Die Forschungen über den Atombau. 
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V in Volt 
Entsprechende 
Geschwindigkeit in 
Bruchteilen der Licht 
geschwindigkeit 
k in 1 cm Gas von 1 mm 
Druck 
Wasser 
stoff 
Luft 
Argon 
Kohlen 
säure 
6 
1/ 
44 
30 
28 
34 
30 
1/ 
14,6 
27 
26 
32 
100 
1/ 
6,01 
21 
20 
28 
1000 
1,20 
3,9 
4,2 
7 
4000 
Vio 
0,19 
0,85 
1,3 
2 
30000 
Vs 
0,0062 
0,0050 
—. 
0,0067 
ff-Strahlen des Ra 
Vi 
0,0 6 6 
0,0 5 9 
0,0 6 1 
0,0*1 
Man sieht aus der Tabelle, daß die* Absorption der langsamen Elek 
tronen von der Natur des Gases abhängt. 
Bei graphischer Darstellung erkennt man, daß der Unterschied von k 
mit steigender Geschwindigkeit für die verschiedenen Gase sich immer 
mehr verkleinert. Über 1 / 10 Lichtgeschwindigkeit ist, wie schon 1895 von 
Lenard gefunden wurde, die Absorption oder optisch gesprochen die Trübung 
der Gase durch eindringende Elektronen unabhängig vom Aggregatzustand 
und der chemischen Beschaffenheit und nur noch eine Funktion der Dichte, 
also der durchsetzten Masse. Genügend schnelle Elektronen können viele 
Tausende von Atomen durchsetzen, ohne daß sich ihre Geschwindigkeit 
nach Größe und Richtung merklich änderte. Nur ein sehr kleiner Teil wird 
zerstreut. 
Die Vorgänge bei diesem Durchdringen sind bisher meist als einfache 
Stoßvorgänge (nach J. J. Thomson und Townsend, vgl. S. 43, 53, 88) aufgefaßt 
worden. Lenard weist in seiner großen Arbeit (1918) 1 ) mit Nachdruck darauf 
hin, daß der Vorgang ein anderer ist und daß die Stoßionisation auf die Erschei 
nungen beim Zusammenstoß von Atomen mit a-Teilen zu beschränken ist. Beim 
Zusammentreffen von Elektronen mit einem Atom sind 3 Fähe möglich: 1. Ab 
sorption * 2 ), 2. sekundäre Strahlung und Ionisation, 3. Lichtemission. Welcher 
Fall eintritt, hängt ab von der Geschwindigkeit des Elektrons und von der rela 
tiven Größe des Energie umsetzenden Querschnitts des Atoms zum Gesamtquer 
schnitt (von der Stärke der ,,Atomdynamide“). Ein langsames Elektron verliert 
beim Zusammenstoß seine Energie völlig und wird absorbiert. Wächst die Ge 
schwindigkeit, so ist eine Durchquerung des Atoms sowohl ohne als mit Geschwin 
digkeitsverlust und zugleich mit Ionisation möglich. (Während man bisher im 
letzteren Fall stets annahm, daß das Elektron dabei seine Geschwindigkeit ganz 
verliert.) Die Ionisation erklärt sich in der Weise, daß das stoßende Elektron 
ein anderes sekundäres Elektron aus dem Atomverband auslöst. Dieses zweite 
hat nur geringe Geschwindigkeit und wird bald von einem Atom absorbiert, das 
dadurch ionisiert ist. Das primäre Elektron setzt seinen Weg fort mit etwas 
geringerer Geschwindigkeit und löst wieder ein sekundäres, ionenbildendes Elektron 
aus. So durchquert das primäre Elektron Tausende von Atomen (Anm. 6, S. 228), 
bis seine Geschwindigkeit zu gering geworden ist. Man kann diese Erscheinung 
beobachten, ähnlich wie zuerst C. T. Wilson in seinen Nebelphotographien (S. 54) 
für a-Strahlung zeigte. Die Spannung, bei der die Ionisation eintritt, ist daher 
in keiner einfachen Beziehung zur Stoßgeschwindigkeit, ein Punkt, der in den 
Untersuchungen von Flertz u. a. (siehe S. 88) nicht genügend beachtet ist. 
Q Quantitatives über Kathodenstrahlen, Heidelberg 1918, S. 63, 73, 105, 
107, 135, 139, 165, 182. 
2 ) Absorption ist die Reduktion der ursprünglichen Strahlgeschwindigkeit 
nach Richtung und Größe zu ungeordneter Bewegung von molekularer Größen 
ordnung. 
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KM