Band 7, Heft 11

Das allgemeine Schema einer speziell-relativistischen doppelt eichinvarianten Theorie wird besprochen.

In der theoretischen Astrophysik werden drei Ionisationsgleichungen verwendet, nämlich die Saha-Gleichung, die Ionisationsformel der Gasnebel und die Ionisationsgleichung der Sonnenkorona. Aufgabe der vorliegenden Untersuchung ist es, eine verallgemeinerte Ionisationsformel anzugeben, die die genannten Gleichungen als Sonderfälle enthält. Damit sind auch die Bedingungen, unter denen die einzelnen Formeln gelten, sowie die Übergänge zwischen ihnen zu übersehen.

Für die drei ausgeprägtesten mittelstarken wiederkehrenden erdmagnetischen Stürme der Jahre 1943—1950 wird gezeigt, daß das zugehörige solare M-Gebiet mit einem Koronagebiet stark unterdurchschnittlicher Intensität in λ 5303 Å bzw. λ 6374 Å koinzidiert. Die mittlere Intensität während der Lebensdauer des Sturmes bleibt in einem Bereich von etwa 40 Grad heliographischer Länge mal 60 Grad heliographischer Breite unter 60% der mittleren Linienintensität der entsprechenden heliographischen Breite. Das Zentrum dieses Gebietes passiert 0, d 3 ± 0, d 6 vor Sturmbeginn und rund 3 d ± 1, d 5 vor Sturmmitte den Zentralmeridian der Sonne.

Es soll untersucht werden, inwieweit der Barometereffekt (B.E.) großer Luftschauer von der mittleren Teilchendichte der Schauer abhängt. Zu diesem Zweck wurden während eines halben Jahres auf einer Bergstation Luftschauer registriert mit einer Apparatur, die aus 5 Zählrohrgruppen bestand. Simultan wurden registriert: a) Schauer, die alle 5 Gruppen treffen: Dichte Schauer. b) Schauer, die nur 3 oder 4 Gruppen treffen: Dünne Schauer. Entsprechendes während einer anderen Periode mit nur 4 Zählrohrgruppen. Mit derselben Apparatur in den verschiedenen Anordnungen wurden anschließend die verschiedenen Schauerhäufigkeiten auf einer Talstation gemessen. Sie wurden mit denen auf der Bergstation verglichen. Auch dieser Vergleich liefert B.E.-Werte. Es ergibt sich folgendes: 1. Aus den auf der Bergstation gemessenen Häufigkeiten errechnet sich ein integrales Spektrum H (D) der Teilchendichte D im Schauer: H (D) ∼ D- 1 , 38 . 2. Hieraus ergibt sich, daß die mittlere Teilchendichte der Schauer, die oben als dicht bezeichnet wurden, sich zu der der dünnen verhält wie 6,5:1. 3. Die Messungen im Winterhalbjahr ergeben übereinstimmend einen B. E., der für die dichteren Schauer um 10—20% höher liegt als für die dünneren. Die Meßzeit reicht jedoch nicht aus, um die Differenz sicherzustellen. Die B.E.-Werte liegen hier meist um 7—9% /cm Hg. 4. Die Messungen im Sommerhalbjahr ergeben einen B.E. von etwa 12%/cm Hg. Hier tritt kein Unterschied zwischen dichteren und dünneren Schauern auf. 5. Die Differenz des B.E. für die dichteren und für die dünneren Schauer ließe sich dahingehend erklären, daß wir in den dichteren überwiegend solche erfassen, die in relativ geringer Höhe ausgelöst worden sind. Dann messen wir im B.E. der dichteren Schauer in Wirklichkeit den B.E. der Komponente, die sie auslöst. Dieser B.E. ist jedoch aus anderen Messungen bekannt und liegt hoch. 6. Die jahreszeitlichen Änderungen lassen sich vielleicht durch die Überlagerung eines Temperatureffektes oder durch eine Dichteänderung in den höchsten Schichten der Atmosphäre erklären. 7. Es wurde auch nach Tagesgängen gesucht. Ein Sternzeitgang ist nicht zu bemerken. Bei der Sonnenzeit liegen die Intensitätsmittel der Stunden von 0 bis 12 h systematisch über denen von 12 bis 24 h . Die Differenz der Mittelwerte beträgt jedoch nur 0,67 ± 0,3%.

