Reichweite, Ablenkung und Interferenz gebrochener elektrischer Strahlen

1914. & 3.

ANNALEN DER PHYSIK. VIERTE FOLGE. BAND 43.

1. Bdchwdte, A b Z e r n h g und Imterferenx gebroclaener ei?ekt?.lsoher Strahlen I);

urn C. Quincke. (llierrn Tahl 1V.)

(Fortsetzung von Ann. 32, p. 91-147, 889-940. Taf. I-IV. 1910. 1-25.)

Positiv elektrieche Strahlen.

5 26. Brechung der Strahlen hohler Halbkugeln durch aufgeschmolzene Prismen. Getzt man eine hohle metallische Halb- kugel auf einen dunnen Elektrophorkuchen und 1aBt von einer positiv oder negativ geladenen Leidener Flasche einen Funken auf die Halbkugel iiberschlagen, so gehen vom unteren Rande der Halbkugel - des Radiators - normal zur Oberfliiche der Halbkugel positiv und negativ elektrische Strahlen Bus. Nach Bestauben mit Schwefelpulver und Mennigc erscheint die Harz- oberflache gelb gefarbt bei positiv elektrischen, rot gefarbt bei negativ elektrischen Strahlen. Die Lange oder Reichweite der Strahlen wachst mit der elektrischen Spannung der inneren Belegung der Leidener Flasche (Q 7).

Ich unterscheide wie fruher positive und negative Staub- figuren, je nachdem der Radiator mit positiver oder negativer Elektrizitat geladen wurde.

Wird neben die Halbkugel ein keilformiges Prisma gesetzt, so werden die positiv elektrischen Strahlen durch ein Prisma aus isolierender Substanz oder Metal1 nach dem Rucken oder der Schneide des Keils abgelenkt. Die GroBe der positiven oder negativen Ablenkung andert sich mit Lange und Einfallswinkel der auf das Prisma auffallenden Strahlen.

Gleichzeitig wird die Lange oder Reichweit<e der gebrochenen Strahlen verkurzt oder verlangert, um so mehr, je dicker die

1) Die Resultate dieser Intersuchuog wurden der Deotechen Physi- kalischen Gesellschsft in Berlin mitgeteilt am 3. Februar 1913.

Annalen der Phynik. 1V. Folge. 43. 23

3 38 G. Quinche.

durchstrahlte Prisniendicke ist. Durch ein Prisma aus isolierender Substanz gehen die positiv elektrischen Strahlen nicht mehr hindurch, wenn die Dicke 2 - 3 mm uberschreitet. Die hemmende Dicke D des Prismas wgchst mit der elektrischen Spannung der Leidener Flasche, von welcher der Ladungsfunke zur Halbkugel uberspringt.

Die Prismen waren scharfe rechtwinklige Keile von 30 bis 40 mm Lange, 15-20 nini Hohe und 2-3 mm groBter Dicke. Die brechende Kante stand normal zur Oberflliche der Harz- kuchen, 1-3 mm dicken Schichten von Kolophoniumwachs in geerdeten Zinktellern von 500 mm Liinge und 400 mm Breite mit 5 oder 10 mm hohem aufgebogenen Rande. Das Kolophonium- wachs war in dem Gnkteller auf dem Gasofen der Zimmer- heimng geschmolzen und mit diesem langsam erkaltet, wahrend ein durch Gewichte belasteter Holzrahmen die Rander des Zink- tellers herabdruckte, um ein Krummen der erkaltenden Doppel- schicht von Harz und Zink zu vermeiden.

Die elektrischen Strahlen werden nach dem dickeren Ende des Prismas vie1 stiirker abgelenkt als Lichtstrahlen oder elektrische Transversalwellen durch dasselbe Prisma. Die Ablenkung schwankt bei Wiederholung des Versuches unter scheinbar denselben Bedingungen und 1aBt sich nicht genau messen. Um so weniger genau, als die gelben Strahlen der positiven Staubfigur nicht gerade, sondern eigentlich langgestreckte schraubenformige Rohren sind (I 25). Dazu kommt, daB die Strahlen hinter der Schneide und dern Ruclien einer keilformigen Zwischenplatte aus isolierender Substanz in iihnlicher Weise gebeugt und nach der Mitte der Plette hingezogen werden, wie hinter den Riindern einer isolierenden Zwischenplatte gleichformiger Dicke (Ann. 32, Taf. 111, Egg. 21 u. 23). Die positiv elektrischen Strahlen, welche nach 9 25 aus fortgeschleuderten elektrischen mate- riellen Teilchen bestehen, werden in dem elektrischen Felde abgelenkt, das sie selbst und die elektrischen Schwingungen in der Halbkugel und diese wieder durch Influenzwirkung auf die keilformige Zwischenplatte erzeugen. Dies influenzierte elektrische Feld hat nahe den Enden der Zwischenplatte die groBte Intensitiit.

Hgufig liegen zwischen und neben den aus dem dickeren Teile der Prismen austretenden gelben Strahlen rote Strahlen in groBerer Menge und Breite, als zwischen den gelben radialen

Gebrochene elektrische Strahlen. 339

Strahlen der positiven Staubfigur seitlich von dem Prisma. Bei dem Durchgange durch die isolierende Substanz hat sich nicht bloB die Richtung und Reichweite, sondern auch die Qualitat der elektrischen Strahlen geandert.

Da die elektrisohen Partialschwingungen, welche der La- clungsfunken im Radiator erregt, von Lange und Lage des Ladnngsfunkens, dem Durchmesser der Halbkugel, sowie von der Lage, den Dimensionen und elektrischen Eigenschaften der isolierenden Zwischenplatte abhangen, so wechselt das Aus- sehen der positiven Staubfigur vor dem Prisma - Anzahl und Form der gelben Strahlen, die Farbe des Beriihrungskreises, Form und Breite des staubfreien Raumes neben der Vorder- fliiche des Prismas - auch rnit dem Durchmesser der Halbkugel bei demselben Prisma oder mit dem Prisma bei derselben Halb- kugel. Die Vorderflache des Prismas war fast immer staubfrei, der untere Teil der Hinterflache gewohnlich rnit gelbem Staub bedeckt. Auf der gelb bestaubten Hinterflache lag zuweilen neben dem unteren Prismenrande ein staubfreier Kreisabschnitt.

Die Prismen wurden mit vertikalen Seitenflachen sanft gegen die mit einer schragen Bunsenflamme geschmolzene hori- zontale Harzoberflache gedruckt und hafteten an dem erstarrten Harz. Die Vorderflache der Prismen stand 3 mm vor den Halb- kugeln. Die Prismenwinkel wurden rnit einem Reflexions- gonionieter und streifend reflektierten Lichtstrahlen einer elektrischen Gliihlampe mit einfachem Kohlenfaden gemessen oder aus den Dimensionen der Prismen berechnet.

Die Ablenkung maB ich mit einem Anlegegoniometer, dessen einer Arm parallel den einfallenden, dessen anderer Arm parallel den abgelenkten Strahlen gestellt wurde. Waren die Staubfiguren photographiert, so konnte ich die Ablenkung rnit einem Kreise messen, in dessen Mitte sich ein vertikales Mikro- skop init Fadenkreuz drehte, dessen Faden parallel den Strahlen vor und hinter dem Prisma gestellt wurden. Die einzelnen Messungen schwankten um 1-2 Grad; in ungunstigen Fallen bei stark verzweigten Strahlen urn noch vie1 mehr.

Wurden vor dem Photographieren zur besseren Beleuchtung cler Staubfiguren die Prismen von dem bestaubten Harzkuchen entfernt, so verstarkte oder verzerrte die Erschutterung beim Losbrechen der Prismen zuweilen schon vorhandene Strahlen ocler lieB neue Strahlen hervortreten in der Nahe der Bruchstellen.

23*

340 G. Quinckt.

Die Ablenkung der positiv elektrischen Strahlen einer Platinhalbkugel von 30 mm Durchmesser nahm bei Prismen von 30 mm Liinge, 15 mm HChe und 3 mm grCDter Dicke aus Glas oder Quarz, mit Fliichen + und I zur optischen Achse, mit wachsender Dicke ab. Es betrug die Ablenkung A bei einem brechenden Winkel P des Prismas fur verschiedene Dicken :

Tabel le XII.

A

00

Hinter der Hinterflache cles dicken Endes der Prismen lagen 1-iele rote 0,s mm breite Streifen awischen schmalen gelben Strahlen (Textfigur 1). Hinter der dicksten Stelle der Quarz-

prismen waren die radialen gelben und roten Strahlen durch rote Kurven ersetzt, von tler Form fortschreitender Wirbel-

Wurden die beiden Quarzprismen - an den dicken Enden mit parallelen

flachen und ein wenig Schellack nem Doppelprisma zusammen-

gekittet, so war bei Wiederholung des Versuchs mit dem Quarz + die Ab- lenkung der gebrochenen Strahlen die gleiche geblieben. Es fehlten aber die roten Strahlen und Kurven.

Die in der folgenden Tab. XI11 zusammengestellten Mes- aungen mit isoliert abgehobenen Halbkugeln aus Platin von verschiedenem Durchmesser 2 R beziehen sich auf die durch die Mitte der Prismen hindurchgegangenen Strahlen. Die Prismen aus Bernstein, Quarz und Glas waren 30 mm lang, 15 mm hoch, an einem Ende 3 mm dick und liefen in eine scharfe Schneide &us. Das Hartgummiprisma war ebenfalls ein scharfer Keil von 40 mm Liinge, 20 mm Hohe und 2 mm grof3ter Dicke. Die Pris- men aus Schellack und Pech hatten unregelmiif3ige Gestalt. Die bei gelinder Wiirme erweichte Masse war zwischen feuchte Glas-

I

‘ 1

Fig. I.

Gehrochene elektrzische Strahlen. 34 1

5O20' 5 20 5 20 5 24 5 24 5 24 5 24 5 24 5 24 4 56 4 56 4 56 2 40 2 40 2 40 S 14 5 9 6 30 4 52 8 40

platten gedruckt und nach dem Erlialten an den Randern n i t einem heiBen Messer beschnitten worden. Das Schellackprisma hatte 27 mm Liinge, 16 mm Hohe uncl 4,2 mm groBte Dicke; die Pechprismen 12-20 mm Liinge, 12-30 mm Hiihe hei 1-8 mm groBter Dicke.

Tabel le XIII. Brechung positiv elektriseher Strahlen durch aufgeschmolzene Prismen.

Harzdicke 3 mm. Radiator: Platinhalbkugel vom Durchmesser 2 R.

1 Ladungsfunken mit Leidener Flasche von 20000 Volt. P = Prismawinkel, A = Ablenkung, D = groSte durchstrahlte Dicke.

18,4' 25,2 17,s 11,2 13,5 13,2 30,l 19 23 18,5 16 8 4 17 8 1016 26 12,5 20 18 21,5

- ~

Nr. -~ - ~- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Prisma

Bernstein. . . . ,) . . . . ,, . . . .

Quarr =j= Achse . 1: 11 *

11 9 1 . Quarz I A c h e .

17 9 1 . 7) 11 -

Glae . . . . . 77 - . a * -

), . . . . . Hartgummi . . .

11

7

. .

. . . Pech . . . . . ,, . . . . .

. . . . . 11 . . . a .

Schellack . . . .

- __ 2 R mm

10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 10 20 30 20

- ~

A P

3,46

3,25 2,06 2,49 2,41 5,61

4,28

3,24

6,37

- ~ ~

4,73

3,541

397

177

390 3,97 3,15 2,43

3,70 2,58

1,21

Die in cler letzten Spalte gegebene Ablenkung A, gelher Lichtstrahlen durch die verschiedenen Prismen ist stets lileiner als die hblenkung A der positiv elektrischen Strahlen.

Fur die durch ein Prisma vom brechenden Winkel P gebrochenen Lichtstrahlen wiirde

A P 1 + - = n

342 G. Qrincke.

gleich dem Brechungsexponenten sein. Die gebrochenen elektrischen Strahlen, welche nach $ 25 aus fortgeschleuderten ma- teriellen Teilchen oder elektrischen Emanationen bestehen, geben fi i r verschiedene Halbkugeln schwankende Werte von A / P oder der mit vorstehender Formel berechneten Werte von n, wie aus der drittletzten Spalte der Tab. XI11 zu ersehen ist. Dieselben sind aber immer erheblich grofier als der Brechungs- exponent der Lichtwellen und der gebrochenen elektrischen Transversalwellen oder als die Quadratwurzel aus der Dielek- trizitatskonstante derselben Substanz. Fiir Hartgummi wurde der Brechungsexponent 1/3 angenommen. Fiir elektrische Strahlen mit Transversalwellen hat H e r t z 1) bei Pech den Brechungsexponenten 1,69 gefunden.

Die groBte von den positiv elektrischen Strahlen durchstrahlte Dicke betragt rund 1,5-2 mm.

$ 27. Brechung durch aufgekittete Prismen. Die ebene Harz- oberfliiche wird bei dem Aufschmelzen der Prismen auf den Harzkuchen etwas verzerrt. Ich habe daher die mit ein wenig Benzol befeuchtete Basis der Prismen gegen die Harzoberflache gedruckt, das Benzol verdampfen lassen und nach 20 Stunden mit einer Platinhalbkugel von 30 mm Durchmesser eine positive Staubfigur erzeugt. Die Halbkugel stand 3 mm vor der Vorder- flache der Prismen, wurde mit einem Flaschenfunken von 20 000 Volt geladen und isoliert abgehoben. Die Ablenkung der an den Enden und der Mitte der Prismen hindurchgr- gangenen Strahlen wurde mit dem Anlegegoniometer gemessen. Die Resultate finden sich mit dem Prismenwinkel P in der folgenden Tab. XIV zusammengesteilt. Die Prismen Nr. 1-6 waren scharfe Keile von 30 mm Lange und 15 mm Hohe. Das Buchenholzprisma hatte 40 mm Lange und 20 mm Hohe.

Bei den beiden Quarzprismen und dem Hartgummiprisma Nr. 6 war die Ablenkung fiir die in der Mitte durchgegangenen Strahlen kleiner, als fur die an den Enden durchgegangenen. Bei den anderen Prismen war die Ablenkung am dunnen Ende cles Prismas am groaten und nahm nach dem dicken Ende stetig ab.

Die Staubfiguren waren bei diesem mit Benzol aufgekitteten Prismen schoner und regelmaaiger, als bei den aufgeschmolzenen Prismen. Aber der Harzkuchen war durch eingedrungenes

1) H. Hertz, Ausbreitung der elektrischen graft. 11. p. 195. 1892. --

Gcbrochene elektrische Strahlen. 343

39 35 34 28

Benzol verandert uncl noch nach Wochen unter dem Prisms weich. Neben dem dicken Ende der Prismen waren die Strahlen starker, neben dem dunnen Ende schwacher nach cler Mitte der Hinterfliiche hingezogen, ahnlich wie an den Enden von plan- parallelen Zwischenplatten.

Tabelle XIV. Brechung poeitiv elektrischer Strahlen durch aufgekittete Primen

(30 x 15 x 3 mm).

1 Ladungsfunken mit Leidener Flaeehe von 21000 Volt. Haredicke 3 mm. Radiator: Platinhalbkugel (30 mm).

18,6 11,4 30 5 95

Nr. 1 ~

~

1 2 3 4 5 6 7 8

Prima

Bernstein . . . . Quarz * Achee . . Quarz I Achse. . Hartgummi . . .

Y V

?9

. . .

. . . Buchenholz . . .

19 . . .

P

5"20' 5 24 5 24 6 3 5 10 2 40 4 40 3

- -

Ablenkung dick

14 " 21,3 15

18 24

Vor der Vorderflache der Prismen lag auf der Harzober- flache ein staubfreier Raum, welcher aus zwei Teilen bestand. Einem staubfreien Kreisabschnitt gegenuber dem durchlassigen Teile des Prismas und einem anderen Teile zwischen einem verliingerten Radius des Beriihrungskreises der Halbkugel und einem Stuckvorspringender gelber Strahlen des aul3eren Strahlen- kranzes der Halbkugel, gegenuber der Stelle, wo die gelben Strahlen anfingen nicht mehr durch das Prisma hindurch zu gehen.

Die Vorderflache der Prismen war staubfrei, die Hinter- fliiche von gelbem Staub bedeckt. Bei den Prismen aus Bern- stein, Quarz und Hartgummi lag uber der Basis der Hinter- flache des durchstrahlten Prismenteils eine staubfreie Flache mit roten horizontalen Streifen. Daneben auf der Harzober- flache ein gelber Streifen, der sekundaren Strahlung von der Hinterfliiche des Prismas entsprechend. Hinter dem undurch- lsssigen Teile des Prismas ging dieser gelbe Streifen in einen eckigen Bogen uber.

