1926. a I.

ANNALEN DER PHYSIK. VIEBTE FOME BBND79.

1. I?tterferenwntechungem an KandstrahZen; von E. Rupp.

(Aus dem Rsdiologiechen Institnt der UniveraitKt Heidelberg.) I)

Die elektromagnetieche Theorie lehrt die Berechnung einer Diimpfungekonstanten des als linearen Oszillator im Atom achwingenden Elektrons vom Betrage

2-u = -- = 5,36 . 10' 8ec-I fllr Ha.

Danach fAlt die Amplitude einee Wellenzugee von ihrem Anfangswert A,, nach dem Gesetz A = A. - G- a t zeitlich ab. Der e-te Betrag der Anfangeamplitude wird nach einer be- stimmten Zeit, der dbkliqzeit t = - erreicht.

Fnr da8 Vorhandensein einer solchen Abklingzeit sprechen auch die Erricheinungen der Interferenz bei hohen Gangunter- schieden. Nimmt man an, da6 Interferenz nur mSglich ia t zwiechen Wellenziigen, die Ton ein und demselben Atom au8- gesandt werden nnd da3 diese Wellenztige das Atom mit Lichtgeachwindigkeit verlassen , 80 geh5l.t zu einer epektro-

8 7 9 es 3 m c P

1

L skopisch gemessenen KohHrenzliinge ,5 eine Zeit t' =I --, wiihrend der der Wellenzug L vom emittierenden Atom ansgesandt wurde. Im allgemeinen wird t' < t sein, da die Interferenz- fiihigkeit einer Spektrallinie a u ~ verachiedenen Grtinden (Linien- straktur, Apparatunvollkommenheiten) vor Erreichen der Am- plitude Bole erliecht. Die aus Interferenzbeobachtungen er- mittelte Zeit t' kann daher ah Mindeatabklingzeit angeeproohen werden. Die grbSten mit 8icherheit festgestellten Interferenz- weglgngen wurden von den Herren Gehrcke und Lummerq an der grhnen. Qaeckeilberlinie 646 m p beobachtet, niimlich 1 200 000 Wellenliingen entsprechend einem Wegunterschied

1) Heidelberger Babilitationeechrift. 2) E. Gehrcke n. 0. Lummer, Verh. d. D.Phys.Ges. 4. 9.337. 1902.

Annden der PhFsik. IV. Folga. 79. 1

2 E. Izupp.

der interferierenden Strahlen von 65 cm. Hierzu wiirde eine Mindestabklingzeit t' = 2,2 . sec gehoren. Aus obigem Wert der Dampfungskonstanten 2 a findet man eine etwa zehnmal grobere Zeit, also ein moglicher Gangunterschied von iiber 6 m.

Auch die Vorstellung der Lichtquanten fiihrt zur An- nahme einer Abklingzeit. Das Lichtquant , aufgefabt als kohtirenter Wellenzug I), dessen einzelne Teile nur unter sich interferenzfahig sind, mu5 infolge seiner endlichen Energie eine endliche Lange besitzen, und da ds Fortpflanzungs- geschwindigkeit des Lichtquants wieder Lichtgeschwindigkeit anzunehmen ist, so bedarf das Atom einer gewissen Zeit zur

L' Emission seines Lichtquants, eben einer Abklingzeit t" = (L' Lange des Lichtquants). Auf Qrundlage dieser Anschau- ungen kbnnen Interferenzuntersuchungen also auch zur Fest- stellung einer Mindestabklingzeit und damit einer Mindest- lichtquantliinge herangezogen werden.

Von der Atomkonstanten der Abklingzeit fiihrt vorliiufig keine Briicke zum Bohrschen Atommodell, was darin seinen Grund hat, dab das Atommodell iiber den Mechanismus des Emissionsvorganges keine Aussagen erlaubt. Vielmehr folgt anschauungsgemiiS aus diesem Model1 eine aadere Konstante der Lichtemission, die Terwdzeit. Wird ein Elektron von einer Bahn al auf eine energiereichere Bahn aa gehoben, so wird ea eine bestimmte Zeit auf dieser au5eren Bahn ,,ver- weilen", um d a m wieder nach al zuriickzufallen. Diese statistisch featgelegte Zeit ist die Verweilzeit des Atoms im erregten Zustand.

Umfassende Untersuchungen dieser fiir die Lichtemission wichtigen Fragen verdanken wir Hrn. W. Wien.2) Nach der von ihm eingefiihrten Methode zur Beobachtung der Licht- emission ungestort leuchtender Atome im Kanalstrahl kann aus der Intensitatsabnahme des abklingenden Kanalstrahllichtes eine Diimpfungskonstante 2 a ermittelt werden, die mit der aus der elektromagnetischen Theorie fur Ha . errechneten Ab- klingungskonstanten zahlenmaBig iibereinstimmt. Diese ICon-

1) P. Lenard, Uber Ather u. Uriither, S. 26. 2. Aufl. Leipzig 1923. 2) W. W i e n , Ann. d. Phys. 60. S. 597. 1919; 66. S. 229. 1921.

Inh~rfmenzuntersuohungen an Kanaldrahlen. 8

etante erwies eich ale unabhiingig yon der Wellenlllnge dee emittierten Lichtes, ja aie iet dieselbe fllr alle untereuohten Linien des Waseeretoffs, Sauerstoffs, Sticketoffs und Helium und fiir die Nebenserien des Queckeilbem Nnr die Haupt- serienlinie 263 mp hat eine kleinere Abklingungskonstante.

Ob der Wert dieser Abklingungskonetanten einer Ver- weilzeit oder einer Abklingzeit zuzuordnen ist, kann, wie die theoretischen Untersuchungen von W. W i e n I) und (3. Mi e zeigten, nicht entechieden werden.

In einer letzten Untersuohung hat Hr. W. Wien8), aue- gehend von der von ihm entwickelten Theorie der freien Weg- l b g e n im Kanaletrahl, Measungen durchgefnhrt, aus denen er schliellt, da6 entweder die Verweilzeit (bzw. Abklingzeit) gegen- aber der Abklingzeit (bzw. Verweilzeit) vernachlgaeigbar klein iet und man daher zur Beechreibung der Lichtemiseion nur die Annahme einer Zeit zu machen hat.

Ea schien wichtig, die W iensche Methode des abklingenden Kanalstrahls , mit Interferenzuntersuchungen zu verbinden. Dieee Anfgabe stellt sich die vorliegende Arbeit, wobei aber auch noch das Leuchten im stationllren Zustand des Kanal- etrahls, das Umladeleuchten und desaen Ubergang zum Ab- klinglenchten, zur Intsrferenzuntersuchung herangezogen wiid. Die Arbeit gliedert eich daher in folgende Abechnitte:

1. Interferenzfiihigkeit des Lichtes ans verechiedenen Teilen dee Kanalstrahls.

2. InterferenzfiLhigkeit im Umladeleuchten in' Abhgngig- keit von Gasdruck und Geschwindigkeit der Kanalstrahlen.

3. Uber die Wellenfliiche des von Kanaletrahlen emit- tierten Lichtes.

4. Polarisationezustand dee von Kanaletrahlen emittierten Lichtes.

Interferenzbeobschtugen an Kanalstrahlen liegen bisher n u in einem Fall vor. Hr. H. F. Hall') versuchte mit Hilfe einea Michelsonschen Interferometers bei subjektiver Beob- achtung die von S t a r k gefundene Dopplerverschiebung der

1) W. Wien, Ann. d. Phys. 70. 5. 1. 1923. 2) (3. Mie, Ann. d. Phys. 66. S. 237. 1921. 3) W. Wien, Ann. d. Phye. 76. S. 109. 1925. 4) H. F. H a l l , Astrophys. Journ. 26. 5.1. 1907.

1*

4 E. Rupp.

Spektrallinien nachzumessen , kam jedoch zu keinem brauch- baren' Ergebnis. Wichtig fUr unsere Beobachtungen erscheint die Yitteilung, daf3 er fur die grbne Quecksilberlinie im Kanal- strahl Interferenzen bis 400000 Wellenlgngen = 22 om Gang- unterschied finden konnte.

I. Versnoheanordnnng. a) Elektrischor Teii.

Die Vakuumrohre zur Erzeugung der Kanalstrahlen ist ahnlich der von mir frUher verwendeten l) Anodenstrahlrohre. Eine schematische Darstellung dtmn gibt Fig. 1. B ist die seitlich eingefiihrte Anode. Die Kathode tragt vorn einen weiten Kanal, der nach dem Beobachtungsranm zu dnrch einen engen Spalt von der U n g e 4 mm und der Tiefe 1 mm ab- geschlossen ist. Die Spaltbreite s ist verilnderlich (0,8-6 mm). Die Kathode ist zur Wasserktihlung mit einem Mantel aus Messingblech umgeben. Der Beobachtungsraum hat tiber ein KUhlrohr M Verbindung mit einem Manometer nach Gaede. Zur Evakuation .diesea Raumes wirkt unmittelbar am Kanal- ende bei p eine Gaedesche Diffusionspumpe aus Stahl. Die Verbindungsrohre zur Pumpe sind 3-4 cm weit, so daS die Pampe ihre ganze Sangwirkung voll entfalten kann.

