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1928 a 19 ANNALEN DER PHYSIK VIERTE FOL8E. BAND 87 1. Zur PoZav4sat4on des liSarcaZstrahlZdchtes dm schwachen elektr4schern Telderm. II. Bas AbkZ4ngEeuchtern v o n HP &n ve9*ach46de~em TeZ d arc or dnwngen ; von E. Rz~pp. (Aus dem Forschungsinstitut der A.E.G., Berlin.) 1. Einleitung Tritt ein in seinem Leuchten abklingender Kanalstrahl in ein elektrisches Feld ein, so iindert sich das Polarisations- verhaltnis J,/ J, (Strahlintensitat J, parallel zum Strahl zur Intensitat senkrecht zum Strahl J,) gegeniiber dem Polarisations- zustand des abklingenden Leuchtens ohne Feld. Diese Wjrkung eines schwachen elektrischen Feldes hat zuerst K, L. Hertel') beschrieben bei Aufnahmen des Kanalstrahllichtes durch ein Wollastonprisma (Doppelbildmethode). Etwa gleichzeitig mit Hert el babe ich ebensolche Versuche 2, durchgefiihrt mittels Doppelbildmethode, verbunden mit der Methode des B a b i n e t - schen Kompensators. Als Ergebnis dieser Untersuchungen wurden eigentiimliche Schwankungen des Polarisationsverhalt- nisses langs des abklingenden Kanalstrahls gefunden) die von periodischem Charakter zu sein schienen. Far diese periodische Schwankungen suchte ich eine Erkliirung aus dem Yerhalten eines anharmonischen Oszillators, der sich in einem elektrischen Feld bewegt, so da6 die einzelnen Schwingungsphasen, die zeitlich aufeinander folgen, raumlich nebeneinander beobachtet werden kiinnen. 2. Die bisherigen Versuche von H e r t e l und mir geben nur qualitative Anhaltspunkte zum Vergleich der Ergebnisse mit dem theoretisch zu erwartenden Verhalten eines anharmo- 1) K. L. Hertel, Proc. Nat. Ac. 12. S. 440. 1926. 2) E. Rupp, Ann. d. Phys. 86. 8. 515. 1928. Hier stets zitiert ale Teil I. Annalen der Physlk. IV. Folge. 87. 19

Zur Polarisation des Kanalstrahllichtes in schwachen elektrischen Feldern. II. Das Abklingleuchten von Hβ in verschiedenen Feldanordnungen

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Page 1: Zur Polarisation des Kanalstrahllichtes in schwachen elektrischen Feldern. II. Das Abklingleuchten von Hβ in verschiedenen Feldanordnungen

1928 a 19 ANNALEN DER PHYSIK

VIERTE FOL8E. BAND 87

1. Z u r PoZav4sat4on des liSarcaZstrahlZdchtes dm schwachen elektr4schern Telderm.

II. Bas AbkZ4ngEeuchtern von HP &n ve9*ach46de~em TeZ d arc or dnwngen ;

von E. R z ~ p p . (Aus dem Forschungsinstitut der A.E.G., Berlin.)

1. Einleitung Tritt ein in seinem Leuchten abklingender Kanalstrahl in

ein elektrisches Feld ein, so iindert sich das Polarisations- verhaltnis J,/ J, (Strahlintensitat J, parallel zum Strahl zur Intensitat senkrecht zum Strahl J,) gegeniiber dem Polarisations- zustand des abklingenden Leuchtens ohne Feld. Diese Wjrkung eines schwachen elektrischen Feldes hat zuerst K, L. Hertel ') beschrieben bei Aufnahmen des Kanalstrahllichtes durch ein Wollastonprisma (Doppelbildmethode). Etwa gleichzeitig mit H e r t e l babe ich ebensolche Versuche 2, durchgefiihrt mittels Doppelbildmethode, verbunden mit der Methode des Bab ine t - schen Kompensators. Als Ergebnis dieser Untersuchungen wurden eigentiimliche Schwankungen des Polarisationsverhalt- nisses langs des abklingenden Kanalstrahls gefunden) die von periodischem Charakter zu sein schienen. Far diese periodische Schwankungen suchte ich eine Erkliirung aus dem Yerhalten eines anharmonischen Oszillators, der sich in einem elektrischen Feld bewegt, so da6 die einzelnen Schwingungsphasen, die zeitlich aufeinander folgen, raumlich nebeneinander beobachtet werden kiinnen.