344 Q. Quincke.

Die durch das Prisma hindurchgegangenen Strahlen cler Platinhelbkugel sehen aus wie rote Wirbel mit feiner gelber Achse. An den Stellen, wo hinter zwei Prismen die Strahlen benachbarter Staubfiguren aufeinander trafen, lag normal zu ihnen ein 3 mm breiter roter Streifen, von aneinanderhangenden Kreisbogen begrenzt (Textfigur 2). Jeder Kreisbogen lag gegen-

uber dem Kopfe eines feinen gelben Strahles. Auch ' : .grfi ohne keilformige Zwischenplatten habe ich iihnliche

' , breite rote Streifen erha1ten.l) Die breiten roten Flachen mit negativer Elektrizitat konnen nicht durch Influenzwirkung cler benachbarten spar- lichen positiv elelitrischen und beim Bestauben gelb gefarbten Teilchen erkliirt werden. Sie deuten

auf negativ elektrische Teilchen mit gr6Berer Reichweite hin, welche wahrend der abklingenden elektrischen Schwingungen des Radiators auB diesem oder aus der Hinterflache des Prismas ausgetreten sind, friiher als die positiv elektrischen Teilchen oder n i t grol3erer Geschwindigkeit als diese.

$ 28. Brechung paralleler Strahlen einer quadratischen We$- blechglocke durch aufgeschmolzene, aufgekittete oder lose auf den Harzkuchen aufgesetzte Prismen.

Fallen viele parallele positiv elektrische Strahlen auf die Vorderflache eines Prismas, so treten aus der Hinterflache des Prismas viele parallele Strahlen aus. Die Strahlen sind im all- gemeinen nach clem dicken oder diinnen Ende des Prismas abgelenkt, je nachdem das Prisma aus isolierender Substanz oder Metal1 besteht. Die Reichweite der gebrochenen Strahlen ist bei ersteren durch die Brechung verkurzt, bei den letzteren verlangert. Die Verkiirzung oder Verlangerung kann mit wachsender Dicke des Prismas zunehmen.

Aus derselben Hinterflache eines Prismas konnen scheinbar gleichzeitig mehrere Bundel paralleler Strahlen mit verschiedener Ablenkung auftreten, an derselben oder an nebeneinander liegenden Stellen des Prismas und Strahlen gleicher Ablenkung kiinnen dabei nahezu gleiche Reichweite haben.

Bls Radiator dienten gut gearbeitete viereckige Konserven- biichsen aus WeiBblech oder deren Deckel, welche als Glocke

I , , '

~ i g , 2.

1) Vgl. 8 11, Fig. log, Taf. IV, Ann. 32. 1910, wo aber die gelben Strahlen zu lang gezeichnet sind, da sie den roten Streifen nicht berilhren, sondern in einiger Entfernung von ihm enden.


440 (22) 21 (4) 17 (25)

17 (22)

8 (20)

19,5 (15)

15,5 (16)

- 6 (18)

- 4 (20) 22 (20)

-26 (17) -12,5 (6) -12,5(28)

8 (28)

mit der Offnung nach unten auf den Harzkuchen gesetzt, in der Mitte der freien Oberkante mit einem Funken der kleinen Leidener Flasche geladen und mit einem auf den Boden der Glocke aufgekitteten Glasstab isoliert abgehoben wurden.

Tab. XV gibt die Ablenkungen A , A,, A , der gebrochenen Strahlen einer quadratischen WeiBblechglooke von 41 mm Seitenlange und 6 mm Hohe fiir aufgesohmolzene, aufgekittete oder lose aufgesetzte Prismen, rechtwinklige Keile mit scharfer

-100 (22) 20 7,5(26:

6,5(26:

16 (26:

8,6 (21)

29 (3)

29 (5)

-12 (29) - 6,s (7)

10,6(29:

Tabelle XV. Brechung positiv elektrischer Strahlen der quadratischen Weiflblechglocke Wb IV (41 x 41 x 6 mm) durch Priamen (50 x 15 x 3 mm) auf Kolophonium-

wachs in 3 bis 4 mm Abstand vom Radiator. 1 Ladungsfnnken von 21000 Volt,

P = Prismawinkel.

Prisma

Bernatein,dunn . . &

Quare + Achae . . . . .. dick . . . .

QIWZ J. Achse . . . . 9, 9 9 - . - .

.. dick . . . . . . . Hartgummi . . . Ha,

Hartgummi, diinn Ha, .. dick . . . Tannenholz, diinn

Zink, diinn. . . . ZXa

-

8 , . . . . . .

.. dick . . . . . . . . . . . . . . 97 ,7 . . . . . . . .. dick . . . . . . .

Stahl . . . . . . . . . . ~ ~-

- -

P

~ - 4O23' 4 23 5 24 5 24 5 24 5 24 4 56 4 56 5 44 5 44 2 4 2 4 5 28 5 28 4 9 4 9 4 9 4 9 2

A, A,, A, = Ablenkung.

aufge- achmolzen

A

17,2 O (15)

10 (18) 2 1 (12) 10 (23) 14 (12)

8 (19)

12 (17) 0 (24)

10,2 (35)

t 6 (25)

-18 (27)

- 6 (28)

-14,5 (6) -14,5 (12) -11,5 (24) -13 (22) - 13,5(10-4

Harzdicke: I 3 mm

- - e 3 #

E ~ __ Fig. 1

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 2

Fig. 2

Fig. 1

XB. Die eingeklammerten Zahlen hinter den Ablenkungen geben die Reichweite der Strahlen hinter den Prismen in Millimetern.

346 G. Quincke.

Schneide von 30 mm Lange, 15 mm Hohe und 3 mm groBter Dicke. Das Stahlprisma war eine gerade abgebrochene Messer- klinge von 15 mm Breite, 100 mm Hohe und 0,52 mm groBter Dicke, aufgeschmolzen auf einen Harzkuchen von 2 mm Dicke.

Die Ablenkungen nach dem dicken Ende der Prismen sind positiv, nach dem diinnen Ende der Prismen negativ gerechnet. Bei dem Stahlprisma nahm die Reichweite der gebrochenen Strahlen kontinuierlich mit wachsender Dicke von 1 0 - 4 mm ab. Ein ,,diinn" oder ,,dick" in Tab. XV hinter der Substanz des Prismas gibt an, ob die Strahlen der betreffenden Hori- zontalreihe durch das d u n e oder dicke Ende des Keils hindarch- gegangen sind. Die grol3te durchstrahlte Dicke war bei Mas, Tannenholz und Zink 3 mm; bei den ubrigen Prismen 2,5 mni. Figg. 1 und 2 auf Taf. IV geben die Photographien der positiven Staubfiguren fiir mit Benzol aufgekittete Prismen von Bern- stein (Be), Zink (&,), Glas (a), Hartgummi mit groBem und kleinem Prismenwinkel (& und Ha,) und Tannenholz (%) in

28 a. Brechung paralleler positiv elektrischer Strahlen durclr, Prismen auf Paraffin oder P e c k Vertauschte man bei den eben beschriebenen Versuchen den Harzkuchen aus Kolophonium- wachs mit einem Kuchen aus Paraffin oder Pech, welche in runden Zinktellern von 120 mm Durchmesser mit 10 mm hohein Rande bei gelinder Wiirme geschmolzen und zu h mm dicken Schichten erstarrt waren, so wurden die Strahlen der Wei13- blechglocke WbIV von den Prismen in ahnlicher Weise abgelenlit, wie auf dem Harzkuchen. Durch isolierende Prismen nach dem dicken, durch das Zinkprisma nach dem dunnen Ende. Tab. XVa gibt eine Ubersicht dieser Messungen.

§ 29. Brechung paralleler Strahlen durch zwei Prismen ne beneinander .

Um den EinfluB der gebeugten Strahlen und der Influenz- elektrizitiit an den Prismenenden auf die gebrochenen Strahlen abzuschwiichen, habe ich parallele Strahlen auf zwei rechtwinklige Keile von 30 mm Lange, 15 mm Hohe und 3 mm grol3tw Dicke fallen lassen, deren Vorderfkchen parallel der vertikalen Radiatorfliiche standen, und deren Schneiden oder Riicken sich beruhrten.

Die beiden Quarzkeile mit Fliichen * und I zur optischen Schse wurden am Riicken mit geschniolzenem Schellack zu-

natiirlicher GroBe.

Gebroc?&ene e1ektri.de Strahlen. 347

1 Bernstein . . . . . . 4O 23' 2 Quarz (I Achse) . . . . 5 24 3 G l a s . . . . . . . . 4 56 4 Hartgummi. . . . . . 2 6 5 Tannenholz. . . . . . 5 28 6 Zink . . . . . . . . 4 9

sammengekittet und in passender Lage auf eine ebene GlasflBche gedriickt, bis der Schellack erhartet war.

Statt zwei Keile von 30 mm Lange rnit dem Rucken ron 3 mm Dicke nebeneinander zu stellen oder zu kitten, benutzte ich spater Doppelkeile oder Doppelprismen aus einem Btiick von der Form eines Fresnelschen Interferenzprismas, von 15 mm Hohe und 60 mm Lange, welche in der Mitte 3, 2 oder 1,5 inin dick waren und nach beiden Enden in Schneiden auslirfrn.

Tabe l l e XVa.

(41 x 41 x 6 mm) durch Prismen (30 x 15 x 3 mm) auf Paraffin und Perh (120 x h mm).

1 Ladungsfunken 21 000 Volt.

Brechung positiv elektrischer Strahlen einer WeiBblechglocke Wb I V

6 110 3 10 3 993 3 12 3 19 6 - 7,R

7 Bernstein . . . . . . I 50 540 8 Quarz I. . . . . . . 5 24 9 Glas . . . . . . . . 4 56

5,l 4 4

100 50 21 18

- 11 10 Hartgummi . . . . . . 11 I Zink . . . . . . . .

Als Radiatoren paralleler Strahlen dienten Glocken aus WeiBblech (umgekehrte viereckige Kasten oder Konserven- biichsen) oder quadratische und rechteckfornlige Platten aus Platin, vernickeltem Messing, %ink und WeiBblech. Die Platten wurden in vertikaler Lage gehalten durch einen diinnen rechtwinklig gebogenen Glas- stab, welcher in der Mitte des oberen Plattenrandes mit Schellack befestigt war (Textfigur 3). Die Tab. XVI gibt die Be- zeichnung und die 1)iinensionen der verschiedenen Radiatoren. Iler Kasten Nr. 5 hatte abgrrundete Ecken und Kanten. Die

Fix. 3.

5 29 5,l 4 11 I 5,4

348 G. Quincke.

WeiSblech Wb IV I 41 21 Wb V 40 9 , Wb XV 50 5 9 Wb XVII 50 91 Wb XVI 72 7, Wb VI 81

mit Nickel bezeichneten Platten waren vernickelte Messing- platten. Die Platten aus Nickel, Zink und WeiBblech hatten abgerundete Kanten und Ecken. Die Platinplatten waren mit der Schere geschnitten uncl hatten scharfe Schnittrander und Ecken. Die letzte Spalte der Tab. XVI gibt die Photogrephien auf Taf. IV und im Text, fur deren Staubfiguren der Radiator benutzt wurde.

Tabel le XVI. Erreger paralleler elektrischer Strahlen.

Nr. I Radiator Tafel IV

41 6 0,28 40 70 0,30 40 105 0,26 50 87 0,27 50 105 55 1201 0.28

1 2

4 3 l 5 ! f i l 7 1 1 , Wb VII 180 1 75

8

9 10 11 12 13

14 15 16

67 I 0,24

100

95 100 100 50

100

100 100 120

Platin . . Pt VIII 0,l Fig..9,9bis, loabc,

0,l Fig. 4 a l c, 16 0,5 Fig. 3 a b 0,5 0,2 0,54 Fig. 5, 6, ? a b e d ,

0,42 Fig. 8 a b 0,42 0,54

15

10 d, Textfig. 7

,, . * Pt x Nickel . . Ni IX ,, . . Ni XI

Kupfer: . Cu Ziuk. . . Zn XI11

WeiBblech Wb XI1

Magnesium Mg XX ?1 Wb XVIII

100

60 100 50 28 100

100 50 68

Fig. 1, 2 Fig.13,14, Textfig.5

Fig. 11, 12 Textfig. 6

Die Ablenkungen der Strahlen der WeiBblechglocke Wb V mit einem Ladungsfunken von 30000 Volt fur zwei Keile aus Hartgummi und zwei Keile aus %ink, wdche rnit den Schneiden nebeneinander auf eineni Harzkuchen ron 2,5 mm Dicke aufgeschmolzen waren, gibt Tab. XVII. Die Ablenkungen zu beiden Seiten der Schneiden sind durch eine punktierte Linie von- einnnrler getrennt.

Gehrochene eleklrische Slralilen. 349

Tabelle XVII. Brechung positiv elektriecher Strahlen.

WeiBblechgloake Wb V. 30000 Volt. Priemen aufgeschmoleen. Harzdicke 2,5 mm.

2 Keile mit Schneiden nebeneinander.

' Taf. 1V

Hartgummi. . . H%**

In der Staubfigur Nr. 2 mit den Zinkprismen (Textfigur 4) sieht man innerhalb der quadratischen Beriihrungslinie cles Radiators eine gelbe Ellipse mit einem zentralen gelben ellip-

Zink . . . . . Zn,** to5' 1 -iio -::'I 14 1 Textfigur 4.

+

WeiBblechglocke V. Zn,**. Fig. 4.

tischen Fleck und hinter den Zinkprismen auf der anderen Seite der WeiBblechwand in symmetrischer Lage eine symmetrisch gestaltete gelbe Ellipse mit staubfreiem elliptischen Fleck in ihrer Mitte. Beide Ellipsen haben eine solche Lage und Gestalt, daB die eine aus der anderen durch riicklaufige Strahlen zweiter Art (I 25) der an der hohen WeiBblechwand reflektierten Strahlen der anderen Ellipse entstanden sein kann. Ich halte die starker ausgebildete gelbe Ellipse mit staubfreiem zentralen Fleck fur zuerst entstanden, durch Zusammentreffen der durch die beiden Zinkprismen hindurchgegangenen und nach dem diinneren Ende gebrochenen Strahlen.

350 G. Quincke.

3 30. Elektrische Strahlen ebener Platten aus Nickel und Platin neben einem Doppelprisma.

Die vernickelte Messingplatte N i IX wurde in a mm Ent- fernung parallel der grol3en Flache eines Doppelprismas gestellt, welches mit vertikalen Flachen auf einen Harzkuchen von 3 mm Dicke aufgeschmolzen war. Von dem Knopf der auf + 20 000 bis 21 000 Volt geladenen Leidener Flasche lief3 ich einen Funken nach der Mitte des oberen Randes der Nickelplatte uberschlagen.

727 797 392 392 3 5,5 5,6 595 5,5 7,7 4 5,5

- - 6 - -~

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15

30 35

40

25 36

Tabel le XVIII. Brechung poeitiv elektrischer Strahlen

einer vernickelten Meesingplatte NilX (100 x 100 x 0,5 mml neben aufgeschmolzenen Doppelprkmen (60 x 15 x 3-2 mm).

1 Ladungefunken 20000-21 000 Volt. Harzdicke 3 mm.

Doppelpriama

Bernatein . Be Quarz+L Q Hartgummi Hq

-

77 Ha, 89 Ha,

$ 9 Ta, 0 T% 99 Ts, 9, Ta,

Aluminium Al, 1, 4

Zink. . . Zn, Stahl . . St Kupfer. . Cu,

Tannenholz Ts,

- - P

50 12 5 26 5 43 5 43 2 15 5 43 3 54 3 28 5 33 3 43 3 50 2 3 5 2 1 3 1

__ - Ablenkung

16 16 O

16 16 29 34 38 29 11 11 24 24 25 24 24 13,5 21,5 21,5 %9,5 23,5 26,5 15,5

- 12,5 - 12,5 Wirbel -25

-12(23) 6(28) 24(7) - 20 (27) - 20 (27) fehlt

- - _ Taf.lV -. ~

Fig. 3a

Fig. 3 b

Die Platte wurde isoliert abgehoben, der Harzliuchen bestaubt und die Ablenkung der gebrochenen Strahlen fur die linke und rechte Seite des Doppelprismas gemessen. Die Ablenkungen sind in Tab. XVIII angegeben in der Reihenfolge, wie die zu- gehorigen Strahlen von der linken nach der rechten Schneide des Doppelkeils aufeinander folgten. Die punktierte Linie entspricht der dicksten Stelle des Doppelkeils.

Die eingeklammerten Zahlen hinter den Ablenkungen geben die Reichweite der gebrochenen Strahlen in Millimetern.

Gebrochene elektrische Strahlen. 35 1

Fig. 3 a b, Taf. IV gibt eine Photographie der positiven Btaubfigur mit den Doppelprismen aus Aluminium und Kupfer, Al, und Cu,. Das Aluminium war nicht rein und enthielt 10 Proz. Silicium.

Hinter den Doppelprismen aus Tannenholz Nr. 9 und 10 und E mm von ihnen entfernt lagen zwei konzentrische rote Kreise nahe der Symmetrielinie des Doppelprismas, wo die von beiden Hiilften gebrochenen Strahlen zusammentreffen. Den kleineren Ablen- kungen entspricht auch eine groBere Entfernung E. Solche Kreise und Kreisfliichen - gelb, rot oder staubfrei - nahe der Symmetrielinie hinter den Doppelprismen werde ich auch im folgenden bei anderen Versuchen zu beschreiben haben und der Kurze wegen als Interferenzfiguren bezeichnen. Unten Q 39, Textfigur 11 u-u habe ich Abbildungen verschiedener Inter- fwenzfiguren gegeben. Sie entstehen durch Zusammentreffen gebrochener Strahlen, deren Verlauf vor dem Zusammentreffen auf der Harzoberfliiche nicht zu erkennen ist. Die Reichweite E dieser gebrochenen unsichtbaren Strahlen ist weit groSer und die Ablenkung kleiner, a h bei den gebrochenen sichtbaren S trahlen.