Zur Messung verwendet wurden Wasseratoff und Queck- silberkanalstrahlen. Sollen Wasserstoffkanalstrahlen erzeugt werden, so erfolgt die Gaszufuhr durch eine Kapillare unter der Anode. Quecksilberkanalstrahlen wurden dadurch her- gestellt, daS die Anode die Form eines Napfchens erhielt, das mit einem Quecksilbertropfen gefiillt war. Die auf die Anode auftreffenden Kathodenstrahlen erhitzen nach kurzer Betriebs- zeit dieses Miipfchen stark genug , um Quecksilber dauernd verdampfen zu lassen. Als ,,Ftillgas'L fand Wasserstoff An- wendung. Der Erzeugungsraum und der Beobachtungsraum, ebenso der Pumpaneatz zur Gaedepumpe hatten Ktihlrohre, die mit fltissiger Luft gektihlt wurden.

Die Rbhrenspannung lieferte: 1. Eine groSe Wommelsdorfsche Influenzmaschine. Zur

Vermeidung von Gmchlitterungen, die die Interferenzbeob- achtungen nnm6glich gemacht hatten, wurde diese Maschine

1) E. Rnpp, Ann. d. Phys. 73. S. 4. 1924.

Interf~enxuntetsuchungen an Kanalstrahlen, 6

etwa 16 m vom Arbeitaplatz entfernt aufgeetellt. Der. von ihr erzengte Rdhrenstrorn betrug 1,6-2,6 Milliwb. Die Spannag wurde aue der Schlagweite einer unmittelbar an die Rdhre aageschloesenen Funkenetrecke ermittelt. Die Kathode der

I I I I I 1

- 1 - I * I

4- - I

Rahre war etete geerdet Der mit d iem Rake eneugte K.analetrah1 zeiohnete sich durch gr06e Konetanz und ver- hdtniem86ig etarke Lichtintenaitgt am.

2. Ein Tramformator mit Weoheeletromepeisung und Oleichrichtung. Die Wechselstrommaschine des Institute ge- stattet bie 160 Perioden/Sek. bei veriinderlicher Spannung ein-

6 E. Rupp.

zustellen. Diese fur die Gleichrichtnng gunstigste Frequenz wurde meist verwendet, wtihrend die Spannung je nach der beniMigten Sekundarspannung gewiihlt wurde. Ein als Trans- formator geechalteter Induktor lieferte die hohe Spannung fur den Gluhgleichrichter, dessen Emission bis 10 Milliwb. betrng und damit auch fur die Riihre. Drei Leidener Flaschen mit einer Eapazitat von 15 000 om dienten zur Ausgleichung der Spannungsschwankungen. Der Rohrenstrom betrug 5-7 Milliwb. Die Intensitat des Kanalstrahls war dabei recht betrachtlich, jedoch war die Konstanz nicht so gut wie mit der Influenz- maschine. Auch durfte die Betriebsdauer der Rohre kaum fiinf Minuten ubersteigen, da sonst die atarke Erwarmung des Glases die Erzeugungsrbhre gefilhrdete.

b) Optischer Teil.

Zur Untersuchung der Interferenzen des Kanalstrahlen- lichtes wurde die subjektive Beobachtung der Interferenzstreifen mittels Michelsonschem Interferometer gewiihlt. Die sub- jektive Methode kann in diesem Fall Augenblicksbilder leichter erfaasen und ist ferner unabhangig von xnderungen der Ent- ladungsbedingungen, die bei dem verhikltnismal3ig recht gro6en Rohrenstrom schwer llngere Zeit batten konstant gehalten werden konnen, wie es fiir eine photographische Methode notig wiire. Da die Interferenzstreifen bei geringsten Erschutterungen schon stark schwankten, ware damit eine weitere Erschwerung einer photographischen Methode verbunden gewesen. Anderer- seits erfordert die subjektive Beobachtung meiat recht geringer Lichtintensit'aten besondere Sorgfalt und Aufmerksamkeit, um von Tauschungen freizubleiben.

Die optische Anordnung last Fig. 1 ubersehen. Der leuchtende Kanalstrahl K wurde mittels der lichtstarken Linse & ( f - 4 cm, Offnungsverhiiltnis o = 3,5) in naturlicher Grij6e auf dem Spalt B abgebildet. Dieser Spalt war in Richtung der Kanalstrahlachse verschiebbax. Ferner war die Spaltweite, die senkrecht zum abgebildeten Kanalstrahl stand, veriinderbar (vgl. Fig. 2). Eine zweite Linse L ( f= 40 cm, o = 3) war in Brennweite vom Spalt aufgestellt. Sie lieB also das durch den Spalt tretende Licht parallel auf die Platte P des Interfero- meters fallen. Vor diese Lime wurde ein (feletinefilter ge-

Intrrfetenzuntsrnrchwrgcn an Kanalatrahlen. 7

schoben (Fig. 1 pi), nm am dem Spektrnm des Kanaletrahle die zn untersnchende Linie ansznwiLhlen.

Zur Untereuchung kamen: die Linie Rs dee W~eeerstoffs; in dieeem Falle m d e ein Qriinfilter benutzt; und die grUne Quecksilberlinie 646 mp, wo ein Gelbiilter eich tsuglioh erwiee. Es zeigte sich, da6 die Filter hierbei die gleichen Dienete leisteten wie ein lichtstarker Spektralappsrat, ohne eine er-

Fig. 2.

hebliche Schwlchung Ider zu unterauchenden Linien hervor- zurnfen.

Die Interferometeranordnung war die von Hm. Tomaechek anlil6lich des Michelsonversuchs mit Fixeternlicht benutzte. Es eei daher auf die dortige Beechreibung verwiesen.’) Die ganze Versuchsanordnung’ war in einem gro6en Zimmer im Keller des Badiologischen Institute anfgestellt auf einer in das Mauerwerk eingelaesenen groBen ,Sandsteinplatte.

Der Spiegel 8, stand in feetem Abetand a, = 90 cm von der Verteilerplatte P, wilhrend der andere Spiegel~9~ a d einem mittels Schraubspindel verschiebbaren Schlitten befeetigt war. -

1) R.Tomaechek, Ann. d. Phys. 73. S. 106. 1924.

8 E. Rupp.

Der Abstand P- 8, sei a,. Der Gangunterschied des inter- ferierenden Lichtes ist also 2 (a, - aa).

Die Schraubspindel ist auf einer Lange von 18 cm recht gl&hrn'&ig, ihre Ganghohe betrPgt 1 mm. Fur Gangunter- sohiede des Lichtes gr6Ber als 18 cm mu6te der ganze Schlitten rnit Unterlage in der Richtung a, verschoben und danach eine Neueinstellung des Interferometers vorgenommen werden. Vor den Spiegeln waren verschiebbare Blenden b b aufgestellt, mit deren Rilfe die Interferenzstreifen erst in voller Scharfe im Beobachtungsfernrohr erschienen. Dieses war ein licht- starkes Instrument .Fe mit Fadenkreuz (Objektiv f = 21 cm, 0 = 4).

Das Interferometer wurde zunachst mit Hilfe einer Glimm- lampe auf Interferenzen gleicher Dicke eingestellt und der Ort der weiBen Interferenzen gesucht, ganz ahnlich wie e8 Hr. Tomaschek beschrieben hat.') Dann trat an Stelle der Glimmlampe das zu untersuchende Kanalstrahlstuck.

Die I n tensitiit des Abklingleuchtens war naturgemaf3 recht schwach. Es konnte daher nur mit langere Zeit im Dunkeln gut ausgeruhtem Auge beobachtet werden. Auch war oftere Wiederholung der Versuche erforderlich. Langer als eine halbe Stunde konnte nicht fortlaufend beobachtet werden, wollte man vor unbewu6ten Tauschungen sicher sein.

Nun wurde der Schlitten S, zu hbheren Gangunterschieden verschoben, bis schlieBlich ein Verschwinden der Interferenzen stattfand.

Ehe an die eigentlichen Messungen herangegangen werden konnte , mufiten orientierende Untersuchungen uber die ver- schiedenen Arten des Verschwindens der Interferenzstreifen durchgefnhrt werden.

11. ffber das Versohwinden der Interferenzstreifen.

Ein Verschwinden der Interferenzstreifen tritt ein : 1. aus Griinden der Spehtralstruhtur der Linien; 2. aus apparativen Griinden.

Die Stellen, bei denen die Interferenzstreifen verschwinden, seien Nullstellen genannt.

1) a. a. 0. S. 109.

Inierfmenzuntersucbwnger an Kanabtrahlen. 9

Zn 1 gehdren: a) Verschwindm vtm Spektralhnkn inforge om l i i n i e n h p o -

nenten. Die Stellen dieses Vemchwindens folgen einander periodisch und zwar verschwinden die Streifen fiir eine Dublett- h i e , wie H a , bei einem Dublettabstand SR und der Wellen- l i g e 1 der stiirkeren Komponenten jeweils bei einem Qang- unterschied

und bei ungeraden Vielfachen dieses Qangnnterschieds. Da H p nahe gleichmll6ig starke Dnblettkomponenten hat, muSten die Interferenzstreifen dieser Linien genau auf davon her- rllhrende Nullstellen ’untersucht werden. Bei der grUnen Quecksilberlinie konnten keine Trabanten sicher festgestellt werden; diese sind auch erheblich lichtschwacher ale die Hauptlinie.

b) Verschwinden infolge der Linienbreite. Die hierdurch auftretenden Nullstellen sind bei weitem nicht so scharf, wie die durch die Linienkomponenten verursachten. Sie konnen sich iiber einige Zentimeter erstrecken. Nach ihrem Durchechreiten erscheinen die noch folgenden Interferenzen noch gr66eren Qangunterschiede meist recht undeutlich und verwaschen. Die Breite der Spektrallinien kann verursacht sein:

a) Burch die Wiirmebelaegung (Temperatur) bedingte und stets vorhandene Linienbreite. Diese Breite b ist proportional

6 absolute Temperatur, m Masse des Atoms. Sie iet also flir Hp erheblich g66er ale fiir Hg 646 m p

,!I) Burch ehktn’schc FeZder.2) Diem Art der Verbreiterung kommt ftlr die Untemnchnngen im krilftefreien Beobachtunge- raum wie hier nicht in Betracht, es sei denn, da6 die elek- trischen Eigenfelder der Atome bereits sich gegenseitig be- einfluesen.

