-ocr page 1-
-ocr page 2-

. . - ;;
■• •

; -

-ocr page 3-
-ocr page 4-
-ocr page 5-
-ocr page 6-
-ocr page 7-

Waarnemingen betreffende ionisatie van gassen
door licht, van stralende gassen afkomstig.

-ocr page 8-
-ocr page 9-

Waarnemingen betreffende ionisatie van gassen
door licht, van stralende gassen afkomstig.

PROEFSCHRIFT

ter verkrijging van den graad
, VAN

Doctor in de Wis- en Natuurkunde

aan de Rijks-Universiteit te Utrecht

OI> GEZAG VAN DEN RECTOR MAGNIFICUS

Mr. D. SIMONS

Hooglhekaar in de Faculteit der rf.chtsgeleekdheid

volgens besluit van den senaat der universiteit

TEGHN Dl! BEDEKKINGEN DER- .

Faculteit van de Wis- en Natuurkunde

TE VERDEDIGEN

op Dinsdag 16 Mei 1911 des namiddags te 4 uur

DOOR

HENDRIK GERRIT CANNEGIETER

Geboren te \'s-GRAVENHAGE.

Elcctr. drukkerij «de Industrie», j. Van Druten - Utrecht.

-ocr page 10-
-ocr page 11-

AAN DE NAGEDACHTENIS VAN
MIJNE LIEVE VROUW.

-ocr page 12-
-ocr page 13-

VOORWOORD.

Bij het beëindigen mijner akadetnische studies rust op
mij de taak U allen, Hoogleeraren der Utrechtsche Hooge-
school, met een enkel woord dank te brengen voor het
onderwijs, "dat ik in de vele jaren, aan de Universiteit
doorgebracht, van U heb mogen genieten.

In het bijzonder tot U, Hooggeachte Promotor, Hoog-
geleerde
Julius, past het mij een woord van welgemeenden
dank te richten. De jaren, die ik als assistent in Uw
Laboratorium mocht doorbrengen kan ik tot de meest leer-
zame van mijn studietijd rekenen. Ik heb het steeds als
een voorrecht beschouwd onder Uwe persoonlijke leiding te
mogen arbeiden; de uitstekende hulpmiddelen, die mij in
Uw Laboratorium ten dienste stonden, maakten mij het
werken aldaar steeds dubbel aangenaam, terwijl in moeilijk-
heden nooit tevergeefs een beroep werd gedaan op Uw
weiwillenden steun en rijke ervaring.

Ook in levensomstandigheden zoowel van vreugdevollen
als van zeer droevigen aard, heb ik Uw hartelijke gemeende
belangstelling ondervonden. Wees ervan overtuigd, dat
Uwe oprechte deelneming in mijn persoonlijke aangelegen-
heden door mij steeds ten zeerste is gewaardeerd.

-ocr page 14-
-ocr page 15-

INHOUD.

Bladz.

Hoofdstuk I.

Inleiding en literatuuroverzicht...........• i

Hoofdstuk II.

Gebruikte apparaten................20

Onderzochte gassen................25

Overbrengen van het gas in het apparaat voor onderzoek . . 27

Vullen der spectraalbuizen.............30

Electrische opstelling en methode der metingen......36

Hoofdstuk III.

Beschrijving van het onderzoek............41

Leidende gedachten................41

Program der waarnemingen.............42

Keuze der onderzoekgassen.............43

Foutenbronnen.................44

Voorloopige waarnemingen.............49

Definitieve resultaten...............52

Metingen van de teweeggebrachte ionisatie.......55

Absorptiewaarnemingen...............60

Hoofdstuk IV.
Beoordeeling der waarnemingen en verdere bespreking der
resultaten...................64

-ocr page 16-
-ocr page 17-

HOOFDSTUK I.

Inleiding en Literatuuroverzicht.

De ontdekking van Herz \') in 1887, dat ultraviolet licht,
vallend op eene vonkenbaan, het overspringen der vonken
vergemakkelijkt, leidde onmiddellijk tot eene reeks onder-
zoekingen van
Hallwachs 2), Hoor 3), Righi 4) en Sto-
letow
5) betreffende het effect van het licht, meer speciaal van
het ultraviolette licht, op geladen lichamen. Deze bewezen, dat
eene versch gepolijste, negatief geladen zinkoppervlakte snel
hare lading, hoe klein die ook zij, verliest bij bestraling
met ultraviolet licht, terwijl de geleider, wanneer hij oor-
spronkelijk geene lading had, zich onder deze omstandigheden
positief laadt en het omringende gas de negatieve lading
opneemt. Deze positieve lading kan men nog versterken,
door een luchtstroom tegen de plaat te blazen. Eene positief
geladen zinkoppervlakte verliest daarentegen hare lading niet.

