achsen- I richtung in der Ebonitscheibe d und e be- i festigt sind. Die Kollektorstangen k sowie die Bolzen c und e endigen entweder in Metallkugeln bezw. abgerundeten Muttern / oder sind mit beson- ! deren Kugeln m leitend verbunden. Die hier- \ durch gebildeten Kugelreihen dienen zur Elek- trizitätsabnahme und Polarisation der Scheiben und können daher ohne weiteres als „Hoch- spannungskollektoren" betrachtet und bezeichnet werden. Um die Scheiben vor Staub und sonstigen äusseren Einflüssen zu schützen, ist um die äusseren Scheiben a, die beiläufig durch zwischen- geschobene auf den Bolzen c bezw. e sitzende Ringe k bezw. / in dem richtigen Abstände von- einander gehalten werden, ein dünner biegsamer Ebonitkarton mit durch Seidenfilter verschlos- senen Ventilationsöffnungen gelegt und an den Ringen h der Träger c befestigt (vergl. Fig. 3); desgleichen sind die Öffnungen an der rechten rad- fbrmig ausgebildeten Trägerscheibe /"mit durch- scheinend dünner, die Luft leicht durchlassender Seide abgeschlossen (Fig. 2). Bei vollkommeneren Maschinen, im beson- deren von grösserer Scheibenzahl und solchen von sehr hohen Tourenzahlen (« =- 2000) wird die in Fig. i und 2 wiedergegebene Anordnung nicht unwesentlich verändert. Alsdann werden (D.R.P.a. vom 7. März 1904) sowohl die Scheiben b wie auch die äusseren Scheiben a nicht wie in Fig. I nur einseitig, sondern auf beiden Seiten, also im ganzen von je zwei Träger- scheibeii f bezw. d gehalten. Die auf den ersten Blick sich ergebenden Schwierigkeiten der Lagerung, im besonderen aber der Elektrizitäts- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 24. 793 abnähme von dem inneren Kollektor m wurden in sehr einfacher und befriedigender Weise ge- löst; auf diese bei der Versuchsmaschine nicht ausgeführte, für die Praxis jedoch am wichtigsten erscheinende Anordnung werde ich — wie ge- sagt — an besonderer Stelle später zurück- kommen. — — — Hinsichtlich der Grössen Verhältnisse der zu den Messungen benutzten Maschine, Fig. 2 und 3, füge ich noch hinzu, dass dieselbe ausser den an den beiden Aussenseiten befindlichen zwei einfach wirkenden S(;heiben im ganzen «3.69 Nuto- leistung in Watt 0,262 0,416 0,538 0,59 0,623 0,654 . 0,630 0,677 0,716 0,74 0,837 0.869 0,853 0,888 0,767 0,818 Anfge- I wendete Leistung Et in Watt 2,08 2.23 2,41 2,47 2,53 2,58 2,574 2,70 2,78 ■2,89 3.»3 3.26 3.39 3,5S 3.57 3.69 Wirkungs- grad t)t in Proz. 12,55 18,65 22,38 23.9 *4,7 25.4 24>5 25.1 25.7 25.6 26,7 26,7 26,2 25,0 2«.5 22,2 sam bis zu ca. i(X)CX)o Volt auf den Wert von 17,8 Mikro-Amp^re herabzusinken. Die aufzuwendende Leistung Ee wächst bei der Versuchsmaschine genau proportional mit der Entladespannung; die Nutzleistung En und infolgedessen der elektrische Wirkungs- grad Tje wächst zuerst bis zu ca. 40000 Volt schnell, sodann nach einem scharfen Knick langsam von 50000 Volt an weiter geradlinig bis zu ca. looooo Volt. Für alle Entlade- spannungen von 50 — 100 Kilo -Volt ist der Wirkungsgrad der Maschine nahezu derselbe, nämlich ca. 26 Proz. Sämtliche Messresultate sind in der Tabelle zusammengestellt worden und in der Fig. 4 in der Weise dargestellt worden, dass für alle Kurven die Spannungen in Kilo-Volt als Ab- szissen eines Koordinatensystems aufgetragen worden sind. Die zugehörigen Werte für den Nutzstrom bei einer Umdrehung der Scheiben in der Sekunde sind in Mikro-Amp^re als Ordi- naten eingezeichnet. Die Werte fiir die mittels Flaschen gemessene Hochspannungsnutzleistung V Eh = Jh • , sowie die für eine Scheibenum- 2 drehung in der Sekunde aufgewendete Leistung Ee sind in Watt (Werte rechts angegeben), end- lich die Werte für den jeweiligen Wirkungsgrad 1]^ • io~' in Prozenten von Et aufgetragen. Wie man aus dem Verlauf der Stromkurve ersieht, wächst die Stromleistung der benutzten Versuchsmaschine, von der Entladespannung o angefangen, zunächst um ein Geringes bis zu einem bei ca. 30000 Volt liegenden Maximal- wert von 28,5 Mikro- Ampere, um sodann lang- to- so- 50- Fig. 4- Für IVmärehunfi äfr Scheiben inäer Sekunde to 20 30 hO so 60 10 XilovolU JP» ► »o 100 110 no (BOOOOTM (Vergl. auch Fussnote 2 der Tabelle.) Von ca. 1 00000 Volt an bis zu den höchsten von der Maschine mit Sicherheit lieferbaren Spannungen von 120000 Volt (die grösste Schlagweite der Versuchsmaschine zwischen den in Fig. 2 ersichtlichen Elektroden beträgt bei- läufig 255 mm, vergl. den Schluss von Kapitel i) fallen sodann die Werte für Jh, Eh und >?«. rasch um ein Beträchtliches ab. Der Grund für diesen plötzlichen Abfall der Kurven während dieser dritten Periode ihres Verlaufes liegt an einer Eigentümlichkeit der Polarisatorstellung, und ist, die Kenntnis der bereits citierten Abhandlung über den „Einfluss der Polarisatorstellung" vor- ausgesetzt, leicht zu geben: Es wurden näm- lich sämtliche Werte für die Stromstärken Jh der Maschine in der Weise erhalten, dass die Polarisatoren dabei vermittels der in Fig. 2 sichtbaren Skala in ihrer günstigsten vorher ermittelten Winkelstellung zueinander eingestellt waren, also für die Spannungen unter lOOOOO Volt unter einem „Polarisatorwinkel", der hinreichend gross war, dass die Maschine alsdann sowohl in ihrem Innern auf den Scheiben wie auch im Äusseren nutzbaren Stromkreise die grösste Elektrizitätsmenge erzeugte. Dieser Winkel muss — wie ich in jener Abhandlung gezeigt habe — für die Versuchsmaschine. ^45" be- tragen. Da nun für die grösseren Entladespan- nungen von 100 — 120 Kilo- Volt, um eine auf- Digitized by Google 796 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. tretende Entladung der Elektroden nach den Polarisatoren hin zu verhindern, diese zur Er- reichung der grössten nach aussen hin auftre- tenden nutzbaren Stromstärken unter kleineren Winkeln (nämlich als 45") einzustellen sind, als wie erforderlich ist, damit die Maschine in ihrem Innern auf den Scheiben wie überhaupt unab- hängig von der Entladespannung die maximale Stromstärke erzeugt, so muss sich ilaturgemäss in diesem Bereiche ein schnellerer Abfall der Kurven von Jn und infolgedessen auch der von Eh und r^e einstellen, als wie man nach dem Verlaufe dieser Kurven in dem Bereiche von ca. 50000 — 100000 Volt hätte annehmen sollen. Gleiche Polzahl vorausgesetzt, wächst bei einer Veränderung der Maschinengrösse die bei einer Scheibenumdrehung gelieferte Elektrizitäts- menge, also auch Jn der Fig. 4, so ziemlich für alle Spannungen nahezu proportional mit dem Quadrat des Scheibendurchmessers, des- gleichen annähernd auch die Werte von En und El. Der Wirkungsgrad i\e ist in hohem Masse von den Sektorverhältnissen abhängig, im be- sonderen von der Grösse und dem Abstände der Sektoren vom Rand, von der mehr oder weniger innigen Verbindung mit den Kollektorstangen etc. Der letztere Umstand ist im besonderen auch für den Verlauf der Stromkurve Jn inner- halb des Bereiches von ca. o — 30000 Volt mass- gebend. In dieser Hinsicht waren bei der be- nutzten Versuchsmaschine nur 10 Kollektor- stangen mit den zugehörigen Sektoren gut ver- bunden (fiir die Selbsterregung genügt es auch unter den ungünstigsten Witterungsverhältnissen, wenn einige wenige derselben leitende Ver- bindung haben), während die übrigen 20 durch einen sich bei der Montage ergebenden mehr oder weniger grossen Luftraum (ca. ','2 — 2 mm) von den Sektorverlängerungen getrennt waren. Die hierdurch bedingte, auf den Scheibenober- flächen verbleibende, nicht in den Elektroden zum Ausgleich gelangende, auch bei guter leitender Verbindung stets vorhandene „rema- nente Elektrizitätsmenge" bildet die Ursache, dass bei ein und derselben Maschine infolge anderer besserer oder schlechterer Sektoren- verbindungen die Werte von J„ im Bereiche von ca. o — 30000 Volt der Fig. 4 bedeutend niedriger oder höher liegen können. — — — Durch die beschriebenen Kurven wird eine jede Maschine vollständig bestimmt. Da die Werte von J«, En und Ee nahezu proportional mit der Tourenzahl wachsen und in Fig. 4 für eine Umdrehung in der Sekunde (« =^- 60) auf- getragen wurden, so erhält man die von der Maschine gelieferte Stromstärke sowie die an- deren Werte einfach durch Multiplikation mit der sekundlichen Tourenzahl («/60). Um sich beispielsweise ein Bild von der Frequenz des Funkenstroms bezw. der Zahl z der sekundlichen Funken in der Funkenstrecke machen zu können, mag man sich der folgen- den Formel bedienen: f-F-io» n 60 13 II 9- 10' i7,7^:p-(5'«- 10«), worin n die Tourenzahl in der Minute, C die Kapazität in Centimeter, V die Spannung in Kilo-Volt und 7„ ■ 10® die der Fig. 4 entnom- menen Werte bedeuten. Für eine Tourenzahl von « = 1000, C= 65 (zwei Flaschen von je 130 cm Kapazität mit nie- driger fiir grosse Schlagweiten berechneten Stan- niolbelegung in Kaskade) und F= 120000 Volt (Schlagweite zwischen Kugel und Platte ca. 225 mm) wird darnach beispielsweise die Zahl der sekundlichen Funken in der Funkenstrecke 2 = 27; für V= looooo Volt (Schlagfweite ca. 1 70 mm) wird dagegen bereits z ---^ 49, und fiir V= 30000 Volt (Schlagweite ca. 15 mm) gar z = 260. Infolge dieser hohen Frequenz bei den kleineren Schlagweiten kommt es, dass ohne die Anwendung von Leydener Flaschen die Entladung der sehr geringen Eigenkapazität der Elektroden u. s. w., die bei den grösseren Schlagweiten (bis 25 cm) einen stark verästelten prasselnden Funkenübergang bildet, bei den kleineren Schlagweiten (< 5 cm) ähnlich wie bei den Funkenindüktorien in einen rauschenden zusammenhängenden Flammenbogen übergeht. Dieser ist bei der Kondensatormaschine bläu- lich gefärbt und kann, wie bei den Induktorien durch einen starken Luftstrom wiederum in einen Funkenstrom umgewandelt werden. Zum Scbluss sei mir gestattet, Herrn Geh. Rat Professor Dr. A. Slaby, in dessen Labo- ratorium mir auch die Mittel zur Durchfiihrung der beschriebenen Messungen an die Hand ge- geben waren, fiir das meinen Arbeiten stets entgegengebrachte Interesse, sowie seinem Assi- stenten Herrn A. Nairz fiir die bereitwillige thatkräftige Unterstützung meinen herzlichsten Dank auszusprechen. (Eingegaugen 8. Oktober 1904-) Kurzer Bericht über Versuche zur Übertragung von Tönen mittels elektrischer Wellen. Von Otto Nussbaumer. Als ich mich imjuni diesesjahres mit den hoch- interessanten Versuchen von Simon, Duddell und Peukert befasste, wolUte ich die durch das Pfeifen des Lichtbogens erregten Wechsel- ströme dazu benutzen, um ein Induktoriuni damit zu speisen. Da aber das Induktoriuni Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. 797 ein Eisenbündel enthält, so muss man ausser der gewöhnlichen Anordnung, nämlich Kapazität und Selbstinduktion in Serie geschaltet, noch eine Kapazität im Nebenschluss zur Bogen- lampe schalten, um ein Pfeifen des Lichtbogens zu erwirken. BezeichauDgen: B Stromquelle; L Lichtbogen; C Kapazität; ^ Indoktorium; AI Mikrophon; 5 Spule; _/" Funkenstrecke ; A Antenne; _5fA Schwingungskreis ; F Fritter ; T Telephon. -^f (i /A ci c Sender r r VQ so, Smpßinger Fig. la. Als Empfänger können alle Apparate an- gewendet werden, welche es ermöglichen, draht- lose Telegramme telephonisch zu empfangen. Um aber auch Melodien auf diese Weise zu übertragen, verwendete ich 2 Schaltungsarten. Die erste Schaltungsweise besteht darin, dass auf bekannte Art nach Simon, Duddell oder Ruhmer der Lichtbogen zum Singen ge- bracht wird und die dadurch veranlassten Strom- schwankungen der primären Rolle des Induk- toriums mitgeteilt werden. (Siehe Figur 2.) Durch Transformation dieserStromschwankungen entsteht bei / ein Funkenstrom, welcher die Melodie, welche bei M in das Mikrophon ge- sungen wird, rein und deutlich wiedergiebt. Die Übertragung von Melodien geschieht dann Fig. I. Als Stromquelle gebrauchte ich die hiesige städtische Centrale mit 150 Volt Klemmen- spannung. Der Bogenlampenstrom wurde durch den Regulierwiderstand R so eingestellt, dass das Amp^remeter A^ 2 Amp. anzeigte. Der im Nebenschluss zur Bogenlampe L gelegte Kon- densator C", hatte eine Kapazität von 15 M.-F.; der Kondensator Ci hatte 3 M.-F. Der Strom Ai betrug 12 Amp. und A^ 3 Amp. Durch diese Anordnung erhielt man bei /einen Funken- strom von ca. 2 cm Länge, welcher genau so pfiff, wie der Lichtbogen. Benutzt man nun diese Schaltung zum Laden des Kondensator- systems eines elektrischen Schwingungskreises (z. B. System Braun), so kann man diese Töne mittels elektrischer Wellen übertragen (Figur la). A I Fiß- 2- i ; genau so wie im Falle 1. Noch einfacher ge- staltet sich die Schaltung zur Übertragung von ' Melodien dadurch, dass man in den Primärkreis 1 des Induktoriums ein Mikrophon statt des Unter- : brechers einschaltet. Um das Mikrophon mehr zu schonen, schaltet man dasselbe im Neben- schluss zu einer Spule 6", wie es Ruhm er an- giebt. (Siehe Fig. 3.) Or Fig- 3- Graz, am 4. Nov. 1904. (Eingegangen 6. November 1904.] Ober das Reflexionsvermögen von aktivem und passivem Eisen. Von W. J. Müller und J. Koenigsberger. In Nr. 19 u. 20 (diese Zeitschr. 6, 603, 632, 1904) erhebt Hr. Bernoulli verschiedene Ein-' wände gegen unsere Messungen ') des Reflexions- vermögens von aktivem und passivem Eisen. Ein Teil der Bedenken wäre bei genauer Durchsicht der dort citierten Abhandlungen"^) in Wegfall ge- kommen. Wir haben erstens nicht in linear polari- siertem Licht beobachtet. Die Anwendung von linear polarisiertem Licht ist bei unserer photome- trischen Anordnung unmöglich, wäre übrigens auch bei der angewandten senkrechten Inzidenz für die isotropen Metalle vollkommen gleich- gültig. Wir haben zweitens nicht in weissem Licht beobachtet. Die Spektralvorrichtung ist in der ersten dort citierten Arbeit beschrieben und in der zweiten, wie schon flüchtige Durch- i) Diese Ztschr. 6, 413, 1904. 2} Diese Ztschr. 4, 345 u. 494, 1903. Digitized by Google 798 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. sieht ergiebt, angewandt worden. Die von uns ermittelten Werte, welche mit denen von Drude und Micheli verglichen werden, beziehen sich wie diese selbstverständlich auf X = 589^/1. Wir haben ferner, was aber auch nicht besonders erwähnt wurde, weil sich das gleiche Resultat wie für >l= 589/«^ ergab, in rotem Licht ^=650 beobachtet. Hier sind die Beobachtungsfehler noch etwas kleiner als für gelbes Licht. Ein weiterer Einwurf von Herrn Bernoulli, dass nämlich die von uns angewandte Methode der Messung des Reflexionsvermögens sich zur Fest- stellung von Oberflächenschichten nicht eigne, wird gerade durch die von ihm zu Gunsten seiner Theorie benutzten Zahlen von Micheli widerlegt. Wir hatten (loc. cit. S. 413) aus eben diesen Zahlen in bekannter Weise berechnet, dass danach eine Änderung des Reflexionsver- mögens um etwa 4 Proz. seines Wertes sich ergeben würde. Mit unserem Photometer hätten wir eine solche von 0,2 Proz. finden können, haben sie aber nicht gefunden. Dass dagegen wirklich vorhandene Oberflächenschichten das Reflexionsvermögen stark beeinflussen, folgt, abgesehen von den bekannten Versuchen von Lord Rayleigh'), schon aus den Zahlen und Messungen von Drude (an Bleiglanz und An- timonglanz), wenn man aus diesen die optischen Konstanten und daraus das Reflexionsvermögen berechnete. Der eine von uns hat diese letz- teren Erscheinungen, die Änderung des Reflex- vermögens frischer Spaltflächen durch eine sich allmählich bildende Deckschicht, auch direkt in noch nicht publizierten Versuchen bestätigen können. Herr Bernoulli beachtet auch bei seinen nur theoretisch scheinbar begründeten^) Ein- wänden nicht, dass die Deckschichten von Me- tallen notwendig einen kleineren Absorptions- l^ Proc of Royal Soc. 41, 275, 1886. 2] Ans der Abhandlung von Drude, Wied. Ann. 86, 878 u. ff. 1889, hätte entnommen werden können, dass das Vorhandensein einer stets vorhandenen Oberflächenschicht auch durch die Jimin-Quinckesche Methode nicht festgestellt werden kann, was Herr Bernonlli (vergl. S. 603 u.) zu glauben scheint. index haben müssen als die Metalle selbst. Dass femer aus nur einer Bestimmung der Re- flexion die zwei optischen Konstanten sich nicht eindeutig berechnen lassen'), ist keine Wider- legung der Thatsache, dass eine Oberflächen- schicht auf die Reflexion der Metalle einwirken muss. Die Jamin-Quinckesche Methode ist unstreitig für vorzüglich polierte, chemischen Agentien nicht ausgesetzten Substanzen die ge- naueste; aber sie wü-d, wie gerade die neuen Messungen von Herrn Bernoulli am Chrom zeigen, durch Korrosion der Oberfläche bei Ein- wirkung chemischer Agentien sehr stark beein- flusst und ist in diesem Fall viel weniger ge- eignet, eine Deckschicht zu konstatieren, als die Messung des Reflexionsvermögens. Die von Herrn Bernoulli gefundenen Unterschiede in den Werten des Haupteinfallswinkels und Haupt- azimuts sind für ursprünglich aktives und dann nach Passivierung wieder aktiviertes Chrom fast so gross wie die zwischen aktivem und passivem Chrom. Zum Teil ist dies wohl auch auf das Benetzen und darauf folgende Trocknen der Spiegel zurückzuführen, wobei stets eine Wasser- haut von variabler Dicke adhärent zurückblieb. Was die chemische Erklärung der von Herrn Bernoulli angenommenen Oberflächenschicht am passiven Chrom anlangt, ist zu bemerken, dass eine aus Chromichromat bestehende Schicht ein gleichzeitiges Inlösunggehen von Chromi- und Chromation bedingen würde. Hittorf hat aber gezeigt, dass passives Chrom quantitativ nach Faradays Gesetz als Chromat in Lösung geht. Die Annahme einer Oberflächenschicht von Chromichromat am Chrom steht also mit Fa- radays Grundgesetz der Elektrolyse in Wider- spruch. i) Der eine von uns hat aber auch in emfacher Wdse durch Messung der Reflexion einer Substanz in zwei Medien von verschiedenem Brechungsindex die beiden optischen Konstanten eindeutig bestimmen kennen, und z. B. bei Eisen- glanz den Brechungsindex fllr ;. =« 645 ftfi n = 2,83 gefiinden in Übereinstimmung mit Wülfing, der nach der Pnsmen- methode »»2,80 fand. (Eingegangen 22. Oktober 1904.) ZUSAMMENFASSENDE BEARBEITUNGEN. über Dampfturbinen.') Von Hermann Bonin. Die potentielle Energie des gespannten Wasserdampfes kann in zweierlei Arten von Maschinen in Arbeit umgewandelt werden, in i) Zusammenfassende Bearbeitung nach den Auf- sätzen vonA.Stodola:Die Dampfturbinen und die Aussichten der Wärmekraftmaschinen, Zeitschrift des Vereins deutscher In- Kolbendampfmaschinen und in Turbinen. Bi.s vor ungefähr zehn Jahren herrschte die Kolben- dampfmaschjne unbeschränkt, erst in neuerer genieure 1903. Vergl. Stodola: Die Dampfbirbincn, 2. Aufl. 1904. Berlm, Julius Springer; Cl. Feldmann, Amerikamsche Dampfturbinen, Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1904; Gutermuth: Dampfturbinen, Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1904; W. Boveri: Die Dampfturbinen und ihre Anwendung mit besonderer Berücksichtigung der Parsons-Turbine, Stahl und Eisen 1904. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No, 24. 