2. Die bisherigen Versuche von H e r t e l und mir geben nur qualitative Anhaltspunkte zum Vergleich der Ergebnisse mit dem theoretisch zu erwartenden Verhalten eines anharmo-

1) K. L. Hertel, Proc. Nat. Ac. 12. S. 440. 1926. 2) E. Rupp, Ann. d. Phys. 86. 8. 515. 1928. Hier stets zitiert

ale Teil I. Annalen der Physlk. IV. Folge. 87. 19

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nischen Oszillators. Um weitere Klarung zu erhalten, habe ich Versuche mit verscliiedenen Feldanordnungen durchgefiihrt. Dabei ergab sich zunachst, da6 die bisher von mir benutzte Feldanordnung (Teil I, Fig. 4, S. 618) gerade am Kanalende kein hinreichend homogenes Feld lieferte. Es wiirden daher die Versuche mit einem auch am Kanalende homogenen Feld nochmals durchgefuhrt. Ebenso wurden Versiiche im elek- trischen Langsfeld (Feldlinien parallel zum Kanalstrahl) aus- gefiihrt. SchlieBlich wurde das theoretisch wichtige Verhalten bei Feldverlauf unter 45 O zum Kanalstrahl eingehend gepruft.

Die Ergebnisse seien kurz zusammengefa6t: Im homogenen elektrischen Langs- und Querfeld (Feldlinien parallel bzw. senk- recht zum Kanalstrahl) ist eine Bnwirkung eines schwachen elektrischen Feldes auf die Polarisation des abklingenden Strahls nicht nachweisbar. Bei Peldvedauf unter 45 O zum Kanalstrahl treten periodische Anderungen des Polarisations- verlialtnisses auf, wie sie qualitativ aus der Theorie des an- harmonischen Oszillators zu erwarten sind.

Bei inhomogenen Kldern treten ebenfalls solche Schwan- kunyen auf, die sich aber theoretisch schwer iibersehen lassen. Meine friiher mitgeteilten Versuche beziehen sich auf diesen Fall.

3. Versuchsanordnung Die elektrische Methode zur Erzeugung des Kanalstrahls

war dieselbe wie friiher.l) Auch wurde die gleiche Versuchs- rohre verwendet. Der Druck im Beobachtungsraum war 0,002 mm Hg. Geandert wurde die jeweils benutzte Anord- nung des elektrischen Feldes und die optische Methode.

4. Doppelbildmethode, verbunden mit Babinetmethode

Die Doppelbildmethode ist. in Teil J, S. 519 beschrieben. Jetzt wurde nur an Stelle des Kalkspatprismas ein Rochon- sches Prisma verwendet.

Die Babinetmethode wurde umgestaltet , wie aus Fig. 1 zu ersehen.

K = Kanalstrahl. P = Fenster.

1) E . R u p p , Ann. d. Phys. 84. S.94. 1927.

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Polarisation d. Kanalstrahllichtes in schwachen elektr. Feldern 287

Al = Linse f = 5 cm, die den Kanalstrahl auf der Ebene des Spaltes S abbildet.

8 = Spalt, der senkrecht zum Kanalstrahl steht, und je- weils ein 0,3 mm breites Stuck des Kanalatrahls hindurchtreten 1aBt.

A,= Linse f = 10 cm in Brennweitenabstand von 8. L,= Linse f = 12 cm in Brennweitenabstand von der

photographischen Platte P. B = Babinet-Solei lscher Kompensator im parallelen

Strahlengang zwischen A, und 4. Keilkante 450 zum Kanalstrahl. (Also fur den Fall des Feld- verlaufs 45O zurn Kanalstrahl (8 8) parallel zurn elektrischen Feld.)