Als lichtbronnen voor dit werkzame ultraviolette licht
komen in aanmerking eene booglamp, brandend magnesium,
het licht van vonken, overspringend tusschen metaalelectroden.
Elster en Geitel 6), die uitgebreide onderzoekingen over de
lichtelectrische eigenschappen der metalen deden, rang-
schikten ze, naar de snelheid, waarmee de negatieve lading
verstrooid werd, in de volgorde Rb, K, verbinding van K
en Na, Na, Li, Mg, Th, Sn. Ook vele andere stoffen,
niet metalen, verliezen negatieve electriciteit bij de genoemde
bestraling, zooals is onderzocht door G. C.
SCHMIDT7) en

\') Herz. Wied. Ann. 81, 083, 1887.
\') Hali.wachs. Wied. Ann. 33, 301, 1888.
a) Hook. Rcpertorium der Physik 25, 91, 1889.
*) Righi. C.R. 106, 1349; 107, 559, 1888.

Ä) Stolktow. c.R. 100, 1149 cn 1593; 107,95, 1888;108,1241, 1889.
Physik. Revue 1, 1892.

G) E. en G. Wied. Ann. 38, 40 cn 497, 1889; 41, 161, 1890; 42,564,
1891; 43, 225, 1892; 52, 433, 1894; 55, 684, 1895.
\') G. C. Schmidt. Wied. Ann. 64, 708, 1898.

-ocr page 18-

Knoblaucii \'). Het effect is afhankelijk van den toestand
van de bestraalde oppervlakte, is geringer op vuile of ge-
oxydeerde metaaloppervlakken, terwijl het zich bij eene
geverniste of vochtige oppervlakte niet vertoont.

Betoonen dus in de eerste plaats verschillende metalen,
en in \'t algemeen zoowel vaste als vloeibare stoffen, zich
lichtelectrisch, zoo is het te verwachten, dat ook aan gassen
deze eigenschap zal toekomen. Ze zal zich hier evenwel op
eene andere wijze moeten openbaren. Eene met ultraviolet
licht bestraalde metaaloppervlakte zendt onder invloed der
bestraling negatief geladen deeltjes uit, die, zoo de geleider
negatief geladen is, de lading naar een anderen geleider
kunnen overbrengen, waardoor een «lichtelectrische» stroom
tusschen den bestraalden en niet bestraalden geleider mogelijk
is. Hierbij moet dan natuurlijk de eerste kathode, de tweede
anode zijn. Een gas echter biedt geen te bestralen opper-
vlakte; de stralen dringen erin door en de werking van het
ultraviolette licht, zoo die er is, zal moeten bestaan in eene
splitsing der gasmoleculen in negatief en positief geladen
deeltjes, in ionisatie van het gas. Terwijl dus vaste en
vloeibare lichamen «oppervlak te-ion isatie» vertoonen, zou
men bij de ionisatie van gassen van «volume-ionisatie» kunnen
spreken. De verschillend geladen deeltjes behoeven hierbij
niet dezelfde eigenschappen te hebben, wat betreft b.v. be-
weeglijkheid.

Om nu te onderzoeken, of het gas al of niet door de be-
straling geioniseerd is geworden, kan men drie methoden
volgen.

Daar het gebleken is, dat de ionen, in het gas gevormd,
in oververzadigden waterdamp gemakkelijk condensatie te-
weegbrengen, kan men van die eigenschap gebruik maken.
Verder kan men het gas na bestraling langs een geladen
geleider of door een condensator laten strijken, waarbij dan
de geleider of de condensator ontladen worden. Of men
kan ^.het gas, dat zich reeds bevindt tusschen de belegsels

\') O. Knodlauch. ZS. f. Physik. Chemie 29, 527, 1899.

-ocr page 19-

van een condensator of in de nabijheid van een geleider,
bestralen, waarbij het, indien het geïoniseerd wordt, eveneens
aanleiding zal geven tot een stroom tusschen de condensator-
belegsels, of den geladen geleider zal ontladen. Bestraling
van de metaaldeelen der geleiders moet in dit geval natuurlijk
zorgvuldig worden vermeden.

Bij het bestudeeren der literatuur over de lichtelectrische
werking van het ultraviolette licht, dringt zich de vraag aan
ons op, aan welke trillingen in het ultraviolet de eigenschap
toekorrtt, negatief geladen deeltjes uit de moleculen der be-
straalde stof los te maken, en waarop dit verschijnsel berust.