In Fig. 3 a, Taf. IV sind die rechte Hinterfliiche des Doppel- prismas Nr. 12 aus Aluminium und die staubfreie Beriihrungs- linie des Radiators Ni XI mit staubfreien Tropfchen besetzt. Sie beweisen das Auftreten negativ elektrischer Strahlen mit kleiner Reichweite und groBer Starke beim Abklingen der elektrischen Schwingungen eines Radiators mit positiv elek- trischem Ladungsfunken. Hinter der diinnsten Stelle der rechten Seite des Doppelprismas liegen gelbe Strahlen groBerer Reich- weite, welche nach der Schneide des Keils abgelenkt sind. Auf der linken Seite laufen die gelben Strahlen hinter einer Keildicke von 1 mm zusammen, nahe der Hinterfliiche des Keils sogar parallel mit dieser als ob sie einen Wirbelkopf bildeten. Ein lhnlicher kleinerer Wirbel liegt auch hinter dem diinnen Teil der rechten Prismahiilfte. Hinter der dicksten Stelle des Doppel- prismas liegt ein Biindel gelber divergierender Strahlen und als Interferenzfigur unsichtberer Strahlen eine Reihe feiner gelber Kreise neben- und hintereinander.

Das auf einen Harzkuchen von 2 mm dicke aufgeschmolzene Doppelprisma Nr. 14 aus Si!uhZ war ein Glasmesser von 121 mm

Interferenzfiguren hinter den Doppelprismen.

352 G. Quincke.

Hahe, 35 mm Breite und 3,4 mm grofiter Dicke, hatte also andere Dimensionen als die ubrigen Doppelprismen. Seine Basis war ein Rhombus mit spitzen Winkeln von 11O. Die lange Diagonale dieses Rhombus stand parallel der Nickelplatte Ni X I von 50 inm Lange, die stumpfe Ecke in 4 mm Entfernung von der Xickelplatte mit gelber Beruhrungslinie. Die Strahlen gingen bis zu einer Dicke von 1,s mm durch das Stahlprisma hindurch und hatten eine Reichweite von 27 mni. An der Hinterseite des Stahlprismas lag auf dem Herzkuchen ein Giirtel gelber sekundarer Strahlen. Xwischen den Enden der diinnen gelben gebrochenen Strahlen lagen viele breitere rote Strahlen mit Anschwellungen und Einschnurungen und auf der Symme- trielinie des Prismas 25 mm hinter demselben der Mittel- punkt zweier konzentrischer roter Ellipsen von 4 x 5 und 8 x 10 nim, init grol3er Achse normal zur Symmetrielinie. Vielleicht sind diese roten Ellipsen durch das Zusammen- treffen unsichtbarer vom Stahl gebrochener negativ elektrischer Strahlen init positiver -4blenkung als deren Interferenzfigur entstanden.

Hinter den aufgeschmolzenen Doppelprismen von hlunii- nium, Kupfer und Hartgummi mit brechendem Winkel von 5 O und 3O felilten haufig die gebrochenen Strahlen der Kickel- platte Ni IX niit einem Ladungsfunken von 20 000-22400 Volt. Jedoch konnte man in einzelnen Fallen E mm hinter dem Doppelprisma nahe seiner Symmetrielinie einer Interferenzfigur beobachten; z. B. 36 mni hinter dem Doppelprisma Nr. 15 aus Kupfer Cu, zwei konzentrische gelbe Kreise (Fig. 3 b, Taf. IV). Diese Kreise wiirden unsichtbare nach dem dicken Ende der beiden Half ten des Doppelprismas gebrochene Strahlen niit positiver Ablenkung beweisen, wenn sie wirklich durch das Xusammentreffen gebrochener Strahlen entstanden sind.

Ich habe ferner die Ablenkung der elektrischen Strahlen einer Platinplatte Pt X von gleicher Lange wie die Doppel- prismen gemessen, wenn diese auf den Harzkuchen mit Benzol aufgekittet oder lose aufgesetzt waren. Jedes Doppelprisma stand hinter derselben Seite der Platinplatte a mm daron entfernt (Fig.4 a b c, Taf. IV). Damit die leichten Prismen nicht bei dem Uberspringen des Ladungsfunkens zur Platinplatte hingezogen, umgekippt oder auf dem Harzkuchen verschoben wurden, war oben auf Clem Doppelprisma mit einem Kitt'ropfen

Gsbrochcne elshtrische Strahlen. 353

6 7

8 9

10 11

ein rechtwinklig gebogener Glasfaden befestigt und dessen freies Ende mit Wachs auf dem Harzkuchen festgeklebt (Textfigur 5). Die gebrochenen Strahlen waren aber unter dem Glasfaden schwgcher entwickelt , als zu seinen beiden Seiten. Er beeinfluBte also 1 den Gang der gebrochenen Strahlen. Der Glasfaden fehlte bei den in Tab. XIX zusammengestellten Versuchen bei Nr. 3, 4, 8.

+ Fig. 5.

,, . . . 'CU, 3 1 -15 -7,t Aluminium Si)

"All 3 50 -22 -I1 1 , 'All 3 50 -13 -8 97 OAl, 2 3 -9 77 OAlg 2 3 -10

Hartgummi . OHa 5 43 -11

Tabelle XIX. Breehung positiv elektrischer Strahlen einer Platinplatte Pt X

(60 x 95 x 0,lmm) neben aufgekitteten oder losen Doppelprismen (60 x 15 mm).

1 Ladungsfunken von 26000-30000 Volt.

- 10

- 9 -24 -13

- 9 -10,3 -11

1 P I Ablenkung I a 1 1 ITat IV mm mm mm

6 1 Doppelprisma

4 13

3 40 7 1 7 7 23 3 8

2-5 42

Prismen mit Benzol sufgekittet Harzdicke 2,s mm.

Prismen lose aufgesetzt. Harzdicke 2,5 mm. - l5,6 8

11 -14,5 1 -9 2-5 120 50

12 13 50 24

35 35 34 16 21

Fig. 4c

Die Beruhrungslinie der Platinplatte war bei N-. 1, 2, 7 rot, auf der freien Vorderseite mit staubfreien, am FuBende roten, Tropfen besetzt, welche scharf begrenzt in den dicht gedrangten gelben ungebrochenen Strahlen hervortraten (Fig. 4a, b, c, Taf. IV). In einigen staubfreien Kreisflgchen lagen feine gelbe Ellipsen oder Kreise, einzeln oder konzentrisch oder nebeneinander. Es waren also beim Abklingen der elektrischen Schwingungen des Radiators auf positiv elektrische Strahlen mit mittlerer Reichweite noch nacheinander negativ und positiv elektrische Strahlen mit kleiner Reichweite gefolgt.

24 Annalen der Physik. IV. Folgct. 43

354 G. Quineke.

Bei Nr. 7 (Fig. 4c, Taf.IV, Textfigur 9a, b 0 39) und Nr.4 waren 2 oder 3 staubfreie Kreisfliichen durch einen staubfreien oder roten Faden verbunden, der nicht wie gewohnlich normal zur roten Beriihrungslinie des Radiators stand, sondern unter 1200 gegen dieselbe geneigt war. Die Gestalt ist dieselbe, wie btbi einer zylindrischen oder kegelformigen Rohre aus olartiger Flussigkeit, welche unter dem EinfluB der Oberflachenspannung in einzelne zusammenhangende oder kugelformige Blasen zerftillt .

Hinter den Doppelprismen Nr. 1, 2, 7 zeigten die durch die dunnen Teile des Doppelkeils gebrochenen Strahlen andere Ablenkung und groBere Reichweite, als die durch die dickeren Teile gebrochenen Strahlen.

Bei Nr. 7 lagen hinter dem Aluminium-Doppelprisma OAl,, zu beiden Seiten der Symmetrielinie und unter 20° gegen diese geneigt zwei 10 mm breite und 30 mm lange rote Streifen, welche in der Photographie Fig. 4 c , Taf. IV als helle divergierende Bander hervortreten.

Hinter den Doppelprismen sah man wieder nahe der Sym- inetrielinie positiv und negativ elektrische Interferenzfiguren unsichtbarer gebrochener Strahlen von groBerer Reichweite E als die der sichtbaren gebrochenen Strahlen. Es lagen staubfreie Kreisflachen von 10-12 mm Durchmesser bei Nr. 4, 8, 10; ein roter Ring von 5 mm auf einer staubfreien Kreisflache von 15 mm bei Nr. 7; 2 konzentrische gelbe Kreise von 14 und 7 mm oder 14 und 3 mm oder 12 und 3 mm bei Nr. 1, 6, 11 ; 2 gelbe Kreise zu beiden Seiten der Symmetrielinie bei Nr. 5 . Die Mittel- punkte der Kreisflachen und Kreise waren E mm von der Mitte der Doppelprismen entfernt.

Werden diese Kreise und Kreisflachen wieder als Inter- f errnzfiguren gebrochener konvergierenderr Strahlen aufgefakit. so wurden sie die Existenz gebrochener Strahlen mit positiver Ablenkung fur alle Doppelprismen aus Metal1 und Hartgummi beweisen; auch fur solche Doppelprismen, bei denen eine Ab- lenkung sichtbarer elektrischer Strahlen nach dem dicken Ende der Prismahalften nicht direkt beobachtet wurde. Es ist aber dabei zu berucksichtigen, daB die gebrochenen Strahlen mit posi- t*iver Ablenkung auch von negativelektrischen Strahlen herriihren konnen, welche - nach den staubfreien Tropfen vor der Be- ruhrungslinie der Platinplatte Pt X zu schlieljen - ziemlich stark aufgetreten sind und von den Metallprismen nach

Gekochene elektrische Strahlen. 355

der Nitte des Doppelprismas abgelenkt wurden (vgl. unteii

AuBer diesen Inter- ferenzfiguren unsichtbarer gebrochener elektrischer Strahlen hinter den Doppelprismen lagen nun ahnliche, freilich schwacher hervortretende gelbe Kreise oder staubfreie Kreisflachen von 8 mm Durchmesser in der Nahe der SyrnmeQrielinie vor der Platinplatte Pt X, El mm von dieser entfernt. I

Vielleicht riihren diese Kreise und s taubfreien Kreisflachen vor der Platinplatte von der Interferenz konvergierender Strahlen her, welche in das Doppelprisma eingedrungen, an den Hinter- flachen reflektiert und aus der Vorderflache wieder ausgetreten sind, und dann die diinne Platinplatte durchstrahlt haben.

0 31. Elektrische Strahlen ebener Platten aus Zink und Weibblech xwischen 2 Doppelprismen.

Die folgende Tab. XX gibt die Ablenkungen fur die Strahlen der quadratischen Zinkplatte ZnXIII zwischen aufgeschmolzenen Doppelprismen Nr. 1-12 und fur die Strahlen der quadratischen WeiBblechplatte Wb XI1 zwischen mit Benzol aufgekitteten Doppelprismen unter Nr. 13-16 auf Harzkuchen von 2-3 mm Dicke. Je 2, Doppelprismen standen sich mit einem Abstand von 7,9 oder 20 mm der parallelen groBen Prismen- flachen gegenuber. Die Radiatoren wurden in der Mitte des oberen Randes mit einem Funken von 21 000-30 200 Volt der Leidener Flasche geladen, isoliert abgehoben, die Prismen nach der Bestgubung des Harzkuchens losgelost und die Staubfiguren photographiert. Figg. 5, 6, 7 a b c d , Taf. IV sind die Photo- graphien dieser Staubfiguren in 0,57, 0,58, 0,22 der natiirlichen GroBe fi i r den Radiator Zn XIII, Fig. 8 a b, in 0,22 der nat'iir- lichen GroBe fur den Radiator Wb XII. Bei Nr. 1 ,2 ,5 ,6 muBten die Doppelprismen durch einen kurzen Schlag unter dem Zink- teller vom Harzkuchen getrennt werden, wobei alle gelben Strahlen stiirker hervortraten. Die konzentrischen Kurven normal zu den gelben Strahlen am freien Ende der Zinkplatte in Fig. 5 und 6, Taf. IV entsprechen den konzentrischen Kreisen in den Staubfiguren hohler Halbkugeln ( 5 11 und Fig. 17a, Taf. IV, Ann. 32) und beweisen die abklingenden elektrischen Schwingungen nach der Ladung der Zinkplatte durch 1 Funken der Leidener Flasche.

§ 37). Interferenzfiguren vor dem Radiator.

24 *

356 8. Quincke.

Tabelle XX. Brechung positiv elektrischer Strahlen der Zinkplatte Zn XIII ewiuchen aufgesehmolxenen und der WeiSblechplatte Wb XI1 zwischen aafgekitteten

Doppelprismen mit einem Ladungefunken von 21 000-30200 Volt.

Quarz(1 x.Achse)Qi Qlas . . . . . GI. Kupfer . . . . Cu,

1 2 3 4

5 6

7 8

9 10

5O21’ 19O 190 41 F i g 5 4 59 12,6 12,6 33 Fig.5 4 48 -10 (- 17,5) 5 10 15 Fig. 7a

13 14 15 16

Hartgummi . . 5 38 20 10 10 21 Bernstein . . . 9 11 19 Quarz . . . . 10

47 IFig.8a 40 Fig.80 37 Fig.86

Die Beriihrungslinie der Zinkplatte Zn XI11 mit dem Harz- kL>hen war gelb fur Nr. .I, 2, 5, 6, rot fiir Nr. 7, 8, 9, 10; orange fur Nr. 11 und 12; bei Nr. 3 und 4 in der Mitte gelb, an den Enden auf einer Strecke von 20 mm rot; auf der rechten dem diinneren Kupferprisma zugewandten Seite mit staubfreien Tropfen, auf der linken Seite mit gelben Strahlen normal zur Beriihrungslinie besetzt (Fig. 7 a , Taf. IV). Die Hinterseite beider Kupferprismen zeigt starke sekundiire Strahlung, staubfreie Tropfen mit rotem FuBende. Auf den staubfreien Tropfen lag konzentrisch ein gelber Kreis mit zentraler gelber Kreisflache oder gelbem Fleck. Die staubfreien Tropfen hinter dem dunnen Doppelprisma Cu, sind an einzelnen Stellen Sechs-

Gebrochene elektrische Shah [en. 357

ecke. Zwischen dem Prismenpaar Nr. 9 und 10 war die Br- riihrungslinie des Radiators mit staubfreien Tropfen und roten Flecken besetzt (Fig. 7 c, Taf. IV). Bei Nr. 1-8 stand die Zink- platte in der Mitte zwischen den parallelen groBen Flachen der Doppelkeile, bei Nr. 9-12 schrag zwischen denselben. Bei schrager Lage der Zinkplatte war die Ablenkung der gebrochenen Strahlen nahezu dieselbe fur verschiedenen Abstand a von Prisma und Zinkplatte.

Die durch Quarz und Mas gebrochenen Strahlen Nr. 1 und 2 (Fig. 5, Taf. IV) haben bei grol3er und kleiner Reichweite gleiche Ablenkung. Bei den Doppelprismen aus Tannenholz Nr. 5 und 6 (Fig. 6, Taf. IV) sind die gebrochenen Strahlen mit kleiner Reichweite starker abgelenkt, als die mit groEerer Reich- weite. Hinter der Mitte beider Doppelprismen liegt ein Buschel gelber divergierender Strahlen, nach welchem die benachbarten Strahlen hingezogen sind. Bei Tannenholz, Hartgummi und Bernstein (Nr. 5, 6, 7, 8, 13, 14, Figg. 6 , 7 b , 8 a , Taf. IV) sinddie Strahlen durch den diinneren Teil der Keile stHrker gebrochen als durch den dickeren Teil.

Bei Nr. 13-16 (Fig. 8 a b, Taf. IV) war die rote Beruhrungs- linie des Radiators Wb XI1 mit roten, nach auBen staubfreien Tropfen besetzt. Neben den Vorderflaohen der Doppelprismen lagen breite staubfreie Riiume und zwischen den feinen gelben gebrochenen Strahlen 0,6-1 mm breite rote Streifen mit An- schwellungen und Einschniirungen, welche in die rote Flache hinter dem Doppelprisma ubergingen (Textfigur 10 a 0 39). Diese roten Streifen fehlten bei den Strahlen, welche nicht durch ein Doppelprisma gegangen waren.

Die Interferenzfiguren an den Stellen, wo unsichtbare gebrochene Strahlen der linken und rechten Halfte E mm hinter den Doppelprismen nahe der Symmetrielinie zusammentreffen, waren 2 konzentrische gelbe Kreise von 4 und 10 mm Durchmesser bei Nr. 1 und 2; hinter den Kupferprismen Nr. 3 und 4 3 gelbe Kreise hintereinander von 5 mm Durchmesser; ein gelber Kreis auf gelber Kreisflache bei Nr. 5 und auf gelber Sechseckflache bei Nr. 6. Bei Hartgummi und Bernstein Nr. 7 und 8 lagen auf 2 roten von einem gelben Kreis umschlossene Kreisfliichen von 12 und 14 mm zwei gelbe Kreise von 4 und 5 mm hintereinander. €linter dem Doppelprisma aus Glas Nr. 9 auf einer staubfreien Kreisflache von 10 mm in der Mitte

35 8 G. Quincke.

schief hintereinander 2 kleine gelbe Kreise; hinter Quarz Nr. 10 eine rote Kreisflache von 15 mm; hinter Bernstein Nr.11 2 gelbe Kreisflachen von 10 mm hintereinander rnit je einem in der Nitte aufgelagerten Kreise von 4 mm; hinter Quarz Nr. 12 eine rote Kreisflache rnit 2 kleinen aufgelagerten Kreisen hintereinander. Hinter Nr. 13-16 lagen rote Kreisflachen oder rote Flecke von 16-20 nim l~urchniesser. Der Mittelpunkt aller ditlser Interferenzfigureii lag E mm hinter dem Doppelprisnia.

