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Als ich neuerdings behufs einiger Vorlesungen mich mit fliissiger Luft beschkftigte, habe ich dieselbe auch bei einigen Ver- suchen angewandt, welche bis jetzt noch nicht bei ihrer Tempe- ratur, d. h. - 191 O, gepriift waren, und deren Ergebnisse deshalb nicht ohne Nutzen sein werden, um hier zu veraffentlichen.

RadioaAtiiitat des Poloniums. Bekanntlich haben Cur i e und Becquere l schon friiher mitgeteilt, daf3 Radium bei - 200° seine Eigenschaften beibehalt; seitdem hat Dewar ge- zeigt, daB dieses auch der Fall ist bei der Temperatur des fliissigen Wasserstoffs (- 2620). Ich habe versucht, wie das Polonium sich verhalt, welches man jetzt in sehr bequem anzuwendender Form, wie es zuerst von Marckwa ld t in Hamburg im vorigen Jahre bereitet worden ist, bekommen kann. Seit fast einem Jahre in meinem Besitz, und viel- fach benutzt, hat es augenscheinlich seine elektroskopische Wirkung und Lumineszenzerregung ungeschwacht beibehalten. Der Stab mit Poloniumtiberzug wurde in ein Vakuumgefaf3 mit fliissiger Luft eingetaucht, uud nachdem das Aufwallen beendet, also Temperaturgleichgewicht eingetreten war) wurde der Korper herausgenommen und sofort einem empfindlichen geladenen Goldblattelektroskop genahert. Die Entladung fand ebenso schnell statt, wie bei gewohnlicher Temperatur ; auch schadete der Eisiiberzug, welcher sich rasch bildet, nicht, trotzdem be- kanntlich die Poloniumstrahlen bereits dnrch sehr diinne Streifen von verschiedenen Substanzen nicht durchgelassen werden (z. B. Aluminiumblatt, Seidenpapier); es kann aber sein, daB das Eis durchdringlich fur diese Strahlen ist. In gleicher Weise zeigte sich auch die Lumineszenzerregung, welche das Poloniuni beim S i d o t schen Blendeschirni (Zink- sulfid) stark hervorruft, fast ungesohwkcht. l) In der Meinung,

1) Es sei hier bemerkt, da6 man mit dem Polonium und genanntem Scbirm sebr bequem und schiin die Erscheinung beobacbten kann, welche neuerdings von W. Crookes in London veraffentlicht ist (Nature, 2. April 1903). Man braucht nur im Dunkelzimmer (am beaten abends) denstab auf den Schim aufzulegen, und man bemerkt mit einer Konvexlinse das Flunkern der Lumineszene sehr deutlicb, auch noch spliter ohne Polonium an einzelnen Stellen.

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Einige Persuehe mil flussiyer Luft. 21 9

daf3 die beim Eintauchen des Poloniums in die fliissige Luft ents tehende Aufwallung auch sich radioaktiv zeigen wiirde, lief3 ich dieselbe neben dem geladenen Elektroskop zu stande kommen, beobachtete aber keine Wirkung. Es kann sein, da6 die Emanation des Poloniums in fliissiger Luft kondensiert, in ahnlicher Weise, wie Cur i e dieses neuerdings beimbdium zeigte. Sonst kann man, wenn Luft iiber den Poloniumstab geblasen wird, schon in einer Entfernung das Elektroskop rasch entladen.

Nebenbei prUfte ich auch den Einflu0 der Emanation des Phosphors auf dem geladenen Elektroskop. Nachdem es auf -191O abgekiihlt worden war, konnto man bei dieser Tem- peratur keine entladende Wirkung mehr bemerken ; dieses ist auch schon der Fall beim Abkuhlen durch feste Kohlen- saure auf -79O. Da im Dunkeln weder die Phosphoreszenz noch Nebel sich zeigten, mu8 das Ausbleiben des entladen- den Einflusses dem Aufhbren der chemischen Wirkung zuge- schrieben werden , in Ubereinstimmung mit der neuerdings von G. C. Schmidt1) veroffentlichten Erklarung in diesen Annalen ; es werden keine Oxydationsprodukte weiter gebildet.