799 Zeit macht die Turbine der Kolbenmaschine eine bedeutende Konkurrenz. Dabei war der erste Wärmemotor, von dem wir geschichtliche Kunde haben, eine Dampf- turbine, nämlich die Äolipile des Hero von Alexandrien. Diese bestand aus einem um eine vertikale Achse drehbarenKessel, in dessen mittlerer Horizontalebene mehrere um ca. 90" gebogene Rohre angebracht waren, aus denen der in dem Kessel durch ein Feuer erzeugte Dampf mit grosser Geschwindigkeit in tangen- tialer Richtung austrat und dadurch die Maschine in Drehung versetzte. Man nennt diese Art von Turbinen, bei denen die Arbeit durch den Rück- druck des strömenden Dampfes auf die der Öffnung entgegengesetzte Rohrwand erzeugt wird, Reaktions- oder Überdruckturbinen, sie sind dadurch gekennzeichnet, dass die Umwand- lung der Spannung des Dampfes in Strömungs- energie in dem rotierenden Teil der Maschine selbst vor sich geht. Im Gegensatz hierzu findet diese Umwand- lung bei den meisten modernen Turbinen in dem feststehenden Teile, dem Leitapparat, statt, während in dem rotierenden Teile, dem Laufrad, der Druck konstant ist. Bei der Turbine von de Laval (Fig. i u. 2), besteht der Leitapparat aus mehreren sogen. Torbine von de Laval. Düsen, das sind doppelkegelförmig ausgebohrte Rohrmundstücke, deren Querschnitte so bemessen sind, dass in ihnen die ganze Spannung des im Dampfkessel erzeugten Dampfes in Geschwin- digkeit umgesetzt wird. Der rotierende Teil der Turbine wird von einem am Umfange mit Schau- feln versehenen drehbar gelagertem Rade ge- bildet. Aus den Düsen strömt nun der Dampf mit der gesamten der Spannungsumwandlung entsprechenden Geschwindigkeit gegen die Schaufeln des Laufrades, iliesst an ihnen ent- lang und tritt, nachdem er seine Energie an die Schaufeln abgegeben hat, an der den Düsen entgegengesetzten Seite mit geringer Geschwin- digkeit aus, ins Freie oder in den Kondensator. Der Dampf wirkt hier durch die Kraft, die der in den Schaufeln um fast 180" abgelenkte Dampf- strahl infolge der Richtungs- und Geschwindig- keitsänderung auf sie ausübt. Zum Unterschied von den oben erwähnten Reaktions- oder Über- druckturbinen nennt man diese Art von Turbinen Aktions- oder Druckturbinen. Diese recht un- glücklich gewählten Bezeichnungen sind vom Wasserturbinenbau, bei dem sie sich leider all- gemein eingebürgert haben, übernommen wor- den. Eine grosse Schwierigkeit bei der Ausbil- dung der Dampfturbinen bietet die hohe Um- fangsgeschwindigkeit, die man den Schaufeln Dampfxufiihrunff Abdanjir Zmhnräd^r Fig. 2. Turbine von de Laval. geben muss, wenn man die Strömungsenergie des Dampfes so vollständig in Arbeit umwan- deln will, dass der austretende Dampf fast keine Geschwindigkeit mehr besitzt. Bei einer idealen Aktionsturbine, bei der der Dampf in der Rich- tung der Umfangsgeschwindigkeit auf die Schau- feln auftrifft und durch diese um 180° abgelenkt wird, müsste nämlich, wie leicht bewiesen wer- den kann, die Umfangsgeschwindigkeit u gleich der Hälfte der Geschwindigkeit v sein, mit der der Dampf die Düse verlässt. Nun beträgt bei den heute üblichen Dampfspannungen von 10 bis 12 Atm. diese Austrittsgeschwindigkeit rund 1000 m per Sek., die Schaufeln müssten also theoretisch eine Umfangsgeschwindigkeit von ungefähr 500 m per Sek. erhalten. In Wirk- lichkeit tritt allerdings infolge verschiedener Verluste die günstigste Ausnutzung bei ca. 3CX3 bis 4CK> m per Sek. ein, und deshalb erhalten auch in der Praxis die Turbinen diese Ge- schwindigkeit. Bei der Reaktionsturbine liegen die Verhältnisse noch ungünstiger, da hier theo- retisch u^=v sein müsste. Infolge dieser hohen Umfangsgeschwindig- keit treten im Schaufelkranz ausserordentlich grosse Fliehkräfte auf, die den Kranz auseinan- der zu sprengen suchen, die Turbinen müssen daher aus allerbestem Material hergestellt wer- den. Da im Falle einer Explosion des Rades diese um so verheerender wirkt, je grösser das Rad ist, so beschränkt sich de Laval bei seinen Rädern auf kleinere Durchmesser, rund 300 bis 500 mm, maximal 760 mm. Dadurch ergeben Digitized by Google 8oo Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. sich natürlich ungemein hohe Umlaufeahlen, un- ' gefähr 15000 — 20000 pro Minute. Infolge dieser | hohen Umlaufzahlen macht sich der Umstand, dass man trotz grosser Sorgfalt bei der Her- j Stellung der Laufräder ihren Schwerpunkt nie 1 genau in die Drehachse bringen kann, ausser- j ordentlich störend bemerkbar. Kleine Schwer- punktsexzentrizitäten, vielleicht von nur '/lo i"™ ' rufen schon erhebliche Fliehkräfte und dadurch unzulässige Ausbiegungen der Welle hervor, ja bei einer bestimmten, vom Radgewicht und den Dimensionen der Welle abhängigen Umlaufzahl, der sogenannten kritischen Umlaufzahl, wird die Durchbiegung der Welle theoretisch unendlich gross, d. h. die Welle wird zum Bruch geführt. Man kann nun keine derartig starken Wellen ver- wenden, dass " die kritische Umlaufzahl noch ge- nügend weit oberhalb der Betriebsumlaufzahl liegt, und es wäre die Ausführbarkeit der de Laval-Turbine überhaupt in Frage gestellt, wenn nicht ein von diesem Erfinder zuerst er- kanntes Phänomen ihm zu Hilfe käme. Be- festigt man nämlich das Turbinenrad auf einer verhältnismässig dünnen biegsamen Welle, deren kritische Umlaufzahl weit unterhalb der Betriebs- umlaufzahl liegt, so stellt sich bei der letzteren der Schwerpunkt des Rades von selbst in die Drehachse ein. Da nun wegen der hohen Um- laufzahl das Drehmoment, das die Welle zu übertragen hat, selbst bei grössern Maschinen klein ist, so steht der Anwendung einer der- artigen Federwelle nichts im Wege. Damit beim Anlassen der Turbine die kritische Um- laufzahl ohne schädliche Ausbiegung der Welle überschritten werden kann, versieht de Laval das Laufrad mit einer starken, beiderseits vor- stehenden Nabe, die bei normalem Betrieb mit etwas Spiel in zwei festen kurzen Sicherheitslagern schwebt, an die sie sich aber in der Nähe der kritischen Umlaufzahl anlegt. Die Umwandlung der hohen Umlaufzahl in | eine für Arbeitsmaschinen, z. B. Dynamos oder i Ventilatoren, brauchbare geschieht durch sehr , sorgfaltig gearbeitete breite Zahnräder. Durch : sie wird ein Übersetzungsverhältnis von i : 10 | bis 1:13 erreicht. Bei grösseren Maschinen \ fallen die Zahnräder aber ungemein schwer- i fällig und teuer aus, so dass die Turbine von j de Laval auf kleinere Leistungen, bis ungefähr i 300 Pferdestärken, beschränkt ist. Ein Mittel, die Umlaufzabl kleiner zu er- halten, liegt in der Anwendung grösserer Durch- messer, denn da, wie oben gezeigt, die Um- fangsgeschwindigkeit der Schaufeln festliegt, so ist die Umlaufzahl dem Raddurchmesser um- gekehrt proportional. Bei Rädern von 2 m Durchmesser, wie sie zuerst Riedler-Stumpf, und nach ihnen die Allgemeine Elektrizitäts- Gesellschaft anwendet, kommt man bereits auf 3000 Umdrehungen pro Minute herunter, so dass man eigens dafür konstruierte Dynamos schon direkt mit der Turbine kuppeln kann. Natür- lich müssen diese Räder aus bestem Nickelstahl mit grösster Sorgsamkeit hergestellt werden. Mit Rücksicht auf die Ausführbarkeit kann man ausserdem mit dem Durchmesser der Räder nicht zu hoch gehen und ist so bei diesem Mittel der Tourenverminderung ziemlich be- schränkt. Eine theoretisch unbegrenzte Verringerung der Umlaufzahl kann man aber dadurch erzielen, dass man die Energie des Dampfes nicht in einer, sondern in mehreren hintereinander ge- schalteten Turbinen in Arbeit umwandeln lässt. Giebt man z. B. einer reinen Aktionsturbine, wie der von de Laval, eine Umfangsgeschwin- digkeit u, die nur V4 der Dampfgeschwindig- keit V beträgt, so verlässt der Dampf, dessen Geschwindigkeit im Laufrad um den Betrag 2 ;/ vermindert wird, die Turbine mit der beträcht- lichen Geschwindigkeit von ca. v — 2. '1 v - ','2 V. Diesen Abdampf kann man nun durch einen zweiten Leitapparat auf ein anderes Tur- binenrad leiten, in dem jetzt der Rest der Strömungsenergie in Arbeit umgewandelt wird. Man nennt dies Verfahren, das natürlich nicht auf zwei Räder beschränkt ist, Geschwindigkeits- abstufung, und zwar vermindert sich die Um- laufzahl direkt proportional der Stufenzahl. Be- merkenswert ist hierbei die Zunahme des Durch- trittsquerschnitts nach der Austrittsseite zu, die so bemessen werden muss, dass der sich all- mählich verzögernde und dadurch verbreiternde Dampfstrahl ohne Stauung durch die Turbine treten kann. Praktisch ausgeführt wurde die Geschwin- digkeitsabstufung zuerst von Curtis, dessen Turbine in Figur 3 dargestellt ist. Der Leit- BüsenJtranz Lritjirhaufrlti Curtis -Turbine. apparat der ersten Stufe besteht hier aus einem vollständig geschlossenen Kranz von Düsen, so dass alle Laufradzellen gleichzeitig beaufschlagt Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. 801 werden (totale Beaufschlagung). Die Leitorgane der folgenden Stufen sind Schaufeln, die vom Gehäusemantel aus radial nach innen ragen. Die Laufschaufelkränze sitzen auf einem gemein- -samen Radkörper. Andere Konstrukteure fuhren die Geschwindigkeitsabstufung so aus, dass sie den ersten Abdampf durch gebogene Rohre, sogenannte Umkehrschaufeln, auf das erste Tur- binenrad wieder zurückfuhren. Sie sparen da- durch den zweiten Laufscbaufelkranz, müssen dann aber natürlich auf eine totale Beauf- schlagung des Laufrades durch Frischdampf verzichten. Eine zweite Art der Stufenbildung ist die sogenannte Druckabstufung. Hierbei expandiert der Dampf in dem ersten Leitapparat nicht vollständig, sondern bei 10 Atm. Anfangsdruck vielleicht nur von 10 auf 9 Atm., und dement- sprechend ist die Dampfgeschwindigkeit ge- ringer. In den folgenden Stufen expandiert der Dampf dann stufenweise bis zum Konden- sator- oder Atmosphärendruck. Diese Turbinen haben gleichfalls nach der Auspuffseite zu wachsende Durchtrittsquerschnitte. Sie wachsen aber nicht so stark wie bei den entsprechenden Curtis-Turbinen, so dass der Dampf hier nicht ungehindert hindurchströmen kann; es wird vielmehr durch diese relative Verengung ein gewisser Rückstau erzeugt, der die stufenweise Druckzunahme von der Austritts- nach der Ein- trittsseite zu zur Folge hat. Die Druckabstufung ist weniger wirksam wie die Geschwindigkeits- abstufung: da nämlich die Geschwindigkeit der Quadratwurzel aus der dem Druckgefälle ent- sprechenden potentiellen Energie des Dampfes ist, so fällt die Umlaufzahl nur proportional der Quadratwurzel aus der Stufenzail. Vier Druck- stufen sind also erst ebenso wirksam wie zwei Geschwindigkeitsstufen. Andrerseits besitzt die Druckabstufung den Vorteil, dass die Geschwin- digkeiten in den Schaufeln und damit auch die Reibungsverluste kleiner sind wie bei den Tur- binen mit Geschwindigkeitsabstufung. Angewandt wird die Druckabstufung bei den Turbinen von Rateau, Zölly und Parsons, die Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft wendet je nach Bedarf das eine oder das andere oder beide Verfahren an. Die Turbine von Rateau ist in den Fig. 4 und 5, die von Zölly in Fig. 6 dargestellt. XauMdfr absoluter '^/ '^ J)ampfi*Tg Ititräder Fig. $. Beaufschlagung der LaufrSder bei der Rateau- Turbine. Beide ähneln sich im äusseren Aufbau sehr: die Laufräder sitzen auf einer gemeinsamen Welle, die Leitschaufeln sind in die Zwischenwände, die die einzelnen Turbinenkammern trennen. Laufhider Fig. 4. Rateau -Turbine. Fig. 6. Zölly-Turbine. eingelassen. Das Gehäuse, in dem diese Scheide- wände sitzen, ist in der Längsrichtung geteilt, so dass nach Lösung der Verbindungsschrauben der obere Teil abgehoben werden kann, wo- durch die Turbinenräder zugänglich werden. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Turbinensystemen liegt in der Art, wie die Digitized by Google 802 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. JSjitla^ngsMhtn Turhruntfalic ninilllinilllllinilnununntiiiinnuT )lJII}IU!IIIIIUIIlUI!IIIIil}llllllllllliiniIl!!ll!!ilinHlljr!:!:-nT Fig. 7. Parsons-Turbine. Volumenzunahme des Dampfes durch die Ex- pansion berücksichtigt wird. Zölly verändert wie Curtis die radiale Höhe der Schaufeln und wendet totale Beaufschlagung allor Räder an, die Rateau-Turbine dagegen hat partielle Be- aufschlagung der Laufräder, d. h. die Leitkränze sind nicht vollständig mit Schaufeln besetzt, sondern tragen nur einzelne am Umfange gleich- massig verteilte Schaufelgruppen, während die zwischen den Gruppen liegenden Segmente ab- gedeckt sind. Nun lässt Rateau (Fig. 5), der Ausdehnung des Dampfes entsprechend die An- zahl der Leitschaufeln der einzelnen Stufen wachsen, so dass die Laufräder nach der Nieder- druckseite zu immer voller beaufschlagt werden und daher das wachsende Dampfvolumen hin- durchlassen können. Die Turbine von Parsons (Fig. 7), ist die einzige der modernen Turbinen, die das Reak- tionsprinzip anwendet. Die Expansion geht dabei folgendermassen vor sich: Soll z. B. in der ersten Stufe der Dampf von 10 auf 9 Atm. abnehmen, so expandiert er im Leitapparat nur auf ungefähr 9V2 Atm. und nimmt eine dem- entsprechende Geschwindigkeit an. Er tritt also mit einem Überdruck von \ Atm. in das Lauf- rad ein, in dem die weitere Expansion auf 9 Atm. vor sich geht. Dieser Überdruck wird durch die Form der Laufradkanäle bewirkt (Fig. 8), die im Gegensatz zu denen der Ak- Uitrad Laulhad ^E Fig. 8. Schaufeln einer Reaktionsturbine. tionsturbinen (Fig. 9) eine Verengung des Quer- schnitts zeigen. Der Dampf wirkt demnach erstens durch den Ablenkungsdruck des aus den Leitschaufeln ausströmenden Dampfes, zweitens durch den Rückdruck des im Laufrad expandierenden Dampfes. Man bezeichnet da- her die Parsons-Turbine als eine gemischte Leitmd' Laufrad Fig. 9. Schaufeln einer Aktionsturbine. Aktions- und Reaktionsturbine. Es wird hierbei eine sehr gleichmässige Druckabnahme die Tur- binenwalze entlang erzeugt, und die Druck- differenzen zwischen je zwei Schaufelkränzen sind gering. Allerdings hat, wie schon zu An- fang erwähnt wurde, das Reaktionsprinzip den Nachteil, grössere Umfangsgeschwindigkeiten zu verlangen, es müssen also zur Erzeugung einer brauchbaren Umlaufszahl mehr Stufen verwandt werden wie bei der reinen Aktionsturbine. Par- sons verwendet bis 70, ja selbst icx) Stufen in einer Turbine und kommt dadurch mit seinen Umlaufzcihlen bis auf 500 pro Minute herunter. Das Laufrad der Parsons-Turbine wird durch eine lange hohle Stahlgusswalze gebildet, auf der die Schaufeln der einzelnen Kränze strahlen- förmig befestigt sind. Die Leitschaufeln ragen aus dem längsgeteilten Gehäuse radial nach innen. Die Volumenzunahme des Dampfes in- folge der Expansion berücksichtigt Parsons aus Herstellungsrücksichten nicht von Stufe zu Stufe, er teilt vielmehr die ganze Turbine in drei Hauptgruppen von verschiedenem Durch- messer und verschiedener Schaufellänge, Hoch- druck-, Mitteldruck- und Niederdruckturbine. Um den starken Axialdruck, den der strö- mende Dampf erzeugt, aufzunehmen, bringt Parsons Entlastungskolben auf dem der Strö- mungsrichtung entgegengesetzten freien Ende der Turbine an. Die Parsons-Turbine wird bis zu sehr grossen Einheiten (5000 P.S.) ausge- führt, sie ist augenblicklich von allen Dampf- turbinen am weitesten verbreitet und hat auch als Schiffsmaschine Verwendung gefunden. Die Regulierung der Turbine geschieht ent- weder durch Drosselung (de Laval) oder durch Einschalten von mehr oder weniger Dampf- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. 8ü3 düsen (Curtis) oder endlich durch intermit- tierende Zufuhrung des Dampfes (Parsons), wobei die Pausen zwischen den einzelnen Dampf- dosen je nach der Belastung verschieden sind. Im Dampfverbrauch kommen die Turbinen den Kolbenmaschinen jetzt ungefähr gleich. Da die meisten Dampfturbinen direkt mit Dynamos gekuppelt sind (sogenannte Turbodynamos), so wird der Dampfverbrauch gewöhnlich in kg Dampf pro Kilowattstunde angegeben, er be- trägt bei sehr guten grossen Maschinen rund 6,8 kg pro Kilowattstunde, was ungefähr 4,3 kg pro indizierte Pferdestärkestunde entsprechen würde. (Eingegangen 27. Oktober 1904). REFERATE. ^ Luftelektrizität. Besorgt von Prof. J. EUter und Prof. H. Caital. ^ S. Figee, Elektrische Beobachtungen zu Ba- tavia und an der Westküste von Sumatra während der totalen Sonnenfinsternis am 18. Mai 1901.') Zu den Messungen in Batavia wurden zwei Zerstreuungselektrometer verwandt, von denen das eine zur Bestimmung der Zerstreuung posi- tiver, das andere zur Ermittlung der Zerstreuung negativer Elektrizität in der freien Luft diente. Die Instrumente waren in den üblichen Dimen- sionen in Batavia angefertigt und fanden in einer nach Westen offenen Veranda Aufstellung, die Ablesung geschah mittels eines schwach vergrössernden Fernrohrs, als Isolationsmaterial wurde in Ermangelung von Bernstein Schwefel benutzt. Leider giebt Verf nicht an, ob bei den Versuchen das metallene Schutzdach die Zerstreuungskörper überdeckte oder nicht. Der gewählte Standort und die Höhe der beobachteten Werte deuten darauf hin, dass dies nicht der Fall war. Die Zahlen sind daher wahrscheinlich ohne weiteres nicht mit den an anderen Orten ermittelten vergleichbar, was um so mehr zu bedauern ist, als derartige Messungen aus den Tropen bislang nicht vorliegen. Die Resultate sind in Tabelle I zusammengestellt. Tabelle I. Zeit 6—9 9 — II II«— t 1 — 3 3—5 s — 7 H- '.36 3.67 4,14 4.80 2,32 1,80 "- «.76 3.79 4,15 5.05 2.78 2,57 n (Anzahl der „ Doppelbe- " 9 u 8 "3 3 obachtungen) In dieser tritt zunächst eine deutliche Ab- hängigkeit der Elektrizitätszerstreuung von der Erhebung der Sonne über dem Horizonte her- vor. Je grösser die Sonnenhöhe, um so grösser erscheint auch die elektrische Leitfähigkeit der Luft. Es spiegelt sich hierin unter Berück- sichtigung des grossen stationären Wasserdampf- gehaltes der Luft jener Gegend nach Ansicht i) Appendix III zu Band 24 der Veröflentlichungen des künigl. magnetischen und meteorologischen Observatoriums zu Batavia 1903. des Referenten die Thatsache wieder, dass die Elektrizitätszerstreuung um so geringer wird, je mehr sich die Temperatur der Luft dem Kon- densationspunkte des Wasserdampfes nähert. Mit dieser Auffassung steht auch die Be- obachtung Figees im Einklang, dass während der Dauer ergiebiger Regengüsse die Elektri- zitätszerstreuung fast auf Null herabsinkt. Ein deutlicher Einfluss der Bewölkung bei Abwesen- heit von Niederschlägen konnte nicht aufgefun- ] den werden, dagegen entsprachen im allge- 1 meinen hohen Werten des Potentialgefalles nie- ' dere der Zerstreuungskoeffizienten und umge- I kehrt. Bei der gewählten Aufstellung des I Apparates war die sonst so störende Wirkung des elektrischen Feldes der Erde stark einge- ' schränkt. Wie zu erwarten, ist daher der Quo- I tient - - im Mittel nur wenig grösser als eins. Es ist sehr erfreulich, dass Verfasser unter Verwendung neuer von Günther & Teget- meyer bezogner Instrumente die begonnenen Messungen fortzusetzen gedenkt. Die mitge- teilten Resultate sind daher nur als vorläufige zu betrachten. Man wird den weiteren Er- gebnissen dieser dankenswerten Bemühungen des Verf, zumal bei der ausgesprochen tro- pischen Lage des Beobachtungsortes, mit grösstem Interesse entgegensehen. In Karang-Sago an der Westküste Su- matras, wo während der totalen Sonnenfinster- nis am 18. Mai sowohl Potentialmessungen wie auch Zerstreuuugsmessungen geplant waren, wurden die ersteren durch die Elektrisierung der Luft durch das zerspritzende Wasser der Brandung vereitelt. Die Zerstreuungsapparate standen hier in freiem Gelände unter einem Schutzdach aus Bambusrohr. Der den Zer- streuungskörper überdeckendemetallischeSchutz- cylinder scheint auch hier nicht verwandt zu sein. Die Beobachtungen begannen am 9. Mai und wurden bis zum 18. fortgeführt. Tabelle II giebt die Mittelwerte wieder. Zeit 0+ 6-9 7,68 11,40 5 9— II 8,02 10,88 «3 Tabelle II. '«o— 3/» 3— S 7,25 7.54 9,28 9,26 '5 7 S-7 3.53 5.03 3 Max. Min. 11,8 2,2 15,8 2,8 Digitized by Google 8o4 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. Die in dieser verzeichneten Werte der a sind ausserordentlich hoch und etwa von der Grössenordnung der Zahlen, die Referent im August 1900 an den Küsten Spitzbergens fand, wenn ohne Schutzdach bei frei dastehen- dem Apparate gemessen wurde. Der Umstand, dass sich in Karang-Sago durchgehends a — beträchtlich grösser als a + ergab, deutet dar- auf hin, dass bei diesen Messungen die Appa- rate dem störenden Einflüsse des elektrischen Feldes der Erde nicht vollständig entzogen waren. ') Am 18. Mai war die Luft infolge von Regen- fällen am 17. ausserordentlich durchsichtig, so dass die Elektrizitätszerstreuung bereits um 10 a ungewöhnlich hohe Werte erreichte. Die Folge der Zerstreuungskoeffizienten von 10 a bis 5 / war diese: Totalität ff + 11,8 8,6 9,5 8,4 I 3.3 6,3 5,8 8,6 «— «3.5 «5,8 12,6 10,9 I 5,4 9,6 6,7 9,9 Unmittelbar nach der Totalität nahm also die Zerstreuung für beide Elektrizitäten einen abendlichen Typus an (vergl. Tab. I). Nach Ansicht des Referenten wird man kaum fehl gehen, wenn man den Grund auch für diese Erscheinung in der in dem Schatten- kegel durch die Abkühlung angebahnten Kon- densation des Wasserdampfes erblickt. Einem vom Verf. geäusserten Wunsche ent- sprechend fuhrt Referent die von ihm während der totalen Sonnenfinsternis zu Algier am 28. Mai 1900 ermittelten Werte der Zer.streuungskoeffi- zienten hier nachträglich an. Von der Publi- kation dieser Zahlen wurde seiner Zeit des- halb abgesehen, weil sie mit einer gewissen Unsicherheit behaflet sind. Bei den fortlaufen- den Messungen des Potentialgefalles war es nämlich nicht möglich, für das Zerstreuungs- j elektrometer jedesmal das Intervall von 1 5 Mi- 1 nuten einzuhalten. Hierdurch leidet aber die j Vergleichbarkeit der Zahlen untereinander. Die | Folge der mittleren Zerstreuungskoeffizienten in Algier war gemessen von i — 5V2 / diese: Totalität 1,0 1,0 0,9 1,3 I 2,5 2,5 2,1 2,0 Hier wuchs also die Leitfähigkeit der Luft, nachdem der Schattenkegel den Beobachtungs- ort passiert hatte. l) Misst man ohne Schutzdach, so kann bei hohem positiven Potentialgefsille auch in absolut ebenem GelSnde ein so ausgesprochen unipolares Leitvermögen der atmosphärischen Luft vorgetiuscht werden, wie es sonst nur auf hohen Berg- gipfeln beobachtet wird. Ref. fand z. B. im Juli 1902 auf 1 dem der nordfriesischen Insel Juist vorgelagerten ganz ebenen Watt zur Zeit der Ebbe bei einem PoteiitialgefHUe von rund 40oVolt/.MeterfttrdcnQiiotienlLn , Zahlen, die durchschnitt- lieh /.wischen 2 — 5 lagen, in einem extremen Falle ergab . . ti - sich sr)gar 1 1 . Bei dieser Sachlage wird man dem Vor- schlage des Verf , bei der am 29. August 1905 in Spanien stattfindenden totalen Sonnenfinster- nis die Zerstreuungsmessungen zu wiederholen, nur zustimmen kötmen. J. Elster. (Eingegangen 15. Oktober 1904.; Photochemie. Besorgt von Prof. K. Schaom. J. M. Eder u. E. Valenta, Beiträge zur Photo- chemie und Spektralanalyse. 