N = Nicolsches Prisma. Lichtvektor parallel zurn Kanal- strahl.

f = Gelbfilter fur die Linie Ha’

Fig. 1

5. Bei den verschiedenen Feldanordnungen wurden zuerst Aufnahmen nach der Doppelbildmethode ausgefuhrt und diese Aufnahmen ausgewertet. Die Photometrierung geschah mit einem thermoelektrischen Photometer. Waren die Unterschiede des Polarisationsverhtiltnisses mit und ohne elektrisches Feld innerhalb der Versuchsfehler, so wurden keine Aufnahmen nach der Babinetmethode gemacht. Zeigten sich jedoch Unter- schiede) so wurde die Babinetmethode mit der Doppelbild- methode kombiniert in folgender Weise:

Die Aufnahmen nach der Doppelbildmethode wurden fur sich ausgewertet und J, /< als Funktion des Abklingweges 1 bestimmt. An verschiedenen Stellen 11, l , , l3 wurden nun Aufnahmen nach der Babinetmethode gemacht und die Streifen- verschiebung 2, gegen I , , lI gegen l,, I, gegen l3 usw. in ver- schiedenen Kombinationen ausgemessen. Aus der Doppelbild-

19*

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methode ist (J,/,), an der Stelle II bekannt, es kann nun nach der Babinetmethode (Jp/JJ2 an der Stelle 1, bestimmt werden und dieser Wert kann mit der direkten Doppelbild- aufnahme verglichen werden. Zwischen J , I J, nach der Doppel- bildmethode und der Streifenverschiebung /? besteht die Be- ziehunp:

J p / J, = Polarisationsverhaltnis an der Stelle lI bzw. I,. p = Streifenverschiebung der Babinetaufnahme an der

Stelle la gegenuber der Stelle ZI in EinEeiten der Streifenbreite.

Durch diese in der praktischen Ausfuhrung etwas lang- wierige Kombination der Doppelbild- mit der Babinetmethode konnte ein ziemlich hoher Brad der Genauigkeit erreicht werden.

Die erhaltenen Werte sind aus der folgenden Tab. 1 zu ersehen.

Die Babinetstreifen sind am scharfsten in geringen Ab- standen vom Kanalende und nehmen in ihrer Scharfe ab langs des Abklingweges (vgl. Teil I, Fig. l O f ) . Fur grBt\ere Ab- klingwege findet, wie auch in der fruheren Untersuchung, nur die Doppelbildmethode Anwendung.

Zur besseren Ausmessung der unscharfen Babinetaufnahmen wurden von der Originalaufnahme Filmabziige gemacht und diese Abzfige genau aufeinandergelegt kopiert. An den so geharteten Kopien wurden die Messungen der Streifenverschie- bung vorgenommen.

Bei Aufnahmen ohne elektrisches Feld war keine Streifen- verschiebung festzustellen. Der ,,parallaktische FehlercL I) der fruheren Anordnung (Teil I, Fig. 6) war vermieden, da jetzt der Spalt S und der Babinetsche Kompensator B auf dem- selben Mikrometerschlitten befestigt waren.

6. Homogenea elektrisches Querfeld

Bei der zuerat von mir verwendeten Feldanordnung (Teil I, Fig. 4) war zwischen Kanalende und Feldelektroden ein kleiner Abstand von etwa 0,3 mm. Es entstand die Frage, ob nicht

1) E. Rupp, Phys. Ztschr., im Erscheinen.

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Polarisation d. Kanalstrahllichtes in schwachen elektr. Feldern 289

die dadurch hervorgerufene Inhomogenitat des Feldes gerade an der wichtigen Stelle am Kanalende von unerwiinschtem EinfluB auf die gesuchte Wirkung sein kijnnte. Daher wurde folgende Feldanordnung getroffen (Fig. 2).l)

Die Feldlinien enden auf dem abgeschragten Kanal. Der Plattenabstand wurde auf 1,2 cm erhiiht. Der Kanal liegt an Erde, die Elektroden sym- metrisch an der Spannungs- quelle, deren Mitte geerdet ist.

Mit dieser Anordnung wurden Versuche nach der Doppelbildmethode durchge- fuhrt bei einer Entladnngs- spannung 8= 5000 Volt und einem elektrischen Feld am Kondensator E = 0, 200, 500 und 1000 Volt/cm.