Es wird das Problem der Ionisation, erzeugt von einem relativistischen ionisierenden Teilchen, behandelt. Es wird gezeigt, daß die Verteilung der Ionisation bei großen Stoßparametern sich nicht kontinuierlich an die Verteilung nach der Theorie von Bethe und Bloch für subatomare Abstände anschließt. Dafür werden physikalische Gründe angegeben. Eine allgemeine Formel für die spezifische primäre Ionisation bei großen Abständen wird gegeben.

Der Streuquerschnitt von H 2 -Gas für thermische Neutronen wurde als Funktion der Temperatur des H 2 zwischen — 55 und + 208° C gemessen. Die Ergebnisse sind in guter Übereinstimmung mit den theoretischen Berechnungen von Messiah.

Die Fermi-Verteilung gibt die Verteilung von Elektronen über die verschiedenen Energieniveaus in einem Festkörper unter der Voraussetzung an, daß sich ein thermodynamischer Gleichgewichtszustand eingestellt hat. Bei der Untersuchung von Leitfähigkeitsproblemen werden geringfügige Störungen dieser Gleichgewichtsverteilung durch elektrische Felder, Temperaturgefälle u. dgl. berücksichtigt. Der innere Photoeffekt bewirkt eine kräftige Störung der Gleichgewichtsverteilung, da fortgesetzt lichtelektrisch ausgelöste Elektronen aus einem niederen in einen höheren Energiezustand gehoben werden. Im folgenden wird ein statistischer Ansatz für die Verteilung von Elektronen über dargebotene Energiestufen versucht für den Fall, daß laufend je Sekunde eine bestimmte Anzahl aus einem tieferen in ein höheres Niveau gehoben wird.

Mit Hilfe des Ansatzes von Peierls wird die Bildung von Einzelversetzungen an der Oberfläche eines unendlich ausgedehnten Halbkristalls unter der Wirkung geeignet angebrachter Oberflächenkräfte untersucht. Da der kleinste mögliche Energiebetrag für die Versetzungsbildung interessiert, erhält man ein Variationsproblem, das aber nicht direkt lösbar ist. Als Näherung wird daher die Form der Versetzung vorgegeben, so daß nur noch eine Integralgleichung für die Verteilung der Oberflächenkräfte zu lösen ist. Dies erfolgt durch ein graphisches Verfahren. Die Energieberechnung ergibt, daß zur Bildung einer Versetzung eine stetig ansteigende Energiestufe der Höhe l—2 eV (bezogen auf eine Kristalldicke eines Atomabstandes λ) zu überwinden ist. Dieser Wert stimmt mit dem von Kochendörfer aus dem Experiment erschlossenen Wert der Bildungsenergie überein. Da die Rechnung ergibt, daß die zur Bildung einer Versetzung erforderlichen äußeren Kräfte sehr groß sind, bleibt auch bei dieser genauen Untersuchung nur die Annahme einer Kerbwirkung zur Erklärung der Versetzungsbildung übrig.

Die Energie von in NaCl bzw. KCl eingebauten Mn++-Ionen wird gittertheoretisch nach einem früher mitgeteilten Verfahren berechnet mit dem Ergebnis, daß der Einbau von Mn++ in NaCl leichter erfolgen muß als in KCl, und daß Umladung in Mn+ in KCl auszuschließen ist. Die experimentellen Befunde, insbesondere das gegensätzliche Verhalten von Mn++ und Tl+, lassen sich also gittertheoretisch verstehen.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Nachbildung der halbleitenden Elemente der vierten Hauptgruppe 1 des periodischen Systems (Diamant, Si, Ge, graues Sn) durch bisher nicht als Halbleiter bekannte Verbindungen von Elementen der dritten Hauptgruppe (Al, Ga, In) mit Elementen der fünften Hauptgruppe (P, As, Sb). Infolge der quantenmechanischen Resonanz zwischen homöopolarem und heteropolarem Bindungsanteil lassen sich Voraussagen über die Halbleitereigenschaften dieser Verbindungen machen, die mit den Experimenten in gutem Einklang sind. Es zeigt sich dabei, daß diese Verbindungen in einigen Eigenschaften noch weit über die Elemente der vierten Gruppe hinausgehen. Z. B. werden bei In Sb Elektronenbeweglichkeiten bis zu 25000 cm 2 /Volt sec gemessen.

