Volume 5, Issue 9

Die im Feldelektronenmikroskop bei der Adsorption verschiedener Stoffe erscheinende Granulation besteht aus den Streuscheibchen sehr kleiner Teilchen. Eine Reihe von Gründen spricht dafür, daß diese Partikel einzelne Atome oder kleine Moleküle sind, die in einem das gewöhnliche Auflösungsvermögen von etwa 15 Å überschreitenden Abstand hervorstehend adsorbiert sind. Insbesondere stimmt die gemessene Aktivierungswärme der Oberflächenwanderung sowie der Kontrast der Bildpunkte mit den für Einzelatome zu erwartenden Werten überein. Bei einzeln adsorbierten Molekülen konnte durch eine Spreizung der Elektronenbahnen infolge der lokalen Feldverzerrung bei der Erkennbarkeit der Gestalt ein Auflösungsvermögen von 5 Å erreicht werden.

Im ersten Abschnitt wird die Schrödinger-Gleichung in die analytisch einfachste Darstellung als unendliches Differentialgleichungssystem erster Ordnung gebracht und die Berechtigung dieses Vorgehens für die Quantentheorie der Wellenfelder mit ihren unendlich vielen Freiheitsgraden näher begründet. Dann wird die exakte Lösung des unendlichen Differentialgleichungs systems betrachtet und mit der störungstheoretischen verglichen. Dazu ist es zunächst nötig, im zweiten Abschnitt kurz auf die mathematische Theorie solcher Differentialgleichungssysteme einzugehen. Ihre exakte Lösung läßt sich mit Hilfe einer besonderen mathematischen Operation, der sogenannten Produktintegration, die nur in einfachen Fällen eine Zurückführung auf gewöhnliche Integrationen erlaubt, in geschlossener Form darstellen. Eine entsprechende unendliche Produktdarstellung, wie sie zur Definition des Produktintegrals führt, ist bereits in neueren Arbeiten von Tomonaga und Dyson benutzt worden, ohne daß der Zusammenhang mit dem Produktintegral bekannt zu sein scheint. Dann werden im dritten Abschnitt ganz allgemein die physikalischen und mathematischen Gründe für das merkwürdige Verhalten der störungstheoretischen Lösung der Schrödinger-Gleichung in der Quantentheorie der Wellenfelder erörtert, wobei man zwischen grundsätzlichen und formalen (durch die Benutzung der Störungsrechnung verursachten) Schwierigkeiten zu unterscheiden hat. Dabei erhält man, daß die gute Übereinstimmung der ersten nichtverschwindenden Näherung mit dem Experiment in der Quantenelektrodynamik bei den heute untersuchten Energiebereichen auch zu erwarten ist, dagegen nicht bei den Mesontheorien. Hierbei ergibt sich neben der schon oft betonten Notwendigkeit einer grundsätzlich divergenzfreien Theorie auch die Forderung nach einer die Entwicklungen der Störungsrechnung vermeidenden Lösungsmethode, da ein Teil der besprochenen Schwierigkeiten nur auf diesem Wege zu überwinden ist. Auf den Zusammenhang mit der Tomonaga-Schwingerschen Masse-Ladungsrenormierung wird kurz eingegangen

Es wird ein Deuterium-Anreicherungs-Prozeß untersucht, der an Aluminium-Oberflächen stattfindet, die im Vakuum mit D 2 O-H 2 O-Gemischen bestimmter Konzentration benetzt wer-den und als Kathoden einer Glimmentladung spektroskopischen Messungen zugänglich sind. Quantitative Spektraluntersuchungen ergeben eine Abhängigkeit der Anreicherung von der Konzentration der Ausgangsflüssigkeit. Es wird bei stärkerer D 2 O-Konzentration eine Anreicherung des D in der Kathode festgestellt, während bei D aq /H aq -Verhältnissen < 1:400 eine Verarmung an Deuterium beobachtet wird.

Zur genaueren Kenntnis der Ionenarten und -häufigkeiten, die z. B. bei den Entladungen in Zählrohren mit Dampffüllung (Alkoholdampf und ähnliche Kohlenwasserstoffe) auftreten können, wurden Methan, Methylalkohol und Methylal im Massenspektrometer untersucht. Dabei wurden die relativen Häufigkeiten der wichtigsten Ionensorten in ihrer Abhängigkeit von der Elektronenenergie im Bereich bis zu 100 eV gemessen und die kritischen Potentiale für Dissoziation, soweit noch nicht bekannt, bestimmt. Es zeigte sich, daß in den Entladungen auch bei den schwereren Dämpfen praktisch nur die aus Dissoziationsprozessen stammenden Icnen mittlerer oder geringer Massenzahl eine Rolle spielen.

Eine mikroskopisch-optische Methode zur Bestimmung der Verschiebungsgeschwindigkeiten υ (hkl) von Flächen wachsender, nicht regulärer Kristalle in übersättigten Lösungen wird beschrieben. Kristallplättchen, die durch natürliche Flächen oder Spaltflächen planparallel begrenzt sind, zeigen beim Wachstum in übersättigter Lösung häufig planparalleles Fortwachsen durch flächenmäßige Substanzanlagerung. In diesen Fällen verursacht der Schichtdicken-Zuwachs eine Steigerung des optischen Gangunterschiedes F. Dieser Zuwachs läßt sich bei bekannten kristallographischen und optischen Konstanten kompensatorisch quantitativ bestimmen. Versuche an 2 triklin kristallisierenden Substanzen, Kupfervitriol und Kaliumbichromat, zeigen die Anwendbarkeit der Methode. Das stetige Wandern des Kompensationsstreifens erlaubt die zeitliche Verfolgung des Wachstums. Eine Entfernung des wachsenden Kristalls aus seiner Mutter-lauge zur Bestimmung seines Dickenzuwachses ist nicht erforderlich, was die Anwendung dieser Methode für viele Zwecke empfiehlt.

Mit Hilfe einer neuen mikroskopisch-optischen Methode werden Wachstumsvorgänge in übersättigter Lösung an Kupfervitriol-, Kaliumbichromat- und Roten Blutlaugensalzkristallen, die unter einseitigem Druck stehen, untersucht. Bisher wurden ähnliche Versuche unter Anwendung anderer Methoden nur am K-Al-Alaun qualitativ und quantitativ durchgeführt. Auf Grund der Erfahrungen am Alaun stellten Correns und Ulrich eine allgemeine, quantitative Beziehung auf: υP = RT ln(c,/c s ). Das Verhalten der drei Salze hinsichtlich dieser Beziehung wird geprüft. Die Methode erlaubt weiterhin, das Wachstumsverhalten einseitig gedrückter Kristalle in solchen Richtungen und an den Flächen zu studieren, die normal bzw. parallel zu der Richtung der Druckbeanspruchung liegen. Das Verhalten des Kupfervitriols konnte auch in dieser Hinsicht untersucht und auf seine Deutungsmöglichkeiten hin näher diskutiert werden.