Langs verschillende wegen is getracht op deze vragen
een antwoord te verkrijgen. Door selectief absorbeerende
stoffen tusschen de lichtbron en de bestraalde stof te brengen
en de veranderingen, hierdoor veroorzaakt in het licht-
electrisch effect, na te gaan, is, dikwijls met succes, getracht
een oordeel te verkrijgen over de golflengten der werkzame
stralen. Deze methode kan echter slechts gebieden in het
spectrum aanwijzen als bronnen van het werkzame licht; ze
geeft geen uitsluitsel op de volgende tweeledige vraag: komt
de eigenschap, om eene zekere stof negatieve deeltjes te
doen uitzenden toe aan alle stralensoorten binnen de grenzen
van zulk een gebied, dan wel aan stralen van zeer bepaalde
golflengten, tot dat gebied behoorende; en verder: wordt eene
andere stof wellicht door andere stralen het gemakkelijkst
geioniseerd? Langs spectroscopischen weg zou men een
onderzoek hiernaar kunnen instellen. Daar echter lucht van
atmosfeerspantiing de ultraviolette stralen sterk absorbeert,
is men daarbij aangewezen op een vacuumspectroscoop;
en daar kwarts in dikkere lagen alleen stralen doorlaat met
golflengten grooter dan 180 p /j,, dient men, wil men de
werkingen der golflengten in het gebied van 120—180^/^
mede in het onderzoek opnemen, gebruik te maken van
lenzen en een prisma van vloeispaat. Glas is wegens zijn
absorbeerend vermogen geheel uitgesloten. Een spectraal-
apparaat met buigingsrooster heeft de nadeelen van geringe

-ocr page 20-

lichtsterkte en ongelijkmatige terugkaatsing in het ultraviolet.
Eene andere methode, die in dezen aangewend kan worden,
en langs welke men tot de gewenschte uitkomsten kan
geraken, bestaat in het opsporen van eventueel optredende
selectieve effecten.

Het is toch aannemelijk, zich voor te stellen, dat de elec-
tronen in het molecuul der bestraalde stof zullen gaan
meetrillen, indien ze getroffen worden door eene trilling,
waarvan de periode overeenkomt met eene eigentrilling, die
ze, onder bepaalde omstandigheden, zelf kunnen uitzenden.
Van dit standpunt bezien is het dus te verwachten, dat
het licht van vonken tusschen zinkelectroden op zink eene
sterkere lichtelectrische werking uitoefenen zal, dan op b.v.
aluminium; terwijl aluminiumvonken juist op aluminium een
sterker effect zullen teweegbrengen. De volgorde der op
blz. i genoemde metalen, gerangschikt naar de lichtelectrische
werking, die ze bij bestraling met «ultra-violet licht» ver-
toonen, zou dus moeten verschillen naar gelang der gebruikte
lichtbron; bij Zn-vonken zou dan het Zn, bij Al-vonken het
Al bovenaan moeten staan. Beschouwt men de ionisatie
van gassen van hetzelfde standpunt, vat men het ioniseeren
vaneen gasmolecuul eveneens op als een resonantie verschijnsel,
dan zullen de gassen op dezelfde wijze in volgorde te
rangschikken moeten zijn naar de teweeggebrachte ionisatie,
indien men als stralingsbronnen voor het werkzame licht
neemt gassen in lichtenden toestand. Bij gebruik van ont-
ladingsbuizen als lichtbronnen zal deze volgorde dus ver-
schillen naar gelang van het gas, dat de ontladingsbuis
vult; bij elke dergelijke lichtbron zal steeds bovenaan staan
hetzelfde gas, dat als ionisator dienst doet.

Een onderzoek, om uit te maken, of dit laatste werkelijk
het geval is, is het doel van dit proefschrift.

Aansluitend aan hetgeen boven gezegd is omtrent de
op blz. 2 genoemde methoden, om de ionisatie van een gas
aan te toonen en te bestudeeren, zij vermeld, dat
Lenard \')
\') Ann. der Physik 1 486, 1900; <1, 298, 1901.

