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Bemerkung zu den Versuchen des Hrn. Marx 9ber die Geschwindigkeit der Rntgenstrahlen

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936
5. Bernerkuwg
#u dew Versuchew d e s Ern. N a r x
fiber d i e Geschwiwdigkeit d e r Riiwtgewstrahlew ;
von J. 3rartc.k emad R. Pohll.
8 1. Hr. M a r x hat jiingst in einer sehr umfangreichen
Arbeit l) abermals versucht, die Qeschwindigkeit der Rontgenstrahlen mit der elektrischer Drahtwellen zu vergleichen.
E r erregt ein Rontgenrohr mit schnellen H e r t z schen
Schwingungen (L/2 = 66 cm) und l a B t die Rontgenstrahlen nach
Durchlaufen eines bestimmten Weges auf eine Elektrode P
fallen. Diese Elektrode schwingt mit dem Rontgenrohr durch
induktive Koppelung synchron, aber mit einer Phasendifferenz,
die durch variable Drahtlangen (Briicke) beliebig reguliert
werden kann. Erreichen die Rontgenstrahlen die Elektrode,
die sich im Vakuum befbdet, im Moment, wo ihr Potential
negativ ist, so soll eine selbstandige Entladung einsetzen, die
unabhangig von der Yortdauer der Rontgenstrahlen weiterbesteht. Das Ausbleiben einer Entladung soll hingegen das
Antreffen einer positiven Spannung an der Elektrode P anzeigen.
5 2. Von dieser Vorstellung ausgehend, hat Hr. M a r x
die negative Aufladung eines Faradaykafigs gegeniiber der
Elektrode P in j e 15 Sekunden wahrender Beobachtungsdauer
graphisch aufgenommen als Funktion des zwischen P und dem
Rontgenrohr eingeschalteten Drahtweges. Den experimentellen
Befund zeigt die Kurve tcu‘ der Figur. Das gleiche ist dann
fur einen grSBeren Rohrabstand wiederholt, Kurve ,i3 id’, und
die Verschiebung der Maxima u p un4 a’@’ergibt sich gleich
der Anderung des Rontgenrohrabstandes. Daraus folgert
1) E. Marx, Ann. d. Phya. 33. p. 1303-1391.
1910.
Bemerkiing zu den rersuchen des
Hm. Marx.
937
Hr. M a r x die Geschwindigkeit der Rontgenitrahlen gleich der
elektrischer Drahtwellen, d. h. die Lichtgeschwindigkeit.
Weglunge det elektriscliea Welle langs der Briicke
Schematisch. l)
8 3. Dabei la& aber Hr. Marx, gerade wie bei der ersten
Methode a) ganzlich die elektrische Lufbelle aufler acht , die
vom Rontgenrohr nebst Zuleitungen ausgeht und trotz alles
statischen Schutzes mit der Drahtwelle langs der Briicke interferiert. Wir s) haben Reinerzeit mittels eines Spannungsindikators
(He-Rohr4) parallel zur Elektrode P und dem Faradykafig F)
1) Anm. bei der Korr. In dieser Skizze liegen die Minima relativ zu
hoch. Doch zeigen die Zahlen der Tabb. VI und VII, da5 die wirklichen
Kurven mit Ausnahme von einer die Abszisse nicht beriihren, was aus der
Kurventafel V kaum ersichtlich ist, da in ihr die Abszissenlinien fehlen.
2) E. M a r x , Ann. d. Phys. 20. p. 677-722. 1906; 28. p.37-56 u.
p. 153-174. 1909.
J. J. T h o m s o n , Elektrizitiitsdarchgang in Gasen,
Deutsch von E. M s r x , p. 542.
3) J . F r a n c k u. R. P o h l , Verhandl. d. Deutsch. Phys. Ges. 10.
p. 489-494. 1908.
4) Nach der Erwiderung in den Verhsndl. d. Deutsch. Phys. Ges.