1) A. A. Michelson, Bstrophyo. Joarn. !2. S. 251. 1895. 2) E. Cfehrcke, Verh. d. D. Phyr. Gee. 6. S. 844. 1904.

10 E. Rupp.

y ) Durch den bei der Bewegung leuchtender Atome auf- tretenden Dopplereffekt. 1st v die Geschwindigkeit der Kanal- strahlen, so betriigt die Linienverschiebung

V l A h = - - . 0

Dieser Fall ist far unsere Zwecke sehr wichtig, da die Kanalstrahlen auch bei Beobachtung streng senkrecht zu ihrer Fortpflanfungsrichtung doch stets unter einem endlichen Ge- sichtswinkel erscheinen und diesem Winkel v' auch eine Qe- schwindigkeitskomponente des Strahls

v1 = v * cos $0

entspricht. Blendet man mit Hilfe dee Spaltes B ein 3 mm langes Stuck des Kanalstrahls aus, so erscheint dieses Stack von der Linse I; aus unter einem Winkel $0 = 20'.

Ferner tritt in folge der Diffusion der Kanalstrahlen nach Verlassen des Spaltes s stets Dopplerverschiebung auf,. die unter Umstanden betrachtliche Dopplerkomponenten hervor- rufen kann. Da die Zahl der seitlich difindierenden leuchten- den Atoms im Abklingleuchten aber stets gering bleibt , treten Nullstellen infolge solcher Dopplerkomponenten bei Beob- achtungen wiihrend des Abklingleuchtens nicht auf. Anderer- seits liefert das Verschwinden der Interferenzen bei Anvisierung des Kanalstrahls unter einem bestimmten Winkel einen Weg zur Bestimmung der Kanalstrahlgeschwindigkeit v. Diese Methode fand in der vorliegenden Untersuchung auch An- wendung, wobei die Rohre um moglichst genau 45O zur Richtung a, geneigt wurde (vgl. S. 14).

c) verschwinden der Interfirenten infolge der Gaschwindig- ideitsverteilung im Strahl. Da die im Kanalstrahl fliegenden Atome stets eine Geschwindigkeitsverteilung aufweisen, so treten infolge davon Dopplerkomponenten auf, die eine Ver- breiterung der bei einheitlicher Geschwindigkeit vorhandenen Nullstellen hervorrufen konnen.

a) Terschwinden der Interferenzen infolye Zusammenstope der ZeuEhtenden Atome. Stoat ein lichtemittierendes Atom mit einem anderen Atom zusammen, so kann der Fall eintreten, dal3 infolge diems Zusammenstofies die Xiehternission in ihser Phase gestort wird. Das Atom emittiert nach dem Zusammen-

Interf~anzuntersuehunt~en an Kanalstrahlsn. 11

stoJ3 seinen Wellenzag in anderer Phase weiter, aber dieser Wellenzug ist jetzt nicht mehr i n t e r f e r e n w mit dem zneret ansgesandten Wellenzag. Die mittlere freie WegIlinge dse Atom8 bis zur Stiirung der Lichtemismon wird im Abschnitt 2 einer besonderen Untersuchung unterzogen. Sie tritt nur im Umladelenchten auf, beherrscht aber dort zusammen mit der Strahldiffnsion alle Vorglinge der Interfereneftihigkeit.

2. Vereohwinden der Interferensen aun appanrtfven Griinden. a) Perschwinden infolge Plattenfehler. 1st die Platte P

nicht genau genug parallel und baben die Spiegel Unebenheiten, 60 erscheinen im Qesichtsfeld Nullstenen, die ftir die praktische Beobachtung daran erkannt werden kbnnen, daS sie nicht das ganze Gesichtefeld bedecken. Durch geringe Verschiebung der Spiegel gegeneinander und dadurch hervorgernfene hdernng der Neigung der Interferenzstreifen, konnen sie verschwinden, urn an anderer Stelle im Gesichtsfeld wieder zu erscheinen. Auf diem Weise kann man derartige Nullstellen von spektralen Nnllstellen unterecheiden. Eine Ausmessung der Platten mit Ns-Licht zeigte, dal3 nach 1200-1500 Wellenlilngen einzelne solcher durch Plattenfehler bedingter Nullstellen auftraten.

b) Perschwinden infolge Phasenunglkchheiten der inter- fdtietenden Strahlen bei Einstellung auf Interferenzen gleicher Biche. Dieser Fehler wlirde sich bei Einstellung anf Inter- ferenzen gleicher Neigung vermeiden laesen. Da aber der Spiegel S, verschiebbar angeordnet sein m u b , Utte die Schraubspindel des Spiegels, um streng parallele Verschiebnng zu gewiihrleieten, eine OleichmiiBigkeit nnd Eonetanz der Qanghiihe haben miissen, wie sie technisch kaum herstellbar ist. Phasennngleichheiten der interferierenden Strahlen treten bei urn 80 haheren Qangunterschieden ein, je groJ3er die Brenn- weite der Linse Z und je besser das von ihr ausgehende Lichtbiindel nnter sich parallel jet. Damit kommen wir zu einem weiteren wichtigen Pnnkt des Verschwindens der Inter- ferenzen.

c) Perschwinden der Interferenzm infolge optischer Unvoll- Rommenheifen. Linsenfehler und UngleichmkBigkeiten des Strahlenganges werden bei Interferenzen hohen Gangnnter- schiedes stets zutage treten, j a sie werden zusammen mit

12 E. Rupp.

tier Phasenungleichheit der interferierenden Strahlen, eine ein- heitliche Spektrallinie vorausgesetzt, letzten Endes die Leistungs- fiihigkeit jedes Interferometers bestimmen. Das zeigte sich auch hier bei Untersuchung der griinen Quecksilberlinie, wie weiter unten ausgefuhrt.

111. Versohwinden der Interferenzen iniolge der spektralen Linienstruktur. Glr88terreiohte Interferenzweglbqe.

Ehe an die eigentlichen Interferenzbeobachtungen heran- gegangen werden konnte , mufiten einige Vorversuche erledigt werden zur Kenntnis der spektralen Nullstellen der zu unter- suchenden Linien.

Zunachst sei die gropterreichte hterferenzweglange einiger anderer Zichtguellen erwi-ihnt. Eine Glimmlichtlampe ohne Filter lieferte Interferenzen bis 3,4 cm Gangunterschied [Ab- stand 2 (a, - 4 1 . Eine Wasserstoffrohre, betrieben mit einer kleinen Influenzmaschine, gab Interferenzen bis 1,4 cm Gang- unterschied (ohne Filter) Eine Quecksilberlampe (1 10 Volt) gab fur die ausgefilterte l ) grune Quecksilberlinie Interferenzen bis 15 cm.

Es wurden Wasserstoffkanalstrahlen in der beschriebenen Weise erzengt und moglichst Abkling- leuchten hergestellt. Der Druck im Beobachtungsraum war etwa 0,001 mm. Der Spalt B von 3 mm Weite lie8 das un- mittelbar aus dem Kana1 (KanalmaBe 4 : 0,8 mm) austretende Licht in das Interferometer gelangen. Die Ioterferenzstreifen wiesen periodische Nullstellen auf, die in Tab. 1 verzeichnet sind.

a) StruRtur von HB'

Tabel le 1. 2(a, - an) 1,7 5,l 8,4 12 15,2 cm

Die Nullstelle bei 6 cm war besonders breit und verwaschen. Sie ist wohl verursacht infolge des Zusammentreffens von Null- stellen der Dublettstruktur wie der Breite der Linien. Uber 7,6 cm Spiegelverschiebung hinaus waren keine Interferenzstreifen

1) Glssgelatinefilter von C. P. Goere.

Interferanzuntetsuchungen an Kanalstrahlen. 18

mehr zu beobachten, weder hier noch bei allen spiteren Yessungen mit der Linie Hr Hier tritt wieder ein Gebiet von Nullstellen anf, die durch Dublettabstend und Linienbreite bedingt sind.

Berechnet man den Dublettabstand der Linie H8 aus obigen Gangunterschieden, so findet man im Mittel

Dublettabstand von HB = 0,07 A. Da die Messnngen des Dublettabstands hier nur aus prak- tischen Grtinden ausgefiihrt wurden, um die gro0terreichte Interferenzwegllnge bestimmen zu konnen, sol1 dieser Wert nicht kritisch mit anderen Messungen I) des Dublettabstands verglichen werden.

b) Gropterreichte Interferenzwe~lh'nge von Hg 546 mp. In derselben Weiae wurden anch Nullstellen der grllnen Queck- silberlinie geeucht. Es traten aber hierbei bei VergroSerung des Spiegelabstandes (ul - a,) nur Intensit~tsschwankungen der Streifen a d , die nie zu wirklichem Verschwinden der Inter- ferenzen filhrten. Da die Schwankungen der Streifenintensitilt f b die Bestimmung der grabterreichten Interferenzweglange nicht von Bedeotnng sind, fand eine genauere Ausmeasung nicht etatt. Es konnten Interferenzen bia 62 cm Qangunter- schied in allen oft wiederholten MeSreihen erhalten werden. Dsrtiber hinaus jedoch gelang es nie Interferenzstreifen zu beobachten. Es scheint, da0 . hiermit die maximale Leistunga- filhigkeit der benutzten Apparatur erreicht war in bezug anf optische Vollkommenheit, zumal diesea Verschwinden der Inter- ferenzen sich unabhlngig erwies von der Strahlgeschwindigkeit, also nicht durch Dopplereffekt vernrsacht sein konnte. a)

hderuugen der optischen Anordnung , wie Auswechseln der Linaen, Umtsuschen der Platte P mit P', Anderungen im Strahlengang durch Verschieben der Rlenden b b fiihrten zu einer Verkiirzung der Interferenzwegllnge, die dann meist zwischen 50 und 60 cm lag.