-ocr page 21-

volgens de beide aldaar eerstgenoemde trachtte aan te toonen,
dat een gas, hier lucht, zuurstof, koolzuur, waterstof of licht-
gas door ultraviolet licht wordt geïoniseerd, waarmee de reeks
van onderzoekingen over dit belangrijk onderwerp werd
geopend. Het licht van vonken, overspringend tusschen
zinkelectroden, viel door een kwartsvenster in eene zinkplaat
op de opening van eene buis, waardoor stoom geblazen werd.
Bevond de opening van de buis zich binnen den lichtbundel,
dan begon de condensatie onmiddellijk bij de uitmonding;
stond de stoomstraal buiten den bundel, dan trad het effect
met eene geringe vertraging op. Gebruik makend van de
resultaten van een onderzoek van
C. T. R. WiLSON \'), volgens
welk in geïoniseerde lucht condensatie van waterdamp sneller
plaats vond, waarmede dus werd aangetoond, dat de ionen
condensatiekernen voor waterdamp zijn, kon
LENARD, uit
hetgeen hij zag gebeuren, besluiten, dat de lucht in en om
den bundel geioniseerd was.

Volgens deze methode werd een systematisch onderzoek
ingesteld naar de voorwaarden, waaronder ionisatie tot stand
komt, en aangetoond, welke stoffen de werking wel, welke
haar niet doorlaten. Met eene kwarts-, steenzout-, en vloei-
spaatlens werden de werkzame stralen in een brandpunt ver-
eenigd; uit de ligging daarvan en de bekende dispersie
der genoemde stoffen in het ultraviolet werd etfgeleid, dat
aan de stralen met golflengten, gelegen tusschen 140 en
190 (j, fx de sterkste ioniseerende werking moet worden
toegeschreven.

Wat betreft het effect op verschillende onderzochte gassen
dient vermeld, dat dit, bij afstand van vonk tot venster 10
c.M., hetzelfde was op lucht, zuurstof en koolzuur; minder
sterk op lichtgas. Bij waterstof hing de ionisatie af van
den afstand tusschen vonk en venster (bij 1 o c.M. geen effect,
bij i c.M. duidelijke, bij 0.1 c.M. krachtige werking) en van
het electrodenmetaal (Al- en Cd-vonken sterk, Mg-, Zn- en
Sn-vonken geen noemenswaard effect.)

\') Phil. Trans. 198, 289, 1899.

-ocr page 22-

Proeven om de ionisatie in de bestraalde gassen aan te
toonen, door ze geladen geleiders te doen ontladen, bevestig-
den de uitkomsten der stoomstraalproeven. Ze bewezen, dat
de ontladende werking moet worden toegeschreven, niet aan
deeltjes van den geleider in de lucht overgaande, doch
omgekeerd aan een toestroomen van geladen deeltjes uit
de bestraalde lucht naar den geleider toe. Het licht werkt
alleen op de lucht, niet op den buiten den bundel zich be-
vindenden geleider; eene luchtlaag van bepaalde dikte absor-
beert de werkzame stralen *); koolzuur absorbeert minder,
waterstof in het geheel niet, eene dunne laag lichtgas
alles. Een luchtstroom, naar den geleider gericht, drijft
de geladen deeltjes daarheen en versterkt de ontladende
werking; een van den geleider af gerichte luchtstroom
verzwakt haar, kan ze zelfs geheel opheffen. Gelijknamig
geladen deeltjes worden weggedreven, ongelijknamig geladen
aangetrokken. Een ongeladen geleider, geplaatst tegen-
over een op — 1,550 Volt geladene krijgt, als de lucht
tusschen beide bestraald wordt, eene neg. lading (—32 Volt
in 10 sec.) bij 10 Volt verlies van den geladene in denzelfden
tijd. De negatief geladen deeltjes blijken, evenals in alle
andere gevallen, ook hier beweeglijker dan de positieve;
deze blijven achter in de bestraalde lucht, waardoor deze
epne positieve lading verkrijgt.

Na vele vergelijkende proeven omtrent de eigenschappen der
op deze wijze in de lucht veroorzaakte geladen deeltjes en van
de door HALLWACHSeffeet in de lucht verbreide, komt
Lenard
tot de slotsom, dat ultraviolet licht in lucht doet ontstaan:
iste negatief geladen deeltjes, geladen moleculen of atomen,
2de positief geladen deeltjes van grooter afmetingen dan
de negatieve,

3de ongeladen nevelkernen, en
4de aanleiding geeft tot ozonvorming.
De waarnemingen op het gebied, door
LENARD het eerst
betreden, bleven langen tijd rusten. Vele onderzoekers

\') § 44 in de besproken verhandeling van Lenard.

