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Lichtenberg'sche Figuren im Innern von Rntgenrhren.

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16.
L i c h t e n b e r g ’ s c h e Fiquren i m I n n e r n v o n
Rontgenroh.ren; v o n E. R i e c k e .
(Aus den Xachrichten d. K. Gesellsch. d. Wissensch. zu Gijttingen mit
einigen Zusgtzen abgedruckt.)
Bei den Bestaubungsversuchen , welche ich bei einigen
Crookes- und Rontgenrohren angestellt hatte I), war mir eine
Erscheinung aufgefallen , die sich bei einer kugelformigen
C r o o k e s’sehen Rohre zeigte. Bei der Bestaubung schlug sich
das rote ,Mennigepulver gegen den Rand des der Kathode
gegeniiber entstehenden Fluorescenzfleckes in keulen- oder
lappenfdrmigen Gebilden nieder, wie sie in den Figg. 1 und 3
meiner fruheren Mitteilung gezeichnet sind. Diese Bildungen
waren hei einigen anderen Versuchen, deren Ergebnisse leider
Fig. 1.
nicht durch ein phot.ographisches Bild festgehalten worden
sind, noch deutlicher hervorgetreten. Ich gebe daher in Fig. 1
zwei andere Bilder von solchen Staubfiguren. Die Conturen
der Lappen waren dabei auf einem Pauspapier durchgezeichnet
worden, das, mit einigen Einschnitten versehen, unmittelbar
auf die bestaubte Kugel gelegt war. Bei den beiden Versuchen, welchen die Figuren 1 entsprechen, war die Anode zur
Erde ahgeleitet.
Ich habe nun bemerkt, dass diese Figuren ohne jedes
weitere Hiilfsmittel gesehen werdeii konnen. Wenn man die
..- --..
1) E. Riecke, Wied. Ann. 69. p. 788. 1899.
hichtenberg'sche Piguren im Inneren von Rontgenrohren.
4I 5
der Kathode gegeniiberliegende Glasoberflache betrachtet , so
sieht man, dass sie keineswegs gleichmassig fluorescirt; man
findet vielmehr, dass auf derselben dunklere Bander sich bilden,
welche gegen die Anode der Rohre in mehr oder weniger gekriimmten Rahnen sich hinziehen. Zuweilen kann man beobachten, wie ein solches Band, das keulenartig bis auf eine
gewisse Entfernung von der Anode sich erstreckte, plotzlich
eine gegen diese gerichtete Verlangerung bekornmt. Der Grund
der Erscheinung ist offenbar der folgende. Wenn die negative
Elektricitit sich in den keulenformigen Lappen der Figuren 1
anhiiuft, so wird durch die Riickwirkung der negativen Ladung
die Geschwindigkeit der Iiathodenstrahlen an diesen Stellen
vermindert. Die Strahlen werden zugleich seitlich deflectirt.
Die Fluorescenz des Glases wird also an den von der negativen
Elektricitat bedeckten Stellen schwacher sein, als an den von
ihr freien, die ersteren erscheinen dunkel auf hellem Grunde.
Damit ist aber zugleich auch der Grund fur die Veranderlichkeit der Figuren gegeben. Sobald durch die fortdauernde
Kathodenstrahlung die Verteilung der negativen Elektricitat
an der Glasoberflache eine andere wird, sobald werden auch
die Intensitiitsverhaltnisse des Fluorescenzlichtes geandert. Es
verschwinden Stellen, die bisher dunkel waren und treten neue
auf. So kommt ein Hin- und Herwogen des Fluorescenzlichtes
zu Stande, welches ganz den Anschein eines hin- und herwogenden Fluidums erweckt.
I m weiteren Verlaufe der Reobachtungen erlitten die
Figuren eine sehr eigentiimliche Veranderung, von der jetzt
die Redo sein soll. Die Entladungsrohre wurde hart, sodass
die Entladungen unter Umstanden iiberhaupt nicht mehr durchgingen, der Ausgleich der Elektricitaten sich vielmehr in
Buscheln oder Funken durch die Luft hindurch vollzog. Durch
Commutiren des Stromes liess sich dann ein Zustand herstellen,
bei dem die Entladung eben noch durch die Rohre ging. An
Stelle der keulen- und lappenfiirmigen Gebilde der frtiher beschriebenen Figuren traten jetzt iiberaus zierliche Dendriten
von ziemlicher Ausdehnung und reicher Verastelung, von dem
Aussehen gewohnlicher Lichtenberg'scher Figuren bei positiver Entladung. Ebenso wie die friiheren Figuren hoben sich
auch diese dunkel von hellem Grunde ab.
416
E. Riecke.
Diese Dendriten waren sehr schon noch an einer anderen
Stelle der Rohre zu beobachten. Ich habe in meiner fruheren
Mitteilung erwahnt, dass bei der Bestaubung auf der Rohre
etwas hinter der Flache der Kathode ein feiner Ring roten
Staubes sich bildete. Dieser entspricht einem an derselben
Stelle liegenden hell fluorescirenden Ringe , herruhrend yon
Kathodenstrahlen, die seitlich aus dem Rande der Kathode
hervorbrechen. Diesem Ring ist eine schmale , dunkle Zone
nach aussen hin vorgelagert, und von dieser aus entwickeln
sich zahlreiche kleinere Dendriten nach der Aussenseite des
Ringes hin. Fig. 2 mag dies anschaulich machen.