Im Jahre 1894 hat bereits P i c t e t mitgeteilt, da6 gewi0e Substanzen, welche bei gewbhnlicher Temperatur z u r Lumineszenz erregt waren, diese nicht mehr zeigen bei Abkuhlung bis - looo, jedoch nach Erwarmuiig wieder zur Lich tstrahlung kommen. Ich habe diese Tatsache bis auf -191O untersucht, und zwar beim Calciumsulfid (Balm asche Leuchtfarbe), welches sehr intensiv blau luminesziert und beim Zinksulfid (Sido tsche Blende) , welches intensiv blaugrlines Licht emittiert.

Werden diese Kijrper bei gewohnlicher Temperatur mit Magnesiumlicht bestrahlt, dann erlbscht die Lumineszenz vollig beim Eintauchen ins Vakuumgefa0 mit flussiger Luft ; beim Herausnehmen fangen sie dann wieder an zu leuchten, jedoch erst nach einiger Temperaturerhohung, die Strahlung ist also nur bis zu einem gewissen Kaltegrad gehemmt.

Man kann auch noch nicht zur Lumineszenz erregte Korper in die fliissige Luft untertauchen (das Zinksulfid war

Lumineszenz bei sehr tiefen Temperaturen.

1 ) Q. C. Schmidt, Ann. d. Phys. 4. p. 729. 1901. 2) R. P i c t e t , Compt. rend. 119. p. 626. 1894.

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auf einem Papierschirm ausgestrichen) und dann mit der Be- leuchtung anfangen; von den aktiven Strahlen werden von der Flussigkeit vielleicht nur wenig zuriickgehalten, jedenfalls nicht alle, da die bestrahlten Korper, wenn sie in die freie Luft kommen, bald anfangen zu lumineszieren; eine Bestrahlung wiihrend einiger Sekunden geniigt. Dabei hat das Licht des Calciumsulfids eine blassere Fiirbungsanderung, dae Zinksulfid hingegen strahlt vie1 starker in prachtiger griiner Fttrbe. Es scheint also, daS diese Koiper die Fahigkeit zur Aufnahme der Strahlungsenergie bei - 191 O beibehalten, aber nicht unter denselben Temperaturverhaltnissen diese zuriickzugeben ver- mogen. Bekanntlich ist dieses wohl der Fall mit vielen orga- nischen Substanzen, wie Eierschale, Elfenbein, Papier, die bei - 191 O eben die Fiihigkeit zur Lulnineszenz bekommen und dann sofort nach Bestrahlung anfangen zu leuchten.

Ich wiinsche mit diesem Namen die Elektrizititsentwickelung anzudeuten , welche ver- schiedene Korper aufweisen , wenn sie in fliissiger Luft abge- kuhlt werden. Als einfachsten Fall kann man die Ergebnisse betrachten aus den Versnchen der Herren E b e r t und Hoff- m ann, veroffentlicht im Jahre 1900 l) , welche zeigen, daB isolierte , in flussige Luft eingetauchte Korper nach dem Herausnehmen sich negativ elektrisch verhalten, als Folge der Reibung an in der Flussigkeit herumschwebenden Eisteilchen. Ich mu8 gestehen, daS dieser Versuch mir nur selten gelungen ist?; ich habe sehr oft bei mehr oder weniger reiner Luft, auch in die reichlich mit Wasserdampf in BerIihrung ge- brachte Fliissigkeit eine wohl isolierte Aluminiumscheibe untergetaucht nnd nach einiger Zeit gepriift, nur selten zeigte das Elektroskop eine elektrische Ladung, die uberhaupt noch sehr schwach war. Nur wenn sichtbare Eiskugelchen an der Oberfliiche durch den einspritzenden Wasserdampf anwesend sind, ist die Elektrizititsentwickelung sicher, selbstverstiindlich

1) H. Ebert u. B. A. Hoffmsnn, Ann. d. Phys. 2. p. 709. 1900. 2) Die fliissige Luft, welche ich bei diesen Versuchen benutzte, war

von den Berliner Kuhlhallen bezogen und nach der L in desche Methode bereitet. Auch hatte ich fliiseigen Sauerstoff und Luft zur Verfiigung, von Prof. Kam erl ing-Onnes bereitwilligst in dem Kryogenhboratorinm zu Leiden nach der Cascade-Methode hergeetellt.

Kryoelektrische Erscheinungen.

