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Einzelstreuung von H-Kernen in festen Krpern.

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3 16
1928
A " m N DER PEIYSIK
VIERTE FOLBE. BAND 86
1. linleitung
In einer Mheren Arbeit') habe ich gezeigt, da6 bei der
Beflexion von Wasserstoff kanalstrahlen an Metallen fiir die
mit nahezn unveriinderter Geechwindigkeit geetrenten Teilchen
aich wesentliche Ziige der Zerstrenungsgesetze der a-Strahlen
bei gro6en Ablenknngswinkeln wiederfinden. Die IntensiUt
der an verschiedenen Metallen gestreuten Teilchen ist dem
Quadrate der Ordnnngszahl und der im Knbikzentimeter enthaltenen Zahl von Atomen proportional. Far das Kraftgesetz, welches zwischen dem streuenden Atomkern und dem
gestrenten Kanalatrahlenteilchen wirkt, kann man ans diesem
Befunde nicht mehr schliehn, als da6 die wirkende &aft
der Ladung des streuenden Atomkerns proportional ist. Dss
Abetandegesetz kann nur aus einer Messung der Abhangigkeit
der Zahl der gestreuten Teilchen vom Ablenkungewinkel geschlossen werden. Mit a-Strahlen findet man so bekanntlich
daa Conlombsche Gesetz.
Messungen nber die Abhilngigkeit des wahrscheinlichsten
+
Ablenkungswinkels fUr H-Kanalatrahlen beim Durchgang dnrch
diinne Qoldfolien von Schichtdicke und Teilchengeschwindigkeit sind von E. Hommas) dnrchgehhrt. Die gefnndenen
Zerstrenungsgesetze sind scheinbar in bemerkenswerter Ubereinatimmung mit den von H. G e i g e r ftir a-Strahlen gefundenen Gesetzen der Vielfachstrennng. 9
1) Chr. Gertheen, Ann. d. Phye. 85. S. 881. 1928.
2) E. Homma, Ann. d. Phys. 80. 8.809. 1926.
3) In der Arbeit fehlt freilich eine Angabe Uber die Messnng
der Ueachwindigkeit der Teilchen. Ee ist anffallend, dab die Geachrindigkeiten den Entladungeapannnngen direkt proportional geeetzt werden.
W b die Oeachwindigkeit, wie zu erwarten, und von Bansch v. Traubenberg und J. Hahn an dem gleichen Rohr in einer friiheren Arbeit
Anlulen der Phydk. IV. Folge. 86.
67
1026
Chr. Gerthen
4.
Die Bedingungen der Einzelatreunng von IT-Kanalstrahlen
herzustellen, ist bisher nur noch fir den Dnrchtritt durch
Gase gelnngen. (3. P. Thomsonl), der ihre Streunng in
Wasserstoff nnterencht hat, glanbt, zeigen zn kbnen, da0 fir
den Znsammensto6 zweier Wasserstoffkerne das Coulomb sche
Gesetz keine Gtlltigkeit besitzt. Im Gegensatz zn ihm find&
R. Conrads) der jedoch nicht immer die Bedingungen f i r
+
Einzelstreunng innehalt, f i r die Streunng von H-Teilchen einheitlicher Qeschwindigkeit in Wasserstoff freilich nur nnter
Einfnhrung von Znsatzannahmen, die Gtiiltigkeit des Coulombschen Gesetzes besatigt.
Nach der Rutherford schen Streutheorie gndert sich bei
kleinen Winkeln die Wahrscheinlichkeit der Streunng zwischen y
und y + d y mit 1/y8;unter Voranssetznng ihrer Gtiltigkeit fAllt
also die IntenaiNt der gestreuten Teilchen mit zunehmendem
Ablenkungswinkel au0erordentlich steil ab. Mit den bisher bekannten Methoden filr die Messung von Kanalstrahlen war e8
daher anch anssichtslos, unter den Bedingungen f
b Einzelstrenung tiber gro0e Winkelbereiche die Verteilung der gestrenten Intensitlit zu nntersnchen. Daher mu6ten sich 80wohl Thomson als Conrad auf sehr kleine Strenwinkel beschranken. Bei den Untersnchnngen von Conrad betriigt der
maximale Strenwinkel etwa 2O 20', bei denen von Thomson
sogar nur l o l o ' . Innerhalb eines solch kleinen Winkelbereichs eine eichere Entacheidung fiber das Zeretrenungegesetz herbeiznftihren, ist nattirlich aderordentlich schwierig,
und die vollkommen auseinandergehenden Ergebnisse zweier
rnit groSer Sorgfalt durchgefihrter Arbeiten zeigen, da6 man
sich hier an der Grenze des mit den bisherigen Mitteln des
Kanalstrahlennachweises Erreichbaren befindet.