In allen diesen Fiillen war kein deutlicher EinfluB des elektrischen Querfeldes auf die Polarisation des abklingenden Leuchtens festzustellen. Die er- haltenen Werte sind zum Teil in Fig. 3 zusammengestellt (0). Man kann innerhalb der Ver- t2 suchsfehler durch die verschie- t7 denen MeBpunkte ein und die- selbe Kurve hindurchlegen.

Querfeld hat also keinen merk- lichen EinfluB auf den Polari- sationsznstand des abklingenden Leuchtens.

und R. L)iipe12) vor einiger Zeit kurz mitgeteilt.

7. Homogenes elektriachee Langsfeld

L Fig. 2

x ohne Feld 0 mit homog. Querfeld

,, ,, Lingsfeld gy T'= 5000 v.

1 ---__- 8q\ +- - 7 2 3 u . 5 L Fig. 3

Ein homogenes elektrisches Qg

Ahnliche Versuchsergebnisse haben auch R. v. H i r s c h

Hierzu wurde folgende Feldanordnung gewahlt (Fig. 4). Die eine Elektrode sitzt unmittelbar am Kanalende auf.

Die andere Elektrode befindet sich in 2 cm Abstand vom

1) Der Spalt am Kanalende ist in Figg. 2, 3 11. 4 nicht eingeeeichnet. 2) R. v. Hirsch u. R. Diipel , Phye. Ztsch. 29. S. 358. 1928.

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Kanalende und tragt in der Mitte ein Loch von 5 mm Durch- messer, das den Kanalstrahl frei hindurchtreten la&, um Aus- losung von Sekundareffekten an der Platte zu vermeiden. Die Strahlgeschwindigkeit entsprach wieder der Entladungsspannung P I 5000 Volt, die Feldstarke war E = 0, 200, 500 Volt/cm. Es wurden nur Aufnahmen nach der Doppelbildmethode ge- macht. Die Zahlenwerte sind in Fig. 3 aufgenommen ( 0 ) .

Es zeigte sich: das Polarisationsverhaltnis J,/< war mit und ohne elektrisches Langsfeld innerhalb der Versuchsfehler

Fig. 4 Fig. 5

ungeandert dasselbe. Ein schwsches Langsfeld hat also keinen merklichen EinfluS auf die Polarisation des abklingenden Leuchtens.

fJber Beobachtungen im inhomogenen Langsfeld vgl. 0 9.

8. Feldverlauf 45O Bum Kandstrahl

Dieser theoretisch wichtige Fall wurde durch die An- ordnung verwirklicht, die Fig. 5 zeigt.

Der Plattenabstand betrug 1,5 cm; die Platten lagen an einer Batterie, deren Mitte mit dem geerdeten Kana1 ver- bunden war. Es wurde darauf geachtet, daf3 das rechte Ende der unteren Platte etwa 2 mm unterhalb des Kanalstrahls blieb, um Sekundareffekte zu vermeiden. Kleine Feldinhomo- genitaten am Kanalende lassen sich bei dieser Anordnung kaum ausschalten.

Die Versuchsergebnisse mit dieser Feldanordnung sind in der Tab. 1 und den Figg. 6-9 zusammengestellt. Hierbei bedeutet :

7 = Entladungsspannung in Volt. E = Feldstarke am Kondensator, Volt/cm. 1 = Abklingweg in Millimeter.

JJ J, = Strahlintensitat parallel zur Intensitat senkrecht

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Polarisation d. Kanalstrahllichtes in schwachen rlektr. lreldern 291

J,/J

J,/J, @

J,/& ,B

Jp/Js @

zum Kanalstrahl. Mittelwerte &us Doppelbild- und Babinetmethode.

p = Verschiebung der Babinetstreifen in Einheiten einer Streifenbreite. - bedeutet, es konnte keine Babinet- aufnahme gemacht werden. 0 bedeutet die Streifen- aufnahme, auf die die anderen Streifenaufnahmen bezogen wurden.

Die in den Kurven (Figg. 6-9) eingetragenen MeBpunkte zwischen den in der Tab. 1 nicht angegebenen Abklingwegen I sind nach der Doppelbildmethode gewonnen. Die Babinet- methode diente im wesentlichen nur zur Kontrolle der Doppel- bildmethode. Die Werte J,/< sind Mittelwerte &us 3 bis 5 Doppelbildaufnahmen und meist 2 Babinetaufnahmen.