Diese Interferenzfiguren sind auch in den Photographien auf Taf. IV zu erkennen, besonders bei Nr. 6. Sie zeigen fiir alle Versuche der Tab. XVIII, XIX, XX clieselben Farben uncl Formen, wie die roil riicklaufigen Strahlen zweiter Art her- ruhrenden Staubfigurm auf Harzkuchen hinter isolierenden oder inetallischen Zwischenplatten neben riner Halbkugel mit eineni positiven Ladungsfunken (vgl. 0 21, Tab. V, VI; 3 24, Tab. X I ; 0 25, Ann. 32).

0 32. Elektrische Strahlen einer Platinplatte zwischen 2 aufgeschmolzenen oder lose aufgesetzten Doppelprismen.

Ahnliche Versuche rnit der quadratischen Platinplatte Pt VIII als Radiator, statt der Zinkplatte Zn XI11 zwischen aufgeschmolzenen Doppelprismen geben die in Tab. XXI zusammengestellten Resultate. Fig. 9, 9 bis Taf. IV geben eine Photographie nach Entfernung der Prismen.

Nr. 5, 6 waren einfache Prismen aus Buchenholz und Hart- gummi (mit Bu* und Ha,* bezeichnet) ; Nr. 3 , 7 , 8 Doppelprismen aus je 2 Keilen Zink, Tannenholz und Hartgummi mit nebeneinander gelegten Schneiden (mit Zn,**, Ta,**, Ha,** bezeichnet) Nr. 11 ein Doppelprisma aus zwei mit dem Riicken aneinander- gelegten Messingkeilen von 41 mm Lange und 15 mm Hohe (mit Me** bezeichnet) ; die ubrigen Doppelprismen hatten 60 mm Lange, 15 mm Hohe, 2-3 mm grofite Dicke. Der dbstand a der Vorderflache der Prismen von der Platinplatte betrug 2,5 mm bei Nr. 1-6, 9-12. Bei den ubrigen Prismen 3,9 mm. Die Beriihrungslinie der Platinplatte rnit der Harzoberflache war teils rot, teils staubfrei; bei Nr. 17, 18 rot. Bei Nr. 19, 20 standen die beiden Doppelprismen aus Kupfer neben derselben Seite des Radiators, welcher in zwei verschiedenen Versuchen clurch zwei verschiedene Ladungsfunken erregt wurde. Die Oberflache der lose auf den Harzkuchen aufgesetzten Doppel- prismen aus Zink und Kupfer Nr. 21, 22 war frisch geschmirgelt.

Gehrochene clektrische Strahlen. 359

Nr.

Tabelle XXI. Brechung poaitiv elektrischer Strahlen der Platinplatte Pt VIII zwischen

aufgeechmolzenen und loee anfgesebten Doppelpriemen. 1 Ladungefunken von 13000-30000 Volt.

Doppelprisma P Ablenkung ~ /Taf . IV ~-

Zink . . . Zn, ,, . . . Zn,

Alumininm . All

Priemen aufgeechmolzen. a = 2,5-3,s mm. 26500 Volt. Harzdicke 2,25 mm.

5O 2' -16O -16' 2 50 -12 - 12,5 3 50 - 15,4 - 14

1 2 9

10

3 4 5 6 7 8

11 12 15 14

15 16

17 18

4 9 5 29 4 39 2 40 5 28 5 29

5 43 5 12 5 24 5 24 5 43

4

-12 +18 31 10 23 12 18

16,5 26 58 10 22

-18 -14

33

Zink . . . Zn,*+ Hartgummi .Ha, Buchenholz . Bu* Hartgummi . Ea; Tannenholz . Th** Hartgummi . Ha,** Messing . . Me** Hartgummi . Ha Bernetein. . Be Quarz I . . &I

Tannenholz . Ta, 91 $.. * Q +

n . Ta,

-18 +18 28

- 18 -10 16,5

18 58 25

19 11 33 27

13000 Volt. Harzdicke 1 mm. Bernetein. . Be 5 121 58 1 58 Quarz I . . QI 1 5 241

31 11 1 9 ) + . * Q + 5 24 I 33 12

21'000 Volt. Harzdicke 2.8 mm.

30 2o I -12 45

, . Cu, I 4q3 -15 -18 I 51 I Fig. 9 bie Fig. 9 bis

Priemen loee aufgeeetct. a; = 10 mm. 28800 Volt. Hamdicke 2,25 mm. 2 1 Zink . . . Zno 5 2 -7 ' -7

-4 22 I Kupfer . . Cno I 4 48 1-7,6

Am Ende der gelben gebrochenen Strahlen hinter den Zink- prismen Nr. 1, 2 und an einzelnen Stellen hinter dem Alumi- niumprisma Nr. 10 (Fig. 9 Nr. 1, 2, 10, Taf. IV; Textfigur 10, d, 5 39) hingen gelbe Tropfen hintereinender, welche durch einen

3 60 G. QuincL.

staubfreien Raum von einer roten durch Kreisbogen begrenzten Flache getrennt waren.

Interferenzfiguren mit dem Mittelpunkt E mm hinter dem Doppelprisma nahe der Symmetrielinie lagen nur hinter den Doppelprismen aus isolierender Substanz Nr. 4, 12-18 und aus Zink Nr. 3 (mit konvergierenden Strahlen) und Kupfer Nr. 19,20, fehlten aber hinter den Doppelprismen aus Zink und Alumi- nium Yr.1, 2 ,9 ,10 (mit negativer Ablenkung und divergierenden sichtbaren Strahlen). Die Interferenzfigur war eine gelbe Kreis- flache mit 2 aufgelagerten staubfreien Kreisflachen hintereinander bei Zink Nr. 3; 2 hintereinander liegende gelbe Kreise bei Hartgummi Nr. 4; 2 hintereinander liegende gelbe ICreisflachen bei Hartgunimi Kr. 12 und Tannenholz Nr. 15; 2 konzentrische gelbe Kreise bei Bernstein Nr. 13 und Tannen- holz Nr. 16; eine rote Kreisflache rnit 2 aufgelagerten Kreisen hintereinander bei Bernstein Nr. 17 und mit einem aufgelagerten Kreise bei Quarz Nr. 18.

Hinter den Doppelprismen aus Kupfer sah man eine rote Kreisflache von 7 mm bei Nr. 19 und 2 konzentrische gelbe Kreise von 15 und 5 mm Durchmesser bei Nr. 20.

Wo die zu verschiedenen Zeiten erregten S trahlen benachbarter Staubfiguren zusammentreffen, liegen quer zu den Strahlen breite gelbe Streifen (vgl. Fig. 9, Taf. IV) mit aufgelagerten gelben Kreisfliichen an den Stellen, wo viele parallele Strahlen in 3 oder 4 verschiedenen Richtungen zusammenstofien (Fig. 9, Taf. IV zwischen Nr.4 und 5 und zwischen Nr. 12 und 13).

Bei einer andrren Versuchsreihe mit demselben Radiator Pt VIII lagen hinter den Doppelprismen aus Tannenholz, Hart- gummi und Quarz Tal, Taz, Ha1, Q I + Interferenzfiguren mit feinen gelben konzentrischen Kreisen ; hinter dem Doppelprisma aus Bernstein Be eine rote Kreisflache. Zwischen den gelben gebrochenen Strahlen sah man viele rote Strahlen, besonders reichlich hinter dem Doppelprisrna aus Quarz.

5 32a. Elektrische Strahlen deer PZatinplatte Pt X zwischen lose aufgesetzten Doppelprismen auf Paraffinkuchen. Die Strahlen des Radiators P t X zwischen 2 Doppelprismen auf Paraffin- kuchen von 120 mm Durchmesser und h mm Dicke in runden geerdeten Zinktellern wurden links und rechts gleich weit nach dem dicken und dunnen Ende des Doppelprismas aus Quarz oder Glas abgelenkt. Die gebrochenen Strahlen der beiden

Gebrochene elektrische Strahlen. 36 1

5O24' 3 10,l - 10,l 4 56 3 -14,5 14,5 5 12 5 fehlt 5 5 fehlt

Hiilften divergierten und es fehlte die Interferenzfigur hinter dem Doppelprisma.

Bei den Doppelprismen aus Bernstein und Hartgummi maren keine gebrochenen Strahlen sichtbar. Aber 15 mm hinter dern Doppelprisma lagen auf der Symmetrielinie 2 konzentrische gelbe Kreise, die Interferenzfigur unsichtbarer konvergierend gebrochener Strahlen mit positiver Ablenlrung.

Tabel le XXIa . Brechung positiv elektrischer Strahlen der Platinplatte Pt X

zwischen Doppelpriemen, lose aufgesetzt auf Paraffin (120 x h mm).

1 Ladungsfunken von 20000 Volt.

15 15

1 2 3 4

Quarz I . . . . alas . . . . . . Bernstein . . . . Hartgummi . . .

9 33. Bestimmt die Lunge a der auf das Prisrna auffalknden Strahlen die Grope der Ablenkung der gebrochenen Strahlen 3

Eine Abhangigkeit der Ablenkung der gebrochenen Strahlen Ton der GroBe des Abstandes a zwischen Doppelprisma und Radiator Ni IX, Pt X, Zn XIII, Wb XII, Pt VIII lassen die vorstehenden Versuche nicht erkennen, sobald dieser Abstand zivischen 1 und 10 mm schwankt.

Dagegen fehlte die Ablenkung fur a = 0, wenn die Doppel- prismen aus Bernstein, Quarz, Glas, Hartgummi, Tannenholz, Aluminium, Zink, Kupfer mit der gr6Bten Flache an Clem Ra- diator NiIX, WbXII, P tVII I anlagm oder mit einer Spur Wachs daran befestigt waren, so daB die Basis von Radiator und Doppelprisma den Harzkuchen beriihrte. Die aus der Hinter- flache der Doppelprisnien austretenden Strahlen standen d a m normal zu dieser Hinterflache oder bei lose aufgesetzten Prismen auch wohl normal zum Radiator.

Ich schlieBe daraus, daB die von der Radiatorflache fort- grschleuderten elektrischen Emanationen und kleinen mate- riellen Teilchen eine kurze Luftstrecke durchlaufen mussen, um so kleine Teilchen zu bilden oder in so kleine Teilchen zu zer- fallen nntcsr cleiii EinfluR der elektrischen Schwingungen oder

362 6. Quinche.

des Lichtes der elektrischen Lichtbuschel, daB sie die Substanz des diinnen Prismas, Isolator oder Metall, durchdringen konnen.

Q 34. Eblctrische Strahlen einer Platinplatte neben und einer Zinkplatte zwischen 2 Iceilen, wit Spalt zwischen den Schneiden. Strahlenbuschel und Wirbel. Um den EinfluB der freien Elek- trizitat an den Enden der Prismen auf das elektrische Feld uncl die Ablenkung der gebrochenen Strahlen zu schwachen, hatte ich in den oben Q 32 beschriebenen Versuchen 2 Keile zu einem Doppelprisma verbunden (Tab. XXI, Nr. 3, 7, 8, Fig.9, Taf.IV), so daB die Schneiden sich beriihrten. Bleibt zwischen den Schneiden ein Spalt, so kann durch diesen ein Buschel divergierender Strahlen hindurchgehen zwischen die gebrochenen Strahlen hinter dem Doppelprisma.

Die Platinplatte Pt V l I I wurde neben 2 Keile gestellt, welche auf rinen w'achsarmen Harzkuchen von 3,3 mm Dioke mit Benzol so aufgekittet waren, daB zwischen den vertikalen Schneiden ein schmaler Spalt von 1-2 mm Breite blieb. Die Keile hatten 15 mm Hohe, 3 mm Riickendicke, 30 mm Llnge bei Zink und 40 mm Lange bei Messing. Die Ablenkungen der elektrischen Strahlen sind in Tab. XXII, Nr. 1-3 (Fig. 10a b c, Taf. IV) gegeben, wenn die Platinplatte mit einem Funken der Leiclener Flasche von 25 300, 25 800, 30 700 Volt geladen und isoliert abgehoben wurde. Die 100 mm lange Beruhrungslinie der Platinplatte war bei Nr. 1 und 3 staubfrei, bei Nr. 2 rot.

Tabelle XXII. Brechung positiv elektrischer Strahlen durch zwei Keile mit Spalt

zwischen den Schneiden.

- 1 IZink. . . Zng** 4 O 5'-8 +30 -3O0-30+3O-1O01 1

2 Messing. . Me** 4 -10 -10 2 ,, . . . . . -12 -10 -

apa1t Ablenkung breite Taf. IV I m m I

Fig.1Oa

Fig.lOb 3 Hartgummi Hlr** 5 35 -14 +18 +16 -15 2 Fig.lOc

Qebrochene elektrische Strahlen. 363

Hinter den Zinkkeilen Nr. 1, Pig. 10 a liegen gelbe Strahlen mit kleiner negativer Ablenkung fur grofie Zinkdicke und rnit grofier negativer Ablenkung fur kleine Zinkdicke. Dazwischen gelbe Strahlen rnit groBer positiver Ablenkung. Alle diese Strahlen hatten 6 mm Reichweite. Daruber lagern lange mattbraune, verastelte Strahlen von 27 mm Reichweite mit - 12O und - loo Ablenkung, welche nach der Symmetrielinie hinter dem Spalt zusammenlaufen. Hinter dem Spalt liegen hintereinander 6 feine gelbe Ellipsen mit der 1,2 mm langen Haupt- achse auf der Symmetrielinie.

Moglicherweise gehoren die Strahlen mit positiver Ablen- kung zu Wirbeln, welche von der Mitte der Hinterflache der Keile ausgegangen sind; iihnlich den reiner ausgepragten Wirbeln hinter Mitte und Seiten des Doppelprismas aus Aluminium Al, (Tab. XVIII, Nr. 12, Fig. 3 a und Tab. XXIII, Nr. 4, Fig. 11, Nr. 4, Taf. IV).

Ahnliche Wirbel bilden die kurzen gelben und langen mattbraunen Strahlen hinter dem diinneren Ende des oberen Messing- keils (Fig. 10 b, Taf. IV) mit dem Strahlenbuschel, welches von einer feinen gelben Ellipse zwischen den Schneiden der Messing- keile ausgeht. Die 22 mm langen mattbraunen Strahlen sind nach der Symmetrielinie hingezogen, hinter den dunneren Teilen der Keile um - loo abgelenkt.

Hinter den Hartgummikeilen Nr. 3 liegen 1 mm breite orange Strahlen mit positiver Ablenkung und 7 mm Reichweite, sowie mattbraune feinere Strahlen mit negativer Ablenkung und 27 mm Reichweite. Zwischen den Enden der langen mattbraunen Strahlen liegen rote Strahlen gleicher Breite rnit An- schwellungen und Einschnurungen. Hinter dem Spalt zwischen den Keilschneiden ein Strahlenbundel 2 mm breiter gewundener orangefarbiger divergierender Strahlen.

Fig. 10 d, Taf. IV gibt die Photographie der positiven Staub- figuren der Zinkplatte Zn X I I I zwischen den Keilen von Glas und Quarz, welche 12 mm voneinander entfernt, rnit einem Spalt von 3,5 und 3 mm Breite zwischen den Keilschneiden, auf den Harzkuchen aufgekittet waren. Hinter dem Spalt beider Prismenpaare liegt ein Buschel gelber divergierender Strahlen; hinter dem oberen Glaskeil ein Wirbel. Buschel und Wirbel haben die Ablenkung der benachbarten gebrochenen Strahlen beeinflufit. Beide Enden des Radiators zeigen die

364 G. Quincke.

gewohnlichen gelben positiven Strahlen, aber auf diesen an1 linken Ende der Beriihrungslinie eine Reihe staubfreier Kreis- flachen nebeneinander mit aufgelagerten gelben Kreisen und einem zentralen gelben Fleck. Beim Abklingen der elektrischen Schwingungen im Radiator sind also von diesem negativ elektrische Strahlen ausgegangen. Hinter beiden Quarzkeilen er- schienen die gebrochenen Strahlen nach der Keilschneide abgelenkt, zeigen also ausnahmsweise negative Ablenkung.

Hinter allen 5 Prismenpaaren der Tab. XXII aus leitender und isolierender Substana nimmt die Reichweite der langen mattbraunen Strahlen n i t der Keildicke zu (vgl. Fig. 1 0 a b c , Taf. IV).

Q 35. Elektrische Strahlen von viereckigen Weipblechglocken. dhnliche Ablenkungen durch einfache oder Doppelprismen

wie die elektrischen Strahlen ebener Metallplatten zeigten die elektrischen Strahlen der viereckigen WeiBblechglocken Wb V I oder Wb VII, welche durch einen Funken von 25 000-30 000 Volt geladen und mit einern aufgekitteten Glasstab oder mit der Hand abgehoben wurden.