4'*. XII u- 425 + 174 + 167 + 30 + 51 Seiten (5 Teile). Mit 93 Illustrationen im Text und 60 Tafeln. Wien 1904. Aus der K. K. Graphischen Lehr- und Versuchsanstalt. (Kommissions- verlag: W. Knapp, Halle; R. Lechner, Wien.) M. 20,—. In dem vorliegenden stattlichen Band sind die von den Verf. und ihren wissenschaftlichen Mitarbeitern in den letzten 20 Jahren ausge- führten Untersuchungen vereinigt. Zwar stehen die gesammelten Abhandlungen in innerem Zu- sammenhang; ein Lehr- oder Handbuch soll das Werk jedoch keineswegs bilden; aber es giebt etwas, was Lehr- und Handbücher nicht oder nicht in dem Masse zu geben vermögen: es zeigt, wie der Mensch mit seinen höheren Zwecken, wie des Forschers Leistungsfähigkeit mit dem Bestreben, immer tiefer in ein Gebiet einzudringen, wächst, wie dementsprechend die Hilfsmittel sich mehr und mehr vervollkommnen, die Genauigkeit der Messungsergebnisse ständig steigt. Dies zu verfolgen, bietet einen hohen Genuss für jeden, der nicht nur nach den Er- gebnissen wissenschaftlicher Forschung fragt, sondern auch nach den Wegen, auf denen sie gewonnen sind. Da im übrigen das Studium von Originalabhandlungen neben Lehr- und Handbüchern unentbehrlich ist, wird der Spek- troskopiker und der Photochemiker es aufs freudigste begrüssen, dass die wertvollen Arbei- ten der bekannten Forscher nunmehr leicht zu- gänglich gemacht, sowie auch durch bisher nichtpublizierte Abhandlungen und Tafeln er- weitert worden sind. Der Inhalt zerfällt in 5 Teile: i. Spektral- analytische Untersuchungen. In diesem Ab- schnitt sind die zahlreichen von der Kaiser- lichen Akademie zu Wien im Jahre 1895 mit dem Lieben-Preis ausgezeichneten Arbeiten zusam- mengestellt, welche die Verf. mit Glas-, Quarz- und Gitterspektrographen ausgeführt haben. Ganz vortrefflich sind die beigegebenen Spek- traltafeln in Heliogravüre; sie legen beredte^ Zeugnis davon ab, was die wissenschaftliche Photographie im Dienste der Physik und Chemie zu bieten vermag; sie zeigen dem Forscher, wie er die .Spektralaufnahmen rationell ausfuhren. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. 80s wie er Vergleichsspektren einphotographieren soll, wie er die Minimumstellung des Prismas auf photographischem Wege ermitteln kann u. a.; auch im Unterricht werden die Tafeln gute Dienste leisten, indem sie die Linienver- breiterung bei höheren Drucken, die Selbst- umkehr und zahlreiche andere Phänomene vor- züglich wiedergeben. — 2. Sensitometrie und Photometrie chemisch wirksamer Strahlen-Sola- risation. Dieser Teil enthält ausser verschie- dene Abhandlungen über chemische Lichtwir- kungen (z. B. über das E der sehe Quecksilber- oxalatphotometer) die grundlegenden Untersuch- ungen Eders über die Empfindlichkeitsprüfung photographischer Platten; die Apparate, die Messmethoden und die rationelle Verwertung des Zahlenmaterials werden eingehend geschil- dert; graphische Djirstellungen geben ein an- schauliches Bild von dem Schwärzungsgesetz photographischer Schichten u. a. Wichtige Versuche über das Wesen der rätselhaften So- larisationsphänomene und eine Tafel, welche die Umkehrungserscheinungen bei Spektralauf- nahmen in verschiedenen Stadien zeigt, bilden den Schluss dieses Kapitels. — 3. Verhalten der Silbersalze gegen das Spektrum (Farben- sensibilisatoren). Die ersten systematischen Untersuchungen über die von H. W. Vogel entdeckte „optische Sensibilisierung" stammen bekanntlich von Eder (1884); in der Folgezeit hat sich neben ihm ganz besonders Valenta um die Erforschung dieses Gebietes verdient gemacht. Die Sammlung der Arbeiten der ge- nannten Forscher werden demjenigen, der sich mit Untersuchungen über Sensibilisatoren be- schäftigt, ebenso zuverlässige Anleitungen geben, wie die reproduzierten vorzüglichen Spektral- aufnahmen auf den verschiedenartigsten farben- ' empfindlichen Plattensorten schnell über die Wahl eines Sensibilisators oder eines Handels- produktes Rat erteilen. — 4. Spektralana- lytische Studien über photographischen Drei- farbendruck. In dieser umfangreichen Studie beschreibt Eder seine spektroskopischen Unter- I suchungen über die für die Dreifarbenaufnahme wichtigen Lichtfilter, über das Spektrum des I von Druckfarben reflektierten Lichtes und über das spektrographische Verhalten der für das Dreifarbenverfahren in Betracht kommenden Plattensorten. Wer glaubt, dass dieses Ver- fahren — dessen Grundlagen ganz besonders von Maxwell und Helmholtz angegeben wurden — kein Gebiet der wissenschaftlichen Photographie, sondern Sache der Technik sei, wird bei der Durchsicht der vorliegenden Ab- handlung seinen Irrtum erkennen. — 5. Unter- suchung von Druckfarben. Die in diesem Ab- schnitt mitgeteilten Studien über Lichtechtheit, Deckkraft etc. von Druckfarben haben vornehm- lich für den Farbentechniker Interesse. Natürlich ist mit dieser kurzen Inhaltsangabe auch nicht annähernd ein Bild von der Reich- haltigkeit des vorliegenden, fast 90 Abhand- lungen umfassenden Werkes gegeben. Erwähnt sei noch, dass die 60 Tafeln zum grossen Teil Heliogravüren sind und ferner einige Farben- drucke enthalten. Die Drucklegung des Buches, der Abbildungen und der Tafeln erfolgte in der K. K. Graphischen Lehr- und Versuchsanstalt zu Wien, deren Leiter bekanntlich Eder ist. Dadurch ist es auch wohl einzig und allein möglich gewesen, dass der vortrefflich ausge- stattete Band zu einem so erstaunlich billigen Preis abgegeben werden kann, der es jedem Spektroskopiker und Photochemiker ermöglicht, • das Werk zu erwerben. Karl Schaum. (Eingegangen 7. November 1904.) BESPRECHUNGEN. Wilhelm Kösters, Der Gummidruck, grr. 8". VIII u. 108 S. Mit I Titelbild, 8 Bildertafeln und 22 Figuren. (Enzyklopädie der Photo- graphie; Heft 51.) Halle a. S., W. Knapp. 1904. M. 3,—. Das Gummidruck-Verfahren hat in den letz- ten 10 Jahren in der „künstlerischen" Photo- graphie eine sehr grosse Bedeutung gewonnen, da es von allen Kopierprozessen dem Photo- graphen den grössten persönlichen Einfluss auf die Gestaltung des Bildes gestattet und mit der durch den Prozfess bedingten Unscharfe den malerischen Effekt der Bilder erhöht. Aus den gleichen Gründen ist es aber für die wissen- schaftliche Photographie die am wenigsten ge- eignete Abbildungsweise. Das vorliegende Buch giebt eine leicht ver- ständliche Anweisung zur Herstellung von Gummidrucken und enthält manchen praktischen Rat, der auf eine langjährige Erfahrung des Ver- fassers schliessen lässt. Was aber über die Theorie des Gummidrucks gesagt ist, zeigt nur, dass seit den grundlegendenExperimentenEders aus den Soerjahren keine wesentlichen Fortschritte auf diesem Gebiete gemacht sind. Da heute die Entwicklung dieser Technik zu einem gewissen Abschlüsse gekommen ist, so wäre es jetzt wohl an der Zeit, wenn nun die Wissenschaft das Wort ergriffe und wie der Chor in der antiken Tragödie erzählte, weshalb alles so geschehen ist. Auf einen weit verbreiteten Irrtum sei hier kurz hingewiesen. Trage ich in einem Koordinaten- Digitized by Google 8o6 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. System als Abszisse die Skala des Vogelschen Photometers, als Ordinate die Schwärzung eines unter dem betreffenden Skalenteil belichteten photographischen Papieres auf, so kann die ent- stehende Kurve, da der Lichtverlust grösstenteils durch diffuse Reflektion und nicht durch Absorp- tion erfolgt, nicht eine gerade Linie sein, wie der Verf. auf Seite 58 fälschlich behauptet. Riesenfeld. (Eingegangen 20. Oktober 1904.) E. Holm, Das Photographieren mit Films. gr. 8». VI u. 64 S. Mit 51 Abbildungen. (Photographische Bibliothek XI.) Berlin, G. Schmidt. 1904. M. 1,20. Das vorliegende Buch giebt eine sachge- mässe Anleitung zum Arbeiten mit Films, wobei die Anfangsgründe der Photographie auf Trocken- platten vorausgesetzt werden. Bei der Be- sprechung der Vorzüge und Nachteile der Films gegenüber den Glasplatten begeht der Verfasser nicht den häufig bemerkten Fehler, die Vorzüge der von ihm besprochenen Arbeitsweise auf Kosten der anderen allzusehr herauszustreichen. Auch die beiden vielversprechenden Neu- erungen auf dem Gebiete derFilmsphotographie: die N. C. (non curling)- Films der Kodak-Ge- sellschaft und die Vidilfilms der Leipziger Buchbinderei - Aktiengesellschaft werden ein- gehend besprochen. Die Vidilfilms bestehen aus Flachfilms, die mit einer Kante auf einen Streifen Papier derartig aufgeklebt sind, dass zwischen je 2 Filmfolien immer ein Raum von der Grösse des betreffenden Bildformates frei bleibt. Das Papier des Unterlagsstreifens ist weiss und durchscheinend, wie Mattglass. Die nicht von Folie bedeckten Stellen werden wie eine Mattscheibe zum Einstellen der jeweils folgenden Filmaufnahme benutzt. Wohl im In- teresse der strengen Sachlichkeit lässt der Ver- fasser unerwähnt, dass der Erfinder dieser Film- packung ein 15 jähriger Knabe, der Sohn des Leiters der I.,eipziger Buchbinderei-Aktienge- sellschaft, Gustav Fritzsche, sein soll. Riesenfeld. (Eingegaugea 19. Oktober 1904.) Jahrbuch für Photographie und Reproduktions- technik für das Jahr 1904. Herausgegeben von J. M. Eder. Achtzehnter Jahrgang, gr. 8*. X und 660 S. Mit 189 Abbildungen im Texte und 29 Kunstbeilagen. Halle a. S., W- Knapp. 1904. M. 8,00. Das Edersche Jahrbuch, dessen 1 8. Jahrgang soeben erschienen ist, ist so bekannt und be- liebt, dass es eine lobende Anpreisung nicht mehr nötig hat. Auch dieser Jahrgang ent- hält wie alle früheren neben dem recht voll- ständigen Jahresbericht über die Fortschritte der Photographie eine grosse Zahl Originalartikel aus der Feder namhafter Fachgenossen: Ab egg, Lüppo-Cramer, Pfaundler, Quincke, Schaum, Valenta u. a. Bei dem reichhaltigen und vielseitigen Inhalte des Buches kann es un- möglich der Zweck dieser Zeilen sein, auf Einzel- heiten einzugehen. Im allgemeinen gewinnt man beim Durchblättern des Buches den Ein- druck, dass das verflossene Jahr der Photo- graphie keine unerwarteten und bedeutenden Entdeckungen geschenkt hat, dass aber in stiller und gleichmässiger Arbeit viele kleine Erfolge erzielt wurden. Und das gilt auch von den beiden neuen, zuerst mit überschwenglichen Hoffnungen begrüssten Reproduktionsverfahren: der Ozo- und der Katatypie. Riesenfeld. (Eingegangen 20. Oktober 1904., Metallurgie. Zeitschrift für die gesamte metal- lurgische Technik: Aufbereitung — Metall- gewinnung — Metallverwertung unter Aus- • schluss des Eisenhüttenwesens. Herausgegeben von W. Borchers. Halle a. S., W. Knapp. Erscheint vierzehntägig. Vierteljährlich M.4,00. Wieder eine neue Zeitschrift! Die „Metal- lurgie" soll ausschliesslich der Förderung der metallurgischen Technik ausser derjenigen des Eisenhüttenwesens dienen, da dieses durch „Stahl und Eisen" fiir Deutschland ausreichend ver- treten ist. Dem übrigen Metallhüttenwesen fehlte bisher ein Organ, das nur dieses Gebiet pflegte. Ob trotz dessen ein Bedürfnis für die Gründung einer neuen Zeitschrift vorlag, ist schwer zu sagen. Durch ihr Fortbestehen wird das neue Blatt erst seine Existenzberechtigung zu erweisen haben, denn jede Zeitschrift ist eben — mehr oder weniger — auch ein pe- kuniäres Unternehmen. Riesenfeld. (Eingegangen 20 Oktober 1904.1 C. E. Bergung, Stereoskopie für Amateur- Photographen, gr. 8» IV u. 58 S. Zweite durchgesehene Auflage. Mit 24 Figuren. (Photographische Bibliothek ' III.) Berlin, G. Schmidt. 1904. M. 1,20. W. Scheffer, Anleitung zur Stereoskopie. Mit einem Anhang : Steroskopische Formeln u. a. gr. 8". VIII u. 99 S. Mit 37 Abbildungen. (Photographische Bibliothek XXI.) Berlin, G. Schmidt. 1904. M. 2,50. Wenn ein Verlag in der gleichen Bibliothek zwei Bücher des gleichen Inhalts erscheinen lässt, so muss er wohl selbst das Gefühl gehabt haben, dass'zum mindesten das erste Buch den gedachten Zweck nicht völlig erfüllt. Diesem Urteil kann sich -der Referent nur anschliessen. Herr Bergung giebt nicht etwa Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. 807 eine Beschreibung, wie eine typische Stereoskop- Kamera und die gebräuchlichen Stereoskope ge- baut sind oder eine Anleitung, wie eine stereo- skopische Aufnahme gemacht wird. Er stellt nur ganz allgemeine „Forderungen" dafür auf. Diese scheinen dem Referenten zum Teil selbst- verständlich zu sein und mit der Stereoskopie an sich nichts zu thun zu haben wie z. B. die folgende: „Die Kassette muss nicht nur so ein- gerichtet sein, dass die Platte in der Richtung nach den Objektiven zu, in der Kassette eine feste Lage einnimmt, sondern auch so, dass die Platte in Bezug auf die Kanten der Kassette immer dieselbe Lage behauptet."') An Stelle eines Hinweises auf einige der vielen überall im Handel für 3 bis 300 Mark erhältlichen Stereoskope, zieht der Verfasser es vor, Masse und Zeichnungen anzugeben, nach denen ein „geschickter Optiker das Stereoskop wird anfertigen können". Die von Herrn Scheffer geschriebene An- leitung dürfte ihre Aufgabe weit besser erfüllen. Die neuesten stereoskopischen Aufnahme- und Betrachtungsapparate, sind abgebildet und kurz beschrieben. Auch ist eine vom Verf erst kürzlich angegebene Versuchsanordnung zur mikrostereoskopischen Photographie bereits in das Buch mit aufgenommen. Doch hat sich der Verfasser eine — vielleicht unnötige — Beschränkung auferlegt, da er nur die Frage bespricht, wenn stereoskopische Aufnahmen die subjektiven Eindrücke perspektivisch rich- tig wiedergeben. Ein ganz besonders reizvolles und für manche Zwecke gewiss wertvolles Arbeitsfeld liegt doch auch in Aufnahmen mit unnatürlicher (übertriebener oder verringerter) Okulardi-stanz. Ferner glaubt der Referent, dass das in erster Linie für den gebildeten Laien bestimmte Büchlein nur gewonnen hätte, wenn der mathematisch frisierte Anhang fortgeblieben wäre. Riesenfeld. I) s. 33. (Cingegaogen 19. Oktober 1904.) Het Natuurkundig Laboratorium der Rijks- Universiteit te Leiden in den Jahren 1882 — 1904. Gedenkboek aangeboden aan den Hoogleeraar R Kamerlingh Onnes, Di- recteur van het Laboratorium, bij Gelegen- heid van zijn 25-jarig Doctorat. op 10. Juli 1902. Leiden, bei Eduard Ijdo. 1904. Der vorliegende Jubelband zur Feier von Kamerlingh Onnes' 25Jährigem Doktorjubi- läum ist von Freunden und Schülern desselben herausgegeben, um dem Jubilar einen Überblick über die Leistungen des von ihm geleiteten ,, Natuurkundig Laboratorium" der Reichs-Uni- versität Leiden zu geben, und die Kenntnis da- von zugleich in weiteren Kreisen zu verbreiten. Nach einer einleitenden Vorrede von J. Bo.s- ' scha behandelt der erste Hauptteil des statt- lichen und vorzüglich illustrierten Bandes das ' Laboratorium selbst, dessen eingehende Be- ' Schreibung von H. Haga und E. van Ever- dingen unter Mitwirkung von L. H. Siertsema, R. Sissingh und P. Zeeman abgefasst ist Der zweite Hauptteil umfasst dann die von I J. D. van der Waals und J. P. Kuenen unter I Mitarbeit von M. de Haas, Chr. M. A. Hart- man und J. E. Verschaffelt gegebene Be- I Schreibung der im Institut ausgeführten thermo- dynamischen Untersuchungen. Hier giebt zu- I nächst van der Waals einen Überblick über 1 Kamerlingh Onnes' eigene Arbeiten, dann ; folgt J. P. Kuenens Zusammenstellung über Kondensation und kritische Erscheinungen von Gemischen, und daran schliessen sich weiter Abschnitte über Isothermen binärer Gemenge, Isothermen zweiatomiger Gase, Konstruktion der tp-Fläche für Gemenge von zwei Stoffen, über kapillare Steighöhe und innere Reibung von Flüssigkeiten. Der dritte Hauptteil ist von H. A. Lorentz I unter Beihilfe von E. van Everdingen, L. H. I Siertsema, R. Sissingh, C. H. Wind und i P. Zeeman bearbeitet und betrifft die optischen und magnetooptischen Untersuchungen. Re- I flexionsvermögen, Drehung der Polarisations- j ebene, namentlich im Magnetfeld, Kerr- und I Zeemanphänomen sind die Hauptgegenstände I dieses Teiles. I Das vierte und letzte Hauptkapitel behandelt die durch P. Zeeman unter Mitwirkung von E. van Everdingen, A. Lebret und H. A. Lorentz dargestellten elektrischen Unter- suchungen. Hier werden Messungen über den Halleffekt, von Dielektrizitätskonstanten und Absorption elektrischer Schwingungen in Salz- lösungen behandelt. Das Ganze stellt eine würdige Jubiläumsgabe fiir H. Kamerlingh Onnes dar. E. Böse. (Eingegangen 16. (Oktober 1904.) Contributions from the JefTerson Physical La- boratory of Harvard University. Band I. Jahresbericht fiir 1903. Cjmibridge, Mass., U. S. A. Mit dem vorliegenden Bande beginnt die jährliche Herausgabe eines Bandes, welcher die in einem Jahre im Jefferson Physical Laboratory : der Harvard - Universität ausgeführten wissen- I schaftlichen Arbeiten enthält. Das unter der Leitung von John Trowbridge stehende In- stitut hat in neuerer Zeit erhebliche Geldmittel zur Verfugung, die auch zur Ausführung von Untersuchungen instand setzen, welche nur mit grösseren Mitteln mit Aussicht auf Erfolg in Angriff genommen werden können. Der Inhalt des vorliegenden Bandes wird von 14 Arbeiten gebildet, welche .sich folgen- Digitized by Google 8o8 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24. dermassen auf die einzelnen Mitarbeiter ver- teilen: JohnTrowbridge: Über die Spektra von Gasen und Metallen bei hohen Temperaturen. Theodore Lyman: Über die Verlängerung der Spektrallinien ; eine Erklärung der falschen Spektra (Geister) von Diffraktionsgittern. Edwin H. Hall: Cv in Flüssigkeiten und das «der van derWaal sschen Gleichung im Falle von Wasser; weichen fallende Körper nach Süden ab.? I. und II. Teil; Versuche über die Ablenkung fallender Körper. B. O. Peirce, Über die Wärmeleitfähigkeit ge- wisser Felsarten der Calumet- und Hecla-Mi- nen; über Kurvengattungen, welche Linien ge- wisser ebener solenoidaler oder lamellarer Vektoren darstellen; über die Linien gewisser Klassen von solenoidalen oder lamellaren Vek- toren, die bezüglich einer Achse symmetrisch sind ; über verallgemeinerte räumliche Differen- tiation zweiter Ordnung. W. E. Mc Elfresh: Der Einfluss okkludierten Wasserstoffs auf den elektrischen Widerstand von Palladium. Thomas C. Mc Kay: Über die Abhängigkeit des Hallefekts von der Stromdichte beim Gold. George W. Pierce: Über die Cooper-Hewitt- Quecksilberlampe als Funkenstrecke. Im Auszuge erschienen diese Zeitschrift 6, 426, 1904. Harry W. Morse und George W. Pierce: Diffusion und Übersättigung in Gelatine. Die gesammelten Arbeiten sind zwar sämt- lich schon an anderer Stelle erschienen, geben aber in der Zusammenstellung hier ein lebhaftes Bild von dem geistigen Leben eines wissen- schaftlichen Instituts und dessen Jahresertrag. E. Böse. (Eingegangeo 16. Oktober 1904.) Berichtigungen. In der Arbeit, A. Wassiljewa „Wärmeleitong in Gas- gemischen" (diese Zeitschr. 