Band 3, Heft 1

Durch die Berücksichtigung der Austauschenergie zwischen den Elektronen gleichen Spins läßt sich in der H e i s e n b e r g sehen Theorie der Supraleitung ein bisher noch offengebliebener Zahlenfaktor ermitteln. Dies ermöglicht einen Vergleich zwischen be-rechneten und gefundenen Sprungtemperaturen. I n einer vorangegangenen Arbeit 1 wurde die

In Fortsetzung früherer Arbeiten werden die Lichtanregung des Naphthalins durch schnelle Elektronen, α-Teilchen, γ-Strahlen, Höhenstrahlenteilchen, weiche und harte Röntgenstrahlen untersucht und genaue Ausbeutekurven im Vergleich zum ZnS an-gegeben. Es ergibt sich eine Lichtausbeute für harte 7-Strahlen und schnelle Elektronen, bezogen auf gleiche absorbierte Energie, von etwa 10%; für weiche Röntgenstrahlen und a-Strahlen ist die Lichtausbeute etwa 4-5-mal kleiner. Es werden weitere Versuche mit dem Leuchtmassenzähler beschrieben. Es werden Höhenstrahlenteilchen und y-Quanten gezählt. Für pro Flächeneinheit auffallende Strahlung ist der Leuchtmassenzähler etwa um den Faktor 4 empfindlicher als das Geiger-Müller-Zählrohr.

Messungen der Anklingung des Nachleuchtens führen zur Festlegung einer Anklin-gungsgröße A. Dadurch ergibt sich ein quantitatives Maß für den Einfluß von a-Be-strahlung. A hängt bei dem mit α-Strahlen behandelten ZnSCu-Phosphor "GrünN" vom Erregungszustand der langdauernden Zentren ab. Wenn diese unerregt sind, ist die Anklingung der kurzdauernden Zentren stark verzögert.

Im experimentellen Teil der Arbeit wurden an unlegierten und mit Kupfer legierten Germaniumpräparaten, welche im Hochvakuum gegossen worden waren, Leitfähigkeitund Hall-Effekt-Messungen durchgeführt. Dabei wurde an dem reinsten Germaniumpräparat mit einem Verunreinigungsgehalt von ungefähr 10 -3 Gew.-% der spezif. Widerstand ϱ = 0,86 Ω cm und die Hall-Konstante R = 2000 cm 3 /Amp. sec gefunden, woraus sich eine Elektronenkonzentration von n = 3-1015cm-3 und eine Elektronenbeweglichkeit b = 2000 cm sec -1 /Volt cm -1 errechnet. Für die Präparate mit einem Fremdstoffgehalt < 0,1 Gew.-% ist die Elektronenbeweglichkeit konstant und nimmt obigen Wert an, so daß die Leitfähigkeit in diesem Bereich nur noch von der Elektronenkonzentration abhängig ist, welche ihrerseits wieder als dem Fremdstoffgehalt proportional erscheint. Für reinstes Germanium ist demnach ein um Größenordnungen höherer Widerstand als der hier gemessene zu erwarten. Im theoretischen Teil der Arbeit wird gezeigt, wie die aus den Messungen gefundene außerordentlich hohe Beweglichkeit im Sinne der wellenmechanischen Metalltheorie zu deuten ist.

Resultate der quantenmechanischen Theorie der aromatischen Kohlenwasserstoffe werden mit experimentellen Daten über Anlagerungs-und Umlagerungsreaktionen von aromatischen Systemen verglichen. Zum Vergleich mit der Theorie werden heran-gezogen-, 1. Die Hydrierung aromatischer Kohlenwasserstoffe, 2. die Anlagerung von Maleinsäureanhydrid an aromatische Kohlenwasserstoffe, 3. die Redoxpotentiale der Chinone, 4. die Anthron-Anthranol-Umlagerung. Es zeigt sich, daß die Theorie geeignet ist, den qualitativen Zusammenhang eines großen empirischen Materials befriedigend darzustellen.

Nimmt man an, daß Additionen und Substitutionen an ungesättigten Kohlenwasserstoffen über eine gemeinsame Vorstufe verlaufen, bei der eine Addition an nur ein Kohlenstoffatom eingetreten ist, so lassen sich weitgehende Voraussagen über den Verlauf derartiger Reaktionen machen, wenn man gleichzeitig die Änderung der energetischen Lage der Ausgangsverbindung sowie der Zwischen-und Endstufe durch den Mesomerie-Effekt berücksichtigt. Diese Änderungen werden mittels der Methoden der quantenmechanischen Valenztheorie berechnet und die Ergebnisse der Rechnung können auch auf anschauliche Weise qualitativ interpretiert werden. Man gelangt hierdurch zu wertvollen Erkenntnissen über Zusammenhänge zwischen Konstitution und Reaktivität ungesättigter Kohlenwasserstoffe, insbesondere wird die Ursache ihrer Zweiteilung in Olefine und aromatische Verbindungen erklärt. Es ergibt sich die einfach zu handhabende Regel, daß der Mesomerie-Effekt Reaktionen von Verbindungen mit konjugierten Doppelbindungen über Stufen mit größtmöglicher Anzahl von Valenzformeln lenkt. Nach den durchgeführten theoretischen Betrachtungen hat dieses Prinzip an die Stelle desjenigen zu treten, welches in der einzelnen Valenzformel eine "Reaktionsformel" erblickt.

Es wird gezeigt, daß sich die Vorgänge in einem Wirbelrohr nach R. Hilsch unter geeigneten Vereinfachungen rechnerisch befriedigend genau erfassen lassen. Dies gelingt durch Einführung eines "Trennfaktors" α, der die Trennung des Gases durch den quantitativ wohl kaum erfaßbaren Strömungsmechanismus bei der Entspannung der rotierenden Gasmasse beschreiben soll. Seine Größe und Veränderlichkeit bei Variation der Versuchsbedingungen werden durch eine plausible Näherungsbetrachtung erhalten. Auf diese Weise werden die Temperaturänderung des ausströmenden Gases, die erzielbaren Kälte-bzw. Wärmemengen und der Nutzeffekt berechnet und der Einfluß der verschiedenen Konstruktionsdaten auf diese Werte diskutiert.

Infolge der Einwirkung eines achsialen elektrischen Feldes auf einen Elektronenstrahl bilden sich in einer bestimmten Entfernung Verdichtungen der elektrischen Ladung aus. Bringt man an dieser Stelle einen elektromagnetischen Resonator an, in welchem die kinetische Energie dieser Elektronenpakete durch Influenzwirkung in Hochfrequenzenergie umgewandelt wird, so bildet diese Anordnung einen Laufzeitgenerator (Triftrohr oder Klystron). Die vorliegende Untersuchung befaßt sich mit der Frage, ob das Zustandekommen der erwähnten Ladungsverdichtungen (Ballungen) durch die Raumladung der Elektronen und somit durch die zwischen denselben vorhandenen abstoßenden Kräfte verhindert werden kann; ferner wird der Einfluß dieser Raumladung auf den Wirkungsgrad untersucht. Die Untersuchung ergibt, daß die abstoßenden Kräfte die Ballung von Elektronen nicht verhindern. Diese wird sogar infolge der verlängerten Laufzeit insofern begünstigt, als man mit geringeren Aussteuerungen auskommt. Wenn die Raumladung einen bestimmten Wert überschreitet, kann keine Ladungs-bzw. Stromspitze am Ende des Laufraumes (Raum zwischen Steuerfeld und Resonator) erzielt werden, wie groß die Aussteuerung auch sein mag. Diese Spitze rückt dann in das Innere des Laufraumes. Unterhalb dieses kritischen Wertes der Raumladung beträgt der Wirkungsgrad 44%. Bei dieser Überlegung wurden die Elektronen nur bis zur Stelle ihrer Einholung verfolgt. Die nachteilige Wirkung der Raumladung stellt sich erst ein, wenn man versucht, den Wirkungsgrad durch Zulassung von Überholung der Elektronen zu steigern. Bei Annahme eines unendlich kurzen Steuerraumes beträgt er dann ohne Berücksichtigung der Raumladung 58%. Innerhalb des Laufraumes findet unter den Elektronen ein Energieaustausch statt, demzufolge die Elektronen bei höheren Raumladungen ihre im Steuerraum gewonnene Wechselkomponente teilweise verlieren. Ferner kommt noch hinzu, daß im Bereich der Überholung ein elektrisches Beschleunigungsfeld, her-rührend von der Raumladung des Elektronenstrahls, vorhanden ist, welches die Bildung von Ballungen beeinträchtigt. Infolgedessen bewegt sich der Wirkungsgrad je nach Größe der Raumladung zwischen 58 und 44%.