3
79 6. Bernerkmgm xu der aorsteherzdm Arb&; vom W. Sahottkg. Der unzweifelhafte Fortachritt, der in unserer Erkenn tnis der Schwankungen bei thermischer Elektronenemiasion durch die vorstehend skizzierten Untersuchungen Hrn. Hartm a nns gewonnen ist , erfordert einige nachtriigliche Benrerkungen zu meinen friiher (Ann. d. Phys. 57, 5.541-567. 1918) noch ohne genauere Kenntnis der wahren experimentellen Tatsachen an- geetellten Uberlegungen. Zunachst nach der verstiirkertechnischen Seite hin. Es ki5nnte acheinen, da6 durch die nunmehr konstatierte gegen- seitige Beein flussung der Qliihelektronen an der Kathoden- oberflilche und die dadurch bedingte scheinbare Verkleinerung der Elementarludung die von mir angegebene Greaze fir die eben noch wahrnehmbare, d. h. durch den Schroteffekt nicht iiberdeckte kleinste Signalleistung wenigstens im Gebiet der Tonfrequenzen betriichtlich hinausgescho ben whrde. Bei nahe- rem Zusehen ergibt sich aber, da6 meine Angaben S. 563 (zwischen lo-'' und Watt, entsprechend der durch Qlei- chung (15) S. 562 wiedergegebenen Abhangigkeit von den Kon- stanten des Sihwingungskreises uod dem Elektronenstrom), zunachst wenigstens, he-tehen bleibcn. Denn - was damale aus bestimmten Grlinden noch nicht gesagt werden konnte - es kommen fiir die Starung des Signalempfangee durch den Schroteffekt in Verstirkerrijhren zwei verachiedene nud zumlig in der GraSenordnung gleiche VorglSnge in Betracht, von denen nur der eine durch die Resultate Hrn. Hartmann s betroffen scheint. Man hat namlich mit einem Schroteffekt im Gitter- und Anodenkreie, beim Qittrr- und Anodenstrom zu rechnen. Im Qitterkreis iet zwar der Strom - es handelt sich bei Rnhren, die oberhalb der Ionisierungsapannung der Restgase arbeiten, urn den Ionenstrom, der durch Sto6 der Elektronen auf die Restgas molektlle entsteht - urn vide Zehuerpotenzen kleiner ale der

Bemerkungen zu der vorstehenden Arbeit

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Bemerkungen zu der vorstehenden Arbeit

79

6. B e r n e r k m g m xu der aorsteherzdm Arb&; vom W. Sahottkg.

Der unzweifelhafte Fortachritt, der in unserer Erkenn tnis der Schwankungen bei thermischer Elektronenemiasion durch die vorstehend skizzierten Untersuchungen Hrn. H a r t m a n n s gewonnen ist , erfordert einige nachtriigliche Benrerkungen zu meinen friiher (Ann. d. Phys. 57, 5.541-567. 1918) noch ohne genauere Kenntnis der wahren experimentellen Tatsachen an- geetellten Uberlegungen.

Zunachst nach der verstiirkertechnischen Seite hin. Es ki5nnte acheinen, da6 durch die nunmehr konstatierte gegen- seitige Beein flussung der Qliihelektronen an der Kathoden- oberflilche und die dadurch bedingte scheinbare Verkleinerung der Elementarludung die von mir angegebene Greaze f ir die eben noch wahrnehmbare, d. h. durch den Schroteffekt nicht iiberdeckte kleinste Signalleistung wenigstens i m Gebiet der Tonfrequenzen betriichtlich hinausgescho ben whrde. Bei nahe- rem Zusehen ergibt sich aber, da6 meine Angaben S. 563 (zwischen lo-'' und Watt, entsprechend der durch Qlei- chung (15) S. 562 wiedergegebenen Abhangigkeit von den Kon- stanten des Sihwingungskreises uod dem Elektronenstrom), zunachst wenigstens, he-tehen bleibcn. Denn - was damale aus bestimmten Grlinden noch nicht gesagt werden konnte - es kommen fiir die Starung des Signalempfangee durch den Schroteffekt in Verstirkerrijhren zwei verachiedene nud zumlig in der GraSenordnung gleiche VorglSnge in Betracht, von denen nur der eine durch die Resultate Hrn. H a r t m a n n s betroffen scheint.

Man hat namlich mit einem Schroteffekt im Gitter- und Anodenkreie, beim Qittrr- und Anodenstrom zu rechnen. Im Qitterkreis iet zwar der Strom - es handelt sich bei Rnhren, die oberhalb der Ionisierungsapannung der Restgase arbeiten, urn den Ionenstrom, der durch Sto6 der Elektronen auf die Restgas molektlle entsteht - urn vide Zehuerpotenzen kleiner ale der

Page 2: Bemerkungen zu der vorstehenden Arbeit

80 W. Schotthy.

znr Anode flieSende Elektronenstrom; daftir ist aber der Schein- wideratand des angeschlossenen Schwingungskreises 10-30 ma1 grbler, nnd, was wichtiger ist, der Schwanknngseffekt im Anoden- kreise ist beim Vergleich mit dem im Gitterkreise mit der Leistungsverstirkung, also dem Quadrat der linearen Vemtbkung der RShre zu dividieren, was einen weiteren Faktor zugunsten des Gittereffektes von der GlrSBenordnung 100 bis 10000, je nach der Rohre, ergibt. Der Gesamtfaktor bewegt sich also zwischen los und 3 lo6, und gerade das ist auch der Betrag, nm den in Hochvakuumrohren mit negativen Gitterpotentialen und iiber der Ionisierungsspannung liegenden Anodenpotentialen der Anodenstrom gr6Ser zu sein pflegt a l s der Gitterstrom. (Ein Verhiiltnis von 3-10' gilt f i r eine gut entgaste Rohre; 3 lo' bedeutet schon ziemlich schlechte Entgasung.) Nach der angezogenen Formel (15) ware also der Gitter- und der Anodenschroteffekt von der gleichen GroSenordnung - falls die Voraussetzungen der Rechnung in beiden Fiillen zutrafea, nnd die gemachte GroSenordnungsangabe wlirde bestehen bleiben, wenn fur einen der beiden Effekte die gemachten Voraus- setzungen zutrafen.

Nun gilt, wie Hr. Har tmann gezeigt bat, fdr den Elek- tronenstrom die Annahme der unabhhgigen Elementarereignisse nicht. Der Effekt ist im Qebiet der Tonfrequenzen vie1 kleiner als nach dieser Voranssetzung zu erwarten. Also haben wir zu schlie6en, da6, wenn fur den Gittereffekt die Voraussetzung der unabhingigen Elementarereignisse rutrifl, dieser im Ge- biet der Tonfrequenzen der f i r den Schroteffekt der Verstirkcr- rohre ma6gebende ist.

Das ware nun am besten mit absichtlich schlecht e ~ t - gasten oder schwach gasgefiillten RSbren zu priifen. Vor dsr Hand liegt uoch kein Grund vor, an der Unabhangigkeit der einzelnen Ionisatiansvorglnge roneinander zu zweifeln; freilich wird man auch hier irgendwelche indirekten Rlickwirkungen nicht von vornherein ausachliefien konnen. Dieser Effekt ware also noch zu untersuchen, und es ware jedenfalls erwnrilnscht, wenn sich /rim die Bedingungen so wahlen lieben, daS an die Berechnung der Elementarladungen zu denken ware.

Damit komme ich zu der wissenschaftlichen Seite der Gache. DaS unsere Versuche eine Stlitze fb die Existenz des

Page 3: Bemerkungen zu der vorstehenden Arbeit

Bemerhungen zu der oorstehenden Arbsit. 81

Subelektrons darstellen, ist nicht unsere Yeinung; eher wird man sie als ein besonderes lehrreichee Beiepiel daftlr ansehen kannen, da6 man bei der Bestimmung von Elementarkonstanten unter Zuhilfenahme irgendwelcher Gesetze, in die diem Kon- stanten eingehen, nicht voreichtig genug eein kann. HHtten wir nicht mehrere Verlinderliche des vermuteten Gesetzee zur Verfiigung gehabt und einen systematischen Gang der ,,KoP- stante" mit diesen Veriinderlichen festgestellt , so wllre in der Tat der SchluS auf einen falschen Wert der ,,Konetante" sehr naheliegend gewesen. Doch mag man sich zu den birrherigen Resultaten stellen, wie man wolle, jedenfalls wbe es von groSer Bedeutung, wenn man die Variablen so wiihlen khnte, daS man in einem Qebiet arbeitet, wo kein Gang der ,,Konstante" mit der Freqnenz nsw. mehr vorhanden ist, und daa ware nach dem Deutungsoereuch am SchluS der vordahenden Arbeit entweder daa Gtebiet der ganz tiefen oder der gam hohen Freqnenzen. Von diesen beiden scheint mir nun daa Gebiet der ganz tiefen Freqnenzen vorlaufig noch ale dae geeignetem, und es ware hierbei daran zu denken, den anzuregenden Sohwingungakreie, in Form eines besond em ungedlimpften Vibrationsgalvanometers, das zugleich ale YeSinstrnment dient (nach Art des z. B. von Hrn. Hammer in Freibnrg benntzten), an das Ende der Verstjirkeranordnung zu legen.

Eine rechmhchc Weiterverfolgung der bisher erhaltenen Resultate erscheint mir dagegen bis zu einem gewiseen Grade unwissenschaftlich. Denn es handelt sich offenbar um einen recht zusammengesetzten Vorgang, bei dem W&rmeleitung, Strahlung, Abblingigkeit der Elektronenemission von der Tem- peratur, Warmekapazitlit, Austrittearbeit der Elektronen und nelleicht noch einiges andere neben den eigentlich interes- santen atomistisohen Fiagen (WBrmebewegung in Gebieten, wo die Schwankungen nicht mehr zu vernacbllliseigen sind) eine Rolle spielen. Wenn man iiber diem Dinge etwaa er- fahren will, wird man sicher Anordnnngen erdenken ktinnen, bei denen die einzelnen Unbekannten nicht in 80 komplizierter Verkettung auftreten, wie bei nnserem Problem.

3. Dezember 1920. (Eingegangen 21. Deeember 1920.)

~

Annden der Physik. IV. Folge. 66. 6