10. p. 598-599. 1908 zu urteilen, hat Hr. Marx die von uns vielleicht
etwas kurz beschriebens Verwendung des He-Rohres midverstanden.
Hr. M a r x bekampft dort einen natiirlich verfehlten Versuch, den wir
weder gemacht noch beschrieben hahen. Darum sei die Verwendung des
He-Rohres hier etwae ausflihrlicher an zwei Beispielen erllutert: Wir
blendeten die Rijntgenstrahlen von der Elektrode P ganzlich ah und
stellten die AuBenelektroden am He-Rohr so, da5 die Entladung an P
gerade nicht mehr einsetzte. Dsnn lieS sich die Entladung im He-Rohr
durch eine Abstandsanderung des Rontgenrohres hervorrufen und durch
eine Variation des Drahtwellenweges wieder ausliischen. Oder wir lieBen
die Rontgenstrahlen dauemzd auf die Elektrode P auffallen und beobachteten beim Verschieben des Rohres und der Briicke dann die parallelen
Intensitatshderungen beider Entladungen, sowohl an der Elektrode P
wie im Heliumrohr.
-
Annalen der Phgsik. IV. Folge. 34.
G1
938
J. Pranck
u.
Irl. Pohl.
nachgewiesen, daB diese Welle stets an der Elektrode P ein
Interferenzpotential erzeugt, dessen Hohe sich durch einander
versttirkende oder kompensierende Veranderungen des Rohrabstandes und des Drahtwellenweges (Briickenlange) beliebig
variieren 1aBt. Wir haben auf keine Weise den EinfluB der
Luftwelle durch Metallschutz vermeiden konnen , selbst nicht
durch giinzliche metallische Einkapselung des Senders, d. h.
des Rbntgenrohres nebst Zuleitungen.')
Trotz dieses unseres Einwandes und der einfachen experimentellen Prufung seiner Stichhaltigkeit hat aber Hr. M a r x
auch jetzt nicht bei seiner zweiten Methode ebensowenig wie
bei der Wiederholung der ersten in dieser Richtung auch nur
einen einzigen Versnch publiziert, um die Spannung an der
Elektrode P zu prufen, d. h. um den Nachweis zu bringen, da6
es ihm gelungen ist, die Interferenz der Luft- und der Drahtwelle zu vermeiden.
8 4. Diese Interferenz der Luft- und Drahtwelle gibt eine
augerst einfache Erklarung der Kurvenform bei der zweiten
Methode, die rnit dem Marxschen Grundprinzip der Methode,
namlich Auslosung in negativer Phase, keine Anslosung in
positiver , ohiie Hilfsannahmen nicht verstandlich ist. Unsere
Auffassung ist die folgende: Hr. M a r x zeigt, daB die von.den
Strahlen ausgeloste und vom Fortbestand der Strahlen unabhangige selbstandige Gasentladung rapide mit der Spannung
ansteigt. Sind also bei a,vgl. Figur, Rohrabstand und Briickenliinge so gewahlt, daB Luft- und Drahtwelle das maximale
1) Wir haben diese Metallkapsel auf die verschiedeuste Weise mit
der Erde und mit andereu Metallteilen verbunden. Doch stets ergab der
empfindliche He-Spannungsindikator den EinfluB der Luftwelle, ebenao
wie bei Einschaltung einer groSen Blechplatte zwischen RSntgcnrohr und
Briicke, durch die wir in unserer ersten Mitteilung ftilschlich eine vollkommene Schirmwirkung zu erreichen glaubten. (Verhandl. d. Deutsch.
Phys. Ges. 10. p. 117. 1908.)
Ubrigens beweist Hr. M a r x selbst (Methode I, Phys. Zeitschr. 6.
p. 772, § 9. 1905), daS die von dem RGntgenrohr durch die Luft ausgehende Welle auch bei ,,vBlliger metallischer Einkapselung" des ganzen
Auffangesystems daa Potential an der EIektrode P beeiuflult, nur deutet
er die auftretenden Potentialschwankungen als Folge einer periodischen
Elektronenenzission. von P unter dem EinfluS der RBntgcnstrahlen (vgl.
d a m E. Marx, Phys. Zeitschr. 6. p. 834-835. 1905).