Tabel le XXIII. Brechung positiv elektrischer Strahlen einer WeiSblechglocke Wb VI

(81 x 55 x 120 mm) neben aufgeschmolzenen Prismen. 1 Ladungsfunken 24000-26000 Volt. Harzdicke 3 mm.

~

Bernstein. . . . Be* Q u a r z l + . . . QL* Zink . . . . . 2%. Aluminium . . . Al, Hartgummi . . . H%* Tannenholz . . . T q

Buchenholz . . . Bu** Zink . . . . . Zn,

Bernstein. . . . Be Tannenholz . . . Ta

99 Ta, +Ta4 Ta4

- ~

P

5020’ 5 24 4 9 2 3 2 40 3 46 3 28 4 39 2 30

5 12 5 23

- - Ablenkung

19,s 9,s

- 6 + 7 ,

19 I

15 , 15

-15,5 I -15,5

31 10 36: 16 25 3 9 ’

16,5 -14,5 13 -10

13 12,5 15

Taf. IV

Fig. 11

1 ,

I,

11

Fig. 12 9 ,

11

91

9

Die Photographien Figg. 11, 12, Taf. IV geben die Staub- figuren mit einfachen oder Doppelprismen, welche anSerhalb die Wei/j’blechglocke Wb V I nnf einen Harzknchen yon 3 n m


Dicke in einem ilbstand a von 3-5 min vom Beruhrungsviereck aufgeschmolzen waren. Die einfachen mit einem * bezeichneten Prismen stehen in den Photographien mit der Schneide nach links gegenuber der kurzen Seite, die Doppelprismen gegenuber der langen Seite des Beruhrungsvierecks von Wb VI.

In der Mitte des gelben oder staubfreien Beriihrungsvierecks liegt ein breiter roter Streifen, durch einen staubfreien Raum getrennt von den Kopfen der ungebrochenen gelben Strahlen von WbVI. Tab. XXIII gibt die Bezeichnungen der Prismen in den Photographien Fig. 11 und 12 und die gemessenen Ab- lenkungen.

Bei Nr. 6 waren 2 Doppelprismen aus Tannenholz Ta, und Ta, hintereinander aufgeschmolzen. Nach der Brechung duroh das erste Prisma folgten fur dicke gelbe 'Strahlen mit kleiner Reichweite von 3-2 mm von d w e n zu groSeren Keildicken die Ablenkungen 31, 10, 36O; nach der Brechung durch das zweite Prisma die Ablenkungen 16, 25, 39O fur feine gelbe und dazwischen liegende breitere rote Strahlen mit groSerer Reich- weite von 20-12 mm.

Hinter den dunnsten Stellen des Doppelprismas a'us Zink Zn, und Aluminium Al, (Nr. 8, Fig. 12 und Nr. 4 Rg. 11, Taf. IV) erkennt man deutlich gelbe Wirbel. Die Strahlen scheinen an und hinter den Enden der Prismen Be*, Q 1, Q*, Zn,*, Ta,, Tap, Bu*, Zn, nach der Mitte der Hinterseite hingezogen.

Auf der Symmetrielinie des Doppel- piismas Nr. 2 aus Quarz lagen in E mm Entfernulig hinter demselben 2 konzentrische gelbe Kreise von 50 und 15 mm Durchmesser als Interferenzfigur konvergierender Strahlen der linken und rechten Seite des Doppelprismas. Hinter den an den Schneiden des Quarz-Doppelkeils gebeugten S trahlen lagen in 45 mm Entfernung an der Stelle, wo die gebeugten Strahlen mit den gebrochenenzusammentreffen, 2 rote Kreisfliichenoder Flecke.

Bei den Versuchen Nr. 9 und 10 (nioht in der Photographie) lagen 32,5 mm hinter dem Doppelprisma aus Bernstein 3 konzentrische rote Kreise von 15, €46 und 4,3 mm Durchmesser. Hinter dem Doppelprisma aus Tannenholz 2 rote konzentrische Kreise von 14 und 6 mm Durchmesser.

Zwischen den Enden der gebrochenen gelben Strahlen waren 0,6 mm breite rote Strahlen mit Anschwellungen und Ein- schnurungen sichtbar bci Nr. 2 , 3 , 5 , 8 (wie in Textfigur 10b 0 39).

Interferenzfiguren.

366 G. Quincke.

Mit einem schwiicheren Laclungsfunken von + 13 300 Volt gingen die positiv elektrischen Strahlen des Radiators WbVI niclit mehr durch die Prismen Xr. 1-4 hindurch, wohl aber negativ elektrische Strahlen, denn 26-34 mm hinter den Prismen lagen bei Be* und Q-L+ eine rote Kreisflache von 15 und 7 mm, bei Zn,* und Al, 2 konzentrische rote Kreise von 7 und 2 mni Durchmesser. Ebenso fehlten die gelben gebrochenen Strahlen hinter den Doppelprismen von Hartgummi Ha, und Aluminium All und hinter den rinfachen Prismen von Messing Me,* und Tannenholz Ta,*, wiihrend hinter diesen Prismen 2 rote Kreise, 1 roter Kreis, 1 rote Kreisfliiche und 2 rote Kreise hindurch- gegangene negativ elelitrisehe Strahlen beweisen.

+

Weibblechglocke VII.

n T.' = O,??. b Fig. 6.

Versuclie rnit tler grol3en Weipblechglocke Wb V I I gaben ahnliche Resultate. %u beiden Seiten des Beruhrungsviereclis des Radiators M7b VII wurden aul3en die Doppelprismen und Prismen Ta,, All, Ha, Me*, Q, Zn,, innen Tal, Al,, Ha, Me*, Be. Zn, mit Benzol auf rien Harzliuchen von 3,3 mm Dicke aufgekittet, so daB die Flachen der Prismen in 7,8 inn1 Abstand einander parallel pgeniiberstanden (Textfigur 6 a b) . Die Blechglocke wurde zwischen die Prismen gesetzt, mit eineni Funken der Leidener Flasche von 31 700 Volt geladen, init der

Gebrochene elektrische S’trahlen. 367

Hand abgenommen und der Harzkuchen bestiiubt. Im Innern des teils roten, teils staubfreien Beriihrungsvierecks lag hinter den durch Doppelprismen aus isolierender Substanz gebrochenen Strahlen mit kleiner Reichweite ein von einem staubfreien Ringe umgebenes rotes Dreieck (die in der Textfigur 6 b schraffierte FlLche). Diese rote Flsche fehlte hinter den durch die Metall- prismen gebrochenen Strahlen rnit groBerer Reichweite. Auf dem roten Dreieck lagen in der Mitte feine gelbe konzentrische Kreise von 4 und 1,2 mm, bzw. 2 und 0,5 mm; am unteren Rande 4 rote Kreise von 1 mm nebeneinander.

Die negativ elektrischen Teilchen der Emanationen der WeiBblechglocke wurden also von den Metallprismen absorbiert, von den isolierenden Prismen durohgelassen, und hatten groBere Reichweite, als die positiv elektrischen Teilchen.

Wurde nur ein Doppelprisma aus Tarcnenholz von 5 O 30’ auBerhalb des Radiators WbVII auf den Harzkuchen aufgeschmolzen, parallel der Liingsseite und rnit dem stumpfen Winkel dieser gegenuber, so zeigte nach einem Ladungsfunken von + 22 480 Volt die positive Staubfigur ein rotes Beruhrungs- rechteck, dessen dem Doppelprisma zugewandte Seite mit 36, und dessen anstoBende halbe kurzere Seite rnit 9 roten Tropfen innen und auBen besetzt war, in gleichen Abstiinden voneinander. Vor den Kopfen der gelben positiv elektrischen Strahlen im Innern des Beriihrungsrechtecks lag ein breiter roter Streifen parallel den Liingsseiten des Rechtecks. Das rote Beriihrungs- rechteck war innen und auBen durch breite staubfreie Ringe von dem Kranze gelber Strahlen getrennt. Beide Hiilften des Doppelprismas hatten bis zu einer Dicke von 2,2 mm die positiv elektrischen Strahlen durchgelassen und um 25O nach dem dicken Ende abgelenkt, wahrend die Schneiden des Doppelprismas von einem staubfreien Raume rnit rundem Kopfe umgeben waren.

Wurde das Doppelprisma aus Tannenholz mit einem gleiohen Doppelprisma aus Hartgummi vertauscht, so war die Lkngsseite des roten Beriihrungsrechtecks von WbVII gegenuber dem Doppelprisma innen und aul3en rnit vielen roten Bogen nebeneinander besetzt. Tor den Kopfen der gelben Strahlen im Innern des Rechtecks lag wieder ein roter Streifen parallel der LSingsseite. Die bis zu 2 mm Dicke durch beide Hiilften des Doppelprismas hindurchgegangenen Strahlen waren urn 220 nach der dicksten Stelle abgelenkt.

368 G. Quineke.

Die Reichweite der gebrochenen Strahlen nahm mit der durchstrahlten Dicke ab fur beide Doppelprismen.

Bei allen Versuchen rnit der WeiBblechglocke WbVII waren also beim Abklingen der elektrischen Schwingungen des Radia- tors nach einem positiven Ladungsfunken und eineni Ent- ladungsfunken vom unteren Rande des Radiators nach den positiv elektrischen Strahlen rnit grol3er Reichweite negativ elektrische Strahlen ausgegangen mit kleinerer und groBerer Reichweite, als die der positiv elektrischen Strahlen.

0 35 a. Brechung positiv elektrischer Strahlen durch Hwt- gummiplatten mit einseitigem Keil.

Parallel dem Radiator PtVIII war eine Hartgummiplatte von 30 mm Lange, 15 mm Hohe und 0,8 mm Dicke auf den Harzkuchen in 5 mm Abstand aufgeschmolzen, cleren l i n k Seite in einen 5 mm langen scharfen Keil endete. Mit, einem Ladungsfunken von 23 100 Volt zeigte die positive Staubfigur hinter dem Keil gebrochene Strahlen mit einer Ablenkung von + 17O an der dunneren und + 28O an der dickeren Halfte. Neben dem Keil waren die positiven gelben Strahlen durch die Hartgummiplatte ungebrochen hindurchgegangen. Vor der ganzen staubfreien Beruhrungslinie des Radiators lagen in einem 9 mm breiten Streifen auf den direkten gelben Strahlen viele staubfreie Tropfen rnit rotem FuB oder staubfreie Kreisflachrn von 1,5-2 mm Durchmesser, nebeneinander oder zu clreien verbunden hintereinander (vgl. Textfigur 9 c , Q 39). Diese letzteren reprgsentieren direkte rote negativ elektrische Strahlen des Radiators, welche nach der Keilschneide urn rund loo, 20°, 30° abgelenkt sind.

Bei einem ahnlichen Versuch war eine Hartgummiplat te von 60 x 15 x 1,9 mm und einseitiger 28 mm langer Keil- schneide mit 2 WachsfiiBchen auf den Harzkuchen lose aufgesetzt, in 3 mm Abstand von dem Radiator ZnXIII. In der Staubfigur mit einem Ladungsfunken von 24 000 Volt lagen dicht hinter der Hartgummiplatte viele gelbe Strahlen nebeneinander, normal zur fast staubfreien Beriihrungslinie und in diesen gelben Strahlen 16 staubfreie Kreisflachen von 1,272 mm Durchmesser, zum Teil mit einem aufgelagerten konzentrischen gelben Kreise und einem gelben Fleck in der Mitte. Auf einer staubfreien Kreisflache umgeben 6 kleine gelbe Kreise einen kleinen gelben Kreis (vgl. Textfigur 11 4, $ 39).


Nr.

0 36. iMittlere Ablenkung gebrochener positiv elektrischer Strahlen.

Die starken Schwankungen der Ablenkung der gebrochenen Strahlen fur dasselbe Prisma bei den in 0 26-35 aufgefuhrten

Tabelle XXIV. Mittlere Brechnng positiv elektrischer Strahlen.

P Ablenkung Mittel Prima v 2 v 3 v 4 v 5 v v

Einfache Prismen. 1 Bemtein . . . 5,3O loo 2o12O 440

I1 5,3 -10 2 Hartgummi . . 5 10,2 19,5 3 Clas. . . . . 5 8,2 17

4 Quarz+ . . . 5,4 11,5 21 5 l ) I . . . 5,4 12,l 2112 30° 6 Tannenholz . . 5,5 6 22

1 , . . 5,5 - 6 - 26 7 Zink. . . . . 4 -1012 -19 -30

8 i Hartgummi . . 2,5 10,l 16

, , . . . . . 5 - 6

18 30 , , . . . . . 4

11 . . 2,5 - 7,6 9 1 Stahl . . . . 2 1 -13,5

10 11

12 13 14 15 16

17

1014"

919 - 10

8,s - 6 11 1019 616

- 7,3 - 9,9

915 9

- 13,5 - 7,6

Bernstein . . . Hartgummi . . alas . . . . . Qnarz+ . . . ),I . . .

Tannenholz . . Zink. . . . . Messing . . .

11 * .

, ) . . . . .

10 19,5 18

- 18 ~ l1

8,5 - 14 - 14

6 12 18,5 23

18 30 -10,2 -19 -30

- 9,7

919 10

- 9

- 7 - 7

6

895

- 9,9 995

- 9,7

Messungen ruhren zum Teil von Luftstromungen und Luft- wirbeln her, welche an den Kanten und der Hinterseite der Xeile auftreten, zum Teil von den Schwierigkeiten der Messung bei gewundenen oder vergstelten Strahlen. Aber die Ablen- kungen durch dasselbe Prisma liegen oft, auch bei verschiedenen

Annalen der Physik. IV. Folge. 43. 25

370 G. Quincke.

Versuchen, nahe denselben Werten cp, 2g7, 3q3, 4q4 597, wobei mit Substanz und Winkel des Prismas wechselt.

Die GroSe der Ablenkungen paralleler Strahlen durch dasselbe Prisma oder Doppelprisma wurde als Ordinate auf einer geraden Linie eingetragen. Die Endpunkte der Ordinsten lagen in einzelnen Gruppen nahe beieinander, fur verschiedene Ra-

Tabe l l e XXV. Mittlere Brechnng positiver elektrischer Strahlen.

2 ;

- - h’r. __ ~

18

19

20 21 22 23 24

25 26 27

+ 20 32 31 I

~~

Doppel- prisma

Bernstein . . Hartgummi . Glse . . . Quam _L . . Tannenholz . Zink . . . Kupfer. . . Aluminium . Stahl . . .

-

9 , - - ’?

97 J-*-

7, . . .

Hartgummi . Tannenholz . Zink . . . Kupfer. . . Aluminium .

9 , a * -

$9 * - -

I9

Ablenkung cp 2 9 39 4 9 5 9

10,3 20,1° 32.6O 580 ~~

16 25 11 19,6 29,l 38

- 11 9 18 26 9,8 [15,8] 20,5 10 [15,9] 20,6 32 10,3 [l8,l] 26,5 34 52

6 12 24 - 7 [-11,6] -15,5

- 10,5 - 16 -11,4 [-151 -23 - 20

19 28,6 11,8 22 33 52

4- 11,3 -13 -20

- 10 -16,7 -30 + 10 - 9,6 - 18,8

- ~

Mittel cp

10,6O

10 -11

10 10 11,9

- 7,3 6

- 9 -11,5 - 20

__ __

892

899

9,5 11,7

11,3

10

10

- 6,6

- 9,l - 9,5

diatoren in iihnlicher Lage. Durch Schatzung wurde fur jede Gruppe der gemeinsame Schwerpunkt der Ordinatenenden bestimmt und mit dieser rohen graphischen Methode der mittlere Wert 97, 2y,3y,4y7 5 y der vorstehenden Tabb. XXIV und XXV gefunden. Die letzte Spalte der Tabellen gibt das arithmetische Mittel der einzelnen QI einer Horizontalreihe.

Die eingeklammerten Ablenkungen in Tab. XXV, Nr. 21 bis 24, 26 (welche nahezu das Mittel der benachbarten Zahlen der-

Gebrochene e2ektrigche Strahlen. 371

selben Horizontalreihe sind) wurden bei der Berechnung der Mittelwerte tp der letzten Spalte nicht benutzt, da sonst die kleinsten beobachteten Ablenkungen 2cp sein wurden.

Die negativen Ablenkungen durch isolierende und die positiven Ablenkungen durch metallische Prismen sind in die Tabb. XXIV und XXV mit aufgenommen, obwohl sie nur vereinzelt beobachtet wurden. Positive und negative Ablen- kungen durch dasselbe Prisma haben haufig nahezu gleiche GroBe.

In Ubereinstimmung mit der Ablenkung paralleler positiv elektrischer Strahlen durch’ Prismen zeigt eine Konvexlinse aus Quarz (vgl. unten

und eine Hohllinse aus Glas eine negative elektrische Brennweite von -25,5 mm, welche elektrischen Brennweiten 7 bis 4mal kleiner waren, als die optische Brennweite derselben Linse.

Weitere Versuche mussen entscheiden, ob wirklich die Ab- lenkungen durch dasselbe Prisma genau ganze Vielfache derselben GroBe tp sind.

Im ubrigen sind die Gesetze der Ablenkung oder Brechung der positiv elektrischen Strahlen durch isolierende oder metallische keilformige Prismen recht verwickelt und die Kriifte noch unbekannt, welche dabei mitwirken.