1 ) Vgl. E. Gehrcke, Ann. d. Phys.66. S. 564. 1921; 0. M. Shrum, Proc. Roy. Sor. London 105. S. 259. 1924; E. Gehrcke u. E. Lan, Ann. d. Phye. 14. S 574. 1924.

2) Vgl. anch Abschnitt 1 itber Abhiingigkeit der Interferenzen von der Kanalbreite.

14 E. Rupp.

Die gr5pterreichte Interferenzweylange betrug also far H8 15,2 cm fur Hg 546 mp 62 cm.

Der letztere Wert fhllt nahe zusammen mit dem von Gehrcke und L u m m e r gefundenen Wert von 65 cm, der wohl dort auch dnrch Apparatunvollkommenheiten bedingt ist.

IV. Mewary der KnnalstreblgeeebwindI~kel~

Wie bereits erwiihnt, erfolgte die Messung der Strahl- geschwindigkeit durch Beobachtung der Nullstellen, die infolge Dopplerverschiebung des unter 46 O zur Richtung uI anlaufenden Kanalstrahls auftreten gegeniiber der ruhenden IntensitU, die dnrch Weglassen der KUhlung verstiirkt wurde. Es wnrde dabei immer auf die Mitte der Nullstellen eingestellt, so dsS die Angaben mittleren St,rahlgeschwindigkeiten entaprechen.

Je nachdem ob die Rijhre mit Influenzmsschine oder mit Transformator und Qleichrichtung betrieben wurde, zeigten sich Unterschiede der Geschwindigkeit bei gleicher Spannung, und zwar war die Strahlgeschwindigkeit bei Transformator- betrieb stets geringer wie bei Betrieb mit der lnfluennmaschine, wie die folgenden Versuche beweisen. Die MeSbedingungen sind dieselben wie. im vorigen Abschnitt. Druck im Be- obachtungsraum 0,001 mm Hg. Tab. 2 zeigt die Abhilngigkeit der Strahlgeschwindigkeit der Linie Es von der Riihren- epannung, letztere gemessen mittels Funkenstrecke (Kugel- radius 1 cm).

T a b e l l e 2. H8. Transformator mit Gleichrichtung.

Spannung Volt . . . 3600 8 000 16 000 30 000

Hp Influenemaschine. Spannung Volt . , . 2000 6000 8000 10000 16000 30000

Qeschw. lo-' cm/sec 3,4 4,8 499 6,1

Geschw. lO-'cm/sec 3,8 5,8 8,2 8,5 8,8 9 J

Die Unterschiede der Strahlgeschwindigkeit bei Trans- formatorbetrieb gegeniiber denen bei Influenzmaschinenbeteb sind recht betrachtlich , sie verhalten sich bei 30000 Volt fast wie 1 :2. Diese Erscheinung hat in den Spannungs- schwankungen bei Transformatorenbetrieb , die auch bei zu-

Interferenzuntersuchwyen an Kanalstrahlen. 16

geschalbter Kapaziat noch nicht verschwinden, ihren haupt- sllchlichen Grund, so daS bei dieser Betriebsart die im Kanal- strahl fliegenden Atome im Erzeugungeraum auf einer kiirzeren Wegstrecke beschleunigt werden a18 bei dem Betrieb mit der Gleichspannung der Influemmaschine.

Die Abhtingigkeit der Strahlgeschwindigkeit yon der an- gelegten Spannung fiir die grfine Quecksilberlinie zeigt Tab. 3. Mt30bedingungen wie oben; es wurde stets nur die Influenz- maschine benutzt.

Tabelle 3. Hg 546 m p Influensmaschine.

Spannung Volt . . . 2000 8000 10000 16000 30000 Gleechw. 10-Tem/sec 0,58 0,72 0,EO U,25 1,75

Diese Geschwindigkeiten sind entsprechend der grbBeren Masse des Quecksilberatoms betrilchtlich geringer als die der Wasserstofftatome. Wdhrend jedoch die Qeschwindigkeit der im Lichte der Link Eb leuchtenden Wasserstoffatome mit wachsender Spannung immer langsamer ansteigt , folgt die Geschwindigkeit der Quecksilberkanalstrahlen weit besser der Energiegleichung e P = a, Uber ein solches Verhalten der Quecksilberka.nalstrahlen berichtet auch bereits Hr. W. W i en.1)

1. aber die IntarferenzShigkeit des BUS versohiedenen Teilen dee abklingenden Kanaletrahle

kommenden Lichtee. WiIihrend bei den bisherigen Versuchen der Spalt a (Fig. 2 )

sich unmittelbar am Kanalende befand, die Spaltverschiebung I also 0 war, sol1 jetzt die Interferenzfiihigkeit’ des Lichtee aus verschiedenen Teilen liings des Kanalstrahls untersucht werden, wobei diese Ausschnitte aus dem Kanalstrahl durch Verschieben des Spaltes a urn die Lange I eingestellt werden. Die An- ordnung ist dieselbe wie in Fig. 1, nur ist jetzt die Blende B, die den Spalt a ti%&, in Ricbtung des Kanalstrahls meBbar vemchiebbar (rgl. Fig. 2).

Urspriinglich war beabeichtigt , mittele zweier verschieb- barer Spalte dae Licht aus verschiedenen Teilen des ab- klingenden Kanalstrahls zur Interferenz zu bringen, was un-

1172 0’

1) W. Wien, Ann.d.Phys. 73. S.491. 1924.

16 E. Rupp.

mitbelbare Amsagen tiber Vorhandensein und Qro5e einer Abklingeit geshttet hiltte. Mit einer solchen Versuchs- rtnordnnng kommen jedoch Interferenzen infolge der Qe- schwindigkeiteverteilnng und der Difision des Strahls, wenn uberhaupt , nur iluSerst verschwommen zustande. Uber die Beziehungen der schlieSlich benutzten Anordnnng mit einem verschiebbaren Spalt zur Abklingzeit siehe S. 12.

Es konnte sowohl die Spaltweite a wie die Kanalbreite s variiert werden. Eine VergroSerung der Spaltweite a bewirkt, da6 der Kanalstrahl untw einem gr6Seren Gesichtswinkel er- scheint, so dal3 Dopplerkomponenten u n COB sp (vgl. S. 10) die Interferenzftihigkeit verringern. VergroBert man die Spalt- breite s, so wirfl der Strahl diffuser, was wieder Verschwinden von Interferenzstreifen zur Folge hat, auSerdem geht bei zu- nehmender Kanalbreite daa Leuchten des Kanalstrahls all- miihlich vom Abklingleuchten in Umladeleuchten iiber.

Untersucht wurden wieder Hs des Wasserstoffe und Hg 546 mp. Ale Stromquelle dienta die Influenzmaschine. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabb. 4 und 5 zusammen- gestellt nnd in den Kurven Fig. 3 veranschaulicht. Die Kanal- dimensionen waren: Tiefe 2 mm, Lange 4 mm, Kanalbreite s veriinderbar, wie in den Tabellen nnd bei den Kurven jeweils angegeben; v ist Strahlgeschwindigkeit ; a ist Spaltweite, ver- iinderbar: 1 ist die jeweilige Verschiebung der Spaltmitte von n vom Ende dea Kanale (vgl. Fig. 2) ; L ist der Abstand, 2 (al - aa) der Spiegel des Interferometers, also die Kohiirenzlinge des Lichtee. Diese Kohhrenzliinge ist zusammen mit der Spalt- verschiebung 1 in Fig. 3 eingetragen.

T a b e l l e 4. Hg 546 mp. Drock 0,001 mm Hg.

-

I

l L

t L t t

t P s

18 E. Rupp.

der Qmgunterschied von 28 cm als Kohilrenzliinge des Queck- siiberlichtes im Umladeleuchten gefunden wurde und dem- entsprechend auch bei Qasdrucken im Beobachtungsraum Uber 0,Ol mm unvergndert gleich blieb.

