Volume 9, Issue 11

Die rotatorische Eigenbeweglichkeit der Substituenten —OCH 3 , —CH 2 Cl, —NH 2 am Benzolring wird durch Messung der effektiven dielektrischen Relaxationszeit untersucht. Im Falle von Substitution zweier Gruppen in p-, m- oder o-Stellung wird z. Tl. gegenseitige Beeinflussung festgestellt; dabei kommt u. a. die Gleichsinnigkeit der mesomeren Wirkung von Methoxy- und Amino-Gruppe zum Ausdruck.

Es wird eine massenspektrometrische Analysenmethode für Germanium angegeben, die den quantitativen Nachweis einiger Elemente in Germanium bis zu Relativkonzentrationen von 10 -5 —10 -6 gestattet. Diese Methode wurde auf die Messung der Verteilungskoeffizienten von B und In in Ge angewandt. Die Analysen wurden an dem mit Hilfe der Zonenschmelze 1 angereicherten Ende eines Regulus durchgeführt. Die massenspektrometrischen Analysen des Germaniumdampfes zeigten einen molekularen Ge-Anteil in der Dampfphase. Es wurden Cluster-Ionen bis zu Ge 8 nachgewiesen. Auch bei Zinn und Silicium fand sich ein Cluster-Anteil in der Dampfphase.

Die Frage nach dem Einfluß des homogenen Magnetfeldes auf die elektromotorische Kraft galvanischer Ketten sowie auf die Wärmetönung und das Gleichgewicht chemischer Reaktionen kann mit Hilfe der klassischen Thermodynamik geklärt werden. Während Wärmetönung und Reaktionsgleichgewicht keine nennenswerte Änderung erleiden, sind durch Anlegen eines starken homogenen Magnetfeldes an geeignete galvanische Ketten EMK-Änderungen von meßbarem Betrag zu erwarten. Ihr experimenteller Nachweis setzt allerdings eine ausreichende Reproduzierbarkeit der Potentialeinstellung voraus, die nur schwer zu erreichen ist. Das gleiche gilt für den Nachweis einer Abhängigkeit des Temperaturkoeffizienten der EMK von der spontanen Magnetisierung ferromagnetischer Bestandteile. — Der Einfluß des inhomogenen Magnetfeldes auf die EMK galvanischer Ketten kann unter Verwendung von Ergebnissen der phänomenologischen Theorie der irreversiblen Prozesse bestimmt werden. Die berechneten Effekte gaben zu einer experimentellen Nachprüfung Anlaß, über die später zu berichten sein wird. — In bezug auf die Änderung der chemischen Reaktionsgeschwindigkeit im Magnetfeld liefert die phänomenologische Theorie keine wesentlichen neuen Erkenntnisse.

Der Einfluß des inhomogenen Magnetfeldes auf die elektromotorische Kraft galvanischer Ketten, der ein Analogon zu der bekannten EMK-Änderung im Gravitationsfeld darstellt, konnte entsprechend den theoretischen Erwartungen an Ketten mit Elektrolytlösungen aus Mangansalzen nachgewiesen werden. Aus den Messungen ergibt sich ein von der Feldrichtung unabhängiger Effekt, der die Größenordnung von 6 · 10 -7 Volt annimmt, wenn sich die eine Elektrode der Kette in einem Feld von 2,4 · 10 4 Oersted, die andere außerhalb des Feldes befindet. Die Meßergebnisse liegen etwas niedriger als die theoretisch errechneten Werte. Wie weit diese Abweichungen auf das zeitliche Fortschreiten der Sedimentation zurückzuführen sind, konnte noch nicht endgültig entschieden werden.