Es werden einige Gedankengänge über den Mechanismus der elektrochemischen Potentialbildung an einer Metallkristallfläche mitgeteilt. Die Metallatome in verschiedenen kristallographischen Oberflächenlagen sind verschieden fest an das Kristallgitter und an den Elektrolyt gebunden, sie haben daher nicht das gleiche chemische Potential. Es wird gezeigt, daß im makroskopischen elektrochemischen Gleichgewicht die Belegungsdichte der Helmholtzschen Doppelschicht an einer unendlich großen Kristallfläche im Gleichgewicht mit der Halbkristallage steht. Trotz kristallographischer Inhomogenitäten herrscht an einer Kristallfläche ein einheitliches Elektrodenpotential, ein Austausch zwischen Metallgitter und äußerer Doppelschichtbelegung findet jedoch praktisch nur an den Wachstumsstellen statt.

Zur Deutung neuer Spektren, die bei organischen Substanzen in der positiven Säule einer Glimmentladung beobachtet werden, müssen teilweise mehratomige Radikale als Träger dieser Spektren angenommen werden. Da mit dem Auftreten von Radikalen auch Reaktionsprodukte erwartet werden sollten, so wird jetzt ein Versuch gemacht, die Gase aus dem Entladungsrohr abzupumpen und chemisch zu untersuchen. Dabei zeigen sich tatsächlich neue Substanzen. Beim Toluol wird Dibenzyl, Benzol und eine 3. Komponente festgestellt, die bei etwa 30° siedet und nicht mehr aromatischen Charakter hat. Vorversuche beim Benzol ergeben starke Diphenylbildung. Beim Ammoniak wird die Bildung von Hydrazin (NH 2 ) 2 beobachtet (Ausbeute: 13 g/kWh). Diese Befunde zeigen, daß eine Kopplung der Spektroskopie mit chemischen Untersuchungsmethoden für die Erklärung energetischer Vorgänge in organischen Molekülen Erfolg verspricht.

Es wird das Raman-Spektrum des p-Benzochinons, das durch Erregung mit He 5875,6 Å erhalten wurde, mitgeteilt. Die gefundenen Werte werden mit denen eines unvollständigen Spektrums, das von Kohlrausch und Mitarb. 1 veröffentlicht wurde, verglichen. Im Bereich der Doppelbindungs-Frequenzen wird nur eine Schwingung gefunden, deren Zuordnung diskutiert wird. Sie wird der Carbonylgruppe zugeschrieben; die der Kohlenstoff-Doppelbindung entsprechende Frequenz fehlt. Es werden ferner allgemeine Angaben über die experimentelle Technik der Raman-Spektroskopie im langwelligen Spektralgebiet und die hier auftretenden Schwierigkeiten gemacht.

Die Exaktheit, mit der die örtliche Lage eines durch Beugung unscharfen Spaltbildes abgelesen werden kann, wird dadurch außerordentlich gesteigert, daß man es photometrisch vermißt und zur Charakterisierung seiner Lage markante Kurvenpunkte verwendet. Ein nach diesem Prinzip konstruiertes Differentialrefraktometer erlaubt es, Brechungsindexdifferenzen bis zur 7. Dezimale zu bestimmen. Das Instrument ist exakt kalibrierbar und ermöglicht in einfacher Weise Dispersionsmessungen auch im unsichtbaren Bereich des Spektrums.