6, 737, 1904) ist zu setzen: Seite 737 statt xgeX^X: af(>?A = 9t. ,, „ „ L=- Cv R\ L== Cv *R. 738 Z = - "' - --?'— "^ -f- ^ .?P''<^ n\-\-n-ÄyK-\)M^ rtt+fiily, — i) Mi °°«,-i-»2(y,— i)ji/i «i-t-»»i(yt— i)~jWi' Seite 739 statt XQiCtXi xg, <-,;.', --= Vi/ -ffjpi «1 « SR 0V^ 5Ri ej<2 Vi/ SBj (>!''! In der Mitteilung E. t. Anbei „Ober die Zersetzung von Jodoform unter der Einwirkung von SauerstoflT und von Lichtstrahlen" (diese Zeitschr. 6, 637, I904) ^^ '° <^^ 2. Spalte, 25. Zeile von oben „65"" statt „450" zu lesen. Briefkasten. Zur Richtigstellung! In Nr. 21 dieser Zeitschrift (5, 663, 1904) findet sich in dem Bericht über die diesjährige Naturforscher-Versammlung ein Vortrag von Herrn Dr. W. Scheffer-Friedenau abgedruckt „über Ikziehnngeo zwischen stereoskopischen Aufnahme- und Beobachtungsapparaten." Herr Dr. Scheffer resümiert seine Ausführungen schliess- lich in dem angeblich neuen Satze, dass bei richtiger Wieder- gabe telestereoskopischer Aufnahmen „Brennweite der .\uf- nahmeobjektive dividiert durch die Distanz der Aufnahme- objektive gleich Brennweite der Stereoskoplinien dividiert durch die Fupillendistanz (65 mm)" sein miisse. In eine Formel gekleidet heisst das also ^= /■ D d' Dieser Satz ist selbst in seiner Allgemeinheit nicht neu, und es heisst den bekannten scharfen Blick Helmholt z' ge- waltig unterschätzen, wenn Herr Dr. Scheffer annimmt, dass ihm diese — übrigens auch anderen selbstverständliche - Forderung entgangen wäre. In seiner „Physiol. Optik", 2. Aufl., S. 832 (682) sagt Helmholtz bei der Besprechung des Telestereoskops : „Da die Entfernung der Spiegel an dem Instrumente 1080 mm beträgt, so ist sie 16 mal grösser als die der mensch- lichen Augen, und die stereoskopischen Unterschiede werden also 16 mal grösser, als für unbewaflTnete Augen. Da die Vergrösserung auch eine 16 malige ist, so ist die Wirkung des Instruments die, als sehe man das Objekt mit unbewaff- neten Augen aus einer 16 mal kleineren Entfernung, als man es wirklich sieht". Wieder in eine Formel gekleidet heisst das (F\F D Femrohrvergrösserung = - - I - = -,- =16 und das ist nichts anderes, als die von Herrn Dr. Scheffer mitgeteilte Beziehung D d K. Martin -Rathenow (Eingegangen 8. November 1904.I Personalien. (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der Redaktion von eintretenden Änderungen mSglichst bald Mitteilung zu machen.) An der technischen Hochschule zu Berlin habilitierte sich bei der Abteilung für Schiff- und Schiffsmaschinenbau Dr. Ing. KY>nrad Arldt für „Die Anwendung der Elektrizität im Schiffbau, Werftbetrieb und Hafenbau". Ernannt wurden der a. o. Professor der Mathematik Dr. Joly in Lausanne zum Ordinarius, der bisherige Privatdozent für Mathematik an der Leipziger Universität, Dr. Heinrich Liebmann, zum ausseretatsmässigen a. o. Professor in der philosophischen Fakultät, der Erste Assistent am chemischen Laboratorium Dr. Roland Scholl zu Karlsruhe zum etats- mäÜigen a. o. Professor der Chemie an der Technischen Hochschule, der Privatdozent für Physik an der Erlangcr Universität Dr. Arthur Wehnelt zum a. o. Professor für theoretische und angewandte Physik. Dr. Georg Edler von Georgievics, Professor für chemische Technologie an der höheren k. k. Staatsgewerbe- schule in Bielitz, ist als Nachfolger des Hofrates Professor Karl Zulkowski an die deutsche technische Hochschule in Prag berufen worden. Die physikalisch-mathematische Gesellschaft zu Kasan hat dem Professor der Mathematik Dr. Hilbert in Göttingen für sein Werk über die Grundlagen der Geometrie den Lobat- schewsky-Preis zuerkannt. hur die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Hose in Oöttingen. — Verlas »on S. Hiriel In Leipzig. Druck von August Pries in Leipzig, Digitized by Google Physikalische Zeitschrift No. 25. 15. Dezember 1904. RedakttODSSchliuB iur No. x am 2x. Dezember 1904. 5. Jahrgang. An unsere Leser I S. 809. Origlnalmlttellungen: A. Scliweitzer, Über die experimen- telle Entscheidung der Frage, ob sich der Lichtäther mit der Erde bewegt oder nicht S. 809. J. Zenneck, Erwiderung auf die Be- merkungen des Herrn G. Seibt „Ober den Zusammenhang zwischen dem direkt und dem induktiv ge- koppelten Sendersystem für draht- lose Telegraphie". S. 81 1. S. S a n o , Bemerkung zu den Arbeiten von F. Kola6ek, A. Heydweiller und R. Gans itber Magnetostriktion. S. 812. K. Honda u. S. Shimizu, Über die Magnetisierung und die magnetische LSngenänderung in ferromagnetischen INHALT: Metallen und Legierungen bei Tem- peraturen zwischen — 186" und 1200« C. S. 816. C. Carpini, Über die Widerstands- ändernng des Wismuts durch kleine magnetische Kräfte. S. 819. F. Giesel, über Aktinium-Emanium. S. 822. H. Lehmann, Beiträge zur Kenntnis der ultraroten Emissionsspektra der Elemente. S. 823. J. J. T. Chabot, Reflexion und Re- fraktion mittels einer natürlich ge- krümmten Fläche zwecks Demon- stration geometrisch-optischerGrund- erscheinungen. 2. Mitt. S. 823. P. Ostmann, über die Schwingungs- form des Stieles der Edelmannschen Stimmgabeln. S. 825. G. W. A. Kahlbaum, Kurze Bemer- kung (Iber Quecksilberpumpen nach dem Sprengeischen System. S. 828. Bespreehangen: H. Poincar^, Wissenschaft und Hy- pothese. S. 829. W.Förster, Lebensfragen und Lebens- bilder. S. 830. J, Frick, Physikalische Technik. I, l. S. 830. R. Ab egg u. W. Herz, Chemisches Praktikum. S. 830. O. Fischer, Der Gang des Menschen. V und VI. S. 830. J. Stark, Das Wesen der Kathoden- und Röntgenstrahlen. S. 832. F. Frankenhäuser, Die Wärme- strahlung. S. 832. Personallen. S. 832. An unsere Leser! Seit vor 5 Jahren diese Zeitschrift gegründet wurde, hat die Physik nach verschiedenen Seiten hin eine ungeahnte Entwickelung genommen. Die Zahl derer, die mitarbeitend daran teilnehmen, ist erheblich gestiegen, der Eifer, der alle beseelt, ist so gross wie nur je zuvor, und die Zahl der erscheinenden Publikationen ist daher gewaltig gestiegen. Da ist es begreiflich, dass der ursprünglich beabsichtigte Umfang der Zeitschrift bei weitem nicht mehr einzuhalten ist. Für die Festsetzung des bisherigen Abonnementspreises von 20 Mjirk jährlich war ein durchschnittlicher Umfang einer Nummer von etwa drei Druckbogen angenommen. Dieser ist schon im 4. Bande der Zeitschrift wesentlich überschritten worden; im nunmehr vollendeten 5. Jahrgange aber ist der durchschnittliche Umfang jeder Nummer auf über vier Bogen gestiegen. Eine Verminderung des Umfanges ist bei dem gewaltigen Andränge von Material in absehbarer Zeit nicht zu erwarten und eine Preiserhöhung daher nicht mehr zu umgehen. Eine solche wird gewiss als durchaus gerechtfertigt angesehen werden. Die Physikalische Zeitschrift erscheint daher nunmehr monatlich zweimal im Umfange von durchschnittlich vier Bogen zum Preise von 25 Mark jährlich. Herausgeber, Redaktion und Verlag der Physikalischen Zeitschrift. E. Riecke. Hermann Tb. Simon. E. Böse. S. Hirzel. ORIGINALMITTEILUNGEN. über die experimentelle Entscheidung der Frage, ob sich der Lichtäther mit der Erde bewegt oder nicht Von A. Schweitzer. In Jahrg. 6, 585 (u. 604) d. Ztschrift macht Herr Prof. W. Wien zwei Vorschläge zu Versuchen, welche die Frage entscheiden sollten, ob sich der Lichtäther mit der Erde bewegt oder nicht. Beide Versuche beruhen auf Messungen der Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes ein- mal in und einmal entgegen, der Richtung der Erdbewegung. Schreiber dieses be&s.ste sich vor vier Jahren auch mit obiger Frage und kam zu der gleichen Idee, wie Herr Prof. W. Wien; er untersuchte verschiedene Versuchsanordnungen zur Bestimmung der Fort- pflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes in einer Richtung nach Analogie der Methode von Fou- cault und derjenigen von Fizeau auf die er- reichbare Genauigkeit. Die Versuchsanordnung nach Foucault mit Digitized by Google 8io Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. zwei synchron rotierenden Spiegeln ist weniger genau und weniger leicht ausführbar. Denn, wenn man auch einen vollkommenen Synchro- nismus in der Rotation der beiden Spiegel un- schwierig herstellen kann, so müsste man doch an zwei verschiedenen Beobachtungsorten je eine Länge auf mindestens Vi 0000 genau be- stimmen, um die gestellte Frage zu ent- scheiden. Weit genauer und einfacher kann man mit einer Versuchsanordnung nach der Methode von Fizeau einen eventuellen Einfluss der Erdbewegung nachweisen. Wie im folgen- den gezeigt werden soll, kommt es bei ent- sprechender Anordnung nur darauf an, Unter- schiede in der Lichtmenge zweier Strahlen- büschel von circa i Proz. einer angegebenen Lichtmenge zu messen, falls die von den Licht- strahlen zurückgelegte Strecke etwa 10 km beträgt. ^f-i- V» üi &@ ■/H v« In obiger Figur bedeuten Z^ und Z^ zwei vollkommen gleich dimensionierte Fizeausche Zahnräder, deren Drehachsen zusaminenfallen und in Richtung der Erdbewegung liegen. Diese gehe z. B. von Z\ nach Zi. Um den Versuch ausführen zu können, ist es notwendig, dass beide Zahnräder mit vollkommen gleicher Ge- schwindigkeit in Rotation gebracht werden. Dies ist leicht möglich, wenn die beiden Zahn- räder durch je einen Synchronmotor {SM^ und SM'^ angetrieben werden, welche der gleiche Wechselstrom-Generator speist. Da die Touren- zahl der Zahnräder womöglich variierbar sein soll, so müssten die Motoren mit mehreren Vor- gelegen versehen sein, oder sollte noch besser die Tourenzahl des speisenden Generators von der Beobachtungsstation beim Zahnrade Z\ aus geändert werden können. L bedeutet eine starke Lichtquelle, deren mit Hilfe einer Kon- densatorlinse ') parallel gemachten Strahlen durch den verstellbaren zweifachen Spalt D in zwei Strahlenbüschel geteilt werden. Das eine der- selben wird mittels der Spiegel j, und J2 durch die Zahnlücken des Rades Z\ und Z^ geführt, das Lichtbündel bewegt sich in diesem Falle also vom Zahnrad Z, zu Z-i. Hinter dem Zahn- rad Zi wird das Strahlenbüschel durch die Spiegel s-i und s-s wiederum zur Beobachtungs- station zurückgeführt und fällt dort auf das Bolometer B\ . Das zweite Strahlenbüschel wird zunächst durch die Spiegel s^, s^, s^ und j^ i) Die verschiedenen, bei der Versuchsanordnung nötigen Linsen sind in der Figur nicht eingezeichnet hinter das Zahnrad Z^ geführt, durchläuft nun die Zahnlücken der beiden Zahnräder in Rich- tung von Zi nach Z^ und fällt auf das Bolo- meter B2. Zur Ausfuhrung des Versuches würde man zunächst bei ruhenden Zahnrädern die Lücken derselben zur Deckung bringen, so dass die gesamte Lichtmenge der beiden Strahlenbüsche] auf die beiden Bolometer gelangt. Diese sind möglichst gleich gebaut, gleich empfind- lich und in zwei Seiten einer Wheatstone- schen Brückenschaltung eingestellt. Durch Ver- stellung der Breiten der beiden Spalte D wer- den sodann die Bolometer abgeglichen; schwankt nun auch die Lichtstärke der Quelle L im Laufe des Versuches, so wird hierdurch die Abgleich- ung der Bolometer nicht gestört. Es kann hierauf direkt zur Entscheidung der gestellten Frage geschritten werden, indem beide Zahn- räder in synchronen Lauf gebracht werden. Bewegt sich der Äther mit der Erde, so müsste die Abgleichung der Bolometer bestehen bleiben, denn das Verhältnis der Lichtmengen, welche auf die beiden Bolometer fallen, müsste das gleiche sein wie bei ruhenden Zahnrädern; im anderen Falle tritt eine Änderung in diesem Verhältnis auf, welche sich durch einen Strom in der Brücke der Wheatstoneschen Schaltung bekannt geben würde. Wie gross kann nun im besten Falle dieser Unterschied in den beiden Lichtmengen sein? Es sei c die Lichtgeschwindigkeit, v die Erd- geschwindigkeit, / der Abstand der beiden Zahnräder, s die Zahl der Zähne und Lücken eines Zahnrades, endlich n die sekundliche Um- drehungszahl der beiden Räder. Es braucht sodann das Licht, um in Richtung der Erdbe- wegung vom Zahnrad Zy nach xJj zu gelangen, die Zeit: / c -t V und in umgekehrter Richtung: / c-\-v Während dieser Zeiten haben sich die Zahn- räder um die Breiten A::' respektiv As" eines Zahnes verschoben, wobei Az=t's'n und dz' = t"zn. Ist Jr= I, so ist an Stelle einer Lücke gerade ein Zahn gekommen, für Az^^ 2 ist an Stelle einer Lücke abermals eine Lücke getreten u. s. w. Unter der Annahme, dass die Breite der Zähne gleich der Breite der Lücken ist, wird für jede ungerade ganze Zahl von Az die Lichtmenge, welche auf das Bolometer fällt, gleich Null sein, für jede gerade ganze Zahl hingegen ein Maximum, fiir dazwischen liegende Werte von Az ist der Wert der Lichtmenge gleich dem Unterschiede von / = Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. 811 /fc von der zunächst liegenden ungeraden ganzen Zahl multipliziert mit der maximalen Lichtstärke. Aus obigen Gleichungen erhalten wir: Az --' und m = , oder C V c -f-v , .. . , C V . > ( l\ /\s =^ /is - o^ az \ \ — 1 c-\-v \ 5000 / Es möge z. B. der Durchmesser der Zahn- räder 0,5 m betragen, in diesem Falle können noch 2500 Zähne Platz finden, d. h. es wird z —- 5000, ist das Material der Zahnräder Nickel- stahl, so ist eine sekundliche Tourenzahl n = 300 noch zulässig, weiter sei /= 10 km. Diese Werte eingesetzt, ergiebt etwa für ^/ -- 50 und /Is" ^50 — 100 J^' entspricht der maximalen Lichtmenge

^', yy • • • ^y und ö als die unabhängigen Variabein angenommen worden, und diese gleiche Annahme soll im folgenden beibehalten werden. Für den Fall, dass V eine lineare Funktion der Deformationsgrössen ist, erhielt ich') die Gleichung I '4Jr .(«0«— ^0-^1) + j-Q K/J+^oo) — Ve) + j.(-2 (^0 a + '^o r) — «Pi ) l) Reports of the meetiogs of the Tokyo Physico-Mathe- , matical Society S, Nr. 14, 1904. 2^ Franz Koläcek, Ann. d. Phys. (4) 18, l, I904. 3) S. Sano, Reports of the meetings of the Tokyo Physico-Mathematical Society 1, ja, 1902. — Diese Zlschr. 8, I 401, 1902, wo filr „Zugkomponenten" „Dnickkomponenteo'' ' zu lesen ist. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. 813 wo ipo, % . . . % von den Deformationsgrössen unabhängige Grössen sind und ist. Diese Methode kann ohne jede Schwierig- keit auf den von Kolä<5ek betrachteten Fsdl ausgedehnt werden. Es ist ganz klar, dass (i) und (2) miteinander vereinbar sind. Wird die Oberflächenspannung durch den Magnetismus beeinflusst, oder hängt die mag- netische Induktion vom Temperaturgradienten ab, so versagt die obige Betrachtung. In meiner oben angeführten Arbeit und in einer anderen Veröffentlichung über die Magnetostriktion natürlich isotroper Körper') wurden alle Teile der untersuchten Substanz als auf gleichförmiger Temperatur befindlich angenommen. In Kolä- ceks Fair^) ist die gleiche Annahme gemacht, o bschon er es nicht ausdrücklich feststellt. Wenn sich die Temperatur von Punkt zu Punkt ändert, so kann das System, genau genommen, nicht im Gleichgewicht sein. Man kann aber unter günstigen Umständen von der Ungleich- heit der Temperatur herrührende irreversible Erscheinungen mit einiger Annäherung vernach- lässigen. Es lässt sich leicht zeigen, dass (i) auch in diesem Falle gilt, vorausgesetzt, dass die elektrische Wirkung vernachlässigt werden kann. Der Einfachheit wegen wollen wir uns auf den Fall von Flüssigkeiten beschränken. Es sei die Schwerkraft in der Richtung x die einzige auf den betrachteten Körper wirkende äussere Kraft, und das System möge an jedem Punkte eine adiabatische virtuelle Verrückung ausführen. Dann ist die Gleichgewichtsbedingung des Systems 6\(E—Qgx)dx^o, wo E die innere Energie für die Volumenein- heit, Q die Dichte, g die Schwerkraftsbeschleu- nigung und dx das Volumenelement ist. F und * seien bezw. die freie Energie und die En- tropie, beide bezogen auf die Volumeneinheit. Da nun £=F+ ö* ist, so wird obige Gleichung zu: ©/"•-(n*--©/»+*<'«+ öd* — gxÖQ y Is ' öp— „2— Ix ' iy ' Ö5 (?*= v'' 6x iy Daraus folgt unmittelbar: I d /IH öF\ ,ÖJ7o ^ ö^ 6u + Nun ist offenbar iF^ aia_^ ß bd ix . , / und fi an- gesehen werden kann. Wird die seitliche Ober- fläche einer gleichförmigen Spannung T, für die Flächeneinheit ausgesetzt, so giebt die gleiche Überlegung, welche zur obigen Gleichung geführt hat, statt (7) die Gleichung 4» 4jr iiii Ax^-^y, + -.) + T,d{x.^-y,) -h Tz.. Wir können nun in (ii) §, .r.r+j>, St und ö als unabhängige Variabein betrachten und er- halten dann unmittelbar: ^ _ I dip 4jr ^x'hzt Wir sehen also, wie oben, dass T nicht die ganze äussere Spannung ist, was Heydweillers Annahme widerspricht. Vielleicht ist einer der Hauptzwecke der oben angeführten Arbeit Heydweillers, die Abhängigkeit des Youngschen Modulus von .^ zu diskutieren. Die einfachste Annahme für diesen Zweck ist vielleicht die, die fi'eie Energie für die Volumeneinheit als eine Integralfunktion zweiten Grades für .*>, y, . . . Zz zu setzen. Wir können hier für einen natürlich isotropen festen Körper schreiben: T'^To- " - 4x l) V. Koldcck, Ann. d. Phys. (4) 14, 177, 1904. + fi^ dfQ - K^ (4v + j^ + z;) - a; ,. Heydweiller, Ann. d. Phys. (4) 11, 602, 1903. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No, 25. 815 ^CV + ^^ + V)) -'?{K+^?'-i)"+(°?+to+r^-)+ - ^2' («*J'x+/?V>+ /■'-=+/?//.+ /«-^+ß/S^^)^ (J2) wo k die Suszeptibiiität für keinerlei Defor- mation ist und Kl, K^, Li, L% ... Li Funk- tionen von ^ und ö allein sind. Es seien Xx, Yy . . . X, die Druckkompo- nenten und ci und + 2 "•^^' - Z. = (., + Z, + ^'^'') {X.- +y, + .^.) + ( ^2 + /^2 ^- ^2^- + /^4 -t»-^ + /'.. .^-»^ ) -. wo -II..^Z,-^'^(c,-\-L, L, .S>-" + 5 i-^ S;= -//.= ;(r,-f /.,).> ist. Wir betrachten nun einen sehr langen longi- tudinal magnetisierten Stab in einer gleich- förmigen Temperatur. Wir nehmen an, die einzige auf die seitliche Oberfläche des Stabes wirkende Kraft sei der atmosphärische Druck 17, und die Komponenten der auf eine Einheits- fläche an dem vom Anfangspunkte entfernteren Ende des Stabes wirkenden äusseren Kräfte seien Tz, Ty, Tt — Tl. Dann sind die an der seitlichen Oberfläche zu erfüllenden Grenz- bedingungen, unter Vernachlässigung der Ober- flächenspannung : l'Sx + niZy = /'(jr -fk ^d^^K{), l'Hx + niHy = m{x —/k ^d^ + K^), wo S!r, Uy . . . die Werte von Sx, /^ ... an der Grenze und /, tn , o die Richtungskosinus der nach aussen gerichteten Normalen zur seit- lichen Oberfläche sind. Die an den Grund- flächen zu erfüllenden Grenzbedingungen sind dann: y" — T I-4S -f xy //s = Ty, Hier kann man Sx, . . . S, ansehen als Komponenten einer Art von Druck und die Deformation als Resultante zweier Deforma- tionen, von denen die eine gleichförmig ist und herrührt vom Druck U — fi^d^ + Ki auf ff die seitliche Oberfläche und dem Druck n—2xi^^'^ — /i^d^+Ki+K2!Q'^ auf die Grundflächen, während die andere von der Kraft (Tx Ty Ts) herrührt. Die letztere kann gelöst werden nach der von Saint-Venant angenommenen Methode. Ich werde einige der Ergebnisse angeben. Aus (12) ersehen wir, dass die Intensität der Magnetisierung in Richtung der s- Achse ist: \'-(.rx+J'y + s.)