An NaCl-Lösungen verschiedener Konzentration wird das beim reinen Wasser gültige Gefrierkernspektrum und dieselbe Beeinflussung durch Impfen mit Kernen nachgewiesen. Es tritt aber eine Verschiebung um die jeweilige Gefrierpunktserniedrigung zu tieferen Temperaturen auf. Andere Salze und organische Stoffe haben dieselbe Wirkung. Das zur Gefrierpunktserniedrigung durch Druck und zur Verschiebung des Dichtemaximums des Wassers durch Druck bzw. gelöste Stoffe analoge Verhalten führt wieder zu dem Schluß, daß das Gefrierkernspektrum durch Struktureigenschaften des Wassers verursacht wird. Die Ergebnisse liefern eine passende Erklärung für das starke Anwachsen der atmosphärischen Eiskeimbildung bei Temperaturen zwischen —30 und —40°C.

Von dielektrischen Messungen an flüssigem, glasigem und kristallinem Glycerin im Frequenzgebiet von O bis 10 6 Hz ausgehend wurde unter Einbezug von Literaturwerten (v=10 6 bis 2,2·10 8 Hz) die mittlere Relaxationszeit von unterkühltem Glycerin in Abhängigkeit von der Temperatur über etwa 11 Zehnerpotenzen ermittelt und mit den entsprechenden Werten verglichen, die experimentell aus Ultraschallmessungen bzw. rechnerisch auf Grund einer Modellvorstellung aus der Viskosität und der adiabatischen Kompressibilität erhalten wurden.

In Fortführung früherer Arbeiten werden weitere massenspektrometrische Messungen der Isotopenzusammensetzung von Bleierzen, vorwiegend aus Lagerstätten der westdeutschen Erzprovinzen, mitgeteilt. Die Ergebnisse werden im Rahmen der üblichen Modellvorstellungen ausgewertet und in einigen Fällen die Bedeutung des Modellalters p unter Hinzuziehung geologischer Tatsachen diskutiert.

Es werden Messungen der spez. Leitfähigkeit und des Hall-Koeffizienten der halbleitenden Verbindung InAs mitgeteilt und diskutiert. Für die Breite der verbotenen Zone am absoluten Nullpunkt der Temperatur ergibt sich der Wert 0,47 ± 0,02 eV. Ihre Temperaturabhängigkeit ist angenähert —4,5·10-4 eV/°K. Die Elektronenbeweglichkeit hat bei Zimmertemperatur einen Maximalwert von etwa 30000 cm 2 /Vsec, die Löcherbeweglichkeit von etwa 200 cm 2 /Vsec.

Das einfachste quantenmechanische 2-Elektronen-Problem wird durch zwei Elektronen mit vernachlässigter Wechselwirkung gebildet, die sich eindimensional in einem Kastenpotential mit unendlich hohen Potentialwänden bewegen. Für dieses Problem von 2 Freiheitsgraden wird der Konfigurationsraum eine Ebene, über der die Wahrscheinlichkeitsdichte in reinen Singulett- oder Triplett-Zuständen außerordentlich anschaulich als „Wahrscheinlichkeitsgebirge“ dargestellt werden kann. Die Betrachtung dieses Gebirges liefert einen unmittelbaren Eindruck von der Ortskorrelation der beiden Elektronen. Ihr Einfluß auf die Abstands-Verteilung wird in einfacher Weise bestimmt.

Aus der Diffusionsgleichung für die Neutronenvermehrung im Reaktor folgt, daß die Neutronendichte nur dann zeitlich konstant (stationärer Betrieb) ist, wenn die effektive Neutronenvermehrung genau gleich eins ist. Die Neutronenvermehrung nimmt mit steigender Temperatur ab. Beim stationären Betrieb stellt sich daher eine bestimmte, von der Kühlung im wesentlichen unabhängige Temperatur so ein, daß die effektive Neutronenvermehrung gleich eins wird. Die Reaktorleistung und die ihr proportionale Neutronendichte ist dann durch die Wärmemenge gegeben, die pro Sekunde aus dem Reaktor durch die Kühlung heraustransportiert wird. Diese Zusammenhänge werden mathematisch dargestellt.

