Bakerian Lecture :—Strahlen positiver Elektrizität

Zusammenfassung 1886 beobachtete Goldstein, dass die elektrische Entladung im Vakuumröhrenkathoden nicht am Kathoden stoppt, wenn diese mit Löchern durchbohrt wurde; hinter dem Kathoden konnten Lichtstrahlen gesehen werden, die durch die Löcher strömten, wie in Abb. 1 dargestellt. Er schrieb diese Lichtstrahlen den Strahlen zu, die durch die Löcher in das Gas hinter dem Kathoden drangen; und aufgrund ihrer Assoziation mit den Kanälen durch den Kathoden nannte er diese Strahlen Kanalstrahlen. Die Farbe des Lichts hinter dem Kathoden hängt vom Gas in der Röhre ab: mit Luft ist das Licht gelblich, mit Wasserstoff rose, mit Neon das prächtige Neonrot, die Effekte mit diesem Gas sind äußerst auffällig. Die Strahlen erzeugen Phosphoreszenz, wenn sie gegen die Wände der Röhre schlagen; sie beeinflussen auch eine fotografische Platte. Goldstein konnte keine Ablenkung feststellen, als ein Permanentmagnet in der Nähe der Strahlen gehalten wurde. 1898 jedoch lenkte W. Wien diese Strahlen mit sehr starken Magnetfeldern ab und zeigte, dass einige von ihnen positiv geladen waren; durch die Messung der elektrischen und magnetischen Ablenkungen bewies er, dass die Massen der Partikel in diesen Strahlen mit den Massen von Wasserstoffatomen vergleichbar waren und somit mehr als tausendmal die Masse eines Partikels im Kathodenstrahl betrugen. Die Zusammensetzung dieser positiven Strahlen ist viel komplexer als die der Kathodenstrahlen, denn während die Partikel in den Kathodenstrahlen alle von der gleichen Art sind, gibt es in den positiven Strahlen viele verschiedene Arten von Partikeln. Wir können jedoch mit der folgenden Methode diese Partikel aussortieren, feststellen, welche Art von Partikeln vorhanden ist, und die Geschwindigkeiten, mit denen sie sich bewegen. Angenommen, ein Strahl dieser Strahlen bewegt sich parallel zur Achse x und trifft in dem Punkt O senkrecht auf eine Ebene; wenn sie, bevor sie die Ebene erreichen, durch eine elektrische Kraft parallel zur Achse y beeinflusst werden, wird der Punkt, an dem ein Partikel die Ebene trifft, parallel zu y um eine Distanz y abgelenkt, die durch die Gleichung y = e/mv2 A gegeben ist, wobei e, m, v die Ladung, Masse und Geschwindigkeit des Partikels sind und A eine Konstante ist, die von der Stärke des elektrischen Feldes und der Weglänge des Partikels abhängt, jedoch ganz unabhängig von e, m oder v ist.