-ocr page 23-

wijdden hunne aandacht aan het Hallwachseffect in ver-
schillende omstandigheden, of bestudeerden de lichtelectrische
werking op verschillende vloeistoffen en vaste stoffen, terwijl
Schumann *) en Lyman 2) belangrijke spectroscopische studies
maakten van het ultraviolette licht tot de kleinst waar-
neembare golflengten.
Edgar Meyer 3) bespreekt in zijne
dissertatie de absorptie der ultraviolette stralen in ozon;
Regener 4) bepaalt voluminometrisch de chemische om-
zettingen en evenwichten in gassen door bestraling met
ultraviolet licht.
Lyman maakt in eene mededeeling op
een congres in Michigan 5) melding van gemeten ionisatie
door licht der kleinste golflengten, zonder verdere uitvoerige
publicatie.

In de literatuur van het jaar 1908 vinden we melding
gemaakt van herhaling der proeven van
Lenard in ge-
wijzigden vorm en komt de vraag naar den ioniseerenden
invloed van het ultraviolette licht opnieuw ter sprake. De
resultaten waren niet in overeenstemming met wat door
Lenard gevonden was. In het kort zij hier het werk be-
sproken van
E. Bloch 6), G. W. C. Kaye 7) en F. Palmer 8).
De eerste bestudeerde de werking van ultraviolette straling
van Al-vonken en van eene kwartsglaskwiklamp op lucht.
Hij nam twee verschillende proevenreeksen en wel eene met
de beschenen lucht tusschen twee condensatorplaten, op-
gesloten in eene metalen doos met een kwartsvenster van
3-5 m.M. dik; hij bestraalde dus eene in rust zijnde gas-
massa; bij de tweede proevenreeks werd de lucht 11a be-
straling in een cylindercondensator geblazen en daar op
zijn ionisatietoestand onderzocht. Het resultaat was, dat in

\') V. Schumann. Smithsonian Contrib. N. 1413, Vol. 20, 1903.

") Th. Lyman. Astrophys. J. 27, 87, 1908.

") e. meyer. Dissertation, Berlin 1903. Ann. der Physik 12, 849, 1903.

4) Regener. Dissertation, Berlin 1903.

B) Th. Lyman. Physik. ZS. 10, 775, 1910.

8) E. Bloch. C. R. 146, 892, 1908.

7) G. W. C. Kaye. Proc. Cambr. Soc. 14, 417, 1908.

") F. Palmer. Nature 77, 582, 1908.

-ocr page 24-

het eerste geval het geleidingsvermogen van het gas direct
na het inlaten in de doos, waarin het blijft opgesloten, veel
grooter is, dan nadat zwevende stofdeeltjes gelegenheid
hebben gehad te bezinken. Het zwakke overblijvende
geleidingsvermogen schrijft
Bloch toe aan herz.effect
op de dooswanden. Blaast men lucht in, gefiltreerd door
watten, dan komt het geleidingsvermogen niet terug. Het
aanwezige geleidingsvermogen kan men dus doen verdwijnen,
door eenvoudig te wachten, tot zwevende stofdeeltjes be-
zonken zijn.

Wordt de lucht na bestraling in een cylindercondensator
gebracht, dan is er eveneens een belangrijk verschil tusschen
gefiltreerde stofvrije en ongefiltreerde stofbevattende lucht.
De eerste geeft in den condensator een stroom practisch o;
de laatste geeft een stroom van belangrijke sterkte. Bij
gelijk veld is de stroom sterker als men negatieve, dan
wanneer men positieve ladingen verzamelt, overigens is het
moeilijk de voorwaarden voor verzadigingsstroom te ver-
krijgen.

Bij al deze proeven is de lichtbron op afstand van minstens
5 c.M. van het kwcirtsvenster geplaatst. De genoemde schrijver
meent het recht te hebben te besluiten, dat «onder deze
voorwaarden het grootste deel van het
lenard-effect toe te
schrijven is aan de aanwezigheid van photoelectrische werking
op deeltjes, zwevend in het gas». Als het gas van stof ge-
zuiverd is, vertegenwoordigt het
lenard-effect, zoo het al
bestaat, slechts een «zeer zwak deel» van het effect, te danken
aan stof.

Palmer en Kaye volgden bij \'hun onderzoek eveneens
de methode, om de lucht na bestraling in een cylindercon-
densator te brengen. Hun methode week echter op een
zeer belangrijk punt af van de vroegere waarnemingsmethoden.

