1
lO8 Kurze Originalmitteilungen. Die Natur- wissenschaften Tabelle2. Anregung als Fnnktion der Energie. II MV 2,6 IVIV M'V 2,9 2~35 Cu I 0, 9 0,6 Fe 0,7 0,6 0,5 0,3 0,3 O,I Cd 1 0,8 0,5 BeNin, dell 3. Februar I938. H . KALLMANN. ~, KUHN. Versuche fiber den Emmissionsmechanismus der Barium-0xydkathoden. Den Emissionsvorgang tier Oxydkathoden 1 kann man entweder auf eine thermisehe Ionisation der an der Ober- fl~iche und im Innern befindlichen Bariumatome oder ant die im erhitzten Oxyd vorhandenen Leitungselektronen zu- riickftihren, deren Anstrittspotential dureh die adsorbierten Bariumatome herabgesetzt wird. Znr experimenteltel~ Prii- tung ihrer Ansiehten untersuehen die versehiedenen Forscher im allgemeh~en die Temperaturabh~ingigkeit der Gltih- elektronenemission nnd bereehnen hieraus Mengenkonstante A und Austrittspotential ~# naeh der RtCHARDSONschen Gleiehung oder unter Belmtzung einer Exponentialfunktion. Die Anwendung dieser Methode setzt versus, dab ~ und A nieht merklich yon T abh~ngen. Um dies zu prtifen, stellten wir Barium.Oxydkathoden dutch Aufdampfen yon Barium auf eine dureh Oxydation e~ner dtinnen Bariurr~sehicht ant Nickel erhaltenen Barium- oxydschieht her, formierten sie sehrittweise ditch Erw/irmen ant immer hSheren Temperaturen nnd ermittelten Mengen- konstante und Austrittspotential mit Hilfe der lichtelektri- schen Geraden unter Benutzung yon WeehselIieht, eine Methode, bei der die Kathodentemperatur weitgehend variiert und die Temperaturabh~ingigkeit der beiden Emissionskonstanten ermittelt werden kann ~. Die Austrittsarbeit unserer Barium-Oxydkathoden nahm bereits bei niedrigen Formierungstemperaturen ab und stieg daranf wieder an, zuerst stark, dann schw~icher. Die Mengen- konstante zeigte umgekehrtes Verhalten. Bemerkenswerter- weise wies das Austrittspotential naeh l~ingerer Formierung einen betfiiehtliehen negativen Temperaturkoeffizienten yon ungef/ihr 1,5- lO - 3 Volt/Grad auf; die Mengenkonstante nahm mit der Temperatur wesentlich stiirker als proportional zu, beim Erw~irmen yon ~oo ant 3oo ° C auf das Doppelte. Danaeh ist eine Prfifung der versehiedenen Theorien durch Messung der Temperatttrabh~ngigkeit des Gltih- elektronenstromes offensichttieh nicht zul~ssig. Breslau, Physikalisch-Chemisehes Institut der Techni- sehen Hochschule nnd der Universit~t, den 5- Februar 1938. R. SUHRMANN. G. FR13HLING. fiber das Dissoziationsschema einiger Metallhydride. Vs seheint wenig beachtet zu sein, dab in mehreren Metallhydridspektren Z--Terme gefnnden worden sind, deren Zuordnnng zu den getrennten Atomtermen im Rahmen der bis jetzt angenommenen Dissoziationsschemen auf erheb- liehe SehwierigkeitenstSBt. Delm sehon die energetiseh tiefst- tiegenden Metallatomterme der zweiten und dritten Vertikal- reihe des Periodisehen Systems, aus denen 2:--Hydrid- zust~inde entspringen kSnnen -- niimlieh Su, P~, Du usw. --, wiirden bei der iiblichen Annahme: Hydridgrundzustand dissoNiere in Atomgrtmdterm + Wasserstoffgrundterm, ant auBerordentlich hohe Dissoziationsenergien fiir die 2: - -Terme ftihren, die sogar jeden Dissoziationsenergiewert auch der anderen Zust~inde desselben MolekiiIs (extrapoliert naeh der Birge-Sponer-Methode) weit tibersehreiten. Z. B. Iiegt im Falle des CdH der e2 - -Term tim 20260 era- ~ tiber dem zZ+ (v=o, J=o) Grundzustanda; die Dissoziationsenergie des tetzteren betr/igt 542o cm"X; der Abstand des Cd-Grund- zustandes yon dem untersten Cd-Term, aus dem ein z2- aufgebaut werden kann, ist gleich mit 5s ~ 1S--5pz aP = 74 ooo em- ~. Es bleiben somit ftir die Dissoziationsenergie des ~2- -Zustandes : 74 ooo + 5420 -- ~o 260 = 5916o em- ~, 1 Vgl. DE BO~R, Elektronenemission und Adsorptions- erscheinungen. Leipzig I937. R. SV~IR~ANN U. R. DEteNTE, Physik. Z. 34, 630 (1933). 