2. Der (IpibendLhler als Bachweie
fiir ganalstrahlen
Die Yessung der Winkelabhangigkeit lieS sich iiber
gr66ere Bereiche nnr durchftihren, wenn es gelang, das ein(Ztwhr. f. Phys. 9. S. 359. 1922) beatetigt, der Qnadratwnrzel aus der
Entladnngaapsnnnng proportional, so hiitte man eine Proportionalitiit
mit 1 / u 6 , also ein von dem an a-Strahlen beobachteten g&xlich abweichendee Verhalten.
1) cf. P.Thomson, Ztechr. f. Phys.46. S. 93. 1928.
2) B Conrad, Ztechr. f. Phys. 36. S. 78. 1925; 38. S. 465. 1926.
Einzelstreuung von R-Kcrmn in festen KZrpern
102'7
zelne Kanalstrahlenteilchen zu beobachten, die Messung von
KanalstrahlenstrBmen m d t e dnrch statistische Beobachtnng
der elementaren Teilchen ersetzt werden. Anch hier hat sich
die univeraelle Verwendungsmtiglichkeit des Geiger schen
Spitzenziihlers bewilhrt, der hr die Beobachtung atomistischer
Elementarprozesse ein unentbehrliches Hilfsmittel daratellts
Der Zflhler gestattet eine quantitative Ansziihlnng von Kanalstrahlenteilchen. Der daduch zughglich gewordene Intend
sitlitebereich entspricht einer Stromstkke von
bia 1O-sl
Ampere. Somit sind naturgemu Alr die Unterenchnng von
K,alatrahleneigenschaften eine grobe Zahl nener Ybglichkeiten erschlossen.
3. Ziel der rorliegenden Untersuohung
Bei den bisher von anderen Autoren dnrchgefnhrten
Strenungsmessungen wurden ausschlieSlich Goldfolien benntzt.
Infolge der hohen Ordnungszahl des Gtoldes (ZP 79) ist das
StreuvermBgen des Qoldkerns aber so hoch, dab anch bei
den diinnsten bisher benntzten Schichten die Bedingung der
+
Einzelstreunng der IT-Kanaletrahlen einer Qeschwindigkeit von
30 bis 60 kV nicht erreicht waren. Da das Strenvermbgen
mit dem Quadrate der Ordnnngszahl heruntergeht, so bietet
die Wahl von Zerstrennngafolien niedrigen Atomgewichts die
groBten Aussichten, in den Bereich der Einzelstrenung vorzudringen. Meulicherweise kennt man hente Verfahren,
auch von leichteren Metallen so d b n e Folien herznstellen,
,
+
daS fiir sie die Verhutnisse der Einfachstrenung von E-Kanalstrahlen im bequem zngibnglichen Qeachwindigkeitsbereich gewiihrleistet sind.
Die Untersnchung der Einzelstrenung von Wasseratoffkanalstrahlen etwa in Nickelfolien bietet die Auasicht, die
Felder im Atominneren anch in erheblich groberen Abstilnden vom Kern anszutasten, als dieses mit den au5erordentlich harten a-Strahlen miiglich ist.
Bevor aber eine solche Untersnchung unternommen
werden kann, mtissen die Qesetze der Zerstrenung sichergestellt werden. Es muB der Nachweis gebracht werden, dab
auch ftir die Streuung von Wmserstoffkanalstrahlen die
67.
1028
Chr. Gtrthen
Winkelabhiingigkeit giiltig ist, die nach der Bntherfordschen Stredormel dnrch die Proportionalitilt mit l/sin49/, gegeben iat nnd deren atrenge Qiiltigkeit fiir die Shnung von
a-Strahlen durch H. Geiger und E. Marsden') bewiesen ist.