^ Digitized by Google 8i6 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. 2" 'ä'^ V' ^ 4'^ 4) 2 ö$ *" • Es sei 5' das Verhältnis der gesamten Magne- tismusmenge am Ende des Stabes zum natür- lichen Querschnitt, Jf der Youngsche Modulus und fe«^) + 4öS3 d^ I Sil/ (13) Ist öS (l-2ö)$ 258(^») so ist ~; - klein gegenüber (14) (13) und (14) sind identisch mit den ent- sprechenden Gleichungen Heydweillers.') Hier ist zu bemerken, dass der Youngsche Modulus, wie er nach der Methode der Durch- biegung erhalten wird, theoretisch derselbe ist, wie der nach der Methode der Längsausdehnung erhaltene. Wir haben also angenähert Ö^S' ^ _i_ in wo L der Torsionswinkel, v die Torsionsfestig- keit und CO der Querschnitt ist. R. Gans^) nimmt an, dass die Fermeabilitäts- änderung durch Deformation sei: wo /i , w/i , «i die Richtungskosinus der magne- tischen Krarft und a, ^ von § und ö abhängige Grössen sind. Wenn dies richtig wäre, so könnte man schreiben: ,a+^(^.+/^ + --') + (a^ 2 2J^' + aßx,). 1) A. Heidweiller, a. a. O. 2'i R. Gans, Ann. d. Phys. (4) 18, 634, 1904. {ai^. + ß^J',+ +aßx,), c= , wo jUo die Permeabilität ohne Deformation ist. Es ist aber öa ö^ lß~ca woraus wir erhalten: 2 Die resultierenden Gleichungen für a, b, c können nur für unendlich kleine Deformationen von Flüssigkeiten richtig sein. Nachschrift. — Im Nachwort zu der Arbeit von H. Rensing'), welche mir erst zugänglich geworden ist, nachdem ich die vorstehende Arbeit vor der Physikalisch-Mathematischen Gesellschaft zu Tokyo vorgetragen hatte, be- richtigt Heydweiller seine Grundgleichungen für die an dem magnetischen Körper geleistete Arbeit und setzt for den Faktor von dV die Grösse statt - S9§ An dem Wesentlichen 8jr 4x meines Einwandes gegen seine Methode wird indessen durch diese Modifizierung der Grund- gleichung nichts geändert. l) H. Rensing, Diss., MUnster i. W. 1904. — Ann. d. Phys. (4) 14, 363, 1904. (Aus dem Englischen ttbeiseUt ron Max Ikle.) (^Eingegangen 31. Oktober 1 904.1 Ober die Magnetisierung und die magnetische Längenänderung in ferromagnetischen Metallen und Legierungen bei Temperaturen zAwischen —186» und 1200» C. Von K. Honda und S. Shimizu.') In Vol. II Nr. 3 der Reports of the meetings of the Tokyo Physico-Mathematical Society (diese Zeitschr. 6, 40 — 42, 1904) haben wir die Ergebnisse unserer Versuche über den gleichen Gegenstand veröffentlicht. Die Versuche wurden hierbei in der Weise ausgeführt, dass wir das Probestück in flüssige Luft tauchten, und die Er- gebnisse wurden mit den bei gewöhnlicher Tem- peratur gewonnenen verglichen. Im vorliegenden Falle wurde die Untersuchung weiter ausgedehnt auf einige Temperaturen zwischen — 186* und 1200* C. Unsere Untersuchung bestand aus zwei Teilen: i. dem Versuch bei niederen Tem- peraturen und 2. dem bei hoher Temperatur. I Wir untersuchten fünf ferromagnetische Metalle ! und zwölf Proben von Nickelstahl. (Diese l) Reports of the meetings of the Tokyo Physico-Mathe- ' matical Society 8, Nr. 14, 1904. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. 817 Nickelstahlproben waren uns von Herrn Ch. Ed. Guillaume freundlichst zur Verfugung ge- stellt worden.) Alle Stücke wurden in Form von Ovoiden untersucht, deren grössere Achse 20 cm und deren kleinere i cm betrug. Um konstante Temperaturen zwischen der gewöhnlichen Temperatur und derjenigen der flüssigen Luft zu erhalten, wurde eine Methode langsamer Abkühlung angewandt. Der Proben- halter in unserem früheren Apparat wurde wasserdicht mit einem Messingcylinder umgeben und eine geeignete Menge flüssiger Luft in den Zwischenraum zwischen dem Cylinder und der Dewarschen Röhre gegossen. Wenn die Ab- kühlung ihr Maximum erreicht hatte, wurde die Be- obachtung in der gleichen Weise wie bei unseren früheren Versuchen vorgenommen. Während einer Beobachtungsreihe, welche gewöhnlich mehrere Minuten in Anspruch nahm, überschritt die Temperaturänderung den Betrag von einem Grad nicht. Der Versuch wurde stets mit frisch ausgeglühten Prüfstücken begonnen. Die Tem- peratur des Prüfstücks wurde durch ein Thermo- element aus Platin und Neusilber gemessen, welches mit dem Prüfstück in Berührung gebracht ^vurde. Im zweiten Teile unserer Untersuchungen massen wir die Magnetisierung auf verschiedenen Stufen sowohl bei aufsteigender als auch bei absteigender Temperatur. Die Messung der Längenänderung durch dieMagnetisierung Hessen wir für eine spätere Gelegenheit zurück. Die Erwärmung bewirkten wir durch einen elektrischen Strom; die Heizspule war induk- tionsfrei aus 0,4 mm dickem Platindraht mit zwei Windungen auf den cm gewickelt. Sie wurde dann dick mit Asbestpapier umhüllt. Die Temperatur des Prüfstücks massen wir mittels eines Thermoelements aus Platin und Platin-Rhodium, das mit dem Prüfstück in Be- rührung gebracht wurde. Ein durch die Heiz- spule fliessender Strom von 5 Amp. reichte hin, die Temperatur im Innern derselben auf i20o"C. zu erhöhen. Die Magnetisierung wurde in üblicher Weise nach der magnetometrischen Methode gemessen; die Magnetisierungsspule wurde durch eine Wasserspülungsvorrichtung vor Erhitzung ge- schützt. Sie war auch mit einer Erdkompen- sierungsspule versehen. Der Versuch wurde in der Reihenfolge aus- geführt, dass eine ganze Versuchsreihe einen vollständigen Kreis in Bezug auf die Temperatur bildete. Einige bemerkenswerte Ergebnisse sollen in den folgenden Zeilen mitgeteilt werden. Längenänderung durch Magnetisierung. Die magnetische Längenänderung in ferro- magnetischen Metallen wird durch den Ab- kühlungsprozess wenig beeinflusst. Bei Nickel- stahl ist die Wirkung ziemlich gross. In Figur i sind die Kurven gezeichnet, welche den Tem- peratureffekt für vier Nickelstahlsorten zeigen. In jedem Falle verlaufen die Temperatureffekte auf die Längenänderung und auf die Magneti- sierung parallel zueinander. Bei Nickelstahlsorten wächst die magnetische Längenänderung in schwachen Feldern allmäh- lich mit sinkender Temperatur, bis sie ein Maximum erreicht, worauf sie wieder abnimmt. Wenn das Feld stärker wird, so tritt die maxi- male Verlängerung bei tieferer Temperatur ein und verschwindet zuletzt. Diese Änderungen sind den Nickelstahlsorten von höherem Prozent- gehalt als 28,32 Proz. gemeinsam; bei gerin- gerem Prozentgehalt wachsen bei konstanter Feldstärke die Verlängerungen mit sinkender Temperatur erst langsam, dann schnell und nähern sich bald asymptotisch einem Grenzwert. H'"foo toniö^ —tot - 100 Fig. I. Magnetisierung. Während die Magnetisierung von Eisen, Nickel und Kobalt durch Abkühlung wenig be- einflusst wird, wird sie im Gegensatz hierzu durch Erwärmung merklich verändert. Die Temperaturen, bei welchen die Magnetisierung dieser Metalle fast verschwindet, also die kri- tischen Temperaturen, sind bezw. 780* C, 360** C. und 1090" C. Diese Werte stimmen gut über- ein mit denjenigen, welche frühere Experimen- tatoren gefunden haben. Wir bemerkten auch die schwache Magnetisierung jenseits des kri- tischen Punktes, die zuerst von Curie beobachtet worden ist. Obschon Nickel seine Magnetisier- ung schon bei 360" C. verliert, erfolgt doch deren weitere Abnahme sehr langsam, und selbst bei 1200" C. ist noch eine Magnetisierung von 12 C.G.S-Einheiten bemerkbar. Der Mag- netisierungskreis von ausgeglühtem Kobalt ') in l) Die Magnetisierung von ausgeglühtem Kobalt wurde zuerst von H. Nagaoka und S. Kusakabe studiert. Digitized by Google 8i8 Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 25. Bezug auf die Temperatur ist sehr eigentümlich, wie aus Figur 2 (Ann. Co.) ersichtlich ist. Im aufsteigenden Temperaturast hat die Mag- netisierungskurve ein kleines Minimum bei etwa 450" C; dieser Punkt fällt nahezu zusammen mit der singulären Temperatur, welche wir bei der Längenänderung durch Magnetisierung ge- funden haben. Bei dieser Temperatur wechselt für alle Felder die Längenänderung ihr Vor- zeichen. Fig. 2. Die Änderung der Magnetisierung durch die Temperatur ist für reversible Nickelstahlsorten ähnlich wie für Nickel. Ein Beispiel dafür ist in Figur 2 gegeben (50,72 Proz. Ni). Die Art und Weise, wie sich die Magnetisierung irrever- sibler Nickelstahlsorten mit der Temperatur ändert, ist sehr aufFällig. In Figur 2 sind zwei Beispiele hierfür gegeben (29,42 Proz. Ni und 24,04 Proz. Ni). Wenn die Temperatur von — 186" C. ansteigt, nimmt die Magnetisierung für 29,42 Proz. Ni erst langsam, dann schnell ab, und nachdem sie einen Inflexionspunkt über- schritten hat, wird die Abnahme langsam. Die Kurve geht dann durch einen zweiten Inflexions- punkt und beginnt bei Annäherung an die kritische Temperatur sehr schnell zu fallen. Ist diese Temperatur erreicht, so wird die Ab- nahme der Magnetisierung durch Erwärmung sehr klein, und die Kurve verläuft nahezu par- allel zur Temperaturachse. Nach dem Verlauf der Kurve erscheint es wahrscheinlich, dass die Magnetisierung nicht ganz verschwindet, bis der Schmelzpunkt erreicht ist. Wird die Tem- peratur allmählich erniedrigt, so ist die Zunahme der Magnetisierung sehr gering. Dieser Zustand hält an, bis die Temperatur auf etwa 100* C. sinkt. Dann wird die Zunahme sehr rapid. Die Magnetisierung dieser Probe zeigt also in Bezug auf die Temperatur eine bemerkenswerte Hysteresis. Diese Art der Magnetisierungsänderung mit der Temperatur ist anderen irreversiblen Nickel- stahlsorten gemeinsam. Mit abnehmendem Frozentgehalt an Nickel wird der konkave Teil des aufsteigenden Astes schwächer und schwächer, und bei 24,40 Proz. und 24,04 Proz. Ni verschwindet er in starken Feldern beinahe. Die zur letztgenannten Legierung gehörige Kurve ist in Figur 2 wiedergegeben {24.04 Proz. Ni). Augenscheinlich sind die beiden Kurvenformen für Nickelstahl von 29,42 Proz. und 24,04 Proz. Ni weit voneinander verschieden. Vergleicht man aber die Kurven für zwei aufeinander fol- gende Nickelstahlsorten, so kann man Über- gangsstufen von einer Form zur andern ver- folgen. Eine eigentümliche Erscheinung verdient hervorgehoben zu werden. Wenn man an einem Punkt des aufsteigenden Astes des Tempera- turkreises die Temperatur auf die gewöhnliche reduziert, so wird der Weg von dem aufstei- genden durchaus verschieden. Erhöht man je- doch die Temperatur wieder auf ihren früheren Wert, so fällt der Weg mit dem früheren nahezu zusammen; der weitere Temperaturzuwachs ver- ringert die Magnetisierung in der Weise, dass durch den Abkühlungsprozess die Magnetisier- ung nicht unterbrochen wird. So kann in irreversiblen Nickelstahlsorten die Magnetisier- ung bei gewöhnlicher Temperatur innerhalb gegebener Grenzen jeden beliebigen Wert haben, wenn das Probestück einmal auf geeignete Tem- peratur erhitzt worden ist. Becquerel, der zuerst die magnetischen Eigenschaften eines irreversiblen Nickelstahls untersucht hat, fand, dass es bei dieser Legierung zwei Zustände stabilen Gleichgewichts gebe; nach unseren Er- gebnissen giebt es indessen unendlich viele Zustände stabilen Gleichgewichts. Die kritischen Temperaturen der Legierungen sind in den folgenden Tabellen aufgeführt: Reversible Nickelstahlsorten. Legierungen I 70,32 Froz. Aufsteig. Ast , 660« C. Absteig. Ast | — 50,73 Proz. 490» C. 46o»C. 46 Proz. I 4120 C. 395» C. 36 Proi. 25s« C. 240» C. Irreversible Nickelstahlsorten. LegieningeD Aufsteig. Ast Absteig. Ast 29,42 Proz. ' 29 Proz. 28,72 Proz. 530« C. I 530« C. 5300 C. 50 141 "- 28,32 Proz. Sio« C. 50 Legierungen Aufsteigender Ast Absteigender Ast 26,64 Proz. 510» C. 10 24,40 Proz. 580» C. 130 24,04 Proz. 520» C. 40 Aus obigen Tabellen ersieht man, dass die kritische Temperatur im absteigenden Ast des Temperaturkreises im allgemeinen mit Abnahme des Prozentgehaltes an Nickel bis auf 26,64 Proz. abnimmt. Bei Abnahme des Nickelgehaltes von Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 25. 819 70,32 Proz. auf 26,64 Proz. fällt die kritische Temperatur von einigen Hundert Graden bis auf gewöhnliche Temperatur. Es ist nun höchst- wahrscheinlich, dass 25prozentiger Nickelstahl, der sowohl bei gewöhnlicher Temperatur als auch bei derjenigen der flüssigen Luft schwach magfnetisch ist, stark magnetisch werden würde, wenn man die Abkühlung noch weiter treiben würde. Eis dürfte interessant sein, zu unter- suchen, ob andere unmagnetische Legierungen, welche aus einem magnetischen und einem un- magnetischen Metall bestehen, bei Abkühlung auf genügend tiefe Temperatur eine ähnliche Erscheinung aufweisen würden. Die allgemeinen Ergebnisse über die Mag- netisierung stimmen überein mit denen von J. Hopkinson, F. Osmond, Ch. Ed. Guil- laume, Le Chatelier, E- Dumont und L. Dumas. Hysteresis- Verlust. Die Hysteresis untersuchten wir bei Zimmer- temperatur und bei derjenigen der flüssigen Luft. Die Flächen der Hysteresisschleifen wur- den sorgfaltig mit einem Planimeter ausgemessen. Bei Abkühlung in flüssiger Luft nimmt der Hysteresisverlust in schwedischem Eisen bei schwachen Induktionen ab und bei starken zu. Fleming und Dewar fanden keinen Einfluss der Abkühlung auf den Hysteresisverlust in schwedischem Eisen. In Tungsten-Stahl tritt dieselbe Änderung auf mit Ausnahme der kleinen anfänglichen Zunahme. Bei Nickel, ge- gossenem und ausgeglühtem Kobalt nimmt der Hysteresisverlust durch Abkühlung stets zu. Der Hysteresisverlust in Nickelstahlsorten bei gewöhnlicher Temperatur ist im allgemeinen klein im Vergleich zu demjenigen von Eisen oder Stahl. Diese Werte sind jedoch für re- versible Legierungen vergleichbar mit denen für Nickel; für irreversible Legierungen sind sie aber alle sehr klein. Speziell Nickelstahl von 28,32 Proz. Ni umschliesst fast gar keine Fläche und giebt für den Hysteresisverlust nur 20 £rg bei 9J = icxx) C.G.S. Bei Abkühlung der Le- gierungen in flüssiger Luft wächst der Hyste- resisverlust beträchtlich. Bei irreversiblen Le- gierungen beobachtet man eine ausserordent- liche Zunahme. Die Formel von Steinmetz für die Be- ziehung zwischen Hysteresisverlust und Induk- tion gilt für Nickel und ausgeglühten Kobalt bis zu einer Induktion von 3000 C.G.S; für ge- gossenen Kobalt und Tungsten-Stahl gilt sie bis zu einer Induktion von 8000 CG.S.; für schwedisches Eisen endlich verliert .sie ihre Gültigkeit jenseits einer Induktion von 18000 C.G.S. Werden indessen die Proben in flüssiger Luft gekühlt, so wird der Gültigkeitsbereich der Formel in Bezug auf die Induktion merklich erweitert Für Nickelstahlsorten, besonders für die irre- versiblen, gilt die Formel von Steinmetz nicht, ausgenommen bei sehr schwachen Induktionen. Sind jedoch die Legieruijgen einmal in flüssiger Luft gekühlt worden, so wird der Gültigkeits- bereich der Formel in Bezug auf die Induktion sehr vergrössert. Schlussbemerkungen. Die Thatsache, dass zwei stark magnetische Metalle eine unmagnetische Legierung zu bilden vermögen, scheint auf den ersten Blick gegen die molekulare Theorie des Magnetismus zu sprechen. Diese Schwierigkeit wird jedoch schwinden, wenn man annimmt, dass in schwach magnetisierbaren oder unmagnetischen Nickel- stahlsorten die konstituierenden Metalle ihre Magnetisierbarkeit nicht verlieren oder ver- ringern, sondern dass infolge irgendwelcher in der Molekularstruktur der Legierungen auf- tretenden Veränderungen, die kritische Tempe- ratur im absteigenden Ast des Temperatur- kreises auf eine tiefe Temperatur fällt, und dass daher die Legierungen sich verhalten wie eine schwach magnetische oder unmagnetische Le- gierung bei gewöhnlicher Temperatur. Dieselbe Bemerkung wird auch für eine unmagnetische Legierung gelten, die aus einem magnetischen und einem unmagnetischen Metall besteht. Die beiden folgendenThatsachen sprechen zu Gunsten obiger Ansicht: i. obwohl die Intensität der Magnetisierung von Nickelstahlsorten bei ge- wöhnlicher Temperatur nicht proportional der- jenigen der konstituierenden Metalle ist, so folgt ihr Wert bei genügend tiefer Temperatur doch nahezu dem Additionsgesetz; 2. der Hysteresisverlust in irreversiblen Legierungen ist bei gewöhnlicher Temperatur ausserordent- lich klein, entsprechend der Hysteresis von Eisen oder Nickel bei hohen Temperaturen; bei niedriger Temperatur wächst indessen sein Wert beträchtlich, entsprechend der Hysteresis von Eisen oder Nickel bei gewöhnlicher Tem- peratur. (Aas dem Englischen übersetzt von Max Ikl£.) (Eingegangen 31. Oktober 1904.) Über die Widerstandsänderung des Wismuts durch kleine magnetische Kräfte. Von C. Carpini. Viele Forscher haben die Widerstands- änderungen des Wismuts durch magnetische Felder studiert. Da die besten Versuche bei Feldstärken von mehr als 2000 E. gemacht wurden, so schien es mir wichtig, um eine Digitized by Google 820 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. Lücke auszufüllen, solche Änderungen in einem zu den Kraftlinien senkrechten Wismutdrabt zu studieren und zwar in Feldern von o bis 2000 E. Der Draht, den ich angewendet habe, war eine Spule von Hartmann & Braun, dessen Fläche 3,46 cm* betrug. Seinen Wider- stand bei o* habe ich in der Wheatstoneschen Brücke gemessen, indem ich, um Berührungs- widerstände und kleine Kalibrierungsfehler zu eliminieren, die Anordnung von Prof. Dr. H. F. Weber angewendet habe. So habe ich 17,266 Ohm und einen Temperaturkoeffizienten 0,003539 gefunden. Zur Messung der kleinen Widerstands- änderungen der Spule habe ich folgende Me- thode angewendet; wenn anfänglich die Brücke im Gleichgewicht ist, und nachher ändert sich der Widerstand eines Zweiges um eine sehr kleine Quantität <4li^, so ist es bekannt, dass der Strom if, welcher in dem Galvanometer- zweige fliesst, gleich ir= C- AW ist. Um diese Gleichheit in meinem speziellen Falle festzustellen, habe ich in einem Zweige der Brücke einen Rheostaten von 18 Ohm und in dem anderen einen Rheostaten von 17,50 Ohm zusammen mit einem schon kalibrierten Nickelin. draht eingeschaltet, worüber eine beweg- liche mit dem anderen Ende der Brücke ein- geschaltete Taste schleifen konnte. Der Strom- erzeuger war ein Daniellelement, das vor den Versuchen eine halbe Stunde geschlossen blieb. Nachdem das Gleichgewicht der Brücke so hergestellt war, dass die Taste ungefähr im Mittelpunkte des Drahtes war, d. h. in Be- dingungen von grosser Empfindlichkeit, verschob ich jedesmal die Taste von 5 mm und beob- achtete den Galvanometerausschlag. Ich habe gefunden, dass für eine Strecke von 20 cm rechts und links die entsprechenden Ausschläge einem Lineargesetz folgen. Da eine Strecke von 20 cm des Drahtes ungefähr einen Widerstand von 0,3 Ohm hatte, so konnte ich diese Methode bis zu solcher Grenze brauchen. Daher habe ich die Anordnung der folgenden Figur angewendet, um die kleinen Widerstandsänderungen des Wismuts zu messen. Im Zweige der Brücke, wo die Spule war, habe ich einen kleinen, 0,04503 Ohm messenden Nickelwiderstand a eingesdialtet; diese kleine Spule konnte beliebig ein- und ausge- schaltet werden, je nachdem ein dicker Kupfer- draht von zwei Quecksilbernäpfen herausge- nommen oder eingetaucht wurde. In dem anderen Zweige der Brücke, ausser einem Rheostaten, habe ich auch einige Nickelinspulen b von ver- schiedenem Widerstand eingeschaltet, welche, wie der obengenannte, beliebig ein- und ausge- schaltet werden konnten. Die Taste M und der Quecksilbernapf C waren mit den Näpfen I, 2 eines Kommutators verbunden; während in den zwei anderen 3, 4 ein Galvanometer eingestellt war. So konnte man das Galvano- meter entweder mit dem Paar i, 2 oder mit Paar S, 6 zum angegebenen Zwecke verbinden. Ein Rheostat im Hauptzweige des Elementes regulierte die Stromintensität, welche in der Wismutspule nie grösser als 0,015 Amp. war; daher waren die von ihnen erzeugjten Temperatur- wirkungen während der Messung verschwindend klein. Nachdem durch Verschiebung der Taste M das Gleichgewicht in der Brücke hergestellt war, habe ich die Brücke geeicht, indem ich die kleine Spule<7 durchHerausnehmen des dicken Kupferdrahtes einschaltete; so erhielt ich auf dem Galvanometer einen Ausschlag A, welcher in den zahlreichen Messungsreihen nie mehr als 1 10 mm betrug. Bei solcher Empfindlich- keit konnte ich Widerstandsänderungen von 0,00040hm abschätzen. Solche Eichung wurde am Ende jeder Versuchsreihe wiederholt und das Mittel von beiden Eichungen ergab die Konstante C, so dass JW= CA war. Nachdem der dicke Kupferdraht wieder an seine Stelle gesetzt war, liess ich das magnetische Feld auf die Wismutspule wirken und las den entsprechenden Galvanometer- ausschlag, welcher, in die obige Formel ein- gesetzt, A Jf^giebt. Die Wismutspule war durch Watte vor kleinen Temperaturänderungen ge- schützt, ebenso wie alle Stellen der Brücke, wo zwei verschiedene Metalle in Berührung kamen : ein Thermometer zeigte den Temperaturgang der Spule. J. Henderson hat gezeigt, dass die Wider- standsänderung auch eine Funktion der Tem- peratur ist; aus seinen Kurven geht hervor, dass innerhalb der eingehaltenen Temperatur- grenzen (19° — 22") der Einfluss verschwindend klein war. Die beschriebene Methode habe ich bis zu einer Widerstandsänderung von 0,3 Ohm angewendet; um dasselbe Prinzip weiter anwenden zu können, schaltete ich im Momente, wo sich das magnetische Feld bildete, je nach dem Fall, Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. 