Tab. 4 und die Kurven Fig. 3 lehren fiir Hg 546 mp. a) Bei kleiner Kanalbreite s (< 2 mm) nnd kleiner S p a k

weite u (= 2 mm) bleibt die griiflterreichte Koharenzliinge von 62 om erhalten sowohl fiir die Geschwindigkeit 2 * lo7 cm/sec wie fiir die Qeschwindigkeit 1,05 lo7 cm/sec, unabhilngig von kleinen Anderungen der Kanalbreite und der Spaltweite. Hier haben wir also nngestiirtes Abklingleuchten und zwar bei der Gteschwindigkeit 2 10' auf einer Lilnge des Kanalstrahls von 0,4 cm, bei der Geschwindigkeit 1,05.107 auf einer halb so gro6en Kanalstrahllinge von etwa 0,2 cm.

b) Eine Einwirkung von Dopplerkomponenten der Qe- schwindigkeit, die ja bei der groSeren Geschwindigkeit die Interferenzstreifen bereits bei. kleineren Gangunterschieden verschwinden lassen mnBten Js bei der nur halb 80 go6en Qeschwindigkeit, liegt bei diesen Kanalbreiten nnd Spaltweiten offenbar nicht Tor.

c) Das Leuchten der Quecksilberlinie im Beobachtuags- ram in Entfernungen gr06er als 0,4 cm bei der Gleschwindig- keit 2 lo7, bzw. 0,2 cm bei der Geschwindigkeit 1,05. lo7, zei@ eine Kohiirenzliuge, wie sie far das Umladeleuchten ge- funden wird, es ist zudem von geringer Intensitit und merk- lich diffus. Dieses Leuchten mag in der Hauptsache von un- bewegten Atomen herriihren.

d) VergriiBert man die Spaltweite u (= 5 mm), so bleibt die Kohsrenzlinge von 62 cm nur auf etwa der Halfte der vorigen U n g e des Kanalstrahls erhalten und sinkt dann eben- falls auf die Kohi renzhge im Umladelenchten. Diese Ab- nahme der Koh&renzlLnge bei groBer Spaltweite wird wohl haupts%chlich infolge der Geschwindigkeitsverteilnng der Atome im Kanalstrahl hervorgerufen werden ; auch wird die bei einer so groSen Spaltweite schon merkliche Diffusion des Kanal- atrahls mitepielen.

Die MeSergebnisse far ZIP sind in Tab. 5 und in den unteren Kurven der Fig. 3 niedergelegt. Die Bezeichnnngen Bind dieselben geblieben wie bei Hg 546 mp. Strich -. be-

Intcrfctenzun&wersueliwzgGn an Kanalttrden. 19

deutet, die Yeesung war infolge zu geringer Lichtinteneitllt nicht mehr darchznftihren (Abnahme der Strahlinteneitlit mit dem Abstand I vom Kanalende).

-

Tabel le 6. H. Drnck 0,0005 mm Hg.

a I ' L 1 " 1 mm cm cm cm cm cm

Tab. 5 nnd die zugehiirigen K m e n lehren f b Hp: a) Bei kleiner Kanalbreite und kleiner Spaltweite bleibt

die gr66terreichte Kohlirenzliinge von 16,6 cm sowohl ftir die Qeschwindigkeit 6,2 10' cmlsec wie frir die Qeschwindigkeit 2,l lo7 cm/sec erhalten und zwar bei der Qeschwindigkeit 5,7 - lo7 cm/sec auf einer Lllnge dee abklingenden Kanalstrahls von 1,4 cm, bei der Geschwindigkeit 2,l lo7 cmlsec a d einer Kanalstrahllange von 0,6 cm. Fiir noch grbSere Spalt- verschiebungen 1 als 1,4 bzw. 0,6 om wird die Intensitilt des Kanalstrahls zu schwach, urn noch Beobachtnngen machen zu kijnnen.

b) Eine Einwirkung der Dopplerkomponenten der Strahl- geachwindigkeit auf die Interferenziihigkeit ist bei dissen Kanal- breiten und Spaltweiten nicht vorhanden.

c) Erst bei der gr66eren Spaltweite von 5 mm macht eich der Einflufl der Qeschwindigkeitsverteilung und der DifFusion der Kanalstrahlatome, 8180 ein Dopplereffekt, bemerkbar in einer allmtihlichen Abnahme der Interferenzweglgngen.

Wurde mittels vorgesetzter Netze das Licht dee Kanai- strahls a d ,die Hiilfte, in einigen F a e n auf ein Viertel ge- schwkicht, so blieb die Interferenzwegliinge sowohl fUr die Queckailberlinie wie flir H, unabhiingig yon der SchwiLchnng erhalten, bis schlieSlich die Intensitilt zu schwach wurde nnd damit die Interferenzstreifen verschwanden , unabhlingig von dem gerade eingestellten Spiegelabstand dee Interferometers.

Wir kbnnen die experimentellen Ergebnieeen diesee Ab= schnitts zusammenfaasen in:

2 *

20 E. Rupp.

Die Lange 1 des Kanartrahis, wahrend der die gsop&rreichte Interferenxweglange Rolastant bleibt, ist bei Abklingleuchten nur f inkt ion der Geschwindigkeit der Kanalstrahlatome und zwar ist diese Liinge nahe umgekehrt proportional der Kanalstrahl- geschwindigkeit. Das Verhaltnis l /v betragt

f&r Hg 546 mp 0,4/2-10'- 0,2 /1 ,05~107 == 2.10-8sec, fur H@ 1,4/5,2.107 - 0,6/2,1.107 I 2,8.10-8 eec.

Das Erhaltenbleiben der gro6terreichten Interferenzweg- liinge auf einer laogeren Wegstrecke hinter dem Kana1 beweiet, da6 im Abklingleuchten Storungen des Leuchtens nicht in merkbarem Ma6e auftreten, denn jede solche Storung mit6te die Interferenzfahigkeit vermindern. Die Versuche Hm. W. W i e n s Qber die lntensitatsabnahme dea abklingenden Kanalstrahls, fdr die bieher nicht unmittelbar nachgewiesen war, ob nicht die gerade im Kanalspalt auftretende starke Molekiilstromung aus dem Erzeugungsraim in den Beobachtungeraum die Licht- emission stZiren konnte, mnssen also tateachlich geeignet sein, Auesagen iiber das Leuchten des einzelnen Atoms zu gestatten.

o b e r A b k l i n g z e i t und Verwei lze i t .

Es sol1 nun versucht werden, auf Qrund der Ergebnisse des vorigen Abschnitts zu Aussagen iiber Verweilzeit und Ab- klingzeit zu kommen.

Verweilzeit bedeute, wie bereits S. 1 hervorgehoben, die mittlere Zeit, wahrend welcher eine Lichtemission erregende Energiemenge innerhalb des Atoms aufgespeichert bleibt, ge- rechnet von der Aufnahme der Energie bis zum Eintritt der Lichtemission. In der Lichtemission und damit in der Iuter- ferenzfiihigkeit kann die Verweilzeit nicht unmittelbar zum Ausdruck kommen.

Wird das Atom wahrend der Verweilzeit gestiirt, so findet keine Lichtemission statt. Wohl aber kann die potentielle Energie des Elektrons Ubergehen in Bewegungsenergie des Atoms entaprechend der Gleichung h v = 2 , wo h die dem Atom bei der Erregung zngeftihrte Energie bezeichne, die im Fall der Nichtetornng zur Emission eines Lichtqusnts der Energie hv gefiihrt hiltte.

m v*

lnterfezcnzuntersuclucrcgen an Kanalstrahlen. el

AbRlingzcit bedente diejenige Zeit, wilhrend der dae erregte Atom einen Atherwellenzng der Freqnenz Y und der Energie A v aussendet. Die Gteschwindigkeit , mit der dieser Wellenzug dae Atom verliiSt, sei die Lichtgeschwindigkeit c.

Eine Stbrang des Atoms wiihrend der Abklingaeit bewirkt entweder, daB die Lichtemission des Atoms sofort mlischt oder , was wahrscheinlicher ist , daB das Liohtqnant in seiner Schwingnngsphsse gestart wird, also kein' Anesetzen der LichL emission des Atoms, sonderh Emission in verinderter Phaae. Beide Fklle bewirken ein Verschwinden der Interferenzen. Der erste Fall jedoch hat eine Qesamtvermindernng der LichtintensiW zur Folge, wilhrend bei Phasenwechsel die Geeamtintensitllt des Lichtes erhalten bleibt, die interferene- fllhige Intenaitbt jedoch abgenommen hat. Eine solche Stbrnng der Interferenzfkhigkeit dmch Phasenllndernng der Schwingnog des Wellenzngs untersncht eingehend der nBchste Abachnitt.

Ferner gelte: Interferenz ist iiur miiglich zwischen Iichtquantenstuckm,

die von ein und dmselben Atom ausgesandt werden.3 Danach ergibt also eine Interferenzwegliinge L eine Ab-

klingzeit t' = - . Interferenzbeobachtnngen geetatten also

unmittelbar Anesagen fiber die Abklingzeit des Atoms. Die in Abschnitt III festgestellten grb6terreichten Interferenzweg- lgngen wiirden danach die Minimslkohllrenzlllngen des Licht- quanta ftir as nnd Hg 546 mp angeben; aus ihnen berechnet sich eine Minimalabklingzeit

ffir Hg 546 mp 2 sec,

L C

fur Es 0,6 . 10-9 W.

1) Diem Anschauung mii6te nngiiltig werden im Felle von Lioht- quantkoppslungtm. Ale solche Koppelungen sind en antemheiden : Licht- quantkoppelnngen der a g e des Lichtquantenwellenmges nach und Lichtqumtkoppelnngen der Breite der Lichtquanten nach. Fflr daa Auftreten von Lichtquantkoppelungen der Breite naeh eprechen Ver- wche Hrn. E. Schradingere (Ann. d. Phya 61. S. 89. 1920). Fiir den Fall von Lichtquantkoppelungen der Lilnge nach, der in vorliegender Untersnchnng allein in Betracht kame, liegen bieher keine experimentellen Aneeichen vor.

22 E. Rupp.

Bus dieser Auffaasung der Interferenzfilhigkeit dee Lichtes ale nnr maglich zwiechen Lichtquantstiicken ein tmd des- eelben Atoms erg8be sich demnach das Porhandensein und die Mindestgrope -einer AbhZingzeit. Auf eine 7erweiZzeit jedoch kijnnen aus der Koharenzlange CEes Lichtes Reilee SchZiisse gezogen werden.

