Volume 5, Issue 2

Es wird gezeigt, daß im Falle stationärer wirbelnder nicht-massenproportionaler Kräfte in einem Plasma elektrische Ströme fließen müssen, und daß die so entstehenden elektrischen Ströme im Sterninnern Magnetfelder erheblicher Stärke erzeugen. Die bei hydrostatischem Gleichgewicht hierdurch geforderte Neigung der isobaren gegen die isothermen Flächen entsteht z. B., wenn die gesamte, den Druckgradienten bestimmende Beschleunigung (Schwerkraft und Rotation bzw. Wirbel) einen potentiallosen Anteil besitzt. Es ergibt sich, daß im Sterninnern Beträge von g* der Ordnung 1 cm/sec 2 schon Magnetfelder von 10 3 Gauß hervorrufen. Der einzige bisher analytisch durchdiskutierte Fall (barokline Rotation des ganzen Sterns) bestätigt die gezogenen Schlüsse, führt aber nicht zu einer Deutung der Gestalt der auf der Sonne und auf einigen vermutlich rasch rotierenden Sternen festgestellten Magnetfelder. Es werden daher qualitativ zwei weitere Möglichkeiten diskutiert. Führt man die Sonnenflecken mit Bjerknes auf geschlossene hydrodynamische Wirbelringe zurück, so führen diese wegen der Störung des Feldes der Rotationsgeschwindigkeit zu [∇F ∇T] ≠ 0; die entstehenden elektrischen Ströme ergeben Magnetfelder parallel zur Wirbelachse, die in den beiden Wirbelringen jeder Hemisphäre antiparallel sind. Für rasch rotierende Sterne andererseits wird ein Modell vorgeschlagen, das durch die in irdischen Drehstürmen beobachteten Verhältnisse nahegelegt wird. Es werden verhältnismäßig rasche meridionale Zirkulationen vorausgesetzt, welche auf Beschleunigungskomponenten um die Rotationsachse herum führen; diese ergeben axiale Magnetfelder. Zum Schluß wird die Anwendung dieser Betrachtungen auf die Entstehung interstellarer Magnetfelder kurz skizziert. Im Anhang wird ein spezielles Modell eines nicht starr rotierenden Sterns durchgerechnet; die entstehenden Magnetfelder werden angegeben.

Als Modell eines Plasmas wird eine Flüssigkeit betrachtet, die aus zwei entgegengesetzt geladenen Komponenten besteht. Es wird die zugehörige Bewegungs- und Diffusionsgleichung unter Berücksichtigung der gegenseitigen Reibung und der elektromagnetischen Wecksel- wirkung abgeleitet. Das Induktionsgesetz wird auf eine einfache Form gebracht. Die so gewonnenen Grundgleichungen werden auf den Fall angewendet, daß die elektrischen und magnetischen Felder statisch sind. Es wird gezeigt, daß es keinen Sinn hat, von einer Verminderung der Leitfähigkeit durch ein Magnetfeld und von einem Hall-Effekt im Plasma zu reden, da die ponderomotorischen Kräfte des elektrischen Stromes im Magnetfeld durch Druckkräfte kompensiert werden müssen, die ihrerseits als eingeprägte elektromotorische Kräfte den Strom so beeinflussen, daß (unter bestimmten Bedingungen) die Stromdichte im Plasma überall gerade so groß ist, wie sie ohne Magnetfeld bei demselben Druck wäre. Es wird dann (unter der Annahme druckunabhängiger Leitfähigkeit) der Fall geschlossen integriert, daß das Magnetfeld nur von dem Strom, der als Wirkung eines homogenen elektrischen Feldes fließt, herrührt. Das Plasma zieht sich dann zu einem Faden zusammen.