821 eine oder zwei kleine Spulen b ein, indem ich so einen Teil von AW ausglich: wenn a der Galvanometerausschlag ist, p der Widerstand der kleinen Spule ^, wird auch AW= Q+ ac sein. Ich habe mich überzeugt, dass diese Methode in diesem Fall anwendbar ist. Zur Bildung des magnetischen Feldes habe ich einen Ruhmkorffschen Elektromagnet ange- •wendet, dessen Polschuhe eine Fläche von 9,61 cm^ hatten und 3,5 cm voneinander entfernt waren. Vorversuche zeigten mir, dass das magnetische Feld genügend homogen war. Um das gleiche Feld immer zu haben, kommutierte ich vielmal den magnetisierenden Strom vor den Messungen; nachher schloss ich den Galvanometerzweig und schaltete denStrom immerwiederin derselben Richtung ein. ZurballistischenMessungdesFeldes diente eine kleine Spule g aus dünnem Draht, dessen äussere Fläche 3,5 cm, seilte Dicke 5 mm, die Windungsfläche 440,8 cm^ war; durch einen veränderlichen Widerstand s konnte man diese Spule dem Galvanometer anschliessen , wenn die Wippe das Paar 3, 4 des Kommutators mit dem Paar 5, 6 verband. Die Galvanometer- konstante wurde durch zwei grosse, konaxiale Spulen bestimmt, deren gegenseitiges Potential bekannt war. Es ist selbstverständlich, dass ich bei diesen Messungen den remanenten Magnetismus berücksichtigt habe. Die Kurve, AW welche die Abhängigkeit von ^ von der Feldstärke wiedergiebt, ist ein auf recht- winkelige Achsen bezogener Hyperbelzweig, der durch den Koordinatenanfang läuft. Nach der Methode der kleinsten Quadrate finde ich fol- gende Gleichung der Kurve: AW/AW \ ^ W Vw '*^2^^ ^ 5727-3; • lO^ Vorstehende. Tabelle bringt die Kurve berechneten Werte von H. aus der Tabelle I. H t^- H berechnet DifTcTenz % SO 4,32 49.5 + 1.0 100 17,87 101,0 — 1,2 200 66,05 105.0 +2,6 300 162,42 307 —2,3 400 287,01 410 — 2.5 500 436,9 509 — 1,8 600 606,4 603 -0,6 700 795.6 697 +0,4 800 1022,1 796 +0,5 900 1261,5 892 +0,9 1000 »539,4 991 +0,9 IIOO 1792,2 1084 +J.S 1200 2084,3 1181 +1.6 1300 2398.7 1281 +'.S 1400 2712,2 1378 +1.6 1500 3075.1 «483 +«,3 1600 3454.4 159» -H>.6 1700 3844,2 1699 0,0 1800 4272,1 1815 —0,8 1900 4721,3 1933 — ',2 2000 5'87,4 2053 —2,6 In der dritten Kolumne der vorstehenden Tabelle sind die Werte von H angegeben, welche aus der obigen Formel durch Ersetzung AM'- von W mit den Werten der zweiten Kolumne berechnet wurden. Die Übereinstimmung ist befriedigend; daher kann man behaupten, dass das Gesetz der Veränderlichkeit des Wismuts- widerstandes mit dem magnetischem Felde hyperbolisch ist. Ein solcher Resultat bestätigt die Versuche von Lenard und Henderson für Feldstärken über 2000 E., und erklärt auch, warum Goldhammer fiir schwache Felder ein parabolisches Gesetz aufgestellt hat. Es ist bekannt, dass der Wismutwiderstand von seiner Richtung zu den Kraftlinien abhängig ist; daher schien es mir von Bedeutung den Fehler zu bestimmen, dem man begegnet, wenn bei der Bestimmung eines magnetischen Feldes mittels einer Wismutspule dieselbe nicht senk- recht zum Felde ist, d. h. wie sich der Wider- stand mit dem Winkel ändert, den die Spule mit den Kraftlinien bildet. Zu diesem Zwecke habe ich auf den Spulenkopf eine Alhidade festgeklemmt, welche sich zur Winkelmessung auf einem in Graden geteilten Kreise drehen konnte. Die Spule wurde senkrecht zum Felde gestellt, indem man den grössten Galvanometer- ausschlag beobachtete; von diesem Orte aus wurden die Widerstandsänderungen für ab- nehmende Winkel von 1 1 " 1 5' gemessen. In der ersten Kolumne folgender Tabelle sind die Winkel angegeben, die zweite und vierte geben die korrigierten Galvanometer-Ablesungen für zwei verschiedene Feldintensitäten, die dritte und fünfte Kolumne fuhren die berechneten Werte, wenn man ein sinoidales Gesetz fiir solche Än- derungen annimmt und für die Amplitude der Sinuskiarve die halbe Differenz der Grenzwerte bildet. Feldstärke 582 il 300 Beobachtet Berechn. ; Beobachtet! Berechn. 0» 199,5 mm 1 55.2 mm — 11» 15' 202,4 „ 202,7 1 56.2 „ 55>' 22« 30' 211,0 „ 212,0 1 58,5 ., 58,6 33" 45' 224,4 ,. 225,9 ' 62,4 „ 62,5 45» , 243,0 ,. 242,4 , 66.6 ,. 66.9 560 ,5 259,0 „ 258,7 71,2 „ 7«,4 670 30 273.« .. 272,7 75.3 .. 75.3 78» 45 282,4 „ 281.9 77,7 „ 77.7 900 285,2 „ — i 78,7 ., Daher kann der Widerstand der Spule durch folgende Formel ausgedrückt werden: Digitized by Google 822 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. wo IVo den Widerstand bei einem Winkel o* darstellt. J. Henderson studierte, ob Wismut, ebenso wie Eisen und Nickel, die Widerstandshysteresis erfahrt; seine innerhalb der Fehlergrenze bleiben- den Ergebnisse können die Frage nicht ent- scheiden. Wegen ihrer Empfindlichkeit war meine Methode geeignet, um eine solche Frage wieder in AngrifT zu nehmen; nachdem ich von den Polschuhen des Elektromagnets die Spule entfernt hatte, kommutierte ich vielmals in den Windungen einen starken Strom, um ein bestimmtes grosses Feld zu erhalten. Nach- dem der Strom unterbrochen wurde, brachte ich die Spule wieder an ihren Platz und schaltete den gleichen Strom wieder ein. Nach nochmaliger Stromunterbrechung zeigte das Galvanometer gar keine Änderung des ursprünglichen Widerstandes. Negative Re- sultate habe ich ebenfalls erhalten, wenn das magnetische Feld von einer grossen eisenfreien Spule erzeugt und wenn vorher die Wismut- spule durch immer schwächere Wechselströme entmagnetisiert wurde. Daher kann man be- haupten, dass bei der Änderung des elektrischen Widerstandes durch ein magnetisches Feld keine Hysteresis bemerkbar ist. Anstatt solcher Hysteresis ist es wahrschein- lich, dass eine Art „viskose Hysteresis" vorhanden ist, d. h. die Widerstandsänderungen folgen den Feldänderungen nicht unmittelbar. In der That fand Eichhorn, indem er den Widerstand einer in einem ungleichförmigen 7CXX) E.-Felde beweglichen Wismutspule studierte, dass der Widerstand der beweglichen Spule kleiner als derjenige der ruhenden ist, wenn die Bewegung von einem schwachen zu einem grossen Felde geschieht, grösser aber in dem entgegengesetzten Falle. DsJier schien es mir von Bedeutung, das Verhalten des Widerstandes zu verfolgen, wenn die Spule sich in einem magnetischen Wechselfelde befindet. Ein Elektrodynamometer mass die Intensität des flinfzigperiodigen Wechselstromes, welche sich zwischen 10 und 20 Ampere änderte. Vergleicht man die hierbei erhaltenen Resultate mit den mit einem Gleichstrom gleicher Intensität erhaltenen Werten, so zeigt es sich, dass die Erscheinung komplizierter Natur zu sein scheint und wahr- scheinlich sowohl von der Periode als auch von der Amplitude des Wechselstromes ab- hängig ist. Man kann aber behaupten, dass der Mittelwiderstand in einem Wechselfelde viel kleiner ist als der entsprechende für ein konstantes von einem Gleichstrom erzeugtes Feld, dessen Intensität gleich dem effektiven Werte des Wechselstromes ist. Am Schlüsse sei mir gestattet, Herrn Prof. Dr. H. F. Weber für das zur Verfügung ge- ' stellte Beobachtungsmaterial und die erteilten Ratschläge meinen innigstenDank auszusprechen. (EiogegaDgeo 21. NoTcinber 1904.) Ober Aktinium-Emanium. Von F. Giesel. (Erwiderung an Herrn A. Debierne.) In dieser Zeitschrift 8, 732, 1904 hat Herr Debierne eine Mitteilung über Aktinium in Bezug auf mein Emanium gebracht. Da diese Abhandlung den Eindruck macht, als habe Herr Debierne die Klärung dieser Angelegenheit herbeifuhren müssen und auch manches in einem falschen Lichte dargestellt ist, so sehe ich mich zu folgender Berichtigung veranlasst. Die Gelegenheit zu vergleichenden Prüfungen habe ausschliesslich ich gegeben und zwar durch meinen Besuch in Paris und durch die Über- lassung von Emaniumpräparaten an Forscher. Herr Debierne hat auf alle') meine Publika- tionen, die sich auf einen Zeitraum von drei Jahren erstrecken, mit Stillschweigen geant- wortet, wiewohl ich von Anfang an immer auf eine mögliche Identität mit Aktinium hinge- wiesen habe. Er ist auch meiner wiederholten Bitte um Überlassung einer kleinen Probe seines Präparates zwecks Vergleich nicht nachgekom- men, obgleich ich an Frau Curie eine Probe meines Präparates gesandt hatte. Ohne direkten Vergleich war für mich eine Feststellung nach den früheren mangelhaften Angaben über Ak- tinium unmöglich. Auch heute bestehen des- halb noch Zweifel bezüglich der Abklingungs- konstanten.2) Ich habe an meinen Präparaten, neben den für eine Identität mit Aktinium sprechenden Eigenschaften, auch so viel neue angegeben, die vom Aktinium weder bekannt waren, noch später angegeben wurden, dass ich schliesslich, da eine Bestätigung der prägnantesten Eigen- schaft ausblieb, meiner Substanz den Namen „Emanium" gab. Dass ich damit vorsichtig und zögernd zu Werke ging, geht aus meinen Abhandlungen hervor. Wenn Herr Debierne sagt: „Die Emana- tion ruft natürlich die Phosphoreszenz ver- schiedener Substanzen hervor, besonders die vom Zinksulfid; wie bei der Radiumemanation kann man dann an dieser die von Crookes entdeckte Szintillationserscheinung beobachten" — so bemerke ich hierzu, dass das gar nicht natürlich ist; das ist erst von mir festgestellt worden. Ich habe gezeigt, dass grade die Wir- 1) Ber. S6, 3608, 1902; 36, 342, 1903; 37, 1696, 1904. 2) Vergl. Berichte 37, 3963, 1904. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. 823 kung auf den Zinksulfidscbirm meine Substanz hervorragend charakterisiert und dass sie ver- schieden ist von derjenigen des Radiums. Auch ist das Szintillieren ein ganz anderes, als wie beim Radium. Herr Debierne hat erst 1903 (also nach meiner diesbezüglichen Ver- öffentlichung) erkannt, dass die durch Aktinium- Emanation hervorgerufene Ionisation bedeutend grösser ist, als bei der Strahlung des festen Körpers- Die Wirkung auf den Zinksulfidschirm war ihm an seinen Präparaten noch bei der er- wähnten Begegnung in Paris neu. Ich konstatiere auch, dass ich in Paris nicht die alten Thor- Akti- niumpräparate, sondern die neueren, welche wie meine Präparate der Cergruppe angehören, ge- sehen habe. Schliesslich sei noch richtig ge- stellt, dass nicht die von Runge und Precht angestellte spektroskopische Untersuchung er- geben hat, dass meine Substanz aus Lanthan besteht, sondern dass ich vorher Lanthan schon analytisch nachgewiesen habe. Über den Stand der Angelegenheit selbst habe ich eine Notiz in den Ber. d. Chem. Ges. 37, 3963, 1900 gebracht. Herr Soddy hat in seinem neuen Buche über „Radioaktivität", in dem bereits die Identität von Aktinium und Emanium angenommen ist, die beiderseitigen Arbeiten richtig nach ihrem Wert erkannt und gebührend berücksichtigt. Es macht einen merkwürdigen Eindruck, wenn Herr Debierne diktiert: „Der Name Aktinium ist daher ausschliesslich zur Be- zeichnung dieser (meiner) radioaktiven Sub- stanz anzuwenden etc." Diese Notwendigkeit wird sich von selbst aus den Thatsachen er- geben. Eine Schmälerung meiner vollständig unabhängig gemachten Entdeckungen werde ich nicht zulassen. (Eingegangen 7. November 1904.) Beiträge zur Kenntnis der ultraroten Emissions- spektra der Elemente. Von Hans Lehmann. In Fortsetzung meiner früheren Unter- suchungen über die ultraroten Emissions- spektra'), welche ich mittels direkter Photo- graphie vorgenommen habe, ist es mir neuer- dings gelungen, mit Hilfe der phosphoro-photo- graphischen Methode ein ganz erhebliches Stück weiter in das Infrarot einzudringen. Diese Methode gestattet es, ziemlich scharf und noch gut messbar Linienspektra abzu- bilden, vorausgesetzt, dass hierbei für die be- treffenden Spektralgebiete gut achromatisierte optische Systeme zur Anwendung kommen. So gelang es mir, eine grössere Anzahl von den mittels der Seriengleichungen von Kayser und Runge (von W. Ritz neuerdings ver- bessert) vorausberechneten Linien objektiv zu fixieren. Von Interesse waren zunächst die noch fehlenden Linien der Alkalimetalle im äussersten Ultrarot. Während sich mittels direkter Pho- tographie die Linien nur bis zur Wellenlänge von 920 (ili nachweisen Hessen, konnte ich jetzt bis zur Wellenlänge 1700 filt vordringen. In dieser Gegend von 1700 (tu besitzt z. B. Ru- bidium ein Linienpaar, welches nach den Seriengleichungen von Kayser und Runge der ersten Nebenserie angehört und die Ord- nungszahl « = 3 besitzt. Es ist also die Grund- linie der ersten Nebenserie. Ein ausserordent- lich starkes Linienpaar konnte ich in der Gegend von 1400 ff^ nachweisen, welches die Grundlinie der von mir früher gefundenen zweiten Nebenserie des Rubidiums für die Ordnungszahl « = 3 darstellt. Ferner fand ich sehr starke Linien für Kalium bei etwa i2$o Hfl und für Natrium bei etwa 1 1 50 HH, welche Linien beide der zweiten Nebenserie angehören. So habe ich noch eine grosse Anzahl vorausberechneter Linien bei Untersuchung anderer Elemente finden können. Genaueres über die Methode und die Mes- sungsresultate, welche für den Ausbau der Serientheorie von einiger Bedeutung zu werden versprechen, gedenke ich in nächster Zeit zu veröffentlichen. München, physikal. Inst, der Technischen Hochschule, November 1904. (Eingegangen 10. Noyember 1904.) l) Ann. d. Phys. 5, 633, 1901; 8, 643, 1902; 0, 246, 1902; 9, 330, 1902; Zeitschr. f. wiss. Photographie etc., Band 1, 135, 1903. Reflexion und Refraktion mittels einer natür- lich gekrümmten Fläche zwecks Demonstration geometrisch-optischer Grunderscheinungen. (Zweite Mitteilung.')) J. J. Taudin Chabot. Wenn eine von zwei gegenseitig gravi- tierenden Massen um eine mit der Gravitations- richtung koinzidierende Achse rotiert, während sie sich plastisch nach der von der anderen Masse abgekehrten Seite zu bethätigen vermag, gestaltet sich dieser Teil ihrer Oberfläche kon- i] I. Mitteilung; 3, 331, 1902. Digitized by Google 824 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. kav, mit der Paraboloidkuppe als angestrebte | Gleicl^ewJchtsform. ' So wäre der Mondkörper einer Paraboloid- schale ähnlich, — die von uns abgewandte Seite konkav — wenn er während der Er- starrung um eine durch Erde gelegte Achse rotiert hätte'), und so vertieft sich nach der Paraboloidkuppe die Oberfläche einer Flüssig- keit, welche wir in einem starrwandigen Gefäss um die Vertikale rotieren lassen. In meiner ersten Mitteilung über Reflexion und Refraktion mittels einer natürlich gekrümm- ten Fläche*) enthält nun die Ableitung, ent- sprechend der beschreibenden Kurve dieser Fläche, 1'^= ,- X, von Brennweite F, und Kon- kavität C, abhängig von Tourenzahl T^ bezw. Durchmesser D, des Gefasses, eine Beschrän- kung, wofern das der Flüssigkeit übergelagerte Medium dort ausser Betracht bleibt. Verallgemeinert man unter Berücksichtigung auch des letzteren mit einer Winkelgeschwindig- keit «1 und einer Dichte *) , bei einer Dichte fr der untengelagerten Flüssigkeit die Gleichung der beschreibenden Kurve, so erhellt sofort, dass die Oberfläche nunmehr allgemein anzusprechen als Trennungsfläche zweier Medien, nicht nur konkav, sondern auch eben und konvex (Parabelachse abwärts) sein kann, je nachdem (>«•' = (),«,■' bezw. -,- = — 7f. > '^i > « Im Falle das oben gelagerte Medium, wie es die erste Mitteilung stillschweigend annahm, ein Gas ist, dessen Dichte öj verschwin- dend klein gegen diejenige ö des unteren Me- diums, der Flüssigkeit, also wenn dj = o, tritt jeweils der besondere Ausdruck an die Stelle des allgemeinen. Es erübrigt zu untersuchen, inwiefern diesen theoretischen Anforderungen praktisch genügt werden kann: Um einen merkbaren Effekt zu erzielen, müssen beide Medien, deren Trennungsfläche wir krümmen wollen, Dichten haben von gleicher Grössenordnung. Es liegt sonach nahe, als oberes Medium gleichfalls eine Flüssigkeit zu wählen, d. h. zwei unvermischbare Flüssigkeiten übereinander zu schichten, und diese dann mit differenten Tourenzahlen 1) Diese Thatsache, gleichgültig ob sie Ijeim Erdmond zutrifft oder nicht, zeigt, wie es auch im Weltranm Körper geben kann von merklich anderer gesetzmässiger Gest.iltung, als der des blossen Sphftroids. a) Diese Zeitschr. 8, 331, 190a. r=^°« und r, =^-«,, in Umdrehung zu versetzen. Am einfachsten gelingt solches, wenn man, wie zu den Plateauschen Versuchen ein Öl, Wasser und Alkohol verwendend, von diesen jetzt nur das öl auf Wasser oder den Alkohol auf das Öl schichtet. Nachdem zunächst eine Rührschaufel in die obere der beiden Flüs- sigkeiten des Glascylinders auf der Schwung- maschine tauchte und von dieser letzteren un- abhängig bewegt werden konnte, zeigte sich alsbald die Rührschaufel entbehrlich: das Öl nämlich folgte bei grösseren Viskosität- Varia- tionen der Winkelgeschwindigkeit des Glas- cylinders prompter als die leichter fliessenden Wasser und Alkohol, welche dementsprechend bei einer positiven Beschleunigung der Gefäss- rotation anfänglich gegen das öl zurückblieben, bei einer negativen voreilten. Die Ausgleichs- zeiten dieser anfänglichen Phasenunterschiede waren aber vollständig genügend, um die ge- suchte Erscheinung zii beobachten. Je nachdem das Öl unten oder oben ge- schichtet, d. h. mit Alkohol oder mit Wasser gepaart, erscheint und je nachdem sodann die Rotation des Glascylinders positiv oder negativ beschleunigt wird, vermag man die Trennungs- fläche beider Medien beliebig nach unten zu krümmen, plan zu machen oder nach oben zu krümmen; dazu muss sukzesive das untere Me- dium schneller rotieren als das obere, das Ver- hältnis der Quadrate beider Winkelgeschwindig- keiten umgekehrt proportional sein dem Ver- hältnis der Dichten oder das obere Medium schneller rotieren als das untere. Je nachdem Öl und Wasser oder aber Alkohol und Öl über- einander geschirfitet sind, tritt erstgemeintes ein bei negativer oder bei positiver, bezw. letzt- gemeintes bei positiver oder bei negativer Be- schleunigung der Gefässrotation. Eine Ölschicht zwischen Wasser und Alko- hol gestaltet sich bikonkav bei positiver, bikonve.v bei negativerBeschleunJgung derRotation, welche Erscheinung besonders deshalb bemerkenswert heissen darf, weil sie zugleich, dank einer inne- ren Verwandtschaft zwischen den hier beschrie- benen Versuchen und den vorgemeinten von Plateau einen zum Gelingen eines dieser letzten sehr wesentlichen ftir gewöhnlich jedoch wohl nicht beachteten Faktor offenbart: Gleich wie die Ölschicht, nämlich, so lange sie schneller rotiert als die beiden angrenzenden flüssigen Medien, bikonkave Form annimmt, vertieft sich Plateaus rotierender Öltropfen von beiden Seiten, der vertikalen Drehachse entlang, bis die Vertiefungen zusammentreffen, die in der Achse durchbrochene Kugel zu einem Ring wird, und zwar auch jetzt während das um- gebende Medium eine geringereRot ations- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. 