Terwijl Lenard en Bloch de straling eene luchtlaag van
atmosfeerspanning, dikwijls verscheidene c.M. dik, lieten door-
loopen, vervolgens een kwartsvenster, waardoor alle stralen van
golflengten kleiner dan 180 p [u, werden tegengehouden,
bouwden
Palmer en Kaye lichtbron en bestralingsruimte

-ocr page 25-

aan elkaar tot één apparaat. Bij dat van Palmer scheidde
een vloeispaat-, bij
Kaye een kwartsvenster beide ruimten.
De absorbeerende gaslaag werd hierdoor uitgeschakeld.
Palmer gebruikte als lichtbron eene ontladingsbuis van het
lyman\'sche model met inwendige capillair en vloeispaat-
venster, gevuld met verdunde waterstof, eene stralingsbron
bij uitstek rijk aan ultraviolette stralen van de kleinste golf-
lengten tusschen 120 en 190 p//,, die in zuurstof sterk
geabsorbeerd worden. Hij vond, dat de bestraalde lucht
werkelijk een geleidingsvermogen vertoonde, dat belangrijk
toenam bij vermindering van den druk in de bestralingsruimte.
De schrijver geeft echter geenequantitatieve resultaten.
Kaye
onderwierp de lucht aan de straling van den lichtbundel,
uitgezonden van eene
wehnelt-kathode bij 300 volt electro-
denspanning en 0.1 amp. stroomsterkte in de ontladingsbuis;
een 0.4 m.M. dik kwartsvenster scheidde de ontladingsbuis
van de bestralingsruimte. Lucht, zorgvuldig gedroogd, en
stofvrij gemaakt, wordt inderdaad door bestraling geleidend;
in den cylindercondensator gezogen, ontlaadde lucht dezen
na bestraling 8 maal, koolzuur 16 maal en ammoniakgas 150
maal sneller, dan bij niet bestraling. Een onderzoek, of de
werkzame stralen door gassen worden geabsorbeerd, verrichtte
Kaye door de bestralingskamer een eigen sluitvenster van
kwarts te geven. Bij eene luchtlaag van 1 m.M. tusschen
de sluitvensters was het effect nog duidelijk merkbaar, bij
3 m.M. tusschenruimte wercl het te klein, 0111 te kunnen
worden waargenomen. Eene laag lichtgas van 1 m.M. dikte
absorbeerde de werking zeer sterk, zooals ook
Lenard reeds
had aangetoond. Verschillende deelen van den lichtbundel
tusschen kathode en anode betoonden zich verschillend werk-
zaam; het sterkst actief betoonden zich de stralen, uitgezonden
door het licht nabij de kathode.

Aan kritiek op de door de genoemde waarnemers gevonden
uitkomsten, ontbreekt het in de literatuur geenszins. Bij
het nagaan van de beschrijving der proeven toch, die ten
doel hadden het antwoord te verkrijgen op de vraag, of

-ocr page 26-

gassen door ultraviolet licht worden geïoniseerd, treft ons
direct het verschil in uitkomsten der verschillende waarnemers,
zelfs waar ze dezelfde onderzoeksmethode bezigen.

Zoo betwijfelt Stark \'), of het zoogenaamde lenard-effect
wel als directe ionisatie van het gas is op te vatten. Hij
veronderstelt, dat het door
Lenard waargenomene meer een
effect is op zwevende stofdeeltjes of vloeistofdruppeltjes. Den
grond voor deze veronderstelling zoekt hij o. a. in het feit,
dat de werking op waterstof even sterk is, als die op zuur-
stof, en verder in de geringe beweeglijkheid der positieve
ionen. Blijkens onderzoekingen van
Schumann en Lyman
wordt het licht van golflengten kleiner dan 180 (j, ^ door
waterstof niet, door zuurstof daarentegen sterk geabsorbeerd.
Neemt men, als
Stark doet, aan, dat ionisatie steeds gepaard
moet gaan met absorptie der ioniseerende stralen, dan is de
uitkomst van het onderzoek van
Lenard niet te rijmen met
het resultaat van de studie van
Schumann en Lyman
aangaande het absorbeerend vermogen van enkele gassen
voor het ultraviolette licht. Veel waarde hecht
Stark aan
de uitkomsten van het onderzoek van
Palmer. Hier acht
hij voor het eerst de ioniseering van een gas (zuurstof) door
ultraviolet licht van golflengen grooter dan 120 p waar-
genomen. Want hier was juist de ionisatie te wachten. De
zuurstof toch absorbeert de stralen van 180—120 p fx, die
door de gebruikte stralingsbron in groote intensiteit worden
uitgezonden en door het vloeispaatvenster worden doorgelaten.
Intusschen noemt
Stark de proeven van Palmer, noch die
van
Kaye, «ganz einwandsfrei». Hij oppert twijfel, of bij
beiden de onderzochte stroomende lucht wel volkomen droog
en stofvrij was, terwijl niet onderzocht is, hoe groot bij hunne
waarnemingen de invloed van het lichtelectrisch effect was
op de bestraalde wanden van het vat. Dit toch kan voor
de golflengten van 120—180 [j, (j. veel grooter zijn, dan
voor stralen van golflengten grooter dan 180 p (j,.