Die spektrale Empfindlichkeitskurve sehr reiner Oberflächen kompakten Kaliums besitzt bei 400 mμ ein Maximum, wenn die Empfindlichkeit auf die von der Kathode absorbierte („einfallende“) Strahlung bezogen wird. Von der langwelligen Grenze bis zum Maximum läßt sich die Kurve mittels der Fowlerschen Theorie des „Oberflächeneffektes“ darstellen. — Wegen der starken Abnahme des optischen Absorptionskoeffizienten dringt die Strahlung nach kurzen Wellen hin in zunehmendem Maße tiefer in das Metall ein, als der „Austrittstiefe” der Photoelektronen entspricht. Dies ist der Grund für den Abfall der Empfindlichkeitskurve nach dem Überschreiten des Maximums. Berechnet man die spektrale Photoelektronenausbeute innerhalb der Austrittstiefe („wahre” Empfindlichkeit), so verschwindet das Maximum. Die Ausbeute steigt nunmehr im Anschluß an die langwellige Grenze bis etwa 400 mμ steil an, um unterhalb dieser Wellenlänge nur noch schwach zuzunehmen. Das spektrale Maximum der üblichen Empfindlichkeitskurve ist also auf die Wellenlängen-Abhängigkeit des Absorptionskoeffizienten und die geringe Austrittstiefe der Photoelektronen zurückzuführen.

Im magnetischen Spektrometer wurde bei V 47 lediglich ein einfaches erlaubtes β-Spektrum mit 1,89 ± 0,01 MeV Grenzenergie gefunden, das zum Grundzustand von Ti 47 führt.

Die Möglichkeiten zur Erzeugung eines intensiven, teilweise monochromatisierten Wasserstoff-Molekularstrahls mit einer Laval-Düse werden im Hinblick auf Streuversuche mit gekreuzten Molekularstrahlen unter Ausnutzung der größten z. Zt. erreichbaren Pumpkapazitäten untersucht. Auf Grund systematischer Messungen kann ein Strahlerzeugungssystem angegeben werden, das in 77 mm Entfernung von der Kollimatorblende noch Stromdichten von 3 · 10 17 Teilchen/sec cm 2 in einem Umgebungsdruck von 1 · 10 -5 Torr liefert. Staudruckmessungen weisen darauf hin, daß der Strahl eine wesentlich einheitlichere Geschwindigkeitsverteilung besitzt als ein normaler „Ofenstrahl“. Die unmittelbare Bestimmung der Geschwindigkeitsverteilung wird in einer noch im Gang befindlichen Arbeit nach einer Laufzeitmethode durchgeführt.

Durch spektroskopische Intensitätsmessungen von Atomlinien in Flammen bestimmten wir vor einigen Jahren 1 die Dissoziationsenergien der Erdalkalioxyde

Betrachtet wird der Fall der starken, ebenen, instationären Stoßfront, die in ein ruhendes Gebiet konstanter Dichte hineinläuft. Nach der Charakteristiken-Methode wird ein Rechenverfahren angegeben für die zeitliche Entwicklung einer beliebig vorgegebenen Anfangsverteilung von Geschwindigkeit, Dichte und Druck hinter der Front. — Einige Beispiele wurden gerechnet. Die Untersuchung des zeitlichen Verlaufes der Front sowie eine Analyse der Verteilung hinter der Front zu festen Zeiten ergaben: Alle Anfangsverteilungen mit endlichem Impulsnachschub, so verschieden sie auch sonst gewählt waren, glichen sich mit wachsender Zeit ein und derselben v. Weizsäckerschen Homologie-Lösung an, mit dem Homologie-Parameter k = 0,39 ± 0,01. — Das gleiche Verhalten zeigten auch Homologie-Lösungen mit anderem k, die in der Nähe der Singularität abgebrochen und heterolog fortgesetzt waren. — Die sich einspielende Verteilung zeigt einen glatten Verlauf mit linearem Abfall der Geschwindigkeit über einen weiten räumlichen Bereich, im Gegensatz zur Singularität der Homologie-Lösungen. Im Anschluß hieran wurden die Homologie-Gleichungen erneut diskutiert. Häfele fand eine singuläre Lösung der Gleichungen, die im ganzen Bereich regulär bleibt und die praktisch identisch ist mit der sich stets einspielenden Verteilung.