825 geschwindigkeit hat, als der Öltropfen selbst. Solches nun, obwohl sehr wesentlich, pflegt eben nicht betont zu werden. Demge- mäss lässt sich in Plateaus Versuchen teilweise eine noch weitere Verallgemeinerung der gegen- wärtigen erblicken. Die Paraboloidfläche ist stets Halbierungs- fläche des konachsigen Cylinders; somit kann die obere Grenzfläche des zu oberst geschichteten Mediums unter einer planparallelen Glasplatte, welche den vollkommen mit Flüssigkeit gefüllten Glascylinder deckelartig abschliesst, eben ge- halten werden. ') Eine über der Glasplatte auf- gehängte Lampe, deren Strahlen durch sie hin- durch in den Cylinder wiederum (vgl. erste Mit- teilung) eindringen, erlaubt jetzt je nach dem Verhältnis der optischen Brechungsexponenten und der jeweils erzielten Krümmung der Tren- nungsfläche' Divergenz, sowohl wie Konvergenz des passierenden Strahlenbündels herbeizuführen, mithin diese geometrisch-optischen Grunder- scheinungen in nunmehr vollem Umfang zu demonstrieren. Der Versuch, das Paraboloidkonkav abzu- giessen (vgl. erste Mitteilung), veranlasste mich u. a. zu folgenden Beobachtungen: Luftblasen haben unter der Oberfläche des rotierenden Mediums, wenn Wasser, Bestand in auffallender Grösse: die Oberflächenspannung ist hier also wohl gewachsen. Sie streben dem Scheitel des Paraboloids, d. h. der Rotationsachse, zu, offen- bar infolge der Centrifuga des schwereren Was- sers, welches dieselben aus den peripheren Be- zirken verdrängt, eben ohne dass sie durch die Oberfläche entweichen können. Weitere Mit- wirkung kapillarer Kräfte (Fortbewegung nach der stärker gekrümmten Seite '^)) anzunehmen, dürfte nicht unbedingt notwendig sein. Das Paraboloidkonkav bleibt nahezu sphä- i) Es genügt dazu in der Hauptsache ein sogen. Kon- servenglxs, dessen mittels Metallring anzuschraubenden por- zellanenen Deckel man durch eine ebenfalls auf Gummiring ruhende Glasplatte ersetzt. Eine sehr einfache Demonstration, sogar ohne Schwungmaschine, ergiebt die Aufhängung des vorgezeichneten GefUsses an eine Saite oder Schnur, wenn man diese tordiert und dann d.is System sich selbst überlässt, so dass CS einige Torsionspendelungcn ausführt. — Flüssig- keiten stehen in einer Mehrzahl zur Verfügung ; leicht zu be- schaffen sind u. a. Glyzerin, Äther, Schwefelkohlenstoff. 2) Auf eine besondere Nutzanwendung dieser Kräfte sei hier indessen nebenbei hingewiesen: Im Falle einer jeuer lustigen Anlagerungen eines Fremdkörperchens (Kohlestäub- cheas oder dgl.) aussen an die Hornhaut des Auges bedecke man dasselbe sofort ganz lose mit dem Augenlid unter Ver- meidung, trotz Reizgefühls, jeder Manipulation; fast immer schwimmt dann d.is I'artikelclien alsbald zwischen Hornhaut und Augenlid in der ellipsoiden Schale von gerade unter Ein- fluss des abuornun Reizes reichlicher abgesonderter Flüssig- keit nach dem einen oder dem anderen Augenwinkel, woher man es leicht entfernen kann ; die motorische Kraft ist offen- bar Icipillarer N-^tur, eine Fortbewegung in der ellipsoiden Fläche nach den Stellen grösster Krümmung. Die Erkenntnis, welche sich mir schon wiederholt nützlich erwies, dürfte weitere Verbreitung verdienen, als sie es zu haben scheint. risch, wofern die Zahl klein ist: Die ge- r ringste Entfernung, E, zwischen Paraboloid- fläche und allen um - von der Achse di- 2 stanten Punkten einer mit ihr im Scheitel koin- zidierenden Kugelfläche vom Radius F beträgt, unter Entwicklung des Ausdrucks in eine Reihe, E^F l) Wenn ein S]>härischer Spiegel zu einem parabolischen abgeschliffen werden soll und es sind beispielsweise, D^^2 M und F=^\(i M, so ergiebt sich, unter Vernachlässigung der Glieder höherer Ordnung als ( ) , für die grösste abzu- nehmende Schicbtstärke, am Rande, der äusserst geringe Wert von rund 30 ß. Zürich, 13. Oktober 1904. (Eingegangen 14. Oktober 1904.) Über die Schwingungsform des Stieles der Edelmannschen Stimmgabeln. Von P. Ostmann. In neuester Zeit sind von ohrenärztlicher Seite sehr eigenartige Anschauungen über die Wirkung longitudinaler Schwingungen des Stieles einer auf den Schädel aufgesetzten, schwingen- den Stimmgabel auf den Hörapparat ausgespro- chen worden. Diese longitudinalen Schwingungen glaubte Professor Bezold in München auch graphisch zur Darstellung gebracht zu haben, indem er die tiefste, mit ihren Gewichten be- lastete Edelmannsche Gabel über den Zeige- finger hängte und auf berusster Glasplatte, an der die Gabel vorbeigefiihrt wurde, schreiben Hess. Diese Versuchsanordnung erschien mir allzu einfach. Um mir nun über diese longitudinalen Schwingungen ein eigenes Urteil zu bilden, I habe ich die nachstehenden experimentellen j Untersuchungen vorgenommen mit dem Resul- I tat, dass der Stiel der Edelmannschen I Gabeln nicht longitudinale, sondern ] transversale Schwingungen bestimmten I Charakters ausfuhrt. Die Angaben Rieckes'), welche sich wohl [ mit den bisher allgemein gültigen Annahmen decken; „Die Zinken schwingen gleichzeitig nach innen und gleichzeitig nach aussen; das untere Ende der Gabel, an dem der sie tra- gende Stiel befestigt ist, schwingt nach unten, wenn die Zinken nach innen, nach oben, wenn sie nach aussen gehen", treffen für die einfach.ste I) Lehrbuch der Physik; I. Bd. Leipzig 1902; S. 309 und 310, Digitized by Google 826 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. Form. der Stimmgabeln, z. B. für die Appunn- sche Gabel von 32 Schwing^ungen, zu. Diese Gabel ist stiellos und besteht aus einem 4 mm dicken, gebogenen Metallstab. Jede Zinke misst bis zum Knotenpunkt 14 cm und trägt an ihrem oberen Ende ein scheiben- förmiges Gewicht. Versetzt man diese Gabel, indem man sie an einem der Knotenpunkte fixiert, in kräftige Schwingungen, so kann man sich schon mit dem unbewaffneten Auge von den longitudinalen Schwingungen des zwischen den beiden Knotenpunktengelegenen Abschnittes der Stimmgabel — sagen wir: ihres Körpers — überzeugen. Ganz anders aber wird die Schwing- ungsform des Körpers und Stieles einer Stimmgabel, sobald ihre einfachste Form wie bei den Edelmannschen Gabeln ver- lassen wird. Ich habe die ganze Reihe der Edelmann- schen Gabeln auf die Schwingungsform des Körpers und Stieles untersucht, soweit bei der Kleinheit der Bewegungen diese überhaupt sicht- bar gemacht werden konnten. Methode der Untersuchung. Erste Versuchsanordnung. Die Gabeln werden in einen erschütterungsfreien Parallel- schraubstock zwischen i V2 cm im Quadrat messenden Korkplatten mit dem Stiele einge- klemmt; dann feinstem Mehlstaub ausgesetzt, so dass sich zahlreiche kleinste Körnchen auf Körper und Stiel niederlassen. Der Weg eines dieser Körnchen, welcher bei lebhafter Schwing- ung der Gabel zurückgelegt wird, wird unter dem Mikroskop, welches gleichfalls auf er- schütterungsfreiem Tisch aufgestellt ist, be- obachtet und gemessen. Zur Anwendung kamen: Okular 2 mit Ob- jektiv I, 3, 4, 5 Leitz- Wetzlar; die beiden letzten Objektive in Kombination mit dem Verti- kal-IUuminator. Es musste mit der Möglichkeit gerechnet werden, dass die Einklemmung des Stieles die Schwingungsform und insbesondere ev. vorhandene longitudinale Schwingungen des- selben beeinträchtigen könnte. Deshalb wurde folgende weitere Versuchsanordnung gewählt. Zweite Versuchsanordnung. Ein für jede zu untersuchende Gabel entsprechend stark gewählter, kurzer Eisenstab wird mit seinem einen Ende in den erschütterungsfreien Parallel- schraubstock fest eingeklemmt. Die obere Fläche des anderen Endes dieses Stabes wird mit einer 5 mm dicken, in sich möglichst festen Kork- platte belegt, deren obere seitliche Kanten durch Abscbrägimg der seitlichen Flächen nach aussen so weit vorspringen, dass auf diesen scharfen Kanten allein die Gabel mit ihren Knotenpunkten ruht, wenn dieselbe mit den Zinken nach unten über den Stab ge- stülpt wurde. Auf den Querschnitt des senk- recht nach oben stehenden Stieles wurden nun wiederum in der erwähnten Weise feinste Mehl- körnchen gesammelt, und der Weg, den eines derselben bei kräftigen Schwingungen der Gabel machte, unter dem Mikroskop beobachtet und gemessen. Das Mikroskop war auf einem erschütterungs- freien Tische aufgestellt. Durch diese Versuchs- anordnung war einerseits ein völlig freies Schwingen der Zinken wie des Stieles gewähr- leistet; denn die Gabel fand ihre einzige Unter- stützung auf scharfer Kante an den Knoten- punkten; andererseits mussten die geringsten longitudinalen Schwingungen des Stieles sich dadurch verraten, dass ein bei ruhender Gabel scharf eingestelltes Körnchen während der Schwingung verschwand und wieder auftauchte, aber keine hellleuchtende Linie 'zog. Diese musste dagegen bei transversaler Schwingung auf- treten und, sofern die Schwingung rein trans- versal war, in allen ihren Teilen gleich scharf und deutlich sein, sofern jedoch die Schwingung gleichzeitig in transversaler und longitudinaler Richtung stattfand, je nach der Einstellung des Mikroskops, bald an den Enden, bald in der Mitte deutlicher werden. Bei den Versuchen wurden die Gabeln mit Hilfe meines Stimmgabelspanners von innenher in Schwingungen versetzt. Versuche an der tiefsten Edelmann- schen Gabel. A. Nach der i. Versuchsanordnung Die Gabel ist unbelastet. Vergrösserung 115, Okular 2, Objektiv 4, Vertikal - Illuminator. Leitz. Spannung der Gabel 9. I. Versuch. Beobachtungspunkt: Körper der Gabel; 3 mm vom konkaven Rande ober- halb des „A" in „Edelmann". Schwingungsform: DasKömchen eilt nach Erregung der Gabel in flachem, transversal ge- stelltem Bogen hin und her; die Konkavität des Schwingungsbogens ist dem konkaven Rande der Stimmgabel zugewandt, steht „zinkenwärts", und ist wesentlich stärker als die Konkavität eben dieses Stimmgabelrandes. Je mehr die Intensität der Schwingung ab- nimmt, um so mehr flacht der Bogen ab, bis die transversale Schwingung bei einer durchlaufenen Bahn von 2 Mikrometerabschnit- ten = 0,018 mm gradlinig erscheint. Das Körnchen durchläuft (Mittelwerte aus 3 Versuchen): in der 2. Sekunde der Schwingung einen trans- versalgestellten Bogen, dessen Sehne 0,045 "im beträgt; in der 7. Sekunde der Schwingung einen trans- Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. 827 versalgestellten Bogen, dessen Sehne 0,027 mm beträgt; in der 2 1 . Sek. einen gradlinigenWegvono,o 1 8mm » 45- »> >» »» >» » o>oo9 » ,. 70 „ „ „ „ „ 0,004s „ 2. Versuch. Beobachtungspunkt: Stimm- gabelstiel, I mm von seinem Ansatz an den Körper der Gabel. Schwingungsform. Transversal ge- stellter Bogen, dessen Radius kleiner ist wie der des Bogens im i. Versuch. Die Konka- vität des Bogens sieht „zinkenwärts" und ver- schwindet relativ schnell, wodurch eine rein transversale gradlinige Schwingung ent- steht. Die Gestalt des Schwingungsbogens erinnert sehr lebhaft an die Form eines Kommas. Schwingungsgrösse und Schwingungs- dauer. Das Kömchen durchläuft (Mittelwerte aus 3 Versuchen): in der 6. Sekunde 0,018 mm » ., 19- „ 0,009 » ,. „ 34- ,. 0,004s „ 3. Versuch. Beobachtungspunkt. Ende des Stieles. Schwingungsform. Gradlinig trans- versal vom Beginn der Schwingung an. Das Körnchen durchläuft (Mittelwerte aus 3 Versuchen): in der 6. Sekunde 0,027 mm » „ 8. „ 0,023 » „ „ 26. „ 0,009 .. „ „ 48. „ 0,0045 „ Eine Vergleichung der Schwingungsgrössen zeigt, dass am Ansatz des Stieles die Schwing- ungen kleiner als am Ende desselben waren. Die Schwingungsform des völlig unbehin- dert schwingenden Stieles der mit ihren Ge- wichten bei Schwingungszahl 24 belasteten, tiefsten Edelmannschen Gabel wurde schliess- lich durch mehrere Versuche B. nach der 2. Versuchsanordnung be- stimmt, unter Anwendung von 7ofacher Ver- grösserung (Objektiv 3, Okular 2 Leitz) Spannung 8. Hierbei ergab sich folgendes Resultat: Sobald die Gabel in Schwingungen versetzt wird, zieht jedes Körnchen eine äusserst feine, scharf begrenzte, helle Linie, welche in transversaler Richtung verläuft und in allen ihren Teilen wäh- rend der ganzen Dauer ihres Bestehens völlig gleichmässig scharf erscheint. Es besteht somit neben der transversalen Schwingung eine longitudinale Schwing- ung des Stielendes nicht, soweit sich durch eine 70 — 115 fache Vergrösserung nachweisen lässt. Um dieses Resultat einwandfrei zu erhalten, waren bei dieser grössten, durch ihre Gewichte besonders schweren Gabel die sorgsamsten Vorkehrungen zutreffen, damit nicht etwa der Auf- hängungsapparat der Gabel in Mitschwingungen geriet, wodurch sehr leicht Eigenschwingungen des Stimmgabelstieles in longitudinaler Rich- tung vorgetäuscht werden konnten. Es wurde deshalb der in den erschütterungsfreien Schraub- stock eingeklemmte Aufhängungsstab der Gabel noch durch ein starkes eisernes Gerüst gestützt, welches seinen Fusspunkt auf einem in die Steinwand eingemauerten, dicken Eisenstab fand. Durch Messung der Schwingungsamplitude stellte sich heraus, dass der uneingeklemmte Stiel nicht unwesentlich grössere Schwingungen ausführte als der eingeklemmte. Die Schwingung betrug (Mittel von 3 Messungen) in der 10. Sekunde des Abschwingens 0,16 ij' >» » »• 24« »» »I » 33* fi <» >» 45- II 11 >. Ol. 11 ft tt "7* »» II >> Aus diesen dass der Stiel mm 0,128 0,064 0,048 0,032 „ 0,016 „ 0,008 Versuchen geht hervor, der tiefsten Edelmann- schen Gabel nicht in longitudinaler, son- dern in transversaler Richtung schwingt. Es lag nun die Vermutung sehr nahe, dass die Schwingungsform des Stieles der höheren Gabeln genau die gleiche wie die der tiefisten sei. Ich habe demgemäss meine Untersuchungen auf die höheren Gabeln ausgedehnt und habe für den Stiel dieser, soweit die Kleinheit der Schwingungen eine Untersuchung zulässt, eine genau gleiche Schwingungsform wie für die tiefste Gabel gefunden. Edelmannsche Gabel unbelastet C. Frei aufgehängt nach der 2. Versuchs- anordnung; Vergrösserung 115; Objektiv 4. Okular 2, Vertikal-Illuminator Leitz. Span- nung 6. Die Grösse der rein transversalen Schwingungen des Stielendes beträgt im Mittel von 4 Messungen in der: 7. Sekunde der Schwingung 0,045 mm 18. „ „ „ 0,027 .. 31- >. » •> 0,018 „ 63- » » » 0,009 II Edelmannsche Gabel unbelastet G. Versuchsanordnung, Vergrösserung und Spannung wie bei Gabel C- Die Schwingung des Stielendes ist rein transversal und beträgt in der: 6. Sekunde der Schwingung 0,027 mm 33. ., „ ., 0,009 „ 54- „ » .1 0,004s „ Digitized by Google 828 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. Edelmannsche Gabel anbelastet c. Versuchsanordnung und Vergrösserung wie vor; Spannung 5. Die Schwingung des Stielendes erfolgt in transversalerRichtung und beträgt in der: u. Sekunde der Schwingung 0,009 "^"^ 19- » .. .. 0,004s „ Bei Untersuchung der Schwingungen des Stieles nach der i. Versuchsanordnung lassen sich keine Schwingungen mit 1 1 5 facher Ver- grösserung mehr nachweisen. F^delmannsche Gabel unbelastet g. Vergrösserung 210. Objektiv 5. Okular 2, Vertikal-IUuminator Leitz. Versuchsanordnung und Spannung wie vorher. Die Schwingung des Körnchens ist transversal und gradlinig. Ihre Grösse be- trägt in der: 5. Sekunde des Abschwingens 0,0067 mm lo. „ „ „ 0,0022 „ Bei noch höheren Gabeln konnte ich wegen der Kleinheit der Bewegungen die Schwingun- gen des Stieles nicht mehr sichtbar machen. Die theoretische Begründung für diese den bisherigen Annahmen zuwiderlaufende That- sache der transversalen Schwingimg des Stieles der Edelmannschen Gabeln und somit wohl unzweifelhaft aller ähnlich gebauten Gabeln muss ich anderen überlassen; mir scheint es, als ob durch die besonders kräftige Entwicklung des Körpers der Gabel der Widerstand, den seine Masse der longitudinalen Verschiebung der Teilchen entgegensetzt, gegenüber der lebendigen Kraft der schwingendenZinken so gross wird, dass eine longitudinale Verschiebung nicht mehr zu- stande kommen kann, sondern nur andeutungs- weise in der bogenförmigen transversalen Schwingung zum Ausdruck gelangt. Je geringer die bewegende Kraft der Zinken wird, desto mehr wird die Bewegung des Körpers der Gabel rein transversal. Von dieser transversalen Bewegung des Körpers wird der Stiel mitgerissen, und es dadurch leicht erklärlich, dass seine Beweg- ungen am freien Ende grösser als am Ansatz gemessen sind. Marburg, Oktober 1904. (EiDgegaD(;eD 4. November 1904.) Kurze Bemerkung über Quecksilberpumpen nach dem Sprengeischen System. (Eine Antwort an Herrn Boas). Von Georg W. A. Kahlbaum. In meinen „Glossen zu der selbstthätigen Queck-silberpumpe" habe ich gesagt: „Das An- wenden mehrerer Fallrohre erscheint nicht zweckdienlich. Der Apparat wird dadurch kompliziert, ohne dass die Leistungsfähigkeit nennenswert gesteigert wird. Allerdings findet bei Pumpen mit verkürztem Fallrohr eine solche Steigerung statt; diese Pumpen bleiben aber in allen Fällen hinter denen mit langem Fallrohr zurück; sie sind also nur unter ganz bestimmten Bedingungen zu empfehlen." ') Diese Verurteilung der Pumpen mit mehreren Fall- röhren hat Herrn Boas, der selbst eine solche konstruiert hat, missfallen, und er quittiert nun darüber, indem er laut Bericht in dieser Zeit- schrift 5, 693, 1904 mir einige Plagiate vorwirft. Zuerst sagt er: „Solche Fallrohre (von Metall) rühren übrigens nicht von Kahlbaum, sondern, wie ich glaube von Stearn her." Wenn man jemandem eine Erfindung, die er sich und andre ihm zuschreiben, abschneiden will, so sollte man doch wenigstens authentische Belege dafür beibringen, und nicht nur g^nz vage Behauptungen aufstellen, wie: sie rührt nicht von ihm her, sondern ich glaube von" einem andern, da schmeckt man doch das: „semper aliquid haeret" zu deutlich heraus. Thatsache ist, dass mir das Einführen eines Stahlrohres als: „Vorrichtung zur Verhinderung des Springens der Fallröhren bei Quecksilber- Luftpumpen nach dem Sprengeischen System," unter dem 14. Dezember 1897, also vor 7 Jahren patentiert wurde. Wäre die Erfindung von an- derer Seite schon vorher bekannt gemacht worden, so wäre das Patent, bei der im kaiser- lichen Patentamt üblichen rigorosen Vorprüfung, sicher nicht erteilt worden. Aber auch all die 7 Jahre ist es niemand eingefallen, mein Recht anzutasten. Nun kommt der Herr Boas, und greift mich an einer Stelle an, an der ich mich nicht verteidigen kann, in den „Verhandlungen der Versammlung Deutscher Naturforscher und Ärzte". — Herr Boas sagt weiter: „Zur Zeit als sich Herr Kahlbaum mit der Quecksilberpumpe zu befassen anfing, verfugte die Technik bereits über sehr zweckmässige Konstruktionen." — Auch hier wieder eine Behauptung ohne jeden Beweis, dabei ist sie noch, wenigstens so weit es sich um Sprengelpumpen handelt, durchaus unrichtig, ja man darf sogar sagen, dass sie es, was das „sehr zweckmässig" betrifft, auch für Verdrängungspumpen ist. Als ich mit diesen Arbeiten 1888 begann, besuchte Herr Boas noch zwei Jahre hindurch das Gymnasium, eigene Erfahrungen aus der Zeit stehen ihm also nicht zur Verfügung. Als mir meine automatische Pumpe 1891 patentiert wurde, hatte ich dagegen Gelegenheit, eine ganze Reihe von Glühlampenfabriken Deutsch- l) Ann. d. Phys. 6, 590, 1901. Digitized by Google Physikalische Zeitschrift, 5. Jahrgang. No. 25. 