Bij eene bespreking van wat tot nu toe gedaan is, om

\') Physik zs. 10, 614, 1909.

-ocr page 27-

het ioniseerend effect van het ultraviolette licht aan te toonen,
verdient de uitgebrachte kritiek eenige nadere beschouwing.

Bij het vergelijken der uitkomsten van het onderzoek van
Lenard, en van de resultaten van het werk van Bloch,
Palmer
en Kaye, moet in de eerste plaats in aanmerking
genomen worden de soort der gebruikte lichtbron. Is de
intensiteit der ultraviolette stralen, uitgezonden door de kwik-
lamp, door ontladingsbuizen, of door eene
wehnelt-kathode
vergelijkbaar met de intensiteit van het vonkenlicht door
Lenard gebruikt? De electrische werking van het licht
op de lucht eischt bijzonder groote lichtintensiteiten, daar,
volgens
Lenard, de werking bij toenemende lichtintensiteit in
het begin zeer langzaam en daarna sneller dan evenredig
hiermede toeneemt. Terwijl
Kaye door eene luchtlaag
van 3 m.M. geene werking meer waarnam, was het licht
der vonken, overspringend tusschen Al-electroden, in staat
door eene luchtlaag van 50 c.M. nog merkbare werking
op den stoomstraal te geven; bij Zn-electroden begint de
werking reeds zwakker te worden, als de afstand tusschen
de lichtbron en het kwartsvenster, waarachter de stoomstraal
zich bevindt, grooter wordt dan 2 c.M. Waarnemingen van
Lenard, om de golflengten der werkzame stralen te bepalen,
gaven tot uitkomst, dat de werking te danken was aan
stralen van 140—190 p /x, die in de lucht sterk geabsorbeerd
worden.

Een later onderzoek naar het absorbeerend vermogen van
verschillende stoffen voor ultraviolet licht, uitgevoerd met
dezelfde lichtbron en beoordeeld naar de ioniseerende werking
op lucht 1), toonde aan, dat kwartsglas veel sterker de werk-
zame stralen tegenhoudt dan kristallijn kwarts. Daar
Blocii
werkt met eene kwartsglaskwiklamp behoeft het dus geene
verwondering te wekken, dat hij eene andere uitkomst kreeg
dan I vENARD. Want, al is de kwikboog waarschijnlijk uiterst
rijk aan stralen beneden 200
;x fx, het kwartsglas laat slechts
zeer weinig daarvan door; daarentegen is het juist in hooge

\') S. Sachs. Dissertatie, Heidelberg 1910.

-ocr page 28-

mate transparant voor die stralen, die de lichtelectrische
werking" op de wanden van het bestralingsvat en op de
zwevende stofdeeltjes veroorzaken.

Dat Lenard geen duidelijk verschil vond tusschen de
werking op droge stofvrije en niet gedroogde en stofvrij
gemaakte lucht, is vermoedelijk het gevolg van het achter-
blijven van het lichtelectrisch effect bij het directe effect
op de bestraalde lucht. Zeker is, dat de werking van licht
op stofdeeltjes alleen, niet voldoende is ter verklaring van
de waargenomen verschijnselen; eene onmiddellijke werking
van het licht op de lucht zelve moet overheerschen. De
proeven, beschreven in § 16 der reeds meermalen ge-
noemde verhandeling in Ann. der Physik (pag. 501), toonen
dit duidelijk aan. Deze proevenreeksen zijn juist daarom
van bijzonder belang, omdat hierbij dezelfde waarnemings-
methode gevolgd wordt, die
Bloch, Palmer en Kaye
bezigden. Laatstgenoemde onderzoekers doen echter geen
opgave der door hen gevonden getallen, waardoor hunne
uitkomsten ook in dat opzicht slecht met die van
Lenard
te vergelijken zijn. Daar echter Lenard werkt met een
aluminiumbladelectrometer,
Bloch met een zeer gevoeligen
Curie-electrometer, hebben we hierin al eene aanwijzing, dat
de door den eerste waargenomen effecten veel sterker ge-
\'weest moeten zijn.