Unser voriges, in den Kurven Fig. 3 niedergelegtes Ek- gebnis, daS im Abklingleuchten die Kohiirenzliinge des Lichtes auf einer lilngeren Strecke 1 des Kanalstrahls gleich ist der gr60terreichten Interferenzweglilnge und da6 die Weglange 1 dividiert durch die Strahlgeschwindigkeit . v auf eine von der Qeschwindigkeit unabhangige Konstante fiihrt von der Dimension einer Zeit, kann unmittelber mit den Ergebnissen Hm. Wiena iiber die IntensitWabnahme dee abkliogenden Kanaletrahls verglichea werden. Die von Hin. W i e n gefundene Intensitiits- abnahme kann sowohl durch Wirkung einer Abklingzeit wie einer Verweilzeit erkliirt werden. Ebenso kann unser Resultat, das Erhaltenbleiben der gr6Bterreichten Interferenzweglhge im Abklingleuchten auf einer groBeren Wegstrecke hinter dem Kanal, in der genau gleichen Weise zustande kommen infolge Wirkung einer Abklingzeit wie infolge einer Verweilzeit, ohne daB eine Entscheidung mijglich ist.

nnd = 2,8 sec fiir Hd kann also sowohl als Verweilzeit wie als Abklingzeit aufgefaflt werden. Nach Art ihrer Entstehung muS sie als eine Mindest- (Abklhg- bzw. Verweil-) Zeit angesehen werden.

Auf Grund unserer Annahme fiber das Zustandekommen der Interferenzen ist nun die gefundene Koharenzlange von 62 cm fiir Hg 546 mp und von 15,5 cm fiir Hfl auf eine Ab- klingzeit zurtlckzufiihren. Unsere beiden Ergebnisse: Der Wmt der grcipteweichten Interferenzweglange wie dercn Erhulten- bbiben auf einer langeren Kanalstralrlstreche im Abklingleuchten, lassen sich also durch die Annahme nur e iner Zeit erklaren, eben der Abklingzeit. Ein SchluB auf eine besondere Verweil- zeit kann aus diesen Beobachtungen nicht gezogen werden, ohne daB jedoch eine Entscheidung gegen dae gleichzeitige Bestehen zweier Zeiten mijglich ware.

Die Konstante

_ - I - 2 lod8 sec fur Hg 546 mp,

Intcrfm?nzunfetnrJnym an Xanalstrahlen. 48

Znr Annahme nnr einer Zeit k&mmt Hr. Wien l) in einer eeiner letzten Untereuchungen, aobei sich aber nicht ent- 8cheiden lSSt, welche' Zeit nun wirklich vorliegt.

Der reaiproke Wert der von Hm. Wien gefnndenen Ab- klingkonetante, im Mittel 5 . loT sec'l ftk die Wsseeretofflinien und die Nebeneerienlinien dea Queckdbers, @be also diese Zeit an; er betrw

2 aec und steht damit in bemerkenawerter ubereinstimmung mit den bier auf ganz andere Weise erhaltenen Mindestwerten von

sec fir HI. 2 . loeB eec fur Hg 646 mp und 2,8.

Die Annahmen einer beeonderen Verweilzeit nnd Abkling. zeit gehen znrUck auf Vorstellungen dea Atommodella Dae von Hm. W i e n nnd anch him gefnndene Ergebnie, da0 am den experimentellen Befunden kein Anlaf3 vorliegt zur Annahme zaeier verschiedener Zeiten, a d e also eine' h d e r n n g der im Atommodell auegebildeten Voratellnngen verlangen. E n e eolche h d e r n n g hat die Theorie der Lichtemission von Bohr , K r a m e r s und Slater'), wonach Aneaendung der Atherwelle and Kreisen des Elektrone anf der ilderen Bahn gleichzeitige Vorgbge eeien, bereita durchzufiihren versucht. Allerdinge echeint diese Theorie auch en Widersprtichen mit der Er- fahruug zu fihrenS), eo daf3 sie hier nicht weiter herangezogen werden sol].

2. InntdrferensiPhigkeit den Umladelenohtehs.

Um Erfahrung zu gewinnen aber die Interferendahigkeit beim Ubergang vom Abklinglenchten zum Umladeleuchten, wurde die Abhangigkeit der InterferenzweglLnge unmittelbsr am Kanalende a l e Funktion dee Gsedmcks im Beobachtungs- raum un& der Strahlgeschwindigkeit niiher untersncht. Bei Erhbhung des Gesdrucks tritt Sttirung der Interferenzfibigkeit ein, die hanptsilchlich dnrch die Znsammenst60e der leuchten-

1) W. Wien, Ann. d. Phys. 76:s. 109. 1925. 2) N.Bohr, H. A.Kramers n. J. C. Slater, Ztschr. f. Phys. 24.

s. 69. 1924. . S ) W. Bothe u. 11. Qeiger, Ztechr. f. Phye. 3% 639. 1925.

24 E. Rupp.

den Atome mit anderen Atomen veruraacht wird. Wie S. 10 ausgefilhrt ) verschwinden hierbei die Interferenzen infolge Phaeeniinderung des emittierten Wellenzuge.

Die Ermittlung der Koharenzlhnge J gestattet die mittlere freie Weglange 1 des leuchtenden Atoms his zur Storung der Gchtemission zu bestimmen, wenn von der Diffusion des Kanal- strahls abgesehen wird, was wohl bei Beobachtungen nnmittelbar am Kanalende bei kleinen Kanalbreiten und ist. 1st u die Kanahtrahlgeschwindigkeit geschwindigkeit, s o . gilt die Beziehung

Dime freie Weglilnge 2 -wird kleiner

Spaltweiten erlaubt und c die Licht-

sein als die von Hm. Wien eingefahrte freie Weglinge der Starung der Ab- klingzeit 4, da dort angenommen ist, da6 die Lichtemission nach Dnrchlaufen von I, unterbrochen wird, wlihrend hier die Starung RUT zu einem Phasenwechsel dea erniltierten Wellen- zuges fiihrt.

Die Versuchsanordnung bei all diesen Versnchen war folgende: (Figg. 1 u. 2) Kanalbreite s = 2 mm; Spalt u = 2 mm, feat aufgestellt am Kanalende (I = 0). Spannungsqnelle In- duktor mit gleichgerichtetem Wechselstrom (vgl. 8. 5). Znr Untersnchuag kam nur die Waeseretoff linie Hr

Die Kohilrenzliinge blieb unverandert, wenn dae Licht des Kanalstrahl~ um 20 Proz. geschwiicht wurde, es liegt kein Verschwinden der Interferenzen infolge Intensitilb maogels vor.

Die erhaltenen Zahlenwerte gibt Tab. 5. Hierin bedeutet p Gasdmck im Beobachtungsraum, u Strahlgeschwindigkeit er- mittelt au8 dem Dopplereffekt, L die Kohllrenzlinge a 2 (a1 -us)) 1 die mittlere freie Weglhge des leuchtenden Atoms bie zur Stomng der Lichtemission (infolge Phaseniinderung dee Wellen- zuge), lk die aus der gaskinetischen Theorie berechnete fieie Weglange a18 Vergleich zu I. Einklammerung bedeutet: Das Verschwinden der Interferenzen infolge Stiirung der Licht- emission fallt zusammen mit dem Verechwinden infolge der Linienstmktur, kann also nicht sicher festgestellt werden.

Ikterferenzunterswthnyen ati Xanalrttahkn. 26

u lo-= 3,2[ 4,5 1 8,5

- 1 TI 1 I - -- I - -

1,5 ' - - 1,l 1,7 2,s 0,8 1,2 1,9 0,5 0,8 0,s 0,s 0,3 0,4

0,3 - 0,2 - I

- -- P

mm

0,0002

0,001

__ .- -__

0,0008

0,008 0,008 0,Ol 0,02 0,04 0,06 0,1

8 , 2 k

80

- 16 Elzo

- a,? 3,s 2,0 l,8 1,8 0,8 0,8 0,4 0,4 - 0,21 - 0,16

Tebelle 6.

L cm I lmm 1 Ik I

Abkling- lenchten

Umlede- leuchten

Starke rhende

IntemitU

Die Ergebnisse sind in Figg. 4, 6 und 6 aqfgenommen. Die gestrichelten Kurven verbinden die ansicheren eingeklammerten Zahlen. Fig. 4 enthiilt die Kohiirenzliingen ale Funktion der

?O 1 5 1

I

Fig. 4.

Strahlgeschwindigkeit; Parameter ist der Gasdmck. In E'ig. 6 ist die errechnete mittlere freie Wegltrnge des leuchtenden Atome bis zur Starnng der Lichtemisaion eingetragen in Ab- hlingigkeit vom Gaedruck im Beobachtmgaraum, Parameter iet die Strahlgeschwindigkeit, wiihrend Fig. 6 dieee Weglibngeu

26 E. Rupp.

ala Fnnktion der Strahlgeschwindigkeit u zeigt mit dem Gaa- drnck a l e Parameter.

4 -

3 -

P -

7 -

mm O,OObmm lg 4 008

9 O?

402

-,.--*-- 409 ,-q----, 406 I

Fig. 5.

P=

Interferenzuntersuchturgen an Kanahtrahlen. 27

nus dem Kana1 eintretenden Atomen nnd Yolekfllen d m h Nkhewirkung zur Lichtemiseion angeregt werden. Dimes Gebiet der ehrken ruhenden IntensiW reicht bie etwa 0,OS mm Hg. Die Kohiirenzlange hat hier ihre geringsten Werh nhd dem- entsprechend ist die freie Weglllnge 1 anch sehr gering und kaum abhllngig von der 8trahlgeschwindigkeit.