Eine Beugung der elektrischen Strahlen durch das porose Prisma, ahnlich der Beugung der Lichtstrahlen durch Gitter, ist unwahrscheinlich, da dann bei demselben Prisma gleichzeitig positive und negative Ablenkungen gleicher GroBe auftreten miifiten, wiihrend ich bei isolierenden Prismen vorwiegend positive, bei metallischen Prismen vorwiegend negative Ablenkung gefunden habe.

Man konnte vermuten, daB die elektrischen Emanationen des Radiators in dem elektrischen Felde innerhalb des keilformigen Prismas verschieden abgelenkt werden &us der fruheren Bahn, je nach elektrischer Ladung, Masse und Substanz der fortgeschleuderten Teilchen. Die elektrischen Kriifte und der elektrische Druck sind an den verschiedenen Stellen des keilformigen Prismas verschieden und wechseln mit der Zeit, wfihrend des Abklingens der elektrischen Schwingungen im Ra- diator, deren Schwingungsperiode und Amplitude wieder durch das benachbarte Prisma beeinflufit wird. Auch ist zu beruck-

38) eine elektrische Brennweite von 2 x 12,5 3 x 11,s 4 x 12,5 mm

25 *

372 G. Qrincke.

sichtigen, daB aus den Kanten und besonders aus der Schneide des Keils Elektrizitiit rnit elektrischen Lichtbiiacheln ausstromt unter der Wirkung der elektrischen Influenz des Radiators und der in diesem abklingenden elektrischen Schwingungen.

Die Verschiedenheit der elektrischen Krafte im Prisma beweisen auch meine Versuche uber den elektrischen Schatten keilformiger Prismen, dessen Intensitat in einem konstmten elektrischen Kraftfelde bald fur die groBte, bald fiir die kleinste Keildicke ein Maximum ist. Ich werde auf diese Versuche an einer anderen Stelle naher eingehen.

Aber in den durch die Prismen gebrochenen Strahlen treten auch gelbe und rote oder positiv und negativ elektrische Strahlen nebeneinander mit gleicher Ablenkung auf. Daraus folgt, daB Sinn und GroBe der Ablenkung dieser Strahlen nicht durch die elektrische Ladung der einzelnen vom Radiator fortgeschleuderten Teilchen bestimmt sein kann.

Eine verschiedene Ablenkung bei verschiedener Reichweite spricht fur einen EinfluB der Geschwindigkeit der elektrischen Emanationen in Luft und im Prisma auf die GroBe der Ab- lenkung. Anderseits spricht die gleiche Ablenkung der gebrochenen Strahlen bei Ladungsfunken groBer und kleiner elektrischen Spannung oder bei verschiedener Lange oder Reich- weite a der auf das Prisma auffallenden Strahlen gegen einen solchen EinfluB der Geschwindigkeit, welche mit dem durch- laufenen Wege und der Annaherung an die Harzoberfliiche rerzogert, und schlieBlich 0 wird.

Negativ elektriache Strclhlen.

$ 37. Brechung negativ elektrischer Strahlen. Bei den negativ elektrischen Staubfiguren 1aBt sich die

Ablenkung durch ein Prisma nicht direkt messen, da die langen Strahlen normal zur strahlenden Radiatorflache fehlen, wie Textfigur 7 a b zeigt, wo auf einem Harzkuchen aus Kolo- phoniumwachs von 2 mm Dicke die Zinkplatte ZnXIII zwischen zwei aufgeschmolzenen Doppelprismen aus Quarz und Glas, oder Hartgummi und Bernstein (in der Figur mit Q, G1, Ha, Be bezeichnet) mit einem Ladungsfunken von - 26 500 Volt geladen war. Die hellen gebogenen Streifen in der Photographie hinter der Mitte der Doppelprismen aus Quarz und Glas waren gelb, wiihrend hinter den Enden des Quarzprismas rote Flecke


lagen, welche wie die rote Beruhrungslinie cles Radiators durch einen breiten stsubfreien Giirtel von einer mit gelbem Staub bedeckten Fliiche getrennt waren. Durch das Doppelprisma aus Quarz waren also negativ elektrische Strahlen hindurchgegangen, an den Enden mit Q G1 Ha Be groSerer Intensitat als in der Mitte. Auf diese waren beini -4bklingen der elektrischen Schwingungen im Radiator positiv elelitrisehe Strahlen gefolgt, welche init positiver Ablenkung nach demdickeren Teile des Doppelprismas gebrochen wurden und die vor- her negativ elektrische Ober- flache des Harzkuchens neutralisiert hatten, die dann nach dem Bestauben staubfrei erscheint. Auch hinter den Doppelprismen von Glas , Hartgummi und Bernstein erscheinen iihnliche staubfreie Flachenstucke, aber von geringerer Brei te.

Hinter den dickeren Stellen des Doppelprismas aus Quarz wachst scheinbar dieReichweite der negativ elektrischen Strahlen mit der durchstrahlten Prismadicke.

In den negativen Staubfiguren mit dem Radiator Zn XI11 (vgl. Textfigur 7 a b) liegen E mm hinter den Doppelprismen Q, GI oder Ha, Be nahe der Symmetrielinie 2 kleine staubfreie Kreisflachen oder 2 kleine gelbe Kreise von 3-4 mm Durch- messer hintereinander auf einer groSeren gelben Kreisflache von 12 mm oder in einem gelben Kreise von 14 nini (Textfigur 11 C,

9 39). Es sind die Interferenxfiguren konvergierender gebrochenrr positiv elektrischer Strahlen.

I n der positiven Staubfigur clesselben Radiators ZnXIII mit roter Beriihrungslinie liegen E mm hinter den Doppelprismen Ha und Be (Fig. 7 b , Taf. IV) 2 gelbe Kreisflachen von 4 n m hintereinander auf roten Kreisflachen von 12 und 14 lnm. Es war

b a Zinkplatte XIII.

Fig. 7.

mit Ladungsfunken - 26 500 Volt + 27 200 Volt und Doppelprisma Q G1 Ha Be Ha Be

E = 31 27 20 26 mm 27 20 mm.

374 G. .QuincRe.

Bei iihnlichen Versuchen auf einer Hartgummiplatte von 2 mm Dicke mit einem Ladungsfunken von -20400 Volt lagen 25 bzw. 30 mm hinter den Doppelprismen aus Quarz und Glas 2 konzentrische gelbe Kreise auf staubfreien Kreis- flachen.

Diese Interferenzfiguren beweisen unsichtbare gebrochene positiv elektrische Strahlen in der negativen und unsichtbare gebrochene negativ elelhische Strahlen in der positiven Staub- figur des Radiators Zn XI11 hinter den isolierenden Doppel- prismen.

Man kann bei den negativen Staubfiguren die Ablenkung durch ein Prisma auch in folgender Weise direkt beobachten. Die negativen Staubfiguren quadratischer Metallglocken zeigen

gelbe Streifen kings den Diagonalen des quadratischen Beriihrungsringes des Radiators an den Stellen, wo die Id-1 negativen Strahlen der 4 Quadratseitenzusammentreffen. Diese Diagonalstreifen werden verschoben, wenn man

Fig' die negativ elektrischen Strahlen zweier benachbarter Quadratseiten durch einen Keil von 30 mm Lange, 15 mm Hohe und 3 nim gr6Bter Dicke hindurchgehen laBt (Textfigur 8).

Stellt man unter die WeiBblechglocke Wb V auf einen Harz- kuchen aus Kolophoniumwachs von 2,5 mm Dicke einen aufgeschmolzenen Quarzkeil Q I mit der Vorderflache normal zur Diagonale der quadratischen Beriihrungslinie zwischen Mitte und Ecke des Quadrats, liil3t einen Funken aus dem Knopf der auf -20000 Volt geladenen Leidener Flasche nach der Mitte der oberen Glockenkante iiberschlagen und hebt die Glocke isoliert ab, so zeigt sich nach dem Bestauben des Harzkuchens in der negativen Staubfigur die Beriihrungslinie rot und die gelbe Diagonale hinter dem Quarzkeil um - 3 mm nach der Keilschneide verschobm (Fig. 13, Q I , Taf. IV). Die negativ elektrischen Strahlen wurden also durch den Quarzkeil umgekehrt abgelenkt, wie die positiv elektrischen.

Xhnliche negative Verschiebungen der Diagonalstreifen zeigten lose aufgesetzte Prismen von Glas, Hartgummi, Bernstein uncl Tannenholz. Fig. 13 GlO, Hao, Beo, TaO, Taf. IV gibt eine Photographie dieser negativen Staubfiguren, Tab. XXVI eine clbersicht der Verscliiclbungen nach der Keilschneide.

In positiven Staubfiguren desselben Radiators erscheint der Diagonalstreifen durch isolierende Prismen nach dem Rucken

Gebrochene elehtrische Strahlen. 375

des Keils verschoben. Bei einem aufgeschmolzenen Prisma aus Tannenholz von 5,3O betrug die Verschiebung + 2 mm (Fig. 1-1, Taf. IV).

Verwendet man fur die negativen Staubfiguren rechteck- fiirmige Glocken, so treten auf den Halbierungslinien des rechten Winkels in den Ecken des Beriihrungsrechtecks des Radiators gelbe Streifen auf, welche durch aufgesetzte Prismen ebenso verschoben erscheinen, wie die gelben Diagonalstreifen der quadratischen Glocken.

'Tabelle XXVI. Brechung negativ elektrischer Strahlen der WeiSblechglocke Wb V

auf Harzkuchen von 2,5 mm Dicke. -20000 Volt.

Nc - -

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

Prisma

Quarz I Achae . &I Glaa . . . . . OG1

), . . . . . G1 ,) . . . . . OG1

Hartgummi. . . OHa Bernstein . . . OBe Tannenholz . . OTs Zink . . . . . OZn ,, . . . . . OZn

l, (WbXVII)OQi

- - P

5O 24 5 24 4 56 4 56 4 56 5 29 4 23 5 25 4 3 4 3

-~ --

Verschiebung mm

- 3 - 3 -6 -12 - 3,2 -3 +3 -3 - 6 + 3 +8 - 4 - 5 - 3,3

- 5 -7,7 -10 - 8

- raf. IV

Fig. 13

Fig. 13

Fig. 13 71

11

Bei Wiederholung der Versuche fand ich in der negativen Staubfigur fur das Prisma aus Quarz und Glas zuweilen auch eine Verschiebung der gelben Streifen von - 6 mm, bei Quarz auch - 12 mm, also doppelt oder viermal so groB als gewohnlich. Mit der WeiBblechglocke Wb V und einem Ladungsfunken von - 20 500 Volt erschien der gelbe Diagonalstreifen hinter dem aufgeschmolzenen Glaskeil um - 3 mm nach der Schneide, und gleichzeitig um 3 mm nach dem Rucken des Keils verschoben. Mit einemLadungsfunken von - 21800 Volt fand ich die Verschiebungen - 6 und + 8 mm. Hinter einem Zinkkeil war der 'Diagonalstreifen um - 5 oder - 10 mm nach der Keilschneide verschoben.

Negative Staubfiguren mit keilformigen Zwischenplatten auf Pech und Hartgummi. Bei negativen Staubfiguren der WeiB- blechglocke Wb IV konnte ich auf runden Pechkuchen von

376 G. Quineke.

120 mm Durchmesser uiid h inin Dicke hinter lose aufgesetzten Prismen feine gelbe positiv elektrische Strahlen mit negativer Ablenkung nach der Keilschneide beobachten. Die quadratische Beriihrungslinie des Radiators war rot, mit roten Tropfen besetzt. Die Diagonalstreifen waren in den Ecken des Qua- drates rot, in der hfitte des Quadrats gelb. Tab. XXVII gibt die geniessenen sblenkungen.

Tabel le XXVII. Negative Staubfigur.

Brechung gelber positiv elektrischer Strahlen der WeiSblechglocke Wb IV durch Prismen (30 x 15 x 3 mm), lose aufgesetst auf runden Pechkuchen

(120 x h mm).

Nr. Prisma Ablenkung

. . . . . . 1 Quarz+. 5O24 2 ,, 1. 5 2 4 3 Glas 4 56

. . . . . . . . . . . . . .

- 210 - 23,5 - 13,6 I +75

8,3 8,3 8,3

+ 10 - 8 ! -11

Interferenzfiguren der elektrischen Strahlen negativer Staub- figuren auf einer runden Hartgummiplatte von 303 x 2 mm uber einer geerdeten Zinkplatte rnit dem Radiator Zn XI11 und einem Ladungsfunken von - 20400 Volt habe ich beobachtet hinter Doppelprismen aus Glas und Quarz nahe der Symmetrielinie. Es waren gelbe Kreise auf staubfreier Flache, 30 mni bzw. 25 mm hinter Clem Prisma. Beim Bestauben der unteren Flache der Hertgumniiplatte zeigten sich unter den1 Doppelprisma aus Quarz undeutliche gelbe Strahlen mit positiver Ablenkung nach der clicksten Stelle des Doppelkeils.

Gewohnlich werden die negativ elektrischen Strahlen durch lreilformige Prismen aus Quarz, GIas, Hartgummi, Bernstein, Tannenholz, Zink nach der Keilschneide abgelenkt, umgekehrt, \vie :lie positiv elektrischen Strahlen. Jedoch treten in seltenen Fdlen auch bei negatir elektrischen Strahlen Ablenkungen


doppelter und vierfacher GroBe oder Ablenkungen in umge- kehrtem Sinne und von gleicher GroSe auf.

9 38. Brechung durch finsen. LLBt 'man die parallelen elektrischen Strahlen eines rnit

einem positiven Flaschenfunken geladenen Radiators statt auf ein Prisma auf eine konvexe Halblinse fallen, so konvergieren oder divergieren die gebrochenen Strahlen nach oder von einem elektrischen Brennpunkt, welcher f mm hinter oder Tor der Linse auf der Linsenachse liegt. Die elektrische Brennweite f ist weit kleiner als die optische Brennweite P der Linse. Die folgende Tabelle XXVIII gibt einige Messungen mit Halb- linsen aus Quarz und Glas fur verschiedene Radiatoren (vgl. Tab. XVI, 0 29) rnit positiven oder negativen Ladungsfunken von S Volt. Die Halblinsen waren halbe elliptische Brillen- linsen aus Bergkristall von 39mm Breite, 14mm Hohe, 2,4mm grol3ter Dicke und 336 mm Brennweite, mit Flachen normal zur optischen Achse. Die konvexen Glaslinsen waren halbe runde Brillenglaser von 30 mm Breite, 14 mm Hohe, 2,5 mm grol3ter Dicke und 360 mm Brennweite. Die halben bikonkaven Hohllinsen aus Glas (Tab. XXVIII Nr. 18-24> von 40 mm Breite und 20 mm Hohe waren an der dunnsten Stelle 0,5 mm dick und hatten eine negative OptischeBrennweite von -100 mm. Die Halblinsen standen meist 3-4 mm, bei Nr. 9 und 10 der Tab. XXVIII 5 mm, bei Nr. 15 8 mm hinter der Radiatorflache auf Harzkuchen von 1-3 mm Dicke. Bei Nr. 24 25 auf runden Pechkuchen von 120 x 4,4 mm.

Bei Nr. 3 und 4 waren 2 Halblinsen aus Quarz hintereinander auf den Harzkuchen aufgeschmolzen. Figg. 15 und 16, Taf. IV gibt eine Photographie von Nr. 2 und 3 in 0,42 und 0,22 natiirlicher GroSe.

Bei Nr. 2 war die staubfreie, bei Nr. 3 und 8 die rote Be- riihrungslinie des Radiators auf der vorderen Seite mit vielen staubfreien Tropfen besetzt, welche in den gelben Strahlen rnit groI3erer Reichweite eingebettet waren. Ebenso lagen bei Nr. 12 vor der staubfreien Beruhrungslinie neben- und hintereinander viele staubfreie Kreisflachen von 1 mm Durchmesser rnit einem gelben Punkt in der Mitte. Die staubfreien Tropfen und Kreisflachen beweisen fur diese positiven Staubfiguren eine starke Strahlung von negativer Elektrizitiit, welche auf die positiv elektrische Strahlung gefolgt ist beim Abklingen der elelr. trischen Schwingungen in dem Radiator.

378

1 336 Wb IV 50 2 336 Pt VIII 25 3 168 Pt x 23 12 12 23 4 168 Ni XI 25 5 336. Ni XI fehlt 6 336 Wb XVIII 9 7

7 336 Wb XII 77

8 336 zn XI11 7)

9 336 Zn XI11 1 ,

G. Quiricke.

Trtbelle XXVIII. Positiv und negativ elektrische Strahlen.

Brechung durch Linsen.

50 41 iy::: IFig.15

18 36 27300 Fig.16 32 21 000 34 18 600 32 19 200 42 29 250

13 39 30 000 42 -31 000

f E Taf.lV ~-

mm

15 Pt x fehlt 16 ::: 1 CU x n 1 18 -100 Wb IV - 24

,, 17 360 Zn XI11

15 33 53 71 I 20500 26 38 21 000 36 - 30 000 13 I 20~00 i

Zn XIII

21 -100 Zn XI11 22 -100 Pt x 231-100 Pt X

fehlt 27 30 000 17 40 -31 600

77 49 -31 600 ,? 50 - 20 600

77 45 -21 300


unter negativ elektrischen Lichtbuscheln auftreten. Die elektrische Brennweite der zentralen gebrochenen Strahlen war halb so groB als die der Randstrahlen.