De proeven van Lenard zijn in een, nog niet in zijn
geheel gepubliceerd onderzoek, in den zomer van 1910 in
het radiologisch instituut der Heidelbergsche Universiteit met
eene nieuwe, uiterst intense, en aan ioniseerende stralen rijke
lichtbron, herhaald en uitgebreid. \') Het werkzame licht
werd uitgestraald door vonken, overspringend tusschen Al-
electroden, opgewekt door ontladingen van een expresselijk
hiervoor vervaardigd, zeer groot inductorium, met voor dit
doel juist geschikte, experimenteel bepaalde capaciteit. De

\') Sitzungsberichte der Heidelberger Akademie der Wissenschaften, 28ste
und 31ste Abhandlung, 1910.

«Uber die Wirkung sehr kurzwelligen ultravioletten Lichtes auf Gase und
über eine sehr reiche Quelle dieses Lichtes.
Ier und 2er Teil.»

-ocr page 29-

eerste verhandeling beschrijft de nieuwe lichtbron, de tweede
de daarmee gedane proeven. Deze hadden ten doel, de
grootte van de ioniseerende werking en de absorptie der
werkzame stralen in lucht te meten, den invloed na te gaan
van stof en vreemde dampen op het effect, en tevens de
grootte van het lichtelectrisch effect op de bestraalde wanden
van het onderzoekingsvat te bepalen. Verder werd be-
studeerd de absorptie in gassen en in vaste stoffen, en, aan
de hand van het laatste onderzoek, getracht een oordeel te
verkrijgen over de grootte der golflengten der ioniseerende
stralen. \'

De proeven werden gedaan op gassen bij atmosferische
spanning; na de bestralingskamer doorloopen te hebben
passeerden ze een cylindercondensator, waar ze hunne
ladingen afgaven. De electriciteitshoeveelheid, afgegeven
aan den condensator -f- quadrantelectrometer in een bepaalden
tijd (io sec.), diende als maat voor de sterkte der werking.

Het resultaat van het onderzoek was, dat er werkzame
stralen door de lichtbron worden uitgezonden, die in lucht
zeer sterk, en andere, die onder dezelfde omstandigheden
weinig geabsorbeerd worden. De eerste zijn niet in staat
eene luchtlaag van 4 c.M. te doordringen, waarom in het
vervolg dé lichtbron steeds minstens 4 c.M. van het be-
stralingsvat verwijderd stond. Als electrodenmetaal werd
steeds aluminium gebruikt, daar dit, blijkens het vroegere
onderzoek, het sterkst actieve licht uitzond. Verontreiniging
der onderzochte gassen door sporen van vreemde dampen
had zeer grooten invloed op het geleidingsverinogen, vooral
aanwezigheid van waterdamp had een zeer sterken invloed.
Werd de gefiltreerde lucht vermengd met waterdamp, dan
steeg het effect der straling tot het 14-voud. Constante
resultaten waren slechts te verkrijgen met buitenlucht,
zorgvuldig gedroogd, door lange glasleidingen in het be-
stralingsvat gezogen. De lichtelectrische werking op de
wanden uit zich in eene sterke unipolariteit, wanneer het
gas zelf slechts weinig door de werkzame stralen wordt ge-
ïoniseerd; bij gassen, die sterk den invloed der straling

-ocr page 30-

ondervinden, als koolzuur en lichtgas, treedt zij geheel op
den achtergrond.

Het onderzoek naar het absorbeerend vermogen der
onderzochte gassen geeft geheel andere uitkomsten dan dat,
in 1900 ingesteld.1) Lucht wordt hier volkomen transparant
gevonden (verontreinigingen verhoogen, het absorbeerend
vermogen), zuurstof, koolzuur en lichtgas absorbeeren resp.
83.2, 67 en 86.5 pc. De laatste drie gassen worden resp.
75, 1000 en 200 maal sterker geleidend dan de zuivere
lucht; een zeer merkwaardig resultaat, bij de beoordeeling
waarvan echter in aanmerking genomen moet worden, dat
de zuurstof en het koolzuur uit stalen kruiken afkomstig
waren, dus, evenals het lichtgas, verontreinigd zijn door het
metaal der kruik en der kranen. Als bewijs, dat deze
omstandigheden het effect abnormaal verhoogen, zij vermeld,
dat lucht uit een stalen cylinder zich 15 maal sterker ge-
leidend betoonde dan zuivere gefiltreerde buitenlucht. Toch is
het opmerkelijk, dat het resultaat van het onderzoek van 1900
geