Volume 2, Issue 3

Die Verteilungsfunktionen für die Molekül-und Gitteranregungen werden berechnet, ins-besondere wird der Doppler-Effekt bei tiefen Temperaturen erörtert. Mittelwerte und Streuungen der Energieaufnahmen von Molekül und Gitter ergeben sich bei der quanten-theoretischen Rechnung nur unwesentlich geändert gegenüber den Werten, die man bei der sehr einfachen klassischen Behandlung des Problems erhält. Anwendungen auf chemisch-reaktionskinetische Experimente mit radioaktiven Kernen sollen a. a. 0. besprochen werden.

Die quantenmechanische Theorie der elastischen Einzelstreuung am abgeschirmten Coulomb - Feld wird unter Berücksichtigung der Abschirmung nach der Thomas - Fermi - Methode in analytischer Form entwickelt. Die Theorie ist gültig für beliebige Werte des Parameters α ≡ zZI( 137 ß) [Z = Ordnungszahl der streuenden Atome, ± z e = Ladung der gestreuten Teilchen, v deren Geschwindigkeit, ß = v/c] sowie für Streuwinkel x 90 ° und für kinetische Energie der Teilchen E kin z≳zZ 4/3 • 100 eV. Der Spineinfluß, der bei kleinen Streuwinkeln gering ist, wurde vernachlässigt, womit die Theorie für alle Sorten geladener Teilchen gilt. Als Ergebnis wurde für das Verhältnis q(χ) ≡ ] Q ( χ ) / <Q Ruth . (χ) [Q(χ) = diff. Streuquerschnitt pro Raumwinkeleinheit um χ, Q Ruth . (χ) = Rutherfordscher Streuquerschnitt] ein Integralausdruck gefunden, der bei großen χ in die für alle α gültige asymptotische Formel übergeht. Die hierbei und im folgenden auftretende Winkelkonstante ist χo = Z 1/3 • 2,44 10 5 eV/(pc) [Winkelgrad] [p = Impuls; pc in Elektron-Volt]. Die asymptotische Formel ist praktisch verwendbar, solange sie g(χ) >0,9 ergibt. Im übrigen Bereich kann der Verlauf der Funktion q (χ) mit Hilfe von Interpolationsformeln der Gestalt χq = χo( A q + B q a 2 ) 1/2 ermittelt werden, wobei χ q denjenigen Winkel bedeutet, für den das Verhältnis Q/Q Ruth. den festen Wert q annimmt. Die Zahlen A q und B q sind für eine Reihe von Werten q tabuliert (vergl. S. 143). Der so konstruierte Funktionsverlauf von q (χ) ist exakt für die Grenzfälle kleiner und großer α und stellt für Zwischenwerte von α eine gute Näherung dar, wie der Vergleich mit einigen durch numerische Auswertung erhaltenen Punkten zeigt (vergl. Abb. 2 S. 143). - Der letzte § (9) dient der Vorbereitung der im Tl. II behandelten Theorie der Vielfachstreuung.

Wir möchten in dieser Note auf einige Konsequenzen der Positronentheorie hinweisen, bei denen die Notwendigkeit der Erweiterung der Quantentheorie durch die Einführung einer "kleinsten Länge" besonders augenfällig wird. Wie in der Literatur schon mehrfach hervorgehoben wurde 1 , befinden sich in einem "materiefreien" Hohlraum im thermischen Gleichgewicht immer eine Anzahl Elektron-Positron-Paare. Wenn auch bei "normalen Temperaturen" die Zahl solcher Paare sehr gering ist, so steigt sie doch sehr rasch mit der Temperatur an, und bei kT über 137 mc 2 (m = Elektronenmasse, c = Lichtgeschwindigkeit) würde schon mehr als ein Paar auf das Elementarvolumen 4 π/3 (e 2 /mc 2 ) 3 entfallen, so daß sich bei dieser Temperatur ganz zwangsläufig eine "dichteste Packung" von Elementarteilchen ergeben würde (wegen Lorentz-Kontraktion s. 2.). Temperaturen dieser Größenordnung sind schon mehr-fach im Zusammenhang mit kosmologischen Fragen und der Elementen-Häufigkeits-Ver-teilung diskutiert worden; jedoch scheint uns nach dem eben Gesagten die Behandlung dieses Fragenkomplexes ohne direkte Bezugnahme auf das Problem der Elementar-teilchen nicht sinnvoll zu sein. Als weitere Konsequenz der thermischen Dissoziation besitzt das Vakuum eine tem-peraturabhängige Polarisierbarkeit, im Unterschied zu den Voraussetzungen 2 der Dirac-Heisenbergschen Positronentheorie, die sich auf den Fall T = 0 bezieht. Es ergeben sich also Zusatzglieder zur He i senberg-Eulerschen 3 Lagrange-Funktion des elektromagnetischen Feldes, die bereits bei kT = mc 2 merklich werden. Eine Coulomb sehe Ladung, etwa ein Atomkern, umgibt sich mit einer Dipolwolke, die freilich bei normalen Temperaturen äußerst schwach und ausgedehnt ist, aber bei kT über mc 2 das Coulomb-Feld wesentlich modifiziert.

Einige empirisch lange bekannte Regelmäßigkeiten in den Frequenzen und Intensitäten der ultravioletten Absorptionsspektren substituierter Benzole werden mit Hilfe der quantenmechanischen Valenztheorie gedeutet.

In der früher beschriebenen 82 m langen Trennrohranlage wurde das schwere Stick-stoffisotop 15 N in Form des Mischmoleküls 14 N 15 N gewonnen. Als Ausgangsmaterial diente Stickstoff, der durch chemischen Austausch bereits auf 1,8% bzw. 3% 15 N gegenüber dem natürlichen Gehalt von 0,38% angereichert war. Das zu trennende Gasgemisch enthielt vorwiegend 14 N 2 neben 3,47 bis 5,82% 14 N 15 N und 0,03 bis 0,09% 15 N 2 . Am schweren Ende stieg das Mol.-Gewicht auf 29,015; dies entspricht der Abscheidung des Mischmoleküls 14 N 15 N in einer Reinheit von 98,95% neben 1,05% 15 N. Von diesem Gas wurden 1,5 l rein sowie ein weiteres Liter mit 50% 14 N 15 N aufgesammelt, die, rund 61% des anfänglich ein-gefüllten schweren Stickstoffs enthalten. Die Untersuchung beweist, daß bei 700º C an den Platindrähten des Trennrohrs das Gleichgewicht 2 14 N 15 N ⇋ 14 N 2 + 15 N 2 sich nicht merklich einstellt. Sonst müßte ein Gas mit hohem ^Ns-Gehalt, d.h. einem Mol.-Gewicht von über 29, am schweren Ende auftreten, was nicht der Fall ist. Stickstoff zeigt somit das entgegengesetzte Verhalten wie Sauerstoff, bei dem die entsprechenden isotopen Gleichgewichte sich so rasch einstellen, daß sie für die Zusammensetzung am schweren Ende entscheidend sind. Die Analysen der isotopen Stickstoffgemische wurden teils mit der Gaswaage, teils durch Aufnahmen der UV.-Bande bei 2977,5 A ausgeführt.

1. Es kann gezeigt werden, daß in beliebig kompliziert zusammengesetzten chemischen Umwandlungen nach der I. Ordnung keine Periodizität auftreten kann, sofern das Prin-zip der mikroskopischen Reversibilität erfüllt ist. 2. Darüber hinaus gilt die schärfere Aussage: die Konzentration jeder Komponente dieses Systems kann als Funktion der Zeit höchstens (n-2) Extrema durchlaufen, wenn n die Zahl der Komponenten ist. I. E s ist bekannt, daß man bei der Berechnung der

Es wird die Vorstellung entwickelt, daß sich bei der Spaltung von Alkoholen in Wasser und von Olefinen an oxydischen Kontakten (Bauxit und γ-Al 2 0 3 ) oberflächliche Hydroxylgruppen der Kontaktsubstanz katalytisch betätigen. Die Wirksamkeit dieser Hydroxylgruppen beruht auf einem durch das "Prinzip der geringsten Strukturände-rung" ausgezeichneten Austauschmechanismus von H-Partikeln. Aus dieser Vorstellung ergibt sich eine Reihe von Folgerungen über den Einfluß der Besetzungsdichte der Oberfläche mit Hydroxylgruppen, über die durch den Austausch zu überbrückenden Atomabstände und über das Verhalten mit OD-Gruppen besetzter Kontaktoberflächen, die experimentell nachgeprüft und mit dem entworfenen Reaktionsmechanismus in Ein-klang gefunden werden.

Die langsam abklingende Phosphorescenz von Farbstoffadsorbaten wird bei tiefer Temperatur schon durch verschwindend geringe Sauerstoffmengen augenblicklich, in der Farbe der gesetzmäßig immer kürzerwelligen Fluorescenz, ausgeleuchtet. Diese rasche Färb-und Intensitätsänderung einer Phosphorescenz kann als Indikator für den Nachweis geringster Sauerstoffspuren dienen.

Mit einem evakuierten und abgeschmolzenen Glasgefäß, das Arsenolith als Boden-körper und eine heizbare Pt-Spirale enthält, werden folgende Versuche durchgeführt: Das Gefäß wird in einen Thermostaten gebracht, dessen Temperatur bei den verschie-denen Versuchen auf 200 bzw. 230 ° C eingestellt worden ist. Wenn die Temperatur der elektrisch erhitzten Pt-Spirale höher als 700 °C liegt, so verschwindet der Arsenolith als Bodenkörper und erscheint als Kondensat an der (heißeren) Gefäßwand in un-mittelbarer Nähe der Spirale. Das glasig aussehende Kondensat erweist sich stets als Arsenolith. , Dieser als neuartig erkannte Kondensationseffekt muß mit der stärkeren Adsorbier-barkeit der dissoziierten Moleküle (As 2 0 3 ) in Zusammenhang stehen und läßt sich pas-send als aktivierte oder erzwungene Kondensation kennzeichnen. Entsprechend dosierte Arsenolith-Mengen werden in ein starkwandiges Quarzrohr ge-bracht, das evakuiert, abgeschmolzen, auf 1300° C erhitzt und dann durch Einwerfen in Wasser oder flüssige Luft schnell abgekühlt wird. Hierbei entsteht eine neue Modifika-tion, deren Debye-Scherrer-Diagramm sich verschieden von dem des Arsenoliths und Claudetits erweist.

Zur Erweiterung der Kenntnis über das chemische Verhalten des Galliums und Indiums in Legierungen wurde eine größere Anzahl bislang unbekannter (20) Kristallstrukturen intermetallischer Phasen dieser Elemente mit Übergangselementen bestimmt. Unter den gefundenen Typen sind solche bevorzugt, die vom geometrischen Standpunkt aus (wegen der atomaren Abstandsverhältnisse) das Wirken heteropolarer Kräfte erkennen lassen. Die Ergebnisse bestätigen die Annahme heteropolarer Bindungstendenzen, die in diesen Systemen als Ausdruck eines elektronegativen Charakters von Gallium und Indium anzusehen sind.