Wird nun der Gasdruck vermindert, so steigt die Kohiirenz- liinge L erst langsam an mit fallendem Gasdruck, nm dann ilnserst rawh auf einen dnrch die spektrale Nnlletslle bei 15,6 cm bedingten Qrenzwert eich einzustellen. Wir aind hier im Gebiet des ~mladeleuchtenr, geKsnnzeichlaGt durch eben diese h n a h m e der Koharenzlange wie der freien Wegllinge 1 mit fallendem Qaadruck. Wtirde die Linienstruktur die Erscheinung nicht verwischen, .so mtiSten die Kurven noch weiter anateigen; die Stiirungen der Lichtemieaion miissen immer mehr abnehmen, bia im Abklinghuchten dieee Stomyet i prddiech verachwuntien eind. Die Weglilnge 1 a l l t hier schlieSlich mit der freien Wegliinge der Abklingzqit zueammea Dieser Znatand ist aber bei Waeseretoff kanalstrahlen infolge der Linienstruktur nicbt zu verwirklichen. Es hiltte daher auch keinen physikaliechen Sinn die dnrch die spektrale Linienstruktur bedingte griibt- erreichte Kohiirenzlinge von 15,5 cm anf die freie Weglilnge 1 umzurechnen.

IGn Vergleich der gaskinetischen Weglange lk mit 1 zeigt, da6 diem Wegllinge steta urn eins Zchnerpotenz grzpcr iet als die Weglange I .

Bei niederen Drucken (< 0,Ol mm) ste$ die freie Weg- lange 1 stark an mit wachsender Geschwindigkeit. Wilhrend 1 von dem Drnck 0,02 mm an mit wachsender Strahlgeschwindig- keit deutlich einem Glrenzwert zustrebt (vgl. Fig. S), ist ein eolches Verhalten bei den Drucken 0,008 und 0,006 mm nicht so gut zu erkennen. Eine achwache Kriimmung zur Abszisse ist jedoch auch hier vorhanden.

Der etarke ,Anetieg der fieien WeglBnge bei Drucken nnterhalb 0,006 mm kann als unmittelbarer Beweie angesehen werden, da6 bei . einem aus dem Erzeugungsraum in den in den hochevakuierten Beobachtungsraum tibertretenden Eanal- strahl die Sthungen der Lichtemiseion sehr gering eind, da6

28 E. Rupp.

bei derartigen Versnchsanordnnngen als tatsachlich Abkling- lenchten vorliegt.

Man kann versuchen die freie Weglange 1 als finktion des Gasdrucks p und der Geschzoindigkeit v analytisch darzustellen. So kann im Gebiet des Umladeleuchtens die Abhangigkeit der Wegliinge I vom Druck p bei konstanter Geschwindigkeit an- genaherti wiedergegeben werden durch

1 = const e - a p . Nine lineare Beziehnng zwischen I und p, wie sie die

kinetische Gastheorie fordert und wie sie auch f i r die freien Wegliingen des nentralen und einfach positiv geladenen Atoms in gnter Annhherung gefunden wurde I), liegt demnach far die Druckabhkngigkeit der freien Wegllinge des leuchtenden Atoms bis zur Stiimng der Lichtemission nicht Tor.

Fnr die Abhangigkeit der freien Weglilnge 1 von der Strahlgeechwindigkeit v mag a m der kinetischen . Gastheorie die Sutherlandsche Beziehnng der Abhilngigkeit der freien Weglilnge4) von der Temperatur herangezogen werden. 1st I;' die freie Weglhnge bei, der Temperatnr 8 und .Lo die bei 8,,, 80 gilt

C 1 + -

C ' L' = J _Bat

1+,

worin C eine von der Natur dee Gases, nicht aber von der Temperatar abhhgige Konstante. Fahrt man hier die (16-

schwindigkeit v ein, so kann man A' schreiben const

C' L'=-.

1 + x

Jedoch ist mittels dieser Formel nur eine grobe Dar- stellung der gefnndenen I-Werte a l e Funktion der Geechwindig- keit u miiglich.

Fiir die freie Weglange der 8tarung der Verweilzeit findet Hr. W. Wieng bei einem Druck von 0,006 mm Hg

1) W. Wien, Ann. d. Phye. 39. 8.538. 1912; E.Biicherdt, Ann. d. Phys. 71. 5. 390. 1923.

2) E. 0. Meyer, Kinetieche Cfeetheorie, S. 84. 9) W. W i e n , Ann. d. Phye. 70. S. 1. 1923.

Interferenzuntersuchungen an Kanalstrahlen. 29

ZI 31 2,56 cm L, bei dem Druck 0,0083 mm lI = l,6l cm. Diese Werte sind wenig goBer ala die gaskinetische Weg- lltnge I , , sie sind also auch etwa zehnmal gr6Ber als die freie Wegliinge I bis zur Starung der Lichtemission durch Phasen- wechsel des emittierten Wellenzugs.

3. tfber die Wellenaohe der Liohtemission der Kanaletrahlen.

Emittiert eine in bezug auf einen Beobachter ruhende Lichtquelle Ather wellen, so sind die Fllchen gleicher Phssen, die Wellenfllchen, Kugelfllchen. Die Wellenliingen sind auf illen Radienvektoren von der Lichtquelle aus gleich groB. Bewegt sich nun die Lichtquelle in bezug auf den Beobachter, so ltndert sich die Wellenlange; es tritt Dopplereffekt auf, wie muerst Hr. J. S t a r k an Kanalstrahlen experimentell nach- gewiesen hat.

Der folgende Abschnitt sol1 die Frage behandeln, ob die Wellenfllche der Lichtquelle (eines leuchtenden Punktes) in- folge der Bewegung eine Anderung erleidet. Zu einer solchen Untersuchung sind Interferenzbeobachtungen besonders ge- eignet , da jede Phasenverschiebung benachbarter Flilchen. stiicke der Wellenfllche sich in Verschiebung der Interferenz- streifen, bzw. in dem Auftreten neuer Nullstellen, bemerkbar machen miiSte.

Das Licht einer mit der Geschwindigkeit w bewegten Lichtquelle falle durch zwei Blenden B auf die Verteiler- phtte P des Michelsonechen Interferometers (vgl. Fig. 1, wo an Stelle der einfachen Blende B jetzt eine Doppelblende zu denken. ist). Ein Lichtquant, daa bei ruhendem Atom unter einem Winkel rpl auf den Spiegel 8, auffiel, wird jetzt, Anderung der Wellenflache vorausgesetzt, unter dem Winkel rpPa auftreffen, wobei der Winkel spl - va = 4c die Phasenverschiebung der Wellenflache angibt. Der Winkel u ist bei Statthaben einer Phasenverschiebung von der QrOSenordnung ulc zu er- waxten.

Nach AbschluS des experimentellen Teiles wr Prriifung dieser Frage wnrden mir Verauche bekannt, die Hr. J. S t a r k l)

1) J. Stark, Ann. d. Phys. 77. S. 21. 1925, Bhnliche Versuche wnrden aach im radiolog. Inetitut von Hrn. Tomaschek, ohne Kenntnis der Arbeiten Hrn. Starks , im Sommer 1922 darchgefuhrt.

30 E. Rupp.

za demselben Zweck nnd mter den gleichen Qedankenggngen nnternommen hat. Seine Versnchsanordnnng ist jedoch von der hier benntzten weaentlich verschieden, da dort nach Ab- bildnngverschiebnngen der bewegten gegen die ruhenden Spektrallinien gesncht wird, wghrhrsnd hier eben dnrch Intar- ferenzbeobachtnngen nnmittelbar Phasenverschiebungen fest- gestellt werden k8nnen. Hr. S tark kommt an8 seinen Ver- suchen zn dem Ergebnis, da6 die Wellenflache des emittierten Lichtes aus der Eugelform hijchstens urn einen Winkel, der

betr'iigt, herausgedreht isb. des zn erwartenden Winkels u - Trifft Licht einer ruhenden Lichtqnelle unter einem

Winkel 4p1 auf die Spiegel S der Michelsonschen Inter- ferometeranordnung, so erscheint ein Streifensystem mit dem Ganguntemchied yl. %fit Licht einer bewegten Lichtqnelle anf S, so erscheint, wieder hdernng der WeUenfliiche voraus- gesetzt, ein gegen das vorige System etwas versehobenes Streifensystem mit dem Gangunterschied y2, entsprechend einem Winkel va. Bei einem bestimmten n-ten Streifen von System 1 wird der entsprechende Streifen von System 2 gerade in die Mitte von n und n + 1 des Systems 1 fallen. Dann b e t r i t die Differenz der Gangnnterschiede beider Systeme

ya - y - - = 2 ((I~ - a.J sin2(Spl - rpPa).

(I

I 1 - 2

In dieser Gleichnng kommt nnr die Differenz der Spiegel- abst'inde (al - a,) und die Winkeldifferenz 'pl - 'ps vor, so dsS man die Phasenverschiebnng 4p1 - ya E u unmittelbar finden k8nnte. Die Bedingung, da6 ein schwarzer Streifen des Systems 2 gerade in derbblitte zweier Streifen des Systeme 1 liegen soll, wurde am experimentellen Grbden gewahlt, da in diesem Fall wegen der Breite der Streifen eine deutliche Nulletelle der Interferenzen von etwa der dreifachen Streifen- breite in Erscheinnng treten miiSte.