Da die Winkelabhangigkeit von der Beinheit der streuenden Substanz unabhiisgig iet, wurden die im folgenden
dtgeteilten Messnngen mit Zeratreuungsfolien an8 Zelluloid
ausgeftihrt. E'ur die chemische Zusammensetzung dieser
Substanz kann eine bei Dammer? angegbene Analyse zugrunde gelegt werden, aus der man die in Tab. 1 mitgeteilte
prozentuale Zueammensetzung des Zellnloida ermittelt.
Tabelle 1
Waeeeretoff
Eohlenstoff
Stickatoff .
hueratoff .
.. ..
.
.
. . .
...
.
.
.
.
_
..
.
596
45,5
y
41,o
0,056
0,038
0,005
0,026
1. dpparaturbeachreibung
Die Apparatur znr Erzengung der Kanalstrahlen ist bereite beschriebeng nnd dort in Fig. 1 dargestellt. Die durch
den Schliffkonne 8, austretenden Kanalstrahlen werden durch
ein Magnetfeld in der Kammer RI urn 90° abgelenkt und treten
durch ein Blendensystem von 1,3 mm Dnrchmesser in den Beobachtnngsranm. Dieser besteht aus einem groSen Messingtopf
von 19 cm Duichmeseer nnd 10 cm Eiihe, der dnrch eine aufgelegte Glasplatte verschlossen wird. Im Boden befindet mch
ein zentral angebrschter SchlifF S,, dessen Konns im Inneren a d
einem radial angebrachten Arm den ZZlhler triigt. Er enthiilt
1)
H. Geiger nnd E. Marsden, Phil. Mag. 26. S. 604. 1913.
S. 55. 1911.
2) O.Dammer, Chem. Technologie der Nenzeit,
3) Vgl. Ann. d. Phys. 86. 8. 888. 1928.
Einzelstreuung von
H-Kernen in festen Kiirpem
1029
M
A
1030
Chr. Getthen
sowohl die Gasleitnng als auch die elektrischen Zuleitungen
zum Zllhler, so da0 der im Betrieb behdliche Zlihler iiber
das ganze Azimut schwenkbar ist. Ein seitlich befindlicher
kleiner SchlX S, gestattet, die Zerstreuungsfolie Zf in den
Strahlengang genau in die Achse dee zentralen Schliffes einzuftihren.
Die O&mg des Zilhlers suf der Stirnwand hat einen
Dnrchmesser voa 1 mm, fiber welche eine Zelluloidhaut von
etwa 80 bis 90 pp Stiirke gekittet ist. Dieses dhne Hiiutchen
triigt einen Druck bis etwa 200 mm Hg und schlieSt den
Zilhler hochvakuumdicht gegen den Beobachtungsraum ab, in
welchem wiihrend der Messungen ein Druck von 1 W 6 mm Hg
anfrecht erhalten wird. Ea wird stets mit einem Ziihlerdruck
von 80 mm gearbeitet. Um zu vermeiden, da0 die an den
Wanden des Beobachtungsraumes noch einmrrl gestreutan
Teilchen in den Ziihler dringen kbnnen, ist auf seiner Stirnwand ein Rohr befestigt, dlrs an seinem Ende eine Blende
aus a/lm mm Aluminiumblech mit einer c)&ung von 2,5 mm
Durchmesser trtigt. Durch die geringe Dicke der Blende erreicht man, daJ3 ein Fehler durch eine Streuung der auf
seinen Rand auftreffenden Strahlen praktisch vermieden wird.
Der Abstand der Ziihleroffnnng von der Drehachse ist
veriinderlich und betrug bei den hier mitgeteilten Messungen
33 mm. Die Divergenz der von einem Pnnkte der Zeratreuungafolie in den Zilhler gesandten Teilchen betrug also
hochstens 1O40'. Da der Durchmesser der Auffreffstelle der
Kanalstrahlen a d die Folie etwa 1,6 mm betrilgt, so werden
die maximalen Abweichungen der beobachteten Ablenkungswinkel von dem am ZBhler eingeetellten Winkel nicht mehr
ale f 2 O betragen kiinnen.