1,19 I 1,14 [ 1,10

1,14 1,OS 1,tl 0 I 0,06 I0,03

1,OS 0 98 0,93 -0,lO 1 b \0,05

1,08 1,04 0,99 0 1 0,04 10,011

Tabe l l e 1

2 11 0,5 1 1 1 1,5 1 2 1 2,5 1 3 I 3,5 1 4 1 4,5 I 5 1 5,5 1 6 , /I V = 2600 E = 75

Jp/Js 6

J,/&

0,96 0,93 -0,06 1-0,03

1 ,Ol I 0,97

1,OS I 1,05 I 1,04 [ 1,02 I 1,02 I1,02 V = 2600 E = 150

1,lO 105 1,05 106 101 1,Ol 0,04 1 Oi09 I 0,09 10:OS I0:lS 1 --

V = 5000 E = 150 0,96 0,98 0,98 0,93 0,97 0,99 - I o 1 o 10,051 - I - v = 10 000 E = 150

0,96 098 10 098 096 0,94 0,12 I 0:lO I 1. 1 Oil0 10:12 10,15

V = 26000 E = 800

0,95 0,94 0,96 0,96 0 10,021 - I -

0,90 0

0,94

0,91 0,05

V = 5000 0,91 0,94 ' 0,94

v = 10000 0,95 I 0,94 I 0,95

V = 2600 0,94 0 95 0,96

0 1-0,04 /-0,04

0,091 0:to I -

1 , O l 11,oo 11,Ol

1 , O l - - - 1 - 1 - - 1 - 1 - - 1 - 1 -

0,99 - -

0,95 - -

0,98 0,98 0,98 o,n9 1,o - - I 0 I - 1 - 1 - 1 - E = 300

E = 300 0,95 I 0,96 1 0,OS I 0,99 IO,99 I - E = 600

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Aus der Tab. 1 und Figg. 6-9 ist zu ersehen: Das Polarisationsverhaltnis in schwachen elektrischen Feldern bei

-u 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

45 O Feldverlauf zum Strahl weist gegeniiber der Kurve ohne Feld (Fig. 3 x) charakteristische h l e r u n g e n auf. Die in Teil I gefundenen periodischen Schwankungen sind hier noch deut-

Fig. 8a Fig. 8 b

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Polarisation d. Kanalstrahllichtes in schwachen elektr. Feldern 293

licher ausgepragt. Man kann an den Schwankungen eine ,,Wellenlange" (Abstand zweier Minima) und eine ,,Amplitudeg' unterscheiden, welche beide in gesetzmafhger Beziehung zur Strahlengeschwindigkeit und zur Feldstarke stehen.

a) Bei gleicher Feldstarke und wachsender Strahl- geschwindigkeit wird die Wellenlange groSer , die Amplitude scheint sich wenig zu andern.

b) Bei gleicher Strahlgeschwindigkeit und wachsender Feldstirke wird die Wellenlange kleiner , auch scheint die Amplitude abzunehmen.

Bezeichnen wir mit A die mittleren Abstande Maximum- Minimum der periodischen Schwankung, so konnen die Ver- suchsergebnisse in der Weise geordnet werden, wie e0 Tab. 2 zeigt.

T a b e l l e 2

v 2600

5000

10000

~~

E

75 150 300 600 150 300 150 300

-

9. Inhomogenes Feld Nach Durchfuhrung obiger Versuche konnen die friiheren

Versuche in Teil I im teilweise inhomogenen Querfeld theo-

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retisch kaum ausgewertet werden, da sich der dort vorliegende Feldverlauf nicht ubersehen liibt. Ihre Bedeutung besteht darin, daB sie den Effekt des elektrischen Feldes haben auf- Gnden lassen.

Um zu zeigen, daB Feldinhomogenitiiten von groBem Ein- flub auf den Polarisationszustand werden konnen, habe ich Versuche im inhomogenen Langsfeld durchgefuhrt. Die Ver- suchsanordnung war wia in Fig. 4, nur wurde jetzt der Plattenabstand zwischen Kanalelektrode und iiuBerer Elektrode auf 0,8 cm verringert. Nach der Doppelbildmethode wurden fur eine Entladungsspannung P = 5000 Volt und ein elek- trisches Feld E = 0 und E = 500 Volt folgende Kurven er- halten (Figg. 10-1 1).