Die Bet.rachtung der Erscheinungen erweckt den Eindruck
von einem allmahlichen Entstehen der Dendriten; in diesem
Fig. 2.
Falle wiirde ea sich dabei urn ein Kriechen der negativen
Elektricitiit an der Oberflache des Glases handeln, eine Bewegung, welche sichtbar wird, weil in allen Stellen, die von
der Ausbreitung der negativen Elektricitat getroffen werden,
die Intensitat der Fluorescenz sich vermindert.
Diese Anschauungen wurden bestatigt durch Beobachtungen mit einer zweiten birnfdrmigen Rontgenrohre ; der
Druck in der Rohre war wesentlich hoher als bei der zwor
besprochenen, als Rontgenrohre war sie nur sehr wenig wirkSam. Bei dieser Rohre war die fluorescirende Flache gegeniiber der Kathode durch einen hellgriinen Ring begrenzt, dem
nach aussen hin eine dunklere, schmale Zone vorgelagert war.
Wenn der Entladungsstrom einige Zeit durch die Rohre gegangen war, so waren die Grenzen dieser Zone stationiir, die
aussere Qrenzlinie war nicht gerade, sondern leicht gewellt
oder gezackt. Nun wurden durch Erregung eines Magnet-
Jichtenberg’sche Rguren im lnneren von Riintgenriihren. 41 7
feldes die Kathodenstrahlen gedreht , sodass die Grenze der
0uorescirenden Flache um etwa 1 cm vorgeschoben wurde.
Dann spielte sich der folgende Vorgang ab. Die der 0uorescirenden Flache vorgelagerte dunkle Zone war zuerst geradlinig begrenzt; bald aber wuchsen aus ihr schmale Stile oder
Spitzen hervor, dunkel auf dem hellen Grunde sich abhebend ;
vgl. Fig. 3, in welcher die gestrichelte Linie die urspriing-
Fig. 3.
liche Lage der dunkeln Zone angiebt. Zu einer seitlichen
Verastelung jener Stile kam es nur in geringem Maasse, allmilhlich rlickte die Basis, von welcher die dunklen Stile sich
erhoben, gleichfalls nach aussen vor, bis die Grenze dcr
dunklen Zone wieder das Ansehen der gestrichelten Linie angenommen hatte.
Fig. 4.
Zum Schluss moge versucht werden, fur die Bildnng der
geschilderten dendritischen Figuren auch von theoretischer
$eite einigen Anhalt zu gewinnen. Der Bogen A B (Fig. 4)
begrenze das Gebiet, in welchem durch die einfallenden Kathodenstrahlen eine allmahlich steigende Ladung des Glases
mit negativer Elektricitat erzeugt wird. Jenseits der Curve CB
befinde sich ein Gebiet mit positiver Ladung. Die Teilchen
Annalen der Physik. IV. Folge. 1.
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B. Hiecke.
der negativen Elektricitat magen von der Oberflache des Olases
mit einer gewissen Kraft festgehalten werden, und sie mogen bei
der Bewegung langs der Oberflache einer gewissen Reibung unterliegen. 1st nun E P die Linie, langs welcher der Abfall des
elektrischen Potentiales am grossten ist, so wird langs dieser
Linie zuerst eine Bewegung der negativen Elektricitat eintrreten. Wenn aber infolge hiervon die Linie Eli’ mit negativer Elektricitat bedeckt w i d , so erleidet auch die Verteilung des Potentiales eine Veranderung. Sei nun die Linie GH
die Linie des starksten Abfallcs, so wird die weitere Rewegung
der negativen Teilchen langs GEI erfolgen. Bei den hierdurch von neuem veranderten Ladungsverhaltnissen sei J K
die Linie des starksten Gefalles, dann wird sich das neue Vor-
Fig. 5.
riicken der negativen Elektricitat langs J K vollziehen u. 8. f.
Xan kann sich hiernach wenigstens im allgemeinen eine Vorstellung davon bilden, wie eine Verastelung der Ausstrahlung
zu Stnnde kommen mag. Dies weiter und ins einzelne hinein
zu verfolgen, wiirde kaum moglich sein, um so weniger, als
man sich j a auch die positive Ladung nicht als eine unbewegliche und unveranderliche denken darf.
Es mogen andererseits A B und C D (Fig. 5) Grenzen positiver und negativer Gebiete sein , welche einen wellenartigen
Verlanf besitzen, im ganzen aber einander parallel gehen.
I n diesem Fall wird nicht eine einzige Linie existiren, langs
welcher der Potentialfall ein Maximum ist, vielmehr werden
mehr oder weniger dicht bei einander liegend viele Linien
vorhanden sein, langs deren der Potentialfall grosser ist, als
in der Nachbarschaft. Es wird also in diesem Falle ein Vorwartskriechen der negativen Elektricitat gleichzeitig auf. vielen
liiditederg'sche Figuren im. Inneren von Rontgenriihren.
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Linien erfolgen. Es erscheint ferner mijglich, dass durch diese
mehr gleichmassige Ausbreitung der negativen Elektricitat der
Abfall des Potentiales im ganzen 80 verringert wird, dass es
zu einer Ausbildung seitlicher Aeste nicht mehr kommt. Eine
Lhnliche Wirkung , wie durch eine wellenfdrmige Gestalt
der Grenzen, kann natiirlich auch durch einen wellenformigen
Wechsel in der Ladungsdichte erzeugt werden.
(Eingegangen 8. December 1899.)
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