Band 10, Heft 2

Das zugrunde liegende Prinzip, das bisher im wesentlichen heuristisch eingeführt war, wird kritisch abgeleitet unter dem Gesichtspunkt, daß es sich um eine Einteilchentheorie handelt. Eine Quantisierung des unendlich vielkomponentigen Materiefeldes wird noch nicht versucht, doch lassen sich die Annahmen genau bezeichnen, die der Quantisierung des elektromagnetischen Feldes zugrunde liegen. Diese läßt sich vollständig auf ein Eigenwertproblem mit wohldefinierten Matrizen bzw. Operatoren zurückführen. Für die Behandlung der kräftefreien Bewegung, d. h. für die Bestimmung der Eigenwerte des Massenoperators, wird eine mathematische Methode entwickelt. Ihre Durchführung gelingt in übersichtlicher Weise, wenn man den Massenoperator, den wir von Teil II und III dieser Arbeit übernehmen, einer korrespondenzmäßig begründbaren Rationalisierung unterwirft. Seine Eigenwerte hängen empfindlich vom Werte der Feinstrukturkonstanten ab und fallen mit ihrem gegenwärtig angenommenen Werte für den Spin 1/2 sehr nahe mit den Eigenwerten ± 1 des Massenoperators der Diracschen Theorie des Elektrons zusammen. Eine verbleibende Realitätsschwierigkeit wird mit dem Einteilchencharakter der Theorie in Zusammenhang gebracht.

Ein skalares, reelles, relativistisches Materiefeld (Mesonen) wird skalar an ein skalares, nichtrelativistisches Materiefeld (Nukleon) gekoppelt. Bei Behandlung der quantisierten Felder mit der Tomonagaschen Methode für mittelstarke Kopplungen erhält man bekanntlich Isobaren-Zustände für 1 Nukleon. Versuchsweise werden diese angeregten Zustände des Nukleons mit den Hyperonen identifiziert. Dabei ergibt die Theorie größenordnungsmäßig das beobachtete Massenspektrum der Hyperonen, aber die Lebensdauer der angeregten Nukleonen-Zustände wird viel zu klein. Mögliche Ursachen dieser Diskrepanz werden besprochen.

Die Bewegungsgleichungen für ein Pol-Dipol-Teilchen unter dem Einfluß vorgegebener Gravitations- und elektromagnetischer Kräfte werden aufgestellt und im Lagrange- sowie im Hamilton-Formalismus diskutiert. Es zeigt sich, daß die vom gravitationsfreien Fall bekannten Züge der Theorie des Pol-Dipol-Teilchens im wesentlichen erhalten bleiben; dies gilt insbesondere auch für die Eigenschaften der mit den Analoga der Dirac-Matrizen γ μ gebildeten klassischen Poisson-Klammern.

Es wird die Bethe-Salpeter-Gleichung für N gleiche Teilchen abgeleitet. Die Lösungstheorie wird hinsichtlich der bei vielen Teilchen vorliegenden spezifischen Probleme diskutiert. Bei Beschränkung auf nichtrelativistische Teilchen und die niedrigste Näherung geht die Bethe-Salpeter-Gleichung in die Hartree-Fockschen Gleichungen über. Die Beziehungen zur verallgemeinerten „self-consistent-field-Methode“ von Kinoshita und Nambu werden untersucht und eine einfache Begründung derselben angegeben.`

Es werden für stationäre magneto-hydrodynamische Stoßwellen das Dichte- und Druckverhältnis, die Richtungsänderung des Magnetfeldes und die Geschwindigkeit hinter der Front in Abhängigkeit von der Machschen Zahl bestimmt. Es zeigt sich, daß drei verschiedene Arten von Stoßwellen in einem Plasma mit Magnetfeld existieren können, die im Grenzübergang zu unendlich schwachen Stößen in Schallwellen bzw. Alfvénsche Wellen übergehen. Die aufgestellten Gleichungen werden für ein einatomiges Gas und für verschiedene Stärken und Richtungen des Magnetfeldes als Funktion der Machschen Zahl numerisch gelöst und diskutiert.

Zur Bestimmung der Gleichgewichtszustände von Gittern, die durch Atome auf Zwischengitterplätzen, Versetzungen usw. gestört sind, wird im klassisch mechanischen Punktmodell eine Lösungsmethode entwickelt. In Hinblick auf die Gitterdynamik sind die in der Störstelle auftretenden Bindungskräfte von Interesse, die von jenen der übrigen Gitterumgebung abweichen. Ein einfachstes Beispiel, bei dem ein Atom auf einem Zwischengitterplatz in dichtester Kugelpackung eingelagert wird, zeigt, daß für physikalisch sinnvolle Teilchenpotentiale die bei Ausschwingung auftretenden rücktreibenden Kräfte am Störatom auf das 40- bis 50 fache der Werte in der ungestörten Gitterumgebung ansteigen. Die Gleichgewichtsfigur und ihre Abhängigkeit vom gewählten Potential wird ausführlich beschrieben.

Die durch Bestrahlung von Uran mit langsamen Neutronen entstehenden langlebigen Strontiumisotope wurden untersucht. Ein Verfahren zur Messung des Zerfalls der Strontiumisotope mit laufender Entfernung der nachgebildeten Tochtersubstanzen wurde ausgearbeitet und seine Brauchbarkeit am 9,7 h 91 Sr bewiesen. Weder in der Strontiumfraktion noch im aus Strontium isolierten Yttrium konnte eine vermutete 6-10 d Sr → > 100 Y-Kette nachgewiesen werden. Die Halbwertszeit des 89 Sr wurde zu 50,5±0,2 d bestimmt; die Ursache einer Unregelmäßigkeit beim Zerfall des 89 Sr aus der Spaltung ist noch nicht geklärt.

Oxides of copper formed in air at temperatures between 150°C and 1030°C, and for times of formation up to one hour have been studied. Their composition, structure by electron reflection and rectification - all these as a function of the thickness of the film - have been investigated. At first small crystallites of Cu 2 O are formed, then they increase in size and get oriented. These crystallites of Cu 2 O gradually change over to those of CuO showing a three ring pattern, definite orientation and finally a fibrous structure. At high temperatures and appreciable times of formation a layer of Cu 2 O is formed below the CuO layer. Rectification of CuO films showing orientation and of the composite film Cu 2 O + CuO has been studied in detail. A plausible mechanism for the formation of the various oxides is suggested. The following special points have been observed: (1) Cu 2 O changes into CuO, crystallite by crystallite, (2) The three ring pattern is due to oriented monoclinic CuO, (3) CuO oriented shows a small rectification in a direction opposite to that of Cu 2 O, (4) At high temperatures, when a change of orientation of CuO can occur, a Cu 2 O film is formed below the CuO film, (5) The composite layer Cu 2 O + CuO shows a rectification comparable with Cu 2 O but with a higher voltage response.

Es wird ein Röntgengoniometer beschrieben, welches es gestattet, durch visuelle Beobachtung die Röntgenreflexe bekannter Netzebenen an eine Marke auf dem Leuchtschirm zu führen und sodann die Richtungswinkel der Netzebenen in bezug auf ein körperfestes Koordinatensystem direkt abzulesen. Mit Hilfe des Wulffschen Netzes lassen sich aus den gemessenen Netzebenenrichtungen durch einfaches Einzeichnen von Großkreisen die übrigen Kristallachsen finden. Nach dieser Methode wurde die Orientierung von Aluminium-Einzelkörnern von 2,5 mm Durchmesser in einem polykristallinen Vierkantstab sowie von Aluminium-Einkristallen bestimmt.