829 lands und Österreichs zu besuchen, damals wurde, nicht in einer einzigen von diesen, nach dem Sprengelsystem gearbeitet, und so wurde es mir verhältnismässig leicht, meine Pumpe in die Technik einzuführen. Als dann wiederum fiinf Jahre später 1896, also nur ein Jahr bevor mir das Stahlrohr patentiert wurde, Herr Boas seine Pumpe nach Sprengel baute, da lag die Sache anders, denn er selbst schreibt in der Zeitschrift für Instrumentenkunde Bd. i6, 1896, S. 146: „Darin ist wohl auch der Grund zu suchen, dass im allgemeinen der Töplerschen Pumpe, vor allem den Konstruktionen, welche Einrichtungen für automatischen Betrieb be- sitzen, der Vorzug gegeben wurde." — Als ich 1888 konstruierte, „verfugte die Technik bereits über sehr zweckmässige Kon- -struktionen," 8 Jahre später, als Herr Boas baute, war genau das Gegenteil der Fall! Also auch der zweite Angriff des Herrn Boas ist nichts als eitel Redensart. Zum Schluss sagt Herr Boas: „Das, was Kahlbaum neu eingeführt, die Hebung des Quecksilbers durch intermittierende Luft und Quecksilbersäulen, rührt bekanntlich auch nicht von ihm her, sondern von L. v-, Babo." Die Behauptung, dass dieses Hebeprinzip nicht von mir herrührt, habe ich bereits ein- mal, in meiner Polemik mit Rollet und Zoth, eingehend widerlegt, und nachgewiesen, dass diese Erfindung von mir völlig selbständig ge- macht ist. Diese Arbeiten sind Herrn Boas bekannt, denn sie stehen in dem gleichen Band, z. T. im gleichen Heft, der Zeitschrift für In- strumentenkunde, wie seine eigene Arbeit über die Sprengelpumpe, dieser direkt folgend; konnten ihm also nicht entgehen, trotzdem ignoriert er sie. — Noch eine sachliche Be- merkung. Boas teilt mit: „Ich habe es schliesslich dahin gebracht, dass bei täglich neunstündigem Gebrauch, wobei die Pumpe dauernd höchste Verdünnungsgrade zu liefern . hatte, die Fallrohre durchschnittlich 14 Tage lang hielten." Das macht also, einen Sonntag ab- gerechnet, 102 Arbeitsstunden für das Rohr. Bis dahin also will es Herr Boas gebracht haben. Krafft') schätzt, im gleichen Jahre 1896, da Boas seine Pumpe erfand, die Lebensdauer eines Fallrohres auf etwa 100 Arbeitsstunden, das ist das gleiche wie die „durchschnitt- lich 14 Tage" von Boas, der es also zu nichts, oder jedenfalls nicht weit gebracht hat. Ich habe in einer Operation 610 Stunden ununterbrochen gearbeitet, und nach dieser Zeit den bisher niedrigsten, beobachteten Druck abgelesen, dann den Apparat neu beschickt und — mit demselben Fallrohr weiter gearbeitet. Ich habe es also doch wohl weiter gebracht. i) Chem. Gesell. Ber. 88, 1316, 1S96. Basel, physikalisch-chemisches Institut der Universität. 9. November 1904. (Eingegangen II. November I904-) BESPRECHUNGEN. Henri Poincarä, Wissenschaft und Hypo- these. Autorisierte deutsche Ausgabe mit erläut. Anmerkungen von F. und L. Linde- mann, gr. 8**. XVI u. 342 S. Leipzig, B. G. Teubner. 1904. Gebunden in Leinw. M. 4,80. Die tief eingreifende Rolle der Hypothese im ganzen Bereiche der exakten Wissenschaften wird hier mit einer des grossen französischen Mathematikers und theoretischen Physikers wür- digen Präzision und Subtilität bis ins einzelne analysiert. Es bedarf keines Hinweises darauf, dass ein Werk, welches wie das vorliegende die Grundlagen wissenschaftlichen Denkens und die Fundamente wissenschaftlicherGewissheit dem aufmerksamen Leser näher zu bringen und zu zergliedern unternimmt, den Lesern dieser Zeit- schrift eine Fülle des Interessanten zu bieten vermag. Das Werk zerfällt in einen kleineren mathe- matischen und einen grösseren physikalischen Teil, deren jeder zwei der vier Hauptteile um- fasst. Diese sind: ■ 1. Zahl und Grösse mit den beiden Kapiteln: „über die Natur der mathematischen Schluss- weisen" und „Die mathematische Grösse und die Erfahrung". 2. Der Raum mit den Unterabschnitten: „Die nichteuklidische Geometrie", „Der Raum und die Geometrie", „Die Erfahrung und die Geo- metrie". 3. Die Kraft. Hier wird in den einzelnen Kapiteln behandelt: „Die klassische Mecha- nik", „Die relative und die absolute Be- wegung"; „Energie und Thermodynamik". 4. Die Natur. Als Hauptabschnitte dieses Teils treten auf: „Die Hypothesen in der Physik"; „Die Theorien der modernen Physik", „Die Wahrscheinlichkeitsrechnung", „Optik und Elektrizität" und „Die Elektrodynamik". Zur Erleichterung des Verständnisses tragen Digitized by Google 830 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. die fast 90 Druckseiten umfassenden „Erläu- ternden Anmerkungen" von F. Lindemann sehr wesentlich bei. E. Böse. (Eingegangen 16. Oktober 1904.) Wilhelm Förster, Lebensfragen und Le- bensbilder, Sozialethis^e Betrachtungen. Vita, deutsches Verlagshaus. 1904. M. 4, — . Zwei Bände. Die vorliegenden Vorträge und Aufsätze des bekannten Berliner Astronomen enthalten eine ganze Reihe von Aufsätzen, welche auch fiir die Leser dieser Zeitschrift ein Interesse haben, dürften, welches erheblich über das allgemeine Interesse an dem grossen Gesamtgegenstande hinausgeht. Es möge hier nur kurz eine Titel- aufzählung dieser für den Leser d^ Physika- lischen Zeitschrift besonders interessanten Ar- tikel gegeben werden: Der mathematisch-naturwissenschaftliche Un- terricht; Die Wandlungen des astronomischen Weltbildes bis zur Gegenwart; Makrokosmos und Mikrokosmos; Wie das grosse Publikum über die Wissenschaft denkt; Strenge Wissen- schaft und freie Mitarbeiterschaft in der Na- turforschung; Über die Befähigung des weib- lichen Geschlechtes zum wissenschaftlichen Studium und Berufe; Schule und Hochschule im Lichte der neuen Lebensbedingungen, Fürst zu Hohenlohe-Schillingsfürst als Botschafter und der Pariser Meter- Vertrag vom 20. Mai 1875 u. s. w. Dieser Hinweis wird genügen, um zu zeigen, dass hier äusserst interessante Fragen zur Be- handlung kommen. E. Böse. (Eingegangen 16. Oktober 1904.) J. Fr ick, Physikalische Technik oder An- leitung zu BxperimentalvortrSgen, sowie zur Selbstherstellung einfacher Demonstra- tionsapparate. 7. vollkommen umgearbeitete und stark vermehrte Auflage, herausgegeben ' V. Otto Lehmann. In 2 Bänden. I. Band, I. Abteilung. 630 Seiten mit 2003 in den Text eingedruckten Abbildungen und einem Bildnis des Verfassers. Braunschweig, Fried- rich Vieweg & Sohn. 1904. M. 16, — . Fricks physikalische Technik ist ein so be- kanntes Werk, dass es nur der Mitteilung be- darf, dass das Erscheinen einer neuen Auflage beginnt. Diese erleidet gegen die vorige ganz wesentliche Veränderung und Erweiterung. Die vorliegende erste Abteilung des ersten Bandes behandelt die Räume eines physikalischen In- stituts und deren bauliche Einrichtungen, so- wie Anleitung zum Gebrauch dieser Einrich- tungen. Überaus reich ist die Figurenausstat- tung des Werkes, enthält doch die vorliegende erste Hälfte des ersten Bandes schon weit mehr Figuren als bisher beide Bände zusammen und das will wahrlich viel heissen. Einen schönen Schmuck trägt der vorliegende Band in Gestalt des vorzüglichen Bildnisses von J. Frick. E. Böse. (Eingegangen 16. Oktober 1904.) R. Abegg und W. Herz, Chemisches Prak- tikum. Experimentelle Einführung in prä- parative und analytische Arbeiten auf phy- sikalisch-chemischer Grundlage. 2. vermehrte und verbesserte Auflage. Göttingen, Vanden- hoeck & Ruprecht. 1904. M. 3,80. In Zeit von vier Jahren ist der vorli^ende Praktikumsleitfaden in erster Auflage verbraucht worden, ein Resultat, das als sehr erfreulich bezeichnet werden muss, zumal, wenn man be- denkt, dass der Einführung der physikalisch- chemischen Vorstellungen in den chemischen Anfangerunterricht eine ablehnende Haltung in wdten Kreisen der chemischen Universitäts- lehrer entgegenstand. Neben dem trotzdem flotten Verbrauch der ersten Auflage ist die Thatsache, dass das Werkchen schon nach der ersten Auflage zwei Übersetzungen in fremde Sprachen eifahren hat, bemerkenswert. Den Er&hrungen der Verfasser zufolge hat sich die Einführung des B^[riffs der ElektroafHnität und die Schreibweise der chemischen Gleichungen als lonenformeln durchaus bewährt. Die neue Auflage ist auf Grund zahlreicher Hinweise und der praktischen Erfahrungen beim Unterrichte mannigfach berichtigt und umgestaltet, wobei namentlich das Kapitel über theoretische Grund- lagen eine erhebliche Erweiterung erfreu hat, z. B. durch das neu eingeschaltete Kapitel über Oxydation und Reduktion mit seinen bequemen Darstellungen der Oxydationswirkungen. Der zweiten Auflage wird es unter diesen Umstän- den wohl ebenfalls an einem raschen Absätze nicht fehlen. E. Böse. (Eingegangen t6. Oktober 1904.) Q. Fischer, Der Gang des Menschen. V.Teil: Die Kinematik des Beinschwingens. Abhand- lungen der Königl. Sachs. Gesellschaft der Wissenschaften, mathemat.-physik. Klasse, Bd. 28, 5. Heft. Lex. 8. 100 S. mit S Doppeltafeln und 8 Figuren im Text. Leip- zig, B. G. Teubner. 1903. M. 5, — . Im ersten Abschnitt dieses Teiles seiner Untersuchungen wendet sich der Verfasser gegen die Behauptung H. v. Meyers, dass es einen Digitized by Google Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. 831 typischen Gang äberhaupt nicht gebe und be- müht sich, auf Grund von Beobachtungen über Schrittlänge und Schrittdauer an einer grossen Zahl von Individuen, sowie durch Vergleichung seiner Chronophotographien mit denjenigen Mareys nachzuweisen, dass wenigstens bei der gewöhnlichen Art des „Wanderschrittes" Über- einstimmung der Bewegungsgesetze bei ver- schiedenen Individuen höchstwahrscheinlich sei. Im zweiten Abschnitt wird untersucht, auf welche Grössen sich die kinematische Analyse der Bewegung des „schwingenden Beines" vor allem zu erstrecken habe, damit man auf Grund derselben die Untersuchung über die wirksamen Kräfte vornehmen könne: einfache, hier nicht wiederzugebende Überlegungen zeigen, dass es ausreicht zu messen: erstens die Winkelbe- schleunigungen der Drehung der einzelnen Ab- schnitte des Beines — Oberschenkel, Unter- schenkel und Fuss — während der Schwing- ungsbewegung des gesamten Beines, zweitens die linearen Beschleunigungen der Schwerpunkte ebenderselben drei Absthnitte des Beines: Die Berechnung der ersteren Grössen aus den grund- legenden Chronophotogrammen des Verfassers fiillt den dritten, diejenige der letztgenannten den vierten Abschnitt dieses V. Teiles der Ar- beit aus; sie sind durch Kurventafeln veran- schaulicht, welche noch mehr Einzelheiten er- kennen lassen, als in der Besprechung im Texte zu erwähnen möglich war. Es kann hier nicht auf die einzelnen cha- rakteristischen Einzelheiten im Verlaufe der Änderungen der Winkelgeschwindigkeiten und Linearbeschleunigungen von Oberschenkel, Un- terschenkel und Fuss etwa ziflfernmässig ein- gegangen werden; die Ergebnisse bilden die Grundlage für die Bearbeitung der Kinetik des schwingenden Beines, unter anderem für die Beantwortung der vielumstrittenen Frage, ob es sich um eine reine Pendelschwingung handelt, wie die Brüder Weber wollten, oder nicht. Siehe die Besprechung des nächsten, sechsten Teiles der Arbeit. Boruttau. (Eingegangen i8. Oktober 1904.) O. Fischer, Der Gang des Menschen. VI. Teil: Über den Einfluss der Schwere und der Muskeln auf die Schwingungsbewegung des Beines. Abhandlungen der Königl. Sachs. Gesellschaft der Wissenschaften, mathemat.- physik. Klasse. Bd. 28, 7. Heft. Lex. 8. 87 S. mit drei Doppeltafeln u. 7 Figuren im Text. Leipzig, B. G. Teubner. 1904. M. 4, — . Für jeden der drei Abschnitte des gesamten schwingenden Beines geht die Bewegung hervor aus der Wirkung dreier Drehmomente, nämlich I. der Muskeln, 2. der Schwere, 3. der schon vorhandenen lebendigen Kraft („Effektivkräfte"). Diese Drehmomente sind hier dargestellt als Kräftepaare, von denen dasjenige der „Effektiv- kräfte" im ersten Abschnitt dieser Abhandlung der Übersichtlichkeit halber wieder in zwei zer- legt wird, die je aus rein horizontalen und rein vertikalen Teilkräften bestehen, die für die Phasen des Beinschwunges einzeln berechnet werden; es schliesst sich hieran als zweiter Ab- schnitt eine Betrachtung über Grösse und Rich- tung des Gelenkdruckes, der selbstverständlich gerade während der Schwingung des Beines hier besonders geringfügig ist. Der dritte Abschnitt betrifft die Drehmomente der Schwere, welche sich aus je einer senkrecht in den Haup^unkten des Gelenkes angreifenden Kraft und einer senkrechten Gegenkraft im proximalen Gelenk bestehend zeigen; es bleiben nunmehr nach Abzug dieser beiden, aus den Chronophotogrammen des Verfessers auf Grund- lage der im V. Teil gegebenen Daten berech- neten Momente diejenigen der sog. inneren Kräfte übrig; es zeigt sich alsbald, dass ihnen ein er- heblicher Anteil an der Hervorbringung der Schwingungsbewegung zukommt, ja es ist dieser Anteil sogar grösser als derjenige der Schwere. Die Theorie der Brüder Weber von der reinen Pendelschwingung ist somit unrichtig. Über die Wirkung der einzelnen Muskeln im anatomisch-physiologischen Sinne gibt das vorliegende Material keinen direkten Aufschluss, doch folgert der Verfasser mit einem gewissen Grad von Wahrscheinlichkeit, dass im ersten Drittel der Schwingungsdauer Ileopsoas, Rectus femoris und Tibialis anticus (Strecker) wirken, dann nach einer Pause von 0,04 Sek., während welcher der Tibialis nur schwach angespannt ist, die hinteren Muskelgruppen (Beuger) Glu- taeus, Semitendinosus, Semimembranosus und langer Kopf des Biceps femoris in Thätigkeit treten. Im letzten Viertel der Schwingungszeit lässt der Tibialis anticus nach, der Gastrokne- mius kontrahiert sich und im letzten Augenblick setzt wieder der Tibialis anticus ein. Auch hier ist der Verlauf der Veränderungen der Drehmomente in Kurventafeln zur Darstel- lung gebracht. — Boruttau. (Eingegangen 18. Oktober 1904.) Zwanglose Abhandlungen aus dem Gebiete der Elektrotherapie und Radiologie und ver- wandter Disziplinen der medizinischen Elek- trotechnik. Herausgegeben von Dr. Hans Kurella und Professor Dr. A. v. Lutzen- berger. — gr. 8. Leipzig, Johann Ambro- sius Barth. Die Firma Johann Ambrosius Barth bringt die ersten Hefte einer Serie von Monographien Digrtized by Google 832 Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25. auf den Markt, welche den Zweck verfolgen, | den Mediziner mit -den physikalischen Grund- lagen der in der neueren Therapie zur An- > Wendung gelangenden Strahlungserscheinungen vertraut zu machen. Gegenwärtig liegen dem [ Ref. die zwei ersten Hefte dieser Sammlung vor. Heft I : J. Stark, Das Wesen der Kathoden- und Röntgenstrahlen. 29 S. 1904. M. 0.80. 1 Der auf diesem Spezialgebiet wohlbekannte Ver- j fasser hat in diesem Schriftchen — welches als ' „Sonderabdruck aus der Zeitschrift für Elektro- ; therapie und die physikalischen Heilmetboden, herausgegeben von Dr. Hans Kurella in Bres- lau" erscheint — die heute gültigen Anschauungen über das Wesen dieser Strahlungsarten in klarer Weise niedergelegt. Wenn die Arbeit auch in erster Linie für den Mediziner berechnet ist, so dürfte sie doch auch fiir weitere Kreise, sofern sie nicht ohne jegliche naturwissenschaftliche i Vorbildung sind, von grossem Interesse sein ' und von ihnen mit Vorteil gelesen werden. — Leider sind einige Druckfehler bei der Korrektur übersehen worden, und auf Seite 12 oben ist, vermutlich infolge Umbrechens des Satzes, eine arge und bedauerliche Verwirrung entstanden. — Jedenfalls ist diese Veröffentlichung mit Freuden zu begrüssen und bedarf es keiner- weiteren Anpreisung derselben. Heft 2: F. Frankenhäuser, Die Wärmestrah- lung, ihre Gesetze und ihre Wirkungen. 50 S. 1904. M. 1,20. So dankenswert die Absicht ist, eine leicht fassliche Monographie über die Wärmestrahlung zu veröffentlichen, so wenig vermag die vor- liegende Arbeit auch noch so bescheidenen Ansprüchen seitens des Physikers zu genügen. Referent bemerkt zuvor, dass der letzte Ab- schnitt der Arbeit, de.ssen Gegenstand die Wirk- ungen der Wärmestrahlung auf den mensch- lichen Organismus bilden, sich naturgemäss seiner Beurteilung entzieht. Der Inhalt der beiden ersten Abschnitte enthält aber derartige Ungeheuerlichkeiten, da.ss das gefällte Urteil nicht unberechtigt erscheinen dürfte. Wie will z. B. Verf. den Satz (S. 9) verteidigen: „Kbenso bietet die Drehung der Strahlen um ihre Achse (Torsion), welche sie in manchen Substanzen erleiden (z. B. in Traubenzucker die Lichtstrah- len), ein nur theoretisches Interesse." Es ist doch wohl kaum , angängig, der Saccharimetrie ein nur theoretisches Interesse zuzugestehen. — Unerklärlich ist dem Ref auch, weshalb Verf an einer Stelle (S. 28) Fahrenheitgrade anfuhrt, an einer anderen (S. 15) von einer absoluten Temperatur von i" C. (sie!) spricht. — Etwas eigenartig mutet auch die Beschreibung der Thermosäule (S. 27 u. 28) an: „Der Apparat besteht aus einer thermoelektrischen Säule . . . ." — Wenn Verf. (S. 30) behauptet, dass die Thermosäule durch das Bolometer nach Svan- berg und Langley jetzt fast vollständig ver- drängt sei, so scheint ihm die lineare Thermo- säule nach Rubens unbekannt zu sein. — Die (S- 33) gemachten Angaben über die Diather- mansie des Alkohols entsprechen auch nicht den Resultaten, welche u. a. von W. H. Julius, Ransohoff, Puccianti ermittelt worden sind. — Schliesslich wäre noch auf die ausserordent- lich grosse Zahl von Druckfehlern in der Arbeit aufmerksam zu machen. — Wenn das Heft seinen Zweck erfüllen soll, so müsste es zuvor einer . gründlichen Umarbeitung unterzogen werden. Max Ikle. (Eiogegangen 24. Oktober 1904.) Personalien. (Die Herausg^eber bitten die Herren Fachgenossen, der Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald Mitteilung xu machen.) Dem Privatdozenten ftir Elektrotechnik an der Tech- nischen Hochschale zu Darmstadt, Ingenieur Clarence Feld- mann, ist der Charakter al< Professor verliehen worden. Als Dozent fUr elektrotechnische Messkande an der Tech- nischen Hochschule zu Danzig wurde Dr. Konrad Simons ernannt. An der technischen Hochschule zu Karlsruhe wurden folgende Lehraufträge erteilt: dem Privatdozentea Ingenieur Karl Joh. Kriemler für Vorlesungen über Steinbauten, Holzbauten und Eisen- betonbau, dem Priv.itdozeaten Dr. Walter Ludwig für Projektionv lehre nebst den zugehörigen t bungen, dem Privatdozentea Ingenieur J, I.. la Cour fiir elek- trische Licht- und Kraftanlagen, dem Regierungsbaumeister bei der Oeueraldirektion der Staatscisenbahnen in Karlsruhe tu einer Vorlesung ilber Signalwesen und Signalanlagen. Professor Dr. W. N'ernst, Direktor des Instituts fttr physikalische Chemie und Elektrochemie in Göttingen wird dem an ihn ergangenen Kufe als Nachfolger von Geh. Rat Professor Dr. Landolt nach Berlin Folge leisten. An der L'nivcrsität Heidelberg habilitierte sich Dr. Hart- wig F ranzen als Privatdozrnt filr Chemie. Professor .'Xrrhenius hat den an ihn ergangenen Ruf an die Universität lierlin abgelehnt. Die schwedische .\ka- demie der Wissenschaften hat beschlossen, ein Nobel-Institut filr physikalische Chemie mit Professor Arrhenius als Di- rektor einzurichten, um diesen der Stockholmer Universität zu erhalten. Kepler-Wurni-Stiftung. Zu einem Stipendium (ur deutsche Studierende der Mathematik uad .\5tron0mie sind der Täbingcr Universität aus der aufgelösten Witwenkasse des ehemaligen akademischen Gymnasiums in Hamburg kürzlich etwa 6000 Mark zu einer Kepler-Wurm-Stiftung zugewiesen worden. Der Stifter ist der im Jahre 1859 verstorbene l'ro- fcssor Dr. Wurm in Hamburg. Die Verwendung der Er- trägnisse soll so lange aufgehoben sein, bis das Vermögen 20000 Mk. beträgt. Ifir die Redaktion vcranlviorllich Privaldozent Dr. Emil Böse in Oöttincen. — Verlaj von S. Hirzel in Leipzig. Druck von August Pries in Leipzig. Digitized by Google Digitized t^/ Google 7^:'^i^^ Pietät n ^Tr. ;• '-^'-.i