Die fur die Messung erforderlichen IntensiWm der
primiiren Kanalstrahlen standen so reichlich zur VerfUgung,
daJ3 eine auSerst s c h d e Auflbsung sich anwenden lie& Es
konnten also Kanalstrahlen von sebr einheitlicher Geschwindigkeit benutzt werden. Das hatte aber auch zur Folge, da6
kleine Spannungsschwankungen des aus dem atiidtiachen Netz
gespeisten Transformators sich in Intensitiitsschwsnkngen der
in den Beobachtungsraum eintretenden Kanaletrahlen bemerkbar machten. Man konnte daher nicht die primii adfallenden Mengen der Zeit proportional setzen, sondern diem
EinzelstTeuuny voti H-Ke~mnin featerc KorpTrr
1031
m d t e n gesondert gemessen werden. Infolge der Zerstreuung
in der Folie, der Umladungen und der Ausliisung von Sekundiirelektronen aus der Folie erwies sich eine MeeSMg in dem
hinteren FaradayMg Fs ale undurchfiihrbar. Dieee Schwierigkeit wurde dadurch umgangen, da6 das Blendensyetem B ale
Faradaykafig auegebildet wurde, der mit einem in der Figur
nicht gezeichneten geerdeten Schutzzylinder umgeben war. Der
zentrale Teil dee in den Kilfig eintretenden primilren Biindele
durcheetzte die Blenden und fie1 dann auf die Zeretreuungafolie Zf. Der ale Faradaykiifig dienende Zylinder P, w a r mit
einem Binantelektrometer verbunden. In der Tat w a r die
durchtretende Menge der einfallenden Menge etets proportional,
wie gleichzeitige Messung der Aufladnng beider Faradtlykiifige Fl und Fa ergab, wenn die Zeretreuungafolie aue dem
Strahlengang entfernt wurde.
Da die geetreuten Inteneitiiten sich in dem untersuchten
Winkelbereich im Verhilltnis 800 : 1 h d e r n , muSten, um
zu vergleichbaren Werten zu kommen, die primiiren Mengen
im enteprechenden VerhAltnie geiindert werden. Das wurde
durch b d e r u n g der Hiirte des Ehtladungarohree erreicht,
dessen Kanalstrahlergiebigkeit in etarkem Ma6e von der
Hiirte abhiingig ist. Um fiir die Beurteilung der auftretenden
Menge die gleiche Glenauigkeit zu bewahren, wurde bei hiiheren
Inteneitiiten die Mengenempfindlichkeit des Elektrometers
durch hinzugeechaltete Kapazitiit geilndert.
Die Ausschliige des mit dem Z U e r verbundenen Elektrometers wurden auf einem Bromeilberfilm registriert.
5. Ausfiihrrzng der Meeeungen
Zuniichrrt wurde geprttft, ob die Zahl der vom Ziihler angezeigtan Atome allein von der auftreffenden Menge abhiingt.
So wurden bei einer Winkelstellung dee ZWers von 30° fUr
die gleiche Aufladung dea Elektrometere 141, 136 und 138 Ausechliige regiatriert, wenn die zu dieser Aufladung niitigen Zeiten
im Verhiiltnis von etwa 1 : 2 : 6 geiindert wurden. Ee iet dae
eine Ubereinetimmung, die weit innerhalb der zdilf3lichen
statiatischen Schwankungen lie& Die Zahl der durch die
natbliche Zeretreuung bedingten epontanen Ausschliige w a r
iiderat gering und betrug nicht mehr ale im Mittel einen
Ausechlag in 2-3 Minuten. Diese Zahl veriinderte sich nicht,
1032
Chr. Oerthsen
wenn nach Entfernung der Zerstrenungsfolie aus dem Strahlengang die volle Kanalstrahlenintensitiit in den Beobachtungsraum trat, wie anch die Winkelstellung des Ziihlers innerhalb
des nntersuchten Winkelbereichs gewlhlt wurde. Es war also
an der beobachteten Zahl von Ausschligen infolge von Fehlansschliigen keine merkliche Korrektur anzubringen.