Persuchsausfzihrung : Znr Untersuchung kamen sowohl Wasserstoff- wie Qnecksilberkanalstrahlen. Urn die Interferenz- streifensysteme 1 nnd 2 yon ruhender und bewegter Intensitiit gleichzeitig beobachten zu kinnen, wnrde im Beobachtungs- raum ein Gasdruck von etwa 0,05 mm hergestellt, bei dem die rnhende Intensitit schon recht stark war sowohl fur Hp

Interfwcnzuntermchungen an Kanalstrahlcn. 31

und in erhirhtem lldaSe fUr Hg 646 mp, besondere, wenn nicht mit flhsiger Luft gekUhlt m d e . Die spektralen Nulletellen and die Nullstallen infolge Plattenfehler eind aue den vorher- gehenden Untereuchungen (5.4, bei denen die ruhende In- teneitiit nicht merklich hervortrsrt (KWung mit fliLeeiger Luft), bekannt. Man eucht nun dae Qeeichtefeld ab, ob zu d i c m bekannfcn Nullrtellen neue hinzutreten. Diem neuen Nullatellen wiiren dann in Beziehung zu bringen zu einer hderung der Wellenflache.

Permhe: HI Kanaletrahlge~hffindigkeit 3 lo7 cm/sec, also zu erwartender Winkel = 0,001 und zu erwartende

Nullstellen 2 (ul - a,) = -- = 2,4. lo-’ cm. Auf der Wegetrmke 2 (al - u,) von 0 bie l,? cm l) fanden

eich keine neuen Nullstellen. Also k6nnte die Wellenflache hiichstene urn 1/70 dee zu erwartenden Winkels verschoben eein.

Hfl Strahlgeschwindigkeit 7,2.lO7 cm/sec; zu erwartender Winkel z = 0,004; zu erwartende Nnlletellen

cm.

U

l C 22,

C

l o 2 (al - u,) = 2o - 0,6

Auf der Wegstrecke 2(a, - a,) von 0 bie 0,7 om fanden eich keine neuen Nulletellen, also kannte die Wellen- fliiche h&htene nm dee zu erwartenden Winkele ver- echoben eein.

Hg 546 m p Strahlgeschwindigkeit 1 lo7 cm/sec; zu er- wartender Winkel = 0,0005, zu erwartende Nullstellen 2 (a, - a,) = 7. lo-’ cm. Auf der Wegatrecke 2 (al - ue) von 0 bie 7 cm, ferner von 17 bia 19 cm fanden eich keine neuen Nulletellen, ale0 kannte die WellenflBche urn hijchehns des zu erwartenden Winkela verschoben aein.

Nach diesen Messungen wird die WellenfIiiche dcs Aichter bewegter Atome urn weniger als ein Hundertstel von der Wellen- flache lichtenzitiiwendcr ruhender Atome abweichen, beobachtet eenkrecht zur Bewegungerichtung der Atome.

1) Bh LU diesez Entfernnng m d e n die Interferenrstreifen ab- gezlhlt.

32 E. Rupp.

Diesea Ergebnis steht mit den Vorstellungen Hrn. Le- nards'), die ale einzige den gesamten Umfang unserer Er- fahrnng iiber die Aberration in diesen Fragen zu erkliiren vermbgen, in voller Cfbereinstimmung. Hr. Lenard hat den nun experimentell untersuchten Fall der Querbewegung von Kanalstrahlen in den ,, Astronomischen Nachrichten" a) ein- gehend behandelt, so daS hier a d diese Ausfiihrungen, auch in Beziehnng zur Relativtheorie, verwiesen werden kann.

4. ober die Polarbetion des Kanaletrehlliohtee. Die von Hrn. J. S t a r k zuerst gefundene Polarisation des

Lichtes8) der Kanalstrahlen in bezug anf die Bewegungs- richtung konnte auch hier in einer der Starkechen ent- sprechenden Anordnung qualitativ festgestellt werden. Das Licht der Wasserstofflinie Hb durchlief nach Verlassen der Blende B (Fig. 1) ein Kalkspatprisma und gelangte dann znm Inter far ome t er.

Zur Festetellung der polarisierenden Eigenechaften der Gesamtapparatur wnrde der Beobachtungsraum mit Wasser- stoff hiiheren Drncks (0,l mm) gefiillt und durch elektrische Entladungen Glimmlicht erzengt. Dieses Glimmlicht ist nach Hrn. S t a r k unpolarisiert. Das Kalkspatprisma wurde nun in seiner Llngsachse gedreht nnd das Verschwinden der Inter- ferenzstreifen geringen Gangunterschieds (23 cm) ale Funktion des Drehminkels ermittelt.

Zur Untersuchung des Polarisationszustandes im Abkling- leuchten wurde auf Interferenzen groBen Qangunterechieds (16 cm) eingestellt und daa Kalkspatprisma in derselben Weise urn seine Liingsachse gedreht. Dabei zeigte sich, da6 die Stellen des periodischen Verechwindens des interferierenden Lichtea ver- schoben waren gegeniiber den mit H-Glimmlicht gefundenen Stellen. Die Verschiebung entsprach einer gr6Beren polari- sierten Intensitiit des senkrecht zum Kanalstrahl polarisierten Bestsndteils. Genauere Messungen lieBen sich jedoch infolge der starken Polarisation der Spiegel und Linsen in der Apparatur nicht durchfiihren.

1) P . L e n a r d , Ann. d.Phy8. 73. S. 89. 1923. 2) P. L e n e r d , Betr. Nachrichten, Nr. 5373. 2% 8. 355. 1925. 3) J. Stark, Verh. d. D. Phys. Gee. 8. S. 104. 1906.

Interferenxuntersuchungen an Kanalstrahlen. 33

Es ist damit eine Polarisation nachgewiesen, die im Ab- Rlinyleuchtea am starksten zur Auebildung kommt, wenn also die Atome sich ungestort durch Zusammenstof3e zn ihrer Be- wegungsrichtung einstellen kiinnen. Im Bilde des Atommodells bedeutet diem Festatellung, dab die Bahnebene dee Elektrons im Wasserstoffatom sich parallel zur Fortpflanzungsrichtung einzustellen sucht.

Versuche an Quecksilberkanalstrahlen fuhrten zu keinem sicheren Ekgebnis ; doch scheint auch hier im Abklinglenchten die senkrecht zum Strahl polarisierte Intensitat starker zu sein als die parallel dazu polarisierte.

Busammenfarsung. Der Hauptteil der vorliegenden Untersuchung beschhftigt

sich mit der Aufgabe, mit Hilfe von Interferenzbeobachtungen am abklingenden Kanalstrahl zu Aussagen uber Verweilzeit und Abklingzeit des leuchtenden Atoms zu kommen. Unter- suchht wurden Wassarstoff- und Qnecksilberkanalatrahlen mittels der Michels onschen Interferometeranordnung.

Nach Ehmittelung des Verschwindens der Interferenz- streifen am spektralen und apparativen Grhden wurde da groSterreichte Interferenzweglange gefunden

fur Ifb 15,2 cm, fur Hg 546 mp 62 om.

Diese groSterreichte Interferenzwegliange bleibt im Ab- klingleuchten wilhrend einer Jangeren Kanaistrafilstrecke I un- verilndert erhalten. Das Verhiiltnis dieser Kanalstrahllinge I zur Strahlgeschwindigkeit v

1 - = 2.10-8 sec fur Hg 546 mp = 2,8. sec fiir H,

gibt unter der Annahme, da6 Interferenz nur miiglich ist zwischen Lichtquantstiicken aus ein und demselben Atom den Wert einer Mindestabklingzeit.

Eine Verweilzeit konnte aus den Interferenzbeobachtungen nicht festgestellt werden, ohne d& dadurch die Frage nach dem gleichzeitigen Bestehen zweier Zeiten - Abklingzeit und Verweilzeit - entschieden ware.

A n d e n der Pbysfk. rV. Folge. 19. 3

34 E. Rupp. ~~~terferenzuntersuc~~r~gen an Kanalstrahlen.

Der zweite Abschnitt bestimmt die Koharenzliinge des Lichtes im Umladeleuchten in Abhangigkeit von Qasdruck im Beobachtungsraum und von der Strahlgeschwindigkeit und bringt eine Messung der freien Weglange des leuchtenden Atoms bis zur Storung der Lichtemission infolge Phasen- wechsels de0 emittierten Wellenzugs bei Zusammensta6en der leuchtenden mi t anderen Atomen.

In einem dritten Abschnitt wird nachgewiesen, da6 die Wellenfliche des Lichtes bewegter Atome urn weniger als

l / lao fur Iffl

von der Wellenflache lichtemittierender ruhender Atome ab. weicht. Die bewegten Atome im Kanalstrahl zeigen also keine Aberration.

Ein vierter Abschnitt bescbaftigt sich kurz mit dem Polarisationszustand des Kanalatrahllichtes.

und l/I,,o fiir Hg 546 mp

EN ist mir ein besonderes Bediirfnis, zum SchluB Hrn. Geheimrat L e n a r d ftir wertvolle Ratschlage herzlich zu danken. Ebenso hatte ich mich des Interesses und der Be- ratung von Hrn. Prof. J. S t a r k za erfreuen gelegentlich seines Besuches im Radiologischen Institut.

Der Helmholtzgesellschaft danken wir fir die Uberlassung der gro6en Wommelsdorfschen Influenzmaschine und der Not- gemeinschaft D. W. fir die Goerxschen Interferenzplatten, ohne welche Hilfsmittel die Untersuchung nicht moglich gewesen ware.

Heide lberg , Oktober 1925.

(Eingegangen 12. Dezember 1925.)