Bemerkung zu den Tersuchen des Hrn. Marx.
939
Interferenzpotential geben, so haben wir maximale Entladung.
Eine kleine Anderung des Drahtwellenweges lndert dann das
Interferenzpotential m r wenig , die Entladung fkllt hingegen
erheblich. Die spitze Form der Kurven ist selbstverstandlich.
9 5. Bei unserer Deutung der Marxschen Messungen durch
Interferenzpotentiale vermeidet man auch ohne weiteres den
rzueiten Einujand, den man der Marxschen Methode nicht ersparen kann: Die Auslosung einer Entladung durch Bontgenstrahlen ist ein trager Vorgang, und daran ist j a auch seinerzeit
B 1on d 1o t l) gescheitert. Auch B1 o n d 1o t erregte ein Rontgenrohr mit Hertzschen Wellen, koppelte induktiv mit dem Erreger eine Funkenstrecke, um an dieser durch Rontgenstrahlen
eine Entladung auszulijsen und die Zeit der Ankunft der
Rontgenstrahlen durch Drahtwellenwege verschiedener Liinge
zu variieren. - Mogen auch die Verhaltnisse im Vakuum
giinstiger liegen, auf jeden Fall muB Hr. M a r x erst experimentell beweisen , daB eine selbstandige Entladung an einer
Elektrode im Vakuum nicht mehr einsetzt, wenn zwischen dem
Aufhoren der Bestrahlung und dem Auftreten einer negativen
Spannung weniger a19 10-8 Sek. verstreichen. Dieser experimentelle Nachweis fehlt und diirfte wohl schwer zu erbringen sein.
Bei unserer Deutung der Kurven durch Interferenzpotentiale hingegen ist man von diesem Nachweis ganzlich unabliangig , die hbhangigkeit der Entladungsintensitat von der
Weglange der Drahtwelle erklart sich , gleichgultig, wie lang
der die Entladung erleichternde Zustand die Rontgenstrahlemission iiberdauert
9 6 . Zusammenfassung. 1. Hr. M a r x uiacht auch in der
zweiten Methode keinen einzigen Versuch, um durch direkte
Spannungsmessung zu zeigen, dab an der Empfaugselektrode
kein Interferenzpotential einer elektrischen Euft- und Drahtmelle auftritt. Wir haben seinerzeit bei der Wiederholung der
ersten Methode die Spannung yemessen, das Interferenzpotential
aber n i c k vermeiden konnen.
2. Hr. M a r x gibt keinen experimentellen Beweis dafdr, dalB
die Auslosung einer Entladung durch Rontgenstrahlen, die bei
1)
R. B l o n d l o t , Compt. rend. 136 p. GGG. 1902.
61'
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J. R a n c k u. R. Pohl, Bemerkung
usto.
hohen Drucken trage ist ( B l o n d l o t s miBgliickte Methode), bei
tiefen Drucken ihre Tragheit verliert. D. h. IIr. M a r x zeigt
nicht, daB die Entladung ausbleibt, werin zwischen dem Ende
der Bestrahlung und dem Auftreten einer Spannung an der
Elektrode Zeiten von weniger als
Sek. verstreichen.
3. Solaiige diese beiden experimentellen Beweise fehlen,
sehen wir keinen Grund, die Marxschen Versuche anders ais
durch Interferenz elektrischer Luft- und Drahtwellen zu erIrlilren, zumal man dann die Messungekurven deuten kann,
ohne, im Gegensatz zu Hrn. Marx, iiber die Wirkung der
Rbntgenstrahlen mehr vorsussetzen zu miissen, als die bekannte Tatsache, daB sie iiberhaupt fahig sind, eine selbstandige Gasentladung auszulosen.
B e r l i n , Physik. Inst. d. Univ., Januar 1911.
(Eingegangen 20. Januar 1911.)
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