Lochelektrode mit Feld E = 500 V/cm V = 5000 V

Lochelektrode

_ _ _ _ _ - %-----

49

u ; r 2 3 4 5

Fig. 10 Fig. 11

An diesen Kurven ist zweierlei festzustellen: a) eine Ein- w i r k u q der Lochblende in der auperen Elektrode, b) eine Ein- wirkung des eleklrischen Feldes.

a) Unter der Einwirkung der Lochblende steigt das Polam risationsverhiiltnis J,/J,, das im feldfreien Kondensator langs des Abklingweges schon auf 1 gesunken war, wieder an auf einen Wert groBer als 1. Es ist sehr wahrscheinlich, dab diese Wirkung dadurch zustande kommt, da6 seitlich aus dem Kanalstrahl heraustretende Atome am Metal1 der Lochblende Gasatome losschlagen und diese sekundiir ausgelosten Atome eine Zunahme des Polarisationsverhiiltnisses bewirken. Viel- leicht spielen hierbei auch sekundiir ausgeloste Elektronen eine Rolle.

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Polarisation d. Kanalstrahllichtes in schwachen elektr. Feldern 295

D i e m sekundlre EinfluB kann bei der Entstehung der Polarisation des abklingenden Kanalstrahls am Kanalende eine Rolle spielen. Aus dem Spalt am Kanalende werden Fremd- atome (strahlfremde Atome) herausgeschlagen und diese Atome bewirken, da6 das Abklingleuchten iiberhaupt polarisiert ist, und erklaren auch das Abnehmen der Polarisation mit stei- gendem Strahlweg. Im Ergebnis dieses Versuches kann man eine Stutze fur die Auffassungl) sehen, da6 Polarisation des Kanalstrahls durch Atomst06 zwischen geordnet fliegenden Atomen des Strahls mit irgendwelchen Fremdatomen zu- standekommt.2)

b) Unter dem EinfluB eines inhomogenen Feldes sind schon bei geringer Inhomogenitat hderungen des Polari- sationsverhiiltnisses festzustellen, wie sie in der friiheren Unter- suchung (Teil I) infolge der geringen Inhomogenitat des Feldes am Kanalende in Erscheinung traten. Eine theoretische Ver- wertung der Kurven Fig. 11 ist infolge Unkdnntnis des Feld- verlaufs nicht moglich.

10. Bur Deutung der Versuohe Die Tersuchsergebnisse seien zusammengefa6t: Im schwachen

homogenen elektrischen Quer- und Langsfeld ist keine Ein- wirkung des Feldes auf den Polarisationszustand des abklin- genden Leuchtens festzustellen.

Bei einem Feldverlauf von 45O zum Kanalstrahl treten periodische hderungen des Polarisationsverhaltnisses J,/J, langs des Abklingweges in Erscheinung.

Eine Erkli-rung der periodischen Schwankungen des Pola- risationsverhaltnisses langs des Abklingweges unter Zuriick- fuhrung auf die Schwingungszustande eines anharmonischen Oszillators, dessen zeitlich aufeinander folgende Schwingungs- phasen im Kanalstrahl riiumlich getrennt beobachtet werden, ist in Teil I, S. 524 durchgefiihrt. Diese Theorie la& in ihrer einfachsten Form erwarten:

a) liehlende Feldwirkung fur elektrisches Quer- uiid Jangs- feld. Maximum der W i r b n g bei Feldverlauf 45O zum Strahl,

1) E. R u p p , a. a. 0. 2) Hierfur spricht aueh ein anderweitig niiher zu beschreibender

Versuch : Die Polarisation von abklingenden Quecksilberkanalstrahlen versehwindet fast vSllig, wenn man das Kanalende entgast.