Die Messungen geschahen in der Weise, das Air zwei zu
vergleichende Winkelstellungen des Zahlers das Binantelektrometer mit geeignet zngeschdteter Kapazitilt auf die gleiche
Spannnng anfgeladen wnrde. Die Tab. 2 zeigt die an einer
Folie von etwa 60 pp Dicke gewonnenen Resultate. Die Geschwindigkeit der Kanalstrahlen betrug 30 kV.
,
Tabelle 2
200
30
30
60
70
105
120
30 O
40
50
90
90
135
135
2
3
Uez$ihlte Aueechl.
Beobacht.
1272
136
1144
* 951
i:735
ki
I
1
5,
%2
---~
260
4,90
44
3,09
'/,.660
7,09
318
490
668
2,42
'/,*2098
1,80
573
1,28
4
ah'
35
2
sin4 PI
2
4,94
3,05
7,14
490
2,32
1,83
1,30
Die in der Hanptspalte 2 an einigen ZifTern angebrachten
Faktoren rechnen die Zshl der durch den Versuch ermittelten
Ausschliige um suf die Zahl, die der primilren Intensitit entspricht, auf welche die Angaben fiir die zugeordnete Winkelstellung sich beziehen.
Man erkennt aus dieser Tabelle eine iiberraschend gute
Ubereinstimmung mit der theoretischen Erwartnng: Die in dem
Winkelbereich von 20-136O gestreuten H-Teilchen sind der
4. Potenz vom Sinus des halben Ablenkungswinkel umgekehrt
proportional.
Messnngen an einer Zerstreuungsfolie von 100 pp Dicke
ergaben die gleiche Winkelabhiingigkeit fir die gestrente Intensiat. Damit iat der experimentelle Nachweis ftir die &stem der Einzelstrennng von H-Kanalstrahlen einer Geschwindigkeit von 30 kV in Zelluloidfolien bis zu 100 pp Dicke
gebracht.
Einzelstreuung von H - K e m n in jesten Korpern
1033
6. Diekumion dee linflueeee der Mitbewegung
der geetoBenen Atomkerne auf die beobschtete Winlrelvertailnng
Ee mnB noch der Nachweie gefiihrt werden, da6 die
Beriicksichtignng der Mitbewegung des geetooenen Atomkerns,
der einen Teil des Impulses vom sto6enden Kanaletrahlenteilchen tibernimmt, keine merkliche h d e r u n g an den zugrunde
gelegten Verhiiltnissen bedingt.
Die Berucksichtigung der Impulstibertragung auf den Kern
fiihrt nach C. (3. Darwin') zn folgenden Formeln:
a) die Kernmasse M sei gr6Ber ale die Masse m des
stoBenden Teilchens, M > m
Z'e'
1
(
- (G) + - - -) -
(1a) d NY = N x d fi n l/* c o s e c 4 ~ 2
P4
m'
2
b)Al=m
Hier bedeuten N die Zahl der auffallenden, d N die Zahl
der in den Raumwinkel d SL gestrenten Teilchen, e die Elementarladung, Z die Ordnungszahl, 7 die Geschwindigkeit des
stoBenden Teilchens, q~ den Ablenkungswinkel und z die Dicke
der durchsetzten Schicht, die im Kubikzentimeter n Atome
enthdt.
Fiir den StoB gegen die schweren Atomkerne ist also von
den 4. Potenzen der Cosecanten des halben Ablenkungswinkels der
(G)'
Ansdruck 2
zu subtrahieren. Man rechnet leicht nach,
dab die in der letzten Spalte der Tab. 2 angegebenen Zahlen
auch bei den gro6ten Winkeln flir das leichteste der gestoBensn schweren Atome, den Kohlenstoff, noch nicht einmal
um 5 Promille veriindert werden.
Etwas eingehenderer Disknssion bedtirfen die Verhiiltnisse
bei dem ZnsammenstoB der H-Teilchen mit den im Zellnloidhgutchen enthaltenen Wasserstoffatomen. Die a d gleiche Zahl
streuender Teilchen von der Mdssse m und M; letztere mit der
Kernladung Z e , bezogenen, unter dem Ablenkungswinkel gestreuten Mengen verhalten sich nach Gleichnngen (1a) nnd (1b)
wie folgt
(2)
d NM = d N,,,
'ly
zzC O E ~ C~
______-.
+ tg4tp)
2
~ _ _ _
16 COB ry co6ec4v, (1
I) C. G . D a r w i n , Fhil. Mag. 27. 8.499. 1914.
Cht. Qerthsen
1034
Ftihrt man fiir einen Ablenkungswinkel v = 30° und Zelluloid,
far deseen Zneammensetzung die Angaben der Tab. 1 zugrunde
gelegt werden, die Rechnung durch, so erkennt man, dd3 auf
306 in diesen Winkelbereich geetreute Teilchen fUnf an Waseerstoffkernen abgelenkte Teilchen, also etwa 1,6 Proz. der Gesamtzahl entfallen. Ftir = 20° betrhgt der Anteil an Teilchen, die an Wasserstoffatomen gestreut eind, 1,4 Proz. Dae
in Spalte 4 mitgeteilte Verhaltnis ware daher durch dae Verhilltnis
1
(1 f 0,014)
sin' YL
2
-
- = p 0,998
zu ereetzen. Auch hier wird also eine Korrektur vollkommen
zu vernachlilssigen sein, da sie weniger ale 2 Promille des angegebenen Verhiiltnisses auemacht. Gtanz enteprechend fiberlegt man, dab far Q M , ~ , & )eine Korrektur anzuwenden ist, die
zwischen 0,s und 1 Proz. lie&
Mit zunehmendem Winkel nimmt nun freilich die Zahl
der von einem ZusammenstoS mit einem Wasserstoffatom herW e n d e n H-Teilchen wieder zu; zu den abgelenkten primaren
treten gestoSene Wseserstoffatome des Zelluloids. l) Da aber
die Gteschwindigkeit dieser in der Richtung
fliegenden
H-Teilchen an8 Energie- und Impulserbaltnngsrtickeichten
Pcoe q~iat, 80 nimmt mit zunehmendem Ablenkungewinkel auch
ihre Energie sehr stark ab, 80 dsS sie aus dieeem Brunde
bald nicht mehr die Zerstreungsfolie verlassen bzw. die Abschln6folie des Zahlere dnrchsetzen konnen und daher nicht
mehr zur Regietriernng gelsngen. Jenseits von 90° kommen
nur eolche Teilchen in Frage, die an den schweren Atomkernen
1) Bei 60° xnUSten sie schon 14 Proz. aller beobachteten Teilchen
auamachen. Die Qeschwindigkeit dieser Teilchen betriigt aber nur noch
7,6 kV. Bus friiheren nicht VeroEentlichten Meaenngen konnen wir
schlieBen, daB fiir die Geschwindipkeit von 7 kV. hachatens der 6. Teil
dieaer Atome die Zelluloidfolien zu dnrchdringen vermogen , a d r d e m
ist ea dnrchana m6glich, daB der Wirkungsgrad den Zahlers fiir so langsame Teilchen erheblich nachlii6t. Die Energie der unter 700 gestrenten
Atome liegt etwlls unter 3,5 kV; nach unseren friiher gemachtan Erfahrungen werden sie tiberhanpt nicht mehr sum Verlaeeen der Zerstrenungefolie bzw. zum Eintritt in den Ziihler befilhigt sein.
Binzelstreuung von €€-Kernen in festen Xorpern
1035
gestrent sind, da eine Rlickwktsstrenung an Wasserstoffkernen
nach der StoSmechanik ausgeschlossen ist.
7. Experimentelle Ermittlung dea VerhLiltnieeea der Zahl
der geetreuten Teilchen aur &ah1 der einfallenden Teilchen
Der Brnchteil der Geeamtzahl von Teilchen, welche bei
der Dnrchqnerung der Folie in den Ranm zwischen den beiden
Kegeln mit den C)ffnungswinkelnyvlund ya abgelenkt werden,
betrSigt
(8)
AN
__
TZ
= 4z
(ctga+
- ctga?)
c n i bai
wo ni die Zahl der Atome der i-ten Art im Knbikzentimeter
bedeutet und b i den nilchsten Abstand angibt, a d den bei
zentralem St06 die Teilchen bei der gegebenen Anfangegeschwindigkeit gegen den Atomkern der i-ten Art herangeschossen werden k6nnen.
Wir wiihlen als Ablenkungswinkel den Winkel 90°, weil
wir es dam allein mit den an C, N n n d 0 gestreuten Teilchen
zn tun haben. Es sind dann gemSiJ3 den mitgeteilten Abmes
snngen des Apparats
y1= 900 - 50,
zy, = 900 + 5 0 .
Daa Hautchen von der Dicke 5 . lo-'' cm war unter einem
Winkel von 45O in den Strahlengang gestellt. Ana der in der
Tab. 1 angegebenen Zahl von Grammatomen im Kubikzentimeter findet man:
ciii bai = 44,1.
Durch Einsetzen dieser Werte in (3) erhglt man
-A N - 15,5-10-8.
N
In die Zilhleroffnnng tritt hiervon jedoch nur der Bruchteil 3,8-10-3, so daB von N-Atomen des primilren Strahle
AN, N. 0,8.10-'
vom ZiZhler angezeigt werden sollten.
Beobachtet wnrden nnter den angegebenen Bedingungen
310 Ansschliige, wenn das mit dem Faradaykilfig PI nnd einer
zngeschalteten Kapazitilt von l/,,,, pF verbnndene Rinantelektrometer auf 0,34 Volt aufgeladen wurde. Der 5,8. Teil der in
PI aufgefangenen Menge tritt durch die Blendenofhung. Man
1036 Chr. Gerthsen. Einzelstreuung von E-Kernen urn.
bereohnet leicht, daS von N auf die Zerstreuungefolie adfallenden Atomen
Ail', = N.0,8-10"
Atome vom Ziihler angezeigt worden sind. Man kann bei der
Unsicherheit , die iiber die Zusammensetzung des benutaten
Zelluloid und seine willkiirlich gleich 1 gesetzte Dichte hemcht,
wohl keine bessere aereinstimmung mit der Theorie erwarten.
Wir glauben aber durch diese ifbereinstimmung such gezeigt zu haben, daS der Wirkungsgrad des von una benutzten
Ziihlers nahe an 1 liegt. Gerade die hier mitgeteilten Messungen der Zerstreuung an diinnen Zelluloidhautchen zeigen,
daS der Bruchteil der durch Riickwilrtsstreuung verloren
gehenden neben den das VerschluBhautchen durchsetzenden
Strahlen vbllig zu vernachliissigen ist. DaS aber auch kleine
Ionenmengen vom Ziihler mit einem Wirkungsgrad nachgewiesen werden, der je nach den individuellen Eigenschaftan
des Ziihlers zwischen 0,5 und 1 liegt, hat M. S t e e n b e c k l )
fiir absorbierte Strahlungsquanten der K-Strahlung des Chroma
und des Kupfers nachgewiesen. Zweifellos liegen die Verhiiltnisse in dem von uns benutzten Zahler noch giinstiger.
8. Zueammenfeeeung
Der Nachweis einxelner Kanalstrahlenteilchen wurde durch
die Anwendung des GF e i g e r schen Spitzenziihlers ermoglicht.
Eierdurch konnte die Einzelstreuung von Wasserstoffkanalstrahlen untersucht werden. Die Winkelabhangigkeit der
in verschiedene Richtungen und die absolute Zahl der in einen
bestimmten Raumwinkel gestreuten Atome wird mit sehr guter
obereinstimmung durch die R u t h e r f o r d ache Streuformel
wiedergegeben.
Hrn. Prof. K o s s e l sowie Hrn. Prof. G e i g e r mochte ich
fur das meiner Arbeit entgegengebrachte Interesse herzlich
danken. Hr. cand. phys. H . H a n s e n hat mich in dankenswerter Weise bei der Ausfiihrung von Messungen unterstiitzt.
Kiel, Physik. Instit. d. Univers., den 8. Juni 1928.
1) W. Kossel n.
M. Steenbeck, Ztschr. f. Phys. 42
(Eingegangen 11. Jnni 1928)
832. 1927.
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