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Einige Pmsuche rnit f&siger Luft 22 1

durch Reibung an diesen festen Teilen; aber dazn braucht man die fliissige Luft nicht nnbedingt. Ein Zylinder von stark zusammengepreflter fester Kohlensiiure, der sonst so leicht elektrisch wird, zeigte keine Ladung in der gewohnlichen flussigen Luft. Ebensowenig erhielt ich diese in sehr stark abgektihlten isolierenden Flussigkeiten, wie Schwefelkohlenstoff, Benzol, Petroleum, im festen Kohlensiiurebade auf - 7 9 O ab- gekuhlt') (in flussiger Luft erstarren diese alle sehr bald); wenn Wasserdampf durchgeleitet wurde, bildeten sich viele Eisnadeln, doch war die eingetauchte Aluminiumplatte nachher nicht merklich elektrisch. Damit will ich selbstverstilndlich nicht behaupten, daS gar keine Elektrizitatsentwickelung statt- findet, indem es immerhin moglich ist, da0 ein mehr empfind- liches Instrument, als ich benutzte, doch diese anzeigen wiirde, aber es kann diese Ladung nur eine sehr schwache sein. Die starke elektrische Erregung des auf - 191 O abgekiihlten Eises, wobei es sehr trocken ist, liiflt sich sehr bequem auch als Vor- lesungsversuch demodrieren, wenn man einen Glasstab oder ein ProberShrchen in die flussige Luft eintaucht, und dsnn nach Herausnehmen einfach mit der Hand abreibt; sofort zeigt das Elektroskop eine starke positive Elektrizivatsentwickelung an. Eine hiibsche Erscheinung la& sich dabei beobachten , indem der Wasserdampf auf dem geriebenen Stabe gerade an den elektrischen Stellen sich stark zu kondensieren scheint , und daselbst schnell feine verilstelte Eisnadeln, oft von 1-2 mm Lange, sich ausbilden, die aber bald bei Temperaturzunahme wieder verschwinden; an nicht elektrischen auf - 191 O abge- kuhlten Kdrpern zeigen sich diese Nadeln nicht, oder sonst nur sehr spiirlich und klein.

Es konnte auch sein, daB die eine oder andere Snbstanz sich besondere stark elektrisch zeigen wiirde bei sehr kraftiger

1) Es sei hier hingewiesen auf die Nutzlichkeit einer Mischung fester Kohlenstiure rnit Aceton statt des SchwefelLthers, welcher ge- w6hnlich angewandt wird, aber wegen der Kostspieligkeit nnd Entziind- lichkeit in gr68eren Mengen sehr bedenklich ist. Ich erzielte mit 1 kg feeter Kohlenstiure in Aceton zu Brei zerdruckt -81 O C., welche Tem- peratur in einer versilberten Vaknumschale an der freien Luft nach einer Stunde nur bis - 7 7 O gestiegen war, nach weiteren zwei Stunden bie -73O, und noch drei Stunden spiiter bis -50° C., es lli6t sich ale0 damit eehr bequem arbeiten.