Ein einziges Ma1 (bei Nr. 14) fand ich die positiv elektrischen Strahlen durch die konvexe Halblinse aus Quarz divergierend gebrochen. Die negative Brennweite der Randstrahlen war halb so groB als die der zentralen Strahlen, umgekehrt wie bei Nr. 3 mit positiver elektrischer Brennweite. Die Brenn- weiten schwanken um ganze Vielfache derselben GroBe fur dieselbe Linse, ahnlich wie die Ablenkungen cler positiv elektrischen Strahlen durch dasselbe Prisma (0 36).

Bei Kr. 3 und 4 mit den Radiatoren Pt X und Wb I V lagen zwischen den feinen gelben gebrochenen Strahlen 0,6 bis 1 mrn breite rote Strahlen mit Anschwellungen und Einschnii- rungen.

Hinter den Quarzlinsen sah man E mm von ihnen entfernt nahe der Achse der Linsen gelbe, staubfreie oder rote Kreise und Kreisflachen von 2, 6, 12 und 18 mm Durchmesser, ahnlich den Interferenzfiguren hinter Doppelprismen (9 30-35). 60 lagen E mm hinter den Quarzlinsen 2 gelbe konzentrische Kreise bei Nr. 1 und 13; 2 rote konzentrische Kreise von 6 und 2 mm bei Nr. 2 und 4; 2 gelbe konzentrische Kreise auf roten Kreisflachen oder Flecken bei Nr. 5, 6, 10, 11 ; bei Nr. 8 39 und 13 mm hinter der Quarzlinse eine gelbe Kreisflache von 18 mm und eine rote Ellipse von 5 x 3 mm; bei Nr. 12 eine gelbe Kreisflache von 14 mm. In der negativen Staubfigur Nr. 9 lag ein gelber Fleck 42 mm hinter der Quarzlinse.

Hinter den konvexen Halblinsen aus Glas konnte man keine gebrochenen Strahlen erkennen, aber E mm hinter denselben gelbe Kreise in nahezu gleichen Abstanden voneinander bei Nr. 15. Bei Nr. 16 2 Paar konzentrische Kreise hintereinander von 10 und 4 bzw. 8 und 2 mm Durchmesser. Bei der negativen Staubfigur Nr. 17 lagen 2 konzentrische staubfreie Kreise hinter der konvexen Glaslinse.

Die divergierend gebrochenen elektrischen Strahlen der halben Hohllinse aus Glas bei Nr. 18 kamen von einem Punkte, welcher 24 mm vor der Linse lag. Die elektrische Brennweite war der optischen und ebenfalls negativ. 13 mm hinter der bikonkaven Glaslinse lag eine staubfreie Kreisflache von 8 mm Durchmesser , als ob hier negativ elektrische Strahlen mit

380 G . Quincke.

positiver Brennweite hinter der Hohllinse zusammengetroffen wiiren. Bei der positiven Staubfigur Nr. 39 fehlten die gebrochenen Strahlen, aber 27 mm hinter der Hohllinse lag eine gelbe Kreisflache von 18 mm, als ob positiv elektrische Strahlen mit negativer Ablenkung nach der dunnsten Stelle der Glaslinse gebrochen waren. Dabei hatte die Glaslinse Nr. 19 gleichzeitig mit der Quarzlinse Nr. 8 vor dem Radiator Zn XI11 mit starker negativer Strahlung gestanden.

Bei den negativen Staubfiguren Nr. 20 bis 23 waren keine gebrochenen Strahlen hinter den Hohllinsen aus Glas sichtbar, aber es lagen E mm hinter der Halblinse gelbe Kreisflachen ron 15, 16, 15 und 12 mm Durchmesser.

Auch wenn scheinbar keine Strahlen clurch die Halb- linsen aus Quarz oder Glas hindurchgingen, waren diese Kreise und Kreisflachen wahrzunehmen. Sie beweisen fur positive und negative Staubfiguren die Ablenkung positiv und negativ elektrischer Strahlen nach dem dicksten Teile der Quarzlinse, bzw. dem dicksten oder dunnsten Teile der Glaslinsen. Die positiven Staubfiguren Nr. 24 und 25 auf runden Pechkuchen \-on 120 mm Durchmesser und 4,4 mm Dicke zeigten hinter der lconkaven Glaslinse divergierende, hinter der konvexen Glaslinse konvergierende Strahlen mit einer elektrischen Brenn- weite von - 27 und 50 mm.

Durch Linsen aus Quarz und Glas werden also die elektrischen Strahlen der positiven und negativen Staubfiguren ahnlich gebrochen, wie durch Prismen aus Quarz und Glas. Als sichtbare Strahlen mit positiver und negativer Ablenkung und als unsichtbare Strahlen, welche gelbe, staubfreie und rote, positive und negative Interferenzfiguren bilden. Die Ablen- kungen durch dieselbe Linse stehen imverhiiltnis kleiner ganzer Zahlen 1, 2, 3.

$ 39. Ubersicht der Brechung und Reichweite positiv und rLegativ elektrischer Strahlen.

Die in $26-38 beschriebenen Versuche zeigen, daJ3 bei den positiven Staubfiguren positiv und negativ elektrische Strahlen, und ebenso bei den negativen Staubfiguren negative und positiv elektrische Strahlen vom Radiator ausgehen konnen.

Die positiv elektrischen Strahlen eines Radiators werden yon einem in ihren Gang eingeschalteten keilformigen Prisnia bis zu Dicken von 2-3 mm durchgelassen.

Gehochene elektrische Strahlen. 381

Die positiv elektrischen Strahlen von Phtinhalbkugeln wurden von keilformigen Prismen aus isolierender Substanz, Bern- stein, Quarz mit Flachen parallel und senkrecht zur optischen Achse, Glas, Hartgummi, Pech, Schellack, nach dem dicken Ende des Keils abgelenkt. Diese positive Ablenkung schwankte rnit Einfallswinkel und Lange der auffallenden Strahlen. Fur normal auf die Mitte des Prismas auffallende Strahlen von 3 mm Lange war die positive Ablenkung bedeutend groBer als die Ab- lenkung von Lichtstrahlen oder elektrischen Transversalwellen durch dasselbe Prisma.

Die parallelen positiv elektrischen Strahlen won 1-10 mm Lange eines Radiators mit ebenen Fltichen aus Platin, WeiBbleoh, vernickeltem Messing, Zink, Magnesium werden von einfachen oder Doppelkeilen aus Bernstein, Hartgummi, Glas, Quarz, Tannenholz, Zink, Kupfer, Aluminium, Stahl, welche auf den Harzkuchen aufgeschmolzen, mit Benzol aufgekittet oder lose aufgesetzt sind, nach dem dicken und dunnen Ende der Pris- men abgelenkt um Winkel & cp oder nahezu um ganze Viel- fache dieses Winkels.

Prismen vom brechenden Winkel 5 O und 3 O konnen nahezu gleiche Ablenkungen geben. Die Winkel Q) schwanken, je nach der Substanz des Prismas, zwischen 6 und 12O.

I n den meisten Fallen werden die positiv elektrischen Strahlen der positiven Staubfiguren von den keilformigen Pris- men aus isolierender Substanz nach dem dicken Ende, von Prismen aus Metall nach dem dunnen Ende der Prismen abgelenkt.

Die Reichweite der gebrochenen positiv elektrischen Strahlen nimmt immer mit wachsender Dicke des durchstrahlten Prismas ab bei Prismen aus isolierender Substanz, und zu bei Prismen aus Metall.

Negativ elektrische Strahlen der negativen Staubfiguren werden durch isolierende Prismen und einen Zinkkeil nach dem dunnen Ende des Prismas abgelenkt. Von einem Glas- prisma in seltenen Fallen auch nach dem dicken Ende.

Beim Abklingen der elektrischen Schwingungen des Ra- diators erregt das Auftreten und Verschwinden der elektrischen Krafte in einem Metall oder Dielektrikum elektrische Krafte entgegengesetzter oder gleicher Richtung analog den Induk- tionsstromen in Metalldrahten, welche wir SchlieBungs- oder Offnungsstrom nennen.

G. Quincke.

Infolge clieser elektrischen Krafte gehen sowohl in den positiven, wie in den negativen Staubfiguren vom unteren Rande des Radiators positiv elektrische und negativ elektrische Strah- len oder positiv und negativ elektrische Lichtbuschel am, gleichzeitig in gleichen AbstBnden nebeneinander (vgl. Ann. 32. 1910. 0 1-3, 5, 10. p. 91-93, 97, 107, 121. Fig. 8, Taf. IV) und clurch staubfreie RBume voneinander getrennt, oder nacheinander. Die elektrische Ladung einer Stelle der Harzober- flache kann durch eine spatere entgegengesetzte Strahlung ge- schwacht, neutralisiert oder entgegengesetzt elektrisch werden und nach ciem Bestauben sehr schwach gefgrbt, staubfrei oder anders gefarbt erscheinen, als der friiheren Strahlung entspricht. Lage, Form und Farbe der benachbarten Strahlen er- lauben meist zu entscheiden, ob die staubfreien Stellen von positiv oder negativ elektrischen Strahlen herruhren.

Die positiven Staubfiguren enthalten positiv und negativ elektrische Strahlen oder Emanationen positiv und negativ elektrischer Teilchen, welche vom Radiator beim Abklingen der elektrischen Schwingungen direkt fortgeschleudert werden oder sich in dem Schwarm fortgeschleuderter + und - elektrischer Teilchen - Metall, Luft, ionisierter Luft, Elektronen oder sehr leichter unbekannter Materie -. bilden und abspalten.

Die von den keilformigen Prismen abgelenkten Strahlen entstehen aus den schon vom Radiator fortgeschleuderten Teil- chen, da sie eine Luftstrecke von mehr als 1 mm LBnge durchlaufen haben mussen ( 0 33), um brechbare Strahlen zu liefern.

Von der Substanz des Prismas hangt es ab, ob bei den positiven Staubfiguren negativ elektrische Emanationen aus dem Prisma austreten.

In den positiven Staubfiguren lassen sich auf, zwischen und hinter den direkten oder gebrochenen gelben, positiv elektrischen, Strahlen 3 verschiedene Arten negativ elektrischer Strahlen unterscheiden :

a) Negativ elektrische Strahlen mit kleiner Reichweite I,,

b) Negativ elektrische Strahlen mit mittlerer Reichweite l,,

c) Negativ elektrische Strahlen n i t groBer Reichweite l,,

etwa bis 5 mm.

etwa 20-50 mm.

> 50mm.


a) Negativ und positiv elektrische Strahlen mit kleiner Reich-

I n den gelben Strahlen nahe der Oberfliiche des Radiators liegen oft rote oder staubfreie Tropfen und KreisflBchen und in diesen staubfreien KreisflBchen wieder feine gelbe Kreise und

T a b e l l e XXIX. Negativ elektrische Strahlen kleiner Reichweite I,.

Rote und ataubfreie Tropfen oder Kreisfliichen lagen

weite 1,.

in den direkten Strahlen. mit Radiator neben Doppelprisma Tabelle _ _ Pt x Zn, Cu, All0 XIX, 1,2,7 Pt VIII Me** Ha** XXII, 2, 3 P t VIII G1** &" XXII, 4, 5 Wb VII Ta Ha 8 35 Pt VIII Hartgummiplatte mit Schneide 8 35a rnit Radiator zwischen Doppelpriemen P t VIII Bu* Ha,* XXI, 5, 6

Pt VIIE Be Q.L XXI, 13, 14

LBe XX, 13,14 Wb XLI Wb XIL Q m XX, 15, 16

Pt VIlI Ta** H+** XXI, 7, 8

Zn XI11 GI Q.L xx, 9,lO

Pt VIIL Quarzlinse XXVIII, 2 P t x 99 XXVIII, 3 Wb XVIII, Mg XX 7, XXVIII, 6,12

-

Tafel IV Fig. 4a b c Fig. 10 b c Fig. 10d

Textfigur 9 c

Fig. 5, Nr. 5, 6. Fig. 5, Nr. 7, 8 Fig. 5, Nr. 13,14 Fig. 7c Fig. 8a Fig. 8 b Fig. 15 Fig. 16

in den direkten und gebrochenen S t r a h l e n mit Radiator neben Doppelprieme Ni IX Al, XVIII, 1, 2 Fig. 3a rnit Radiator zwiachen Doppelprismen Zn XI11 cu, cu, xx, 3, 4 Fig. 70 Pt VILI ZnO Cuo XXI, 21, 22 Fig. 9 bis Pt VIII Q Zn XIIL Hartgummiplatte mit Schneide 8 35a

XXI, 14 Fig. 9, Nr. 14

Ellipsen nebeneinander oder exaentrisch. Dies beweist, daB von dem durch einen positiven Ladungsfunken erregten Radiator beim Abklingen der elektrischen Schwingungen nach den positiv elektrischen Strahlen auch negativ elektrische Strahlen mit kleiner Reichweite ausgegangen sind, von grol3erer Inten- sitat, als die friiheren positiv elektrischen Strahlen derselben Radiatorstelle. Nach den negativ elektrischen Strahlen wieder

384 G. QuincRe.

positiv elektrische Strahlen von kleinerer Reichweite 2,. Auch ohne isolierende oder metallische Zwischenplatten treten solche intensive negativ elektrische Strahlen auf, wie die Staubfigur 3 5, Fig. 10a, Taf. 11, Ann. 52. 1910 zeigt.

Rote und staubfreie Tropfen und Kreisflachen oder negativ elektrische Strahlen mit kurzer Reichweite 1, in friiher ent- standenen direkten und gebrochenen positiv elektrischen Strah- len mittlerer Reichweite wurden von mir beobachtet bei den in Tab. XXIX angegebenen Radiatoren und Prismen.

Eine Ubersicht der Radiatoren habe ich in Tab. XVI, 0 29 gegeben. Die lose aufgesetzten Prismen sind, wie fruher durch den oberen Index 0, die aufgekitteten Prismen durch einen horizontalen Strich uber den Anfangsbuchstaben der Prismasubstanz von den aufgeschmolzenen Prismen ohne In- dex unterschieden.

Vor den Radiatoren P t X und Mg XX waren mehrfach 2 und 3 staubfreie oder schwach rot gefarbte KreisflBchen, auf denen in der Mitte gelbe Kreise oder Ellipsen und gelbe oder rote Punkte und Flecke lagen, durch kurze rote oder staubfreie Strecken verbunden, welche unter 90° oder 30° gegen die rote Beriihrungslinie des 1 Radiators geneigt waren (Text- figur 9 a b c) .

Fig. 9. Fig. lo.

Aus der vorstehenden Zusamnienstellung folgt, daB die Nachbarschaft der Prismen aus Al, Zn, Cu, Me, G1, Q, Ha, Ta, Bu in den Radiatoren mit ebenen Flachen aus Pt, Ni, Wb, Zn, Mg die Ausbildung von elektrischen Partialschwingungen und das Auftreten von negatir elektrischen Strahlen mit kleinerer Reich wei t e beguns tigt .

Gebroch.ene eZektriscke Strahlen. 385

b) Negativ elektrische Strahlen mittlerer Reichweite mit An- schwellungen und Einschniirungen xwischen positiv elektrischen Strahlen derselben Reichweite 1,.

Bei den positiven Staubfiguren lagen zwischen den Enden der schmalen gelben gebrochenen Strahlen 0,8-1,5 mm breite rote Strahlen mit Anschwellungen und Einschniirungen (Text- figur 10 a-d) hinter isolierenden Doppelprismen bei Radiatoren aus Platin, Weisblech und vernickeltem Messing.

Sie fehlten immer bei dem Radiator aus Zink Zn XI11 und bei den von einem Metallprisma gebrochenen Strahlen, mit Ausnahme des diinnen Doppelprismas aus Zink Zn,, wie die folgende Zusammenstellung zeigt.

Tabel le XXX. Negativ elektrische Strahlen mittlerer Reichweite l, zwischen positiv

elektrischen Strahlen mittlerer Reichweite 4 . Radiator hinter Doppelpriema Tabelle Tttfel 1V WbXII G B e Q a XX, 13-16 Fig. 8 a b Wb V1 &I+ Zn*Hq*ThBn*Zn, XXIII, 2,3,5--8 Fig. 11,12 Wb IV Quarz und Glaelinse XXVIII, 14, 18 Pt VIII Ha*+ XXII, 3 Fig. 1Oc Pt VIII G1 QL+ P t x Zn, XIX, 1 Fig. 4a Ni IX QoBeo

mit

-

Diese roten Strahlen mit Anschwellungen und Einschnii- rungen fehlen - von seltenen Ausnahmen abgesehen - in den direkten Strahlen des Radiators, treten nur zwischen den Kopfen der gelben gebrochenen Strahlen auf, sind von diesen durch einen vollkommen staubfreien Raum getrennt und enden in gleicher Hohe mit den gelben Strahlen in einen runden Kopf oder gehen kontinuierlich in eine gleichmaBig rote Flache hinter den gelben Strahlen uber. Sie entstehen aus negativ elektrischen Teilchen, welche sich in den isolierenden Prismen (und Zn,) und in der Luft hinter diesen Prismen aus den Ems- nationen der direkten und gebrochenen Strahlen des Radiators aus WeiBblech, vernickeltem Messing und Platin bilden oder abspalten.