8 E. SVENSSON, Z. Physik 59, 333 (I929). d. h. mehr als 7 eVolt I khnliche Verhfiltnisse liegen auch flit MgH und A1H vor. Wenn man das Schema der Atomtermkombinafionen tun einen entsprechenden Betrag tiefer anbringt, kann dieser Pbelstand behoben werden. Dabei finden alle beobachteten Dissoziationsph~nomene in den Hydrid- und Dentrid- spektren der Elemente des zweiten und dritten Spaltes im PerJodischen System ihre wiederspruchsfreien Deutungen, fiber deren Einzelheiten wit demn/ichst ausfiihrlicher be- richten werden. Man muB jedoch mit in Kauf nehmen, dab nunmehr aus den tiefsten Elektronkonfigurationen der hier beteJligten Metaltatome abstoBende Hydridzustiinde ent- springen sollten, eine Konsequenz, die aber mit den Valenz- eigensehaften der entspreehendeu Terme durehans ver- einbar zu sein seheint. Budapest, Physikalisches Institut der k~SnigI. Ungarisehen Universit/it flit technische und Wirtsehaftswissenschaften, den 5. Februar 1938. R. ScH•Im L. GER6. AuslSsung yon Mutationen an Drosophila melanogasrer dutch schnelle Li + D-Neutronen. Die yon TIMOFJ~EFF-REssOVSKY, ZIMMER und DEL- BRUCK1 v o r einigen Jahren vorgeschlagene Theorie iiber den Mechanismus der MutationsauslSsung dureh ionisierende Strahlungen ist auf derTatsache aufgebaut, dab die induzierte Mutationsrate nur yon der (in Ionenpaaren gemessenen) Strahlendosis abh/ingt, nieht abet veto Dosiszulauf oder yon der Wellenl/inge (innerhalb des gepriiften Bereiehs yon lokV-R6ntgenstrahlen bis zu den Gammastrahlen des Radiums). Bei noch weicheren Rgntgenstrahlen (oder Alphastrahten) war wegen der grSBeren r/iumliehen Ionisa- tionsdiehte eine Wetlenl~ingenabh~ngigkeit zu erwarten% Dies konnte jedoch bisher nicht gepriift werden, da die ge- nannten dicht ionisierenden Strahiungen in den Gewebssehich- ten, die fiber den Gonaden der Fliegen liegen, zu stark absor- biert werden. Nut in den Fliegen dureh sehnelle Neutrenen erzeugte Riickstogprotonen ermSgliehen eine homogene Be- strahlung bei groger Ionisationsdichte. Um quantitative Angahen zu erhalten, war es erforder- lieh, eine Neutronenquelle zu benutzen, die neben den Neu- tronen nicht aueh Gammastrahlnng in erheblicher Menge emittiert. Augerdem war eine sehr starke Quelle nStig, die es gestattet, die Dosis yon etwa 2 × Io 15 Ionenpaaren je Kubikzentimeter Gewebe in geeigneten Zeiten zu verab- folgen. Aus diesen Griinden sehien eine Neutronenquelle, mittels deter Lithium dutch schnelIe Deuteronen bombardiert werden konnte, einer ,,nut,lichen" Quelle (Ra + Be), wie sie z.B. yon LECHER und NAGAI s benutzt wurde, vorzuziehen. Unsere Versuehe wurden daher mit dem yon BOUWERS, HEYN und KUNTKE 4 erbanten Neutronen- generator durchgefiihrt, bei dem Li dutch 50o kV-Deuteronen besehossen wird. Die Neutronenleistung entspraeh der yon 30 g (Ra + Be). Dutch sorgf~iltige ionometrische Messungen mit Kondensator-Ionisations-Kammern wurde festgestellt, dab Gamma- oder (Streu-) RSntgenstrahlung zur Ionisation nieht meBbar beitrug. Die Ionisation an einem gegebenen Punkte in der N/ihe des ,,Targets" wnrde una z9 % vermin- deft, wenn die Kammern allseitig mit 8 em Pb mngeben wurden. Diese Zahl stimmt mit dell von DVNmNG, P~aRAM, FINK und MITCHELL s flit sehnelle Neutronen angegebenen Absorptionsdaten gut tiberein. Die bisher vorliegenden Ergebnisse sind in Tabelle i zu- sammengestellt. 3---6 Tage alte Drosophila melanogaster- 1 N. W. TIMOF~EFF-REssovsKY, K. G, ZIMMER und M. DELBROGK, Naehr. Ges. W'iss. GSttingen, Fogr. 6, N.F. 1, Nr 13. 2 N. W. TtMOF~EFF-REssovsKY U. K, G. ZIMIvlER, Strahlenther. 54, 265 (1935) -- K. G. ZnuMER n. N. W. TIMOFI~EFF-RESSOVSK¥, Strahlenther. 55, 77 (1936) -- ]~. WILItELMY, N. W. TIMOF~EFF-RESSOVSKY U. IZ. G. ZIM- MER, Strahlenther. 57, 521 (1936). M. NAGAI u. G. L. LECHER, Nature (Lend.) z4o, iii (I937). 4 A. BOUVeERS, F. A. HEYN U. A. KIJNTKE, Physica 4, I53 (1937). J. R. DUNNING, G. B. PEORAM, G.A. FtNK U. D. P. MITCHELL, Physic. Rev. 48, 266 (1935).