232 L. Bleehrode.

Abkiihlung; ich untersuchte daher eine groBe Anzahl, wozu Dia- mant, Schwefel (kristallisiert), Quarz, Chlornatrium, Bergkristall, Kupfersulfat , Phosphor, Kalkspat , Gipskristalle, gelbes Blut- laugensalz , Silbernitrat, Salpeter , Zinksulfat , E’luorcalcium, Scheelit gehbrten ; nur die drei letztgenannten zeigten nachher eine schwache negative Ladung, jedoch auch nicht immer. Dagegen erhielt ich beim Zucker, schwefelsauren Chinin, salz- sauren Chinin, Urannitrat und Turmalin eine sehr starke Ladung, sofort, nachdem beim Eintauchen das Aufwallen der Fliissig- keit beendet war; noch stiirker zeigten diese das Seignettesalz und die Weinsteinsaure, welche schon das elektrische Pendel kraftig anzogen; auch beim Herausnehmen aus dem Vakuum- g e f a wurden diese Kristalle lebhaft an den Wanden fest- gehalten. Ich erkannte aber bald, daB diese starke Elektri- zitatsentwickelung den pyroelektrischen Erscheinungen ange- hort, indem sich eine positive und eine negative Ladung an entgegengesetzten Seiten des Kbrpers aufweisen lie& und diese Art von Elektrixitatserregung wird dadurch auf Temperaturen von - 200 O und weiter herunter ausgedehnt, nur daB die Qer- haltnisse hier umgekehrt vorliegen als beim Erhitzen. Beim Turmalin, von dem ich eine griine Varietat benutzte in Form eines ziemlich langen Prismas, zeigten sich diese beiden Elektri- zitltsladungen auch wieder sehr eigentfimlich dadurch , dab die polaren Enden mit Eisnadeln umgeben wurden, in der M3te dagegen sich keine solchen ausbildeten , das Stabchen bekam also das Aussehen eines Magneteu in kleinem MaB- stabe mit Eisenpulver in Beriihrung gebracht. Noch eine andere interessante Tatsache konnte nachgewiesen werden, namlich daB die positiven bez. negativen elektrischen Pole sich an denselben Enden ausbildeten, wo auch beim Erwarmen diese auftreten, was ja als ein anormales VerhZlltnis zu be- trachten ist, indem doch der Temperaturwechsel in umgekehrter Richtung verlauft. Bei der Weinsteinsaure hingegen is t dieses wold der Fall, d. h. statt der negativen Pole beim Erwarmen erscheint jetzt nach dem Abkiihlen ein positiver Pol. Bei den anderen kristallisierten Korpern konnte diese Tatsache nicht bestimmt festgestellt werden , indem diese leicht beim ErwZtrmen schmelzen, iiberhaupt bekommen die Substanzen auch nach der Einwirkung der fliissigen Luft bald sehr viele Risse und

Einige Pe7suche rnit fliiss4er Luft. 223

fallen dann auseinander , daher ist es schwierig, den Versuch mit denselben Exemplaren zu erneuern; das Turmalin ist gegen Erwarmung nnd Erkilltung bestandig. Vielleicht ist dieser starken Zusammenziehung auch die Lichterscheinung zuzuschreiben , welche man beobachtet , wenn Urannitrat- kristalle l) und Weinsteinsilure mit flussiger Lnft iibergossen werden ; besonders der erste Korper zeigt diesen sehr stark und ist auch der Tribolumineszenz sehr zugeneigt8); es mag auch sein, daB die Vereinigung der beiden entgegengesetzten Elektrizitllten in der stark isolierenden fliissigen Luft a l s Ur- sache wirksam ist. Bei den Chininpraparaten konnte ich diese Lichtentwickelung nicht beobachten, aber bekanntlich sind die Kristalle sehr fein und zn kryoelektrischen Versnchen be- nntzte ich dieselben als stark komprimierte Tabletten, obgleich anch schon ein zusammenhangendes BUndel kieiner Kristalle durch Eintauchen in die Flllssigkeit Polaritat bekam. Aber gerade weil die Tabletten sich doch sehr stark elektrisch zeigen, lP6t sich daraus folgern, da6 die kristallisierte Form, welche bei der Kompression wohl ziemlich vernichtet worden ist, nicht die Hauptbedingung fur die polare Elektrizititsentwickelung eei. Ubrigens tritt dieses Verhalten auch bei weniger inten- siveren Kaltegraden auf, indem z. B. die Weinsteinsaure, bis - 66O abgekuhlt, in einer gut isolierenden Kaltemischung von fester Kohlensaure und Schwefelkohlenstoff sehr starke Ladung zeigte, dagegen blieben das Turmalin und das Urannitrat in- aktiv fur das Elektroskop.

Haag, April 1902.

1) n e r diew Entwickelung von Licht und Elektrizitlit ist zuerat von Prof. Dewar in London berichtet, und zwar in kurzem Ausmge in Proc. Roy. SOC. 68. p. 366. 1901; von Polarittit ist da aber nicht die M e .

2) ELI bleibt fiaglich, ob die Lichtentwickelung elektrischer Ladung auznschreihen ist, oder der Lumineszenz. Harden hat mitgeteilt (Phys. Zeitachr. 1. Miim 1903), dd? dae Schiitteln von Urannitratkristallen in einem Proberohr Lichterscheinungen veranldlt. Ich habe gefunden, des schon dazu einfach daa Fallenlawen von Urannitratkriatallen aus einer H6he von einigen Dezimetern auf harteUnterlage genfigt; die Reflexion begUnstigt daa Beobachten der Lichterscheinung sehr (z. B. in einer ver- mlberten Vakuumechale).

(Eingegangen 12. Mai 1903.)