Es werden die von einzelnen α-Teilchen an verschiedenen Leuchtstoffen hervorgerufenen Szintillationen in bezug auf Zeitdauer und Form des Abklingens näher untersudit. Hierzu werden Berechnungen über die Veränderung der den Vervielfacher verlassenden Primärimpulse durch die Zeitkonstante der Meßanordnung angestellt und besonders die physikalisch interessierenden Fälle eines exponentiellen oder hyperbolischen Abklingens diskutiert. Hierbei ergibt sich, daß durch Messung der Impulsmaxima bei verschiedenen Zeitkonstanten der Meßanordnung auf Dauer und Form des Abklingens geschlossen werden kann. Die untersuchten Lichtblitze lassen sich allgemein durch einen exponentiellen Abfall mit Zeitkonstanten zwischen 0,2 und 3,7 • 10 6 sec -1 beschreiben. Auch stark phosphoreszierende Leuchtstoffe ersdieinen zur α-Teilchen-Zählung geeignet. Um einen sinnvollen Anschluß an Messungen mit großer Teilchen-zahl zu gewinnen, muß angenommen werden, daß außer den sehr kurzen Lichtblitzen noch eine wesentlich längere "momentane Phosphoreszenz" und danach erst die eigentliche Phos-phoreszenz auftritt.

Es wird die relativistische Feldgleichung für zwei Partikel mit Spin ½ aufgestellt und daraus deduziert, daß sie sich, falls sie untereinander gebunden sind, verhalten wie ein Teilchen, dessen Masse gleich der Summe der Massen vermindert um die Bindungsenergie ist.

Es werden für Korona-und Townsend-Entladungen rechnerische und experimentelle Abhängigkeiten des Entladungsstromes sowie der Steilheit (Differentialquotient des Entladungsstromes nach einem Entladungsparameter) und der Empfindlichkeit (logarithmische Steilheit) von den Entladungsparametern gegeben. Die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Schwankungsempfindlichkeiten und die Verhältnisse bei gleichzeitigem Schwanken mehrerer Parameter werden diskutiert. Als Anwendungsbeispiele der Korona-Entladung für anemometrische Schwankungsmessungen und trägheits- und rückwirkungsfreie Schwingungsmessungen werden Aufnahmen von Turbulenz, Kärmänschen Wirbelstraßen, Korrelationen und von der Schwingung einer Lautsprechermembran gegeben.

Es werden Schwingkreismodelle angegeben, deren Säkulargleichungen mit denen formal identisch sind, die sich bei der Anwendung der Methode der Moleküleigenfunktionen auf das Problem der π -Elektronenzustände in Molekülen ungesättigter und aromatischer Kohlenwasserstoffe ergeben. Damit ergibt sich die Möglichkeit, die quantenmechanischen Säkularprobleme durch Messung der Eigenfrequenzen der Modelle zu bestimmen

Die vorliegende Arbeit dient der Untersuchung zwischenmolekularer Kräfte in organischen Festkörpern. Es werden die spezifische Wärme (cp). das spezifische Volumen (v), die Temperaturleitfähigkeit (a) von: p-Dichlor-, p-Dibrom-, p-Dijodbenzol, o-, m-, p-Dioxybenzol, o-, m-, p-Dinitrobenzol, Chinon und Hydrochinon, Naphthalin, Diphenyl, Anthracen, Phenanthren und Benzanthren zwischen 20 und 95 °C gemessen und daraus die Wärmeleitfähigkeit (λ) berechnet. In dem Ausdruck λ = ac p/v werden die beiden Größen cp und u zu einer neuen Größe s, die „spezifische Wärmekapazität" genannt wird, zusammengefaßt. Die Temperaturleitfähigkeit wird als Maß für die gegenseitige Kopplung der Molekeln betrachtet. Als eine auf größere Molekelbezirke ansprechende Größe zeigt die Temperaturleitfähigkeit auch dann noch Vorschmelzerscheinungen an, wenn andere Meßverfahren nicht mehr anspredien, wie z. B. beim Naphthalin. Beim Phenanthren wird bei etwa 69 °C eine I/II Umwandlung mit einer Umwandlungswärme von 607 cal aufgefunden. Unstetigkeiten der Meßkurven lassen auf Umwandlungen höherer Ordnung beim p-Dichlor-, p-Dijodbenzol und Hydrochinon schließen. Nach den Meßergebnissen scheinen geringe spezifische Wärmekapazität und hohe Temperaturleitfähigkeit einander zu entsprechen, ohne daß jedoch strenge Proportionalität gegeben ist. Mit steigender Ladung des Substituenten fällt die Wärmeleitfähigkeit bei den Dihalogenbenzolen. Sie erhöht sich mit zunehmender symmetrischer Stellung bei den Dinitrobenzolen und bei benzoider Struktur im Gegensatz zur chinoiden beim Hydrochinon und Chinon. Mit einer Vergrößerung der Molekelfläche von Benzol zum Benzanthren nimmt sie ab.

Die Koexistenz- und Stabilitätsbedingungen für Dreistoffsysteme werden durch die Fläche der Freien Enthalpie geometrisch veranschaulicht. Dadurch gelangt man zum Begriff der Gleidigewichtskurve für zwei flüssige Schichten (Entmischungs- oder Löslichkeitskurve) und des kritischen Entmischungspunktes. Die Gleichungen für den kritischen Entmischungspunkt bei gegebenem Druck und gegebener Temperatur werden nach Gibbs abgeleitet und diskutiert. Das Zustandekommen der Gleichgewichte zweier Flüssigkeiten mit Dampf wird geometrisch erläutert. Vollständige Gleichgewichtsdiagramme für ternäre Systeme mit Mischungslücke werden an Hand von Beispielen besprochen. Allgemeine Gesetzmäßigkeiten über die relative Lage der beiden Flüssigkeitspunkte in bezug auf den Dampfpunkt werden nach Schreinemakers hergeleitet. Es wird ferner bewiesen, daß ein Maximum oder Minimum der Temperatur bzw. des Druckes im heterogenen Gebiet (Dreiphasenkoexistenzgebiet) dann und nur dann auftritt, wenn entweder die Konzentration einer Komponente Null ist (binäres System), oder die Darstellungspunkte der beiden Flüssigkeiten und des Dampfes auf einer Geraden liegen, oder ein kritischer Punkt vorliegt. Der Begriff und die Bedeutung der Destillationslinien für heterogene ternäre Flüssigkeitsgemische werden exakt formuliert. Es wird gezeigt, daß bei Rektifikation dieser Gemische Sinken des Siedepunktes im Rückstände möglich ist. Die Siedeflächen werden diskutiert. Folgende Sätze werden gewonnen: 1. Ein Minimum des Siedepunkts im heterogenen Gebiet kann nur dann der tiefste Siedepunkt des gesamten ternären Systems sein, wenn die Dampfzusammensetzung zwischen den Zusammensetzungen der beiden flüssigen Schichten liegt. 2. Ein Maximum des Siedepunkts im heterogenen Gebiet kann nie der höchste Siedepunkt des gesamten ternären Systems sein. Es wird darauf hingewiesen, daß der Begriff „ternärer azeotroper Punkt" nur auf Siedepunkts- bzw. Dampfdruckextrema im homogenen Gebiet (d. h. auf wirkliche Extrema in den Siedeflächen) angewendet werden sollte. Anhangsweise werden schließlich die allgemeinsten Stabilitätskriterien aus den Gibbsschen Gleichungen abgeleitet; es wird insbesondere die Äquivalenz der für die totalen und der für die mittleren molaren charakteristischen Funktionen formulierten Stabilitätsbedingungen mathematisch bewiesen.

An Hand neuerer paläoklimatologischer Forschungsergebnisse wird nachgewiesen, daß sowohl die Polwanderungstheorie als auch die astronomische Theorie von Milankovitch in bezug auf die Verhältnisse während des Känozoikums und namentlich während des Alluviums versagen. Es wird weiterhin ausgeführt, daß die Nebelveränderlichkeit nicht etwa durch rein optische Bedeckungseffekte, sondern durch die Bildung einer dichten, den Stern umgebenden Hülle, welche den Energietransport in der Sternatmosphäre stört, hervorgerufen wird. Die kleineren Schwankungen innerhalb der Eiszeiten (Interstadialzeiten) und die kurzdauernden Schwankungen des Alluvialklimas können durch die faserige (Filament-) Struktur der Dunkelwolken erklärt werden.