Die Emanationen mit negativ elektrischen Teilchen werden von den Metallprismen, Zink ausgenommen, teilweise absorbiert oder ganz zuruckgehalten.

Annalen der Physik. IV. Folge. 43. 26

386 G. Quincke.

Zwischen den Kopfen direkter gelber Strahlen eines Ra- diators aus Platinhalbkugeln von 10 und 30 mm Durchmesser neben einfachen Prismen wurden breite rote Strahlen beobachtet (Tab. XII, Q 26).

Die von mir friiher beschriebenen roten Strahlen zwischen den gelben Strahlen positiver Staubfiguren (Q 1,2,5,10, Ann. 32. 1910. p. 91-93, 107, 121) hatte ich durch Influenz der positiv elektrischen Emanationen erklart. Diese Erklarung ist aber unzureichend, wenn die roten Strahlen von den gelben durch breite, staubfreie Giirtel getrennt sind oder nur zwischen den Kopfen der gelben Strahlen auftreten.

Vermutlich sind es positiv und negativ elektrische Luft- teilchen (Gasionen), welche sich in den vom Radiator fortgeschleuderten und in dem elektrischen Felde rotierenden und aufeinander stoBenden Teilchen abspalten und trennen. Die schwereren positiv elektrischen Teilchen werden durch Zentri- fugalkraft abgeschleudert, stauen sich in den Zwischenraumen zwischen den negativ elektrischen Teilchen und geben die gelben Strahlen.

Jedenfalls begiinstigt die Niihe der isolierenden Prismen die Periode und Amplitude der abklingenden elektrischen Par- tialschwingungen im Radiator und die Bildung negativ elektrischer Teilchen in dessen Emanationen.

Eine Analogie dieser roten Strahlen zwischen gebrochenen gelben Strahlen der positiven Staubfiguren sind die feinen gelben gebrochenen Strahlen negativer Staubfiguren auf Pech- kuchen mit dem Radiator Wb IV, Tab. XXVII.

c) Negativ elektrische Strahlen mit groper Reichweite 13. In den positiven Staubfiguren lagen hinter den Kopfen

cler direkten und gebrochenen gelben Strahlen und von diesen durch staubfreie Fliichen getrennt gleichmaiSig rot bestiiubte Flachenstiicke, welche von negativ elektrischen Teilchen groBer Reichweite herriihren und zuweilen von nach auBen konkaven Kreisbogen begrenzt sind (Textfigur 10 a, d , e). Sie stammen von negetiv elektrischen Teilchen, welche mit groBerer Ge- schwindigkeit oder friiher als die positiv elektrischen Teilchen vom Radiator ahsgeschleudert wurden, und traten starker her- vor, wenn negativ elektrische Strahlen in entgegengesetzter Richtung gleichzeitig oder nacheinander dieselbe Stelle des Harzltuchens treff en.

Gelrochene elektrische Strahlen. 387

Die nach Breohung durch Zinkprismen in .Tropfen zer- fallenen positiven Strahlen (Textfigur 10 d) habe ich in 5 32, Tab. XXI, Kr. 1, 2, Taf. IV, Fig. 9, Nr. 1, 2 beschrieben.

Rote Flachen hinter nacheinander erzeugten direkten gelben Strahlen eines Radiators aus Platin habe ich schon in § 11 (Ann. 32. p. 129. 1910) beschrieben. Breite rote Streifen liegen hinter den Kopfen gelber Strahlen, welche gleichzeitig nach dem Innern der WeiBblechglocken Wb VI (Fig. 11, Taf. IV) oder Wb VII (Textfigur 6, $ 35) gegangen sind. Eine dreieckige rote Fliiche liegt hinter den gelben gebrochenen Strahlen im In- nern der WeiBblechglocke Wb VII hinter isolierenden Doppel- prismen aus Bernstein undHartgummi und fehlt hinter dendunnen metallischen Doppelprismen aus Zink und Aluminium.

Negative elektrische Emanationen mit groljer Reichweite finden sich in gebrochenen Strahlen der Radiatoren aus Weilj- blech hinter isolierenden Prismen und fehlen in den gebrochenen Strahlen hinter Metallprismen. Negativ elektrische Emanationen groljer Reichweite werden von Metallen absorbiert, von isolierenden Substanzen durchgelassen, wie die negativ elektrischen Emanationen mittlerer Reichweite.

d) Gelbe und rote Interferenzfiguren entstehen dtmh unsichtbare positiv und negativ elektrische Strahlen won mittlerer Reich- weite, welche von den Doppelprismen konvergierend gebrochen werden, positive und negative elektrische Teilchen in der Niihe der Symmetrielinie der Doppelprismen zusammenfiihren und die Harzoberfliiche gelb oder rot fiirben.

a b c d e f g h i

Fig. 11.

Die Interferensfiguren sind gewohnlioh gelbe, staubfreie oder rote Kreise und Kreisfliichen, in welchen wieder gelbe staubfreie oder rote Kreise liegen, einzeln oder zu mehreren nebeneinander oder konzentrisch (Textfigur 11, a-u). Die

26*

388 G. Quineke.

versehiedenen Farben in derselben Kreisfliiche beweisen, claB sowoh1 bei den Interferenzfiguren positiver wie bei denen negativer Staubfiguren unsichtbare, positiv elektrische und negativ elektrische Strahlen hintereinander auftreten, wie bei den sichtbaren ,negativ elektrischen Strahlen von kurzer Reichweite I , , uncl dalj diese unsichtbaren positiv und negativ elektrischen Strahlen konvergierend mit gleicher Ablenkung gebrochen werden, wie die sichtbaren positiv und negativ elektrischen Strahlen mittlerer Reichweite 1,.

Bei den positiven Staubfiguren waren clie Interferenz- figuren mit den Radiatoren Pt X, Pt VIII, Zn XI11 vorwiegend gelb oder die konvergierenden unsichtbaren Strahlen positiv elektrisch. Mit den Radiatoren Wb VI und Ni IX vorwiegend rot oder die konvergierenden unsichtbaren Strahlen negativ elektrisch. Bei den negativen Staubfiguren mit dem Radiator Zn XI11 alle gelb oder positiv elektrisch.

Elektrische Schaumwande. 411e diese vorstehend beschriebenen gelb und rot gefarbten

oder staubfreien Staubfiguren sind erstarrte positiv und negativ elektrische olartige Flussigkeit, welche an der Harzoberflache durch positiv und negativ elektrische Teilchen entstanden und verschieden schnell erstarrt ist. Je nach der groljeren oder kleineren Erstarrungsgeschwindigkeit ist diese olartige Flussig- keit kurzere oder langere Zeit eine mehr oder weniger klebrige Flussigkeit geblieben, welche unter dem Einflulj der Ober- fl&chenspannung an der Grenze mit der Umgebung Schaum- m-ande gebildet hat, deren Gestalt sich allmiihlich veranderte. -4us Schaumwanden I. Srt entstanden allmahlich Schaumwande 11. Art. Rohrenformige Schaumwande rerwandeln sich allmiihlich in kugelformige. Die von ihnen umschlossenen Schaum- kammern zeigen die Gestalt, welche im Augenblick der Er- sta,rrung der olartigen Flussigkeit gerade ausgebildet war.

Gewohnlich enthalten die positiv elektrischen gelben Staub- figuren schnell erstarrte Schaumwande I. Art, die negativ elektri- schenroten Staubfigurenlangsamerstarrte Schaumwande 1I.Art. ')

Die Formen der elektrischen Schauniwande sind dieselben, wie die der wBgbaren Materie in der anorganischen und orga- nischen Natur, welche ich in diesen -4nnalen 1902-1908, Band 7, 9-15, 26, beschrieben habe.

1) G. Quincke , Intern. Zeitechr. f. Metallographie 3. p. 26. 1912.


Ich werde auf diese Beziehung an anderer Stelle noch

Q 40. Zusammenfassung. Gebrochene Strahlen positiver Staubfiguren. 1. Positiv elektrische Strahlen von 1-10 mm Lange

werden von keilformigen Prismen oder Doppelprismen aus Bernstein, Pech, Schellack, Hartgummi, Quarz, Glas, Tannen- holz, Buchenholz, Zink, Kupfer, Messing, Aluminium, Stahl gebrochen und abgelenkt, wenn deren groBte Dicke 2 - 3 mm betriigt .

2. Die Reichweite der gebrochenen positiv elektrischen Strahlen nimmt mit der durchstrahlten Keildicke ab bei isolierenden Prismen, und zu bei metallischen Prismen. Die Abnahme der Reichweite ist meist groBer als die Zunahme.

3. Die Ablenkung der' gebrochenen positiv elektrischen Strahlen durch ein durchsichtiges Prisma oder ein Pechprisma ist bedeutend groSer, als die Ablenkung von Lichtstrahlen oder elektrischer Transversalwellen durch dasselbe Prisma.

4. Parallele positiv elektrische Strahlen von Radiatoren aus WeiSblech, Nickel, Platin, Zink, Magnesium werden von demselben Keil nach dem Rucken oder der Schneide abgelenkt. Die positive oder negative Ablenkung betragt nahezu & 9,

Q, ist fur Prismen aus verschiedener Substanz bei gleichem Prismenwinkel (5O) verschieden groB (6-12O) und kann fiir Prismen mit brechendem Winkel von 5 und 3O nahezu denselben Wert haben (I 36).

5. In den weitaus meisten Fallen sind die durch ein iso- lierendes Prisma hindurchgegangenen Strahlen nach dem Ruclien, die durch ein metallisches Prisma hindurchgegangenen Strahlen nach der Schneide des Keils abgelenkt.

6. Negativ elektrische Strahlen kurzer Reichweite lI ( 5 39, Tab. XXIX) bilden rote und staubfreie Tropfen oder Kreis- fliichen zwischen den FuBenden der direkten positiv elektrischen Strahlen der Radiatoren aus Platin, Kickel, WeiBblech, Zink, wenn diese neben oder zwischen Doppelprismen aus Metall oder Glas, Quarz, Hartgummi, Bernstein stehen. Zwischen den FuSenden der gebrochenen positiv elektrischen Strahlen wurden negativ elektrische Strahlen nur hinter Doppelprismen aus Metall beobachtet. Eine Ablenkung der Richtung war bei

naher eingehen ( 5 47-66) .

2 % 3 % 4P, 5v.

390 G. Quincke.

diesen Kreisflachen nicht festzustellen. Die N h e der Doppel- prismen aus Metal1 und isolierender Substanz befordert das Auftreten negativ elektrischer Strahlen beim Sbklingen der elektrischen Schwingungen in Clem mit positker Elektrizitat geladenen Radiator.

7. Negativ elektrische Stralalen mittlerer Reichweite zwischen gebrochenen positiv elektrischen Strahlen ($ 39, Tab. XXX). Fallen von einem Radiator aus WeiBblech Wb XI1 oder Wb V I parallele, positiv elektrische Strahlen auf Prismen aus Bernstein, Hartgummi, Quarz, Glas, Tannenholz, Buchenholz, Zink, so liegen hinter den Prismen zwischen den parallelen gelben ge- gebrochenen Strahlen mit mittlerer Reichweite und \-on diesen clurch staubfreie Streifen getrennt, rote negativ elektrische Htrahlen von 0,5-1 mm Breite, niit abgerundeten Kopfen, Einschniirungen und Anschwellungen von nahezu gleicher Reich- meite.

Diese roten Strahlen zwischen den Kiipfen gebrochener gelber Strahlen fehlten st)ets, wenn die auf das Prisma auffallenden elektrischen Strahlen von dem Radiator aus Zink ZnXII I oder aus Platin P t X kamen ( 0 31, 30).

Hinter Doppelprismen aus Hartgummi, Quarz, Glas habe ich diese roten Strahlen bei dem Radiator P t VIII ; hinter Doppelprismen aus Bernstein, Quarz, Zinli, Stahl bei dem Radiator aus vernickeltem Messing beobachtet ($ 32, 30).

Hinter Doppelprismen aus Kupfer und Aluminium fehlten diese gebrochenen roten Strahlen mittlerer Reichweite bei allen Radiatoren.

8. Analog mit dem Auftreten und Fehlen dieser roten und gebrochenen Strahlen lag im Innern des Radiators aus WeiB- blech Wb V I I eine rote Fliiche hinter den durch Doppelprismen aus Bernstein und Hartgummi gebrochenen gelben Strahlen und fehlte hinter den durch Doppelprismen aus Zink und Alumi- nium gebrochenen Strahlen ($ 35).

Negativ elektrische Strahlen mittlerer Reichweite werden durch isolierende keilformige Prismen gebrochen und abgelenkt, aber durch Prismen aus Metal1 absorbiert.

Fallen parallele positiv elektrische Shahlen auf ein Doppelprisma, so treffen unsichtbare konvergierend gebrochene, positiv und negativ elektrische Strahlen E imn hinter dem Doppelprisma auf dessen Symmetrielinie

9. Interferenzfiguren.

Gebrochenc elektriscke SfrahZen. 39 1

zusaniinen und werden dann sichtbar, indem sie die Harzober- flache gelb oder rot fiirben und Interferenzfiguren bilden - gelbe, rote oder staubfreie Kreise oder Kreisflachen mit gelben oder roten aufgelagerten Kreisen. Die Entfernungen E stehen haufig nahezu im Verhaltnis kleiner ganzer Zahlen und schwan- lien zwischen 12 und 50 mm. Solche Interferenzfiguren zeigen die von den Radiatoren NiIX, Pt X, Pt VIII, ZnXIII aus- gegangenen positiv elektrischen Strahlen nach der Brechung durch isolierende und metallische Doppelprismen (0 30-32, Tab. XVIII-XXI).

Ahnliche gelbe Kreise waren auf der Symmetrielinie der Doppelprismen in E, mm Entfernung vor dem Radiator Pt X durch die Interferenz von positiv elektrischen Strahlen entstanden, welche an den Hinterflachen der Doppelprismen konvergierend reflektiert, aus der Vorderflache wieder ausgetreten und durch die dunne Platinplatte Pt X hindurchgegangen waren (§ 30, Tab. XIX).

Gebrochene Strahlen negativer Staubfiguren. 10. Negativ elektrische Strahlen der negativen Staubfigur

eines Radiators aus WeiBblech Wb V, Wb XV, Wb XVII werden durch Prismen aus Quarz, Glas, Hartgummi, Bernstein, Tannen- holz, Zinli nach der Schneide, durch Prismen aus Glas auch nach dem Riicken des Keils gebrochen, mit der Ablenkung - 91, -2q1, -391 oder +cp und -v.

11. Interferenzfiguren unsichtbarer Strahlen in negativen Staubfiguren. Eine mit einem negativ elektrischen Funken geladene Zinkplatte gab hinter isolierenden Doppelprismen unsichtbare konvergierend gebrochene, positiv und negativ elektrische Strahlen, welche nahe der Symmetrielinie der Doppel- prismen Interferenzfiguren bildeten, gelbe Kreise und staubfreie oder gelbe Kreisflachen (0 37).

Brechung durch Linsen. 12. Durch Linsen werden die elektrischen Strahlen ahnlich

gebrochen, wie durch Prismen (0 38). Parallele positive elektrische Strahlen konvergieren oder

divergieren nach der Brechung durch konvexe Halblinsen aus Quarz. Die elektrischen Brennweiten schwanken urn ganze Vielfache derselben Grol3e und sind immer bedeutend kleiner als die optischen Brennweiten. Zuweilen war die elektrische Brennweite der zentralen elektrischen Strahlen halb so grol3,

392 G. Quinch. Gebtochene elektrische Strahlen.

als die der Randstrahlen; die negative elektrische Brennweite doppelt so groB.

Hinter den Radiatoren Pt X und Wb IV lagen zwischen feinen gebrochenen gelben Strahlen 0,6-1 mm breite rote S trahlen mit Anschwellungen und Einschnurungen.

Unsichtbare positiv und negativ elektrische Strahlen werden von Halblinsen aus Quarz und Glas konvergierend gebrochen und bilden E mm hinter der Linse nahe der Achse gelbe, rote und staubfreie Kreise und Kreisflachen, oft mit eingelagerten Kr eisen .

Elektrische Schaumwande. 13. Alle vorstehend beschriebenen, gelb und rot gefarbten

oder staubfreien Staubfiguren sind erstarrte, positiv oder negativ elektrische olartige Fliissigkeit, welche durch positiv und negativ elektrische Teilchen entstanden und verschieden schnell erstarrt ist .

Von der Erstarrungsgeschwindigkeit hangen die Formen clcr elektrischen Schaumwande ab, welche die klebrige iilartige Fliissigkeit unter dem EinfluIj der Oberflachenspannung bildet und im Augenblick der Erstarrung besitzt.

Die Formen der elektrischen Schaumwande sind dieselben, wie die der wagbaren Materie in der anorganischen und orga- nischen Natur, welche ich in diesen Annalen 1902-1908 be- sc hrieben ha be.

Gewohnlich enthalten die positiv elektrischen gelben Staub- figuren schnell erstarrte Schaumwande I. Art, die negativ elektrischen roten Staubfiguren langsam erstarrte Schaunlmande 11. Art.

Heidelberg, den 30. Januar 1913.

(Eingegangen 21. Oktober 1913.)

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Reichweite, Ablenkung und Interferenz gebrochener elektrischer Strahlen