Über das Dissoziationsschema einiger Metallhydride

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Über das Dissoziationsschema einiger Metallhydride

lO8 Kurze Or ig ina lmi t t e i l ungen . Die Natur- wissenschaften

Tabelle2. A n r e g u n g a l s F n n k t i o n de r E n e r g i e .

II MV 2,6 IVIV M'V 2,9 2~35

Cu I 0, 9 0,6 Fe 0,7 0,6 0,5

0,3 0,3 O,I Cd 1 0,8 0,5

BeNin, dell 3. Februar I938. H. KALLMANN. ~ , KUHN.

Versuche fiber den E m m i s s i o n s m e c h a n i s m u s der B a r i u m - 0 x y d k a t h o d e n .

Den Emissionsvorgang tier Oxydkathoden 1 kann man entweder auf eine thermisehe Ionisation der an der Ober- fl~iche und im Innern befindlichen Bariumatome oder ant die im erhitzten Oxyd vorhandenen Leitungselektronen zu- riickftihren, deren Anstri t tspotential dureh die adsorbierten Bariumatome herabgesetzt wird. Znr experimenteltel~ Prii- tung ihrer Ansiehten untersuehen die versehiedenen Forscher im allgemeh~en die Temperaturabh~ingigkeit der Gltih- elektronenemission nnd bereehnen hieraus Mengenkonstante A und Austri t tspotential ~# naeh der RtCHARDSONschen Gleiehung oder unter Belmtzung einer Exponentialfunktion. Die Anwendung dieser Methode setzt versus, dab ~ und A nieht merklich yon T abh~ngen.

Um dies zu prtifen, stellten wir Barium.Oxydkathoden dutch Aufdampfen yon Barium auf eine dureh Oxydation e~ner dtinnen Bariurr~sehicht ant Nickel erhaltenen Barium- oxydschieht her, formierten sie sehrittweise d i t c h Erw/irmen ant immer hSheren Temperaturen nnd ermittel ten Mengen- konstante und Austri t tspotential mit Hilfe der lichtelektri- schen Geraden unter Benutzung yon WeehselIieht, eine Methode, bei der die Kathodentemperatur weitgehend variiert und die Temperaturabh~ingigkeit der beiden Emissionskonstanten ermittelt werden kann ~.

Die Austri t tsarbeit unserer Barium-Oxydkathoden nahm bereits bei niedrigen Formierungstemperaturen ab und stieg daranf wieder an, zuerst stark, dann schw~icher. Die Mengen- konstante zeigte umgekehrtes Verhalten. Bemerkenswerter- weise wies das Austri t tspotential naeh l~ingerer Formierung einen betfiiehtliehen negativen Temperaturkoeffizienten yon ungef/ihr 1,5- lO - 3 Volt/Grad auf; die Mengenkonstante nahm mit der Temperatur wesentlich stiirker als proportional zu, beim Erw~irmen yon ~oo ant 3oo ° C auf das Doppelte.

Danaeh ist eine Prfifung der versehiedenen Theorien durch Messung der Temperatttrabh~ngigkeit des Gltih- elektronenstromes offensichttieh nicht zul~ssig.

Breslau, Physikalisch-Chemisehes Ins t i tu t der Techni- sehen Hochschule nnd der Universit~t, den 5- Februar 1938.

R. SUHRMANN. G. FR13HLING.

fiber das Dissoziationsschema einiger Metallhydride.

Vs seheint wenig beachtet zu sein, dab in mehreren Metallhydridspektren Z--Terme gefnnden worden sind, deren Zuordnnng zu den getrennten Atomtermen im Rahmen der bis jetzt angenommenen Dissoziationsschemen auf erheb- liehe Sehwierigkeiten stSBt. Delm sehon die energetiseh tiefst- tiegenden Metallatomterme der zweiten und dri t ten Vertikal- reihe des Periodisehen Systems, aus denen 2: - -Hydr id- zust~inde entspringen kSnnen - - niimlieh Su, P~, Du usw. - - , wiirden bei der iiblichen Annahme: Hydridgrundzustand dissoNiere in Atomgrtmdterm + Wasserstoffgrundterm, ant auBerordentlich hohe Dissoziationsenergien fiir die 2: - -Terme ftihren, die sogar jeden Dissoziationsenergiewert auch der anderen Zust~inde desselben MolekiiIs (extrapoliert naeh der Birge-Sponer-Methode) weit tibersehreiten. Z. B. Iiegt im Falle des CdH der e2 - -Term tim 20260 e ra - ~ tiber dem zZ+ ( v = o , J = o ) Grundzustanda; die Dissoziationsenergie des tetzteren betr/igt 542o cm"X; der Abstand des Cd-Grund- zustandes yon dem untersten Cd-Term, aus dem ein z 2 - aufgebaut werden kann, ist gleich mit 5s ~ 1S- -5pz aP = 74 ooo e m - ~. Es bleiben somit ftir die Dissoziationsenergie des ~ 2 - -Zustandes : 74 ooo + 5420 -- ~o 260 = 5916o e m - ~,

1 Vgl. DE BO~R, Elektronenemission und Adsorptions- erscheinungen. Leipzig I937.

R. SV~IR~ANN U. R. DEteNTE, Physik. Z. 34, 630 (1933). 8 E. SVENSSON, Z. P h y s i k 59, 333 (I929).

d. h. mehr als 7 eVolt I khnliche Verhfiltnisse liegen auch flit MgH und A1H vor.

Wenn man das Schema der Atomtermkombinafionen tun einen entsprechenden Betrag tiefer anbringt, kann dieser Pbelstand behoben werden. Dabei finden alle beobachteten Dissoziationsph~nomene in den Hydrid- und Dentrid- spektren der Elemente des zweiten und dri t ten Spaltes im PerJodischen System ihre wiederspruchsfreien Deutungen, fiber deren Einzelheiten wit demn/ichst ausfiihrlicher be- richten werden. Man muB jedoch mit in Kauf nehmen, dab nunmehr aus den tiefsten Elektronkonfigurationen der hier beteJligten Metaltatome abstoBende Hydridzustiinde ent- springen sollten, eine Konsequenz, die aber mit den Valenz- eigensehaften der entspreehendeu Terme durehans ver- einbar zu sein seheint.

Budapest, Physikalisches Ins t i tu t der k~SnigI. Ungarisehen Universit/it flit technische und Wirtsehaftswissenschaften, den 5. Februar 1938. R. ScH•Im L. GER6.

AuslSsung yon Muta t ionen an Drosophi la m e l a n o g a s r e r du t ch schne l le Li + D-Neut ronen .

Die yon TIMOFJ~EFF-REssOVSKY, ZIMMER und DEL- BRUCK 1 vo r einigen Jahren vorgeschlagene Theorie iiber den Mechanismus der MutationsauslSsung dureh ionisierende Strahlungen ist auf derTatsache aufgebaut, dab die induzierte Mutationsrate nur yon der (in Ionenpaaren gemessenen) Strahlendosis abh/ingt, nieht abet veto Dosiszulauf oder yon der Wellenl/inge (innerhalb des gepriiften Bereiehs yon lokV-R6ntgenstrahlen bis zu den Gammastrahlen des Radiums). Bei noch weicheren Rgntgenstrahlen (oder Alphastrahten) war wegen der grSBeren r/iumliehen Ionisa- tionsdiehte eine Wetlenl~ingenabh~ngigkeit zu erwarten% Dies konnte jedoch bisher nicht gepriift werden, da die ge- nannten dicht ionisierenden Strahiungen in den Gewebssehich- ten, die fiber den Gonaden der Fliegen liegen, zu stark absor- biert werden. Nut in den Fliegen dureh sehnelle Neutrenen erzeugte Riickstogprotonen ermSgliehen eine homogene Be- strahlung bei groger Ionisationsdichte.

Um quant i ta t ive Angahen zu erhalten, war es erforder- lieh, eine Neutronenquelle zu benutzen, die neben den Neu- tronen nicht aueh Gammastrahlnng in erheblicher Menge emittiert. Augerdem war eine sehr starke Quelle nStig, die es gestattet, die Dosis yon etwa 2 × Io 15 Ionenpaaren je Kubikzentimeter Gewebe in geeigneten Zeiten zu verab- folgen.

Aus diesen Griinden sehien eine Neutronenquelle, mit te ls deter Lithium dutch schnelIe Deuteronen bombardiert werden konnte, einer , , nu t , l i chen" Quelle (Ra + Be), wie sie z .B. yon LECHER und NAGAI s benutzt wurde, vorzuziehen. Unsere Versuehe wurden daher mi t dem yon BOUWERS, HEYN u n d KUNTKE 4 e r b a n t e n N e u t r o n e n - generator durchgefiihrt, bei dem Li dutch 50o kV-Deuteronen besehossen wird. Die Neutronenleistung entspraeh der yon 30 g (Ra + Be). Dutch sorgf~iltige ionometrische Messungen mit Kondensator-Ionisations-Kammern wurde festgestellt, dab Gamma- oder (Streu-) RSntgenstrahlung zur Ionisation nieht meBbar beitrug. Die Ionisation an einem gegebenen Punkte in der N/ihe des ,,Targets" wnrde una z 9 % vermin- deft, wenn die Kammern allseitig mit 8 em Pb mngeben wurden. Diese Zahl s t immt mit dell von DVNmNG, P~aRAM, FINK und MITCHELL s flit sehnelle Neutronen angegebenen Absorptionsdaten gut tiberein.

Die bisher vorliegenden Ergebnisse sind in Tabelle i zu- sammengestellt. 3---6 Tage alte Drosophila melanogaster-

1 N. W. TIMOF~EFF-REssovsKY, K. G, ZIMMER und M. DELBROGK, Naehr. Ges. W'iss. GSttingen, Fogr. 6, N.F. 1, Nr 13.

2 N. W. TtMOF~EFF-REssovsKY U. K, G. ZIMIvlER, Strahlenther. 54, 265 (1935) - - K. G. ZnuMER n. N. W. TIMOFI~EFF-RESSOVSK¥, Strahlenther. 55, 77 (1936) -- ]~. WILItELMY, N. W. TIMOF~EFF-RESSOVSKY U. IZ. G. ZIM- MER, Strahlenther. 57, 521 (1936).

M. NAGAI u. G. L. LECHER, Nature (Lend.) z4o, i i i (I937).

4 A. BOUVeERS, F. A. HEYN U. A. KIJNTKE, P h y s i c a 4, I53 (1937).

J. R. DUNNING, G. B. PEORAM, G.A. FtNK U. D. P. MITCHELL, Physic. Rev. 48, 266 (1935).