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I m inhomogenen Feld wird ebenfalls eine theoretisch nicht leicht zu interpretierende Wirkung zu erwarten sein. Das Auftreten des Effektes in der friiheren Untersuchung im elek- trischen Querfeld ist, wie schon oben ausfuhrlich erlautert, auf Feldinhomogenitaten am Kanalende zuriickzufiihren.

b) Unabhangigkeit der Periodenzahl (Abstand zweier Mi- nimaiStrahlgeschwindigkeit) von der Strahlgeschwindigkeit bei konstanter E'eldstirke. Diese Unabhangigkeit ist nahezu er- fullt, wie aus Tab. 3 zu ersehen.

T a b e l l e 3

2600 3,1

5000 4J - -

10000 479

-

150 300 150 300 150

Hierin bedeutet : P = Entladungsspannung, Volt. v = Strahlgeschwindigkeit in cm/sec. Die angegebenen

Werte wurden bei Gelegenheit einer anderen Untersuchung aus dem Dopplereffekt gemessen.

E = Feldstiirke, Volt/cm. A = Mittlerer Abstand Maximum-Minimum aua den Kurven

Q) = Periodenzahl, 106sec = 2 4 v . sec

m'= Periodenzahl pro Feldstiirkeneinheit, lo6- - Volt - 2 A / v E.

c) Zunahme der Periodenzahl mit dem Quadrat der elek- trischen Ekldstarke. Diese Forderung ist in den Persuchen nicht erfiillt. Vielmehr ist, soweit man aus den Versuchen schlieaen kann , die Periodenzahl nahe proportional der elektrischen Feldstarke, wie man aus Tab. 3, Spalte 6 ersieht.

d) Extrapoliert man die von J. S t a r k angegebene Formel:

A v = n C E , A v = Aufspaltung in sec-l,

Fig. 6-9 in Millimeter.

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Polarisation d . Ranalstrahllichtes in schwachen e2eAt.r. Feldern 297

n = Komponentennummer der aufgespaltenen Linie, C= eine experimentelle Konstante = 20,4. lo5

fur die hier in Betracht kommenden Feldstarken und ver- gleicht die GroBe w‘ in Spalte 6 der Tab. 3 mit der Gr6Se n.C der Starkschen Formel, so fiudet man grbf3enordnungs- maBige Ubereinstimmung.

Die Theorie des anharmonischen Oszillators, der langs des Abklingweges in den verschiedenen Schwingungsphasen schwingt, scheint auf die bier gefundene Wirkung qualitativ anwendbar zu sein. Eine obereinstimmung in Einzelheiten ist nicht zu erwarten, da fur die hier vorliegenden Verhiiltnisse die Voraus- setzungen der klassischen Theorie nicht zutreffen. Vielmehr ware eine Behandlung des vorliegenden Problems mit anderen theoretischen Hilfsmitteln zu versuchen.

Zusammenfassung Die Einwirkung schwacher elektrischer Fclder auf das

Polarisationsverhhltnis J,/ J, des Abklingleuchtens von Hs wird fur verschiedene Feldanordnungen untersucht : a) homogenes Querfeld; b) homogenes Laugsfeld; c) Feld 45O zum Strahl; d) inhomogenes Feld.

Im homogenen Quer- und Langsfeld ist keine Wirkung des Feldes festzustellen. Im Feld unter 45O zum Strahl treten periodische Schwankungen des Polarisationsverhillt- nisses Yangs des Abklingweges auf.

Der Fall des inhomogenen Feldes entspricht den friiheren Versuchen des Verfassers; hierbei treten ebenfalls periodische Schwankungen des Polarisationsverhaltnisses auf.

Die Ergebnisse sind in qualitativer Ubereinstimmung mit der Theorie des anharmonischen Oszillators, der Iangs des Abklingweges in verschiedenen Schwingungsphasen schwingt.

Nebenergebnis der Untersuchung: Das bereits unpolari- sierte Leuchten des Kanalstrahls wird erneut polarisiert, wenn die Atome des Strahls in der Nahe eines Hindernisses vorbeifliegen. 0 9a.

Herrn Prof, Dr. R. Pohl danke ich herzlich fur die gewahrte Gastfreundschaft.

Be r l in -Re in ickendor f , Forschungsinstitut der A. E. G., Jnli 1928.

(Eingegangen 31. Juli 1928)