Kathodenlicht, Kathodenstrahlen

Kathodenlicht, Kathodenstrahlen. Je nach dem Maß der Verdünnung in den Geißlerschen bezw. Hittorfschen Röhren treten als Begleiterscheinungen durchgehender elektrischer Entladungen an den beiden Polen, dem positiven, der Anode, und dem negativen, der Kathode, verschiedene Lichterscheinungen auf (s. Glimmlicht). Während das Anodenlicht nach Art einer Strömung den Krümmungen des Rohrs folgt, bildet das negative Licht, Kathodenlicht, eine Strahlung, welche von zwischengebrachten Körpern Schatten entwirft. Bei Verdünnungen der Luft unter 0,001 mm Druck fehlt das positive Licht, während aus der Kathode in zu ihrer Oberfläche senkrechter Richtung Strahlen hervorbrechen, welche die Glasoberfläche überall, wo sie dieselbe treffen, in grüne Fluoreszenz versetzen. Crookes hat durch solche Strahlen mechanische Wirkungen, Bewegungen von Flügelrädchen in der Röhre erzeugt.

Die Kathodenstrahlen zeigen im Fokus einer konkaven Kathode Wärmewirkungen, werden vom Magnet abgelenkt, und zwar in verschiedenem Maß, so daß sie durch diese Ablenkung in eine Art Spektrum verschiedenartiger Kathodenstrahlen zerlegt werden können; sie treten [1] durch Metallbleche in die freie Luft aus, in welcher sie nach kurzem Wege unter diffuser Zerstreuung verschwinden, sie pflanzen sich in Räumen mit höchstverdünnter Luft ungehindert fort, deren Verdünnung ihre Entstehung nicht mehr gestattet, weil die elektrische Entladung aufhört. Die Strahlen zeigen photographische und andre chemische Wirkungen. Die von den Strahlen getroffene Glaswand fluoresziert in apfelgrünem Licht und sendet ihrerseits die das Glas durchsetzenden Röntgenstrahlen (s.d.) aus. Der getroffene Teil der Glaswand erweist sich negativ elektrisch, die übrige Röhrenwand positiv, die Strahlen sind die Träger negativer von der Kathode fortströmender Ladungen und werden von genäherten negativ geladenen Körpern abgestoßen. Auf den Erscheinungen der beiderlei Ablenkungen, der elektromagnetischen und der statisch-elektrischen, beruht die Bestimmung sowohl der je nach dem Potentialunterschied verschiedenen Geschwindigkeiten, als auch der konstanten Ladungen und Massen von kleinsten Teilchen, Elektronen (s.d.), deren Transport als das Wesen der Kathodenstrahlen zu betrachten ist.

Als sekundäre Kathodenstrahlen bezeichnet man die von Tagnac entdeckte Strahlung blankpolierter Metallflächen, welche von Kathodenstrahlen getroffen werden, als Kanalstrahlen eine den Kathodenstrahlen entgegengesetzt gerichtete Strahlung von positiver Ladung, welche aus einer durchlöcherten, mit Rohransatz versehenen Kathode austritt. Die dieser Strahlung entsprechenden positiv geladenen Teilchen besitzen erheblich größere Massen und kleinere Geschwindigkeiten. Näheres s. bei [2] und [3].

Literatur: [1] Lenard, Ueber Kathodenstrahlen in Gasen von atmosphärischem Druck und im äußersten Vakuum, Wied. Ann. 51, 1894, S. 225. – [2] Riecke, E., Lehrbuch der Experimentalphysik, 2. Aufl., Leipzig 1902, S. 360 ff. – [3] Schmidt, G.C., Die Kathodenstrahlen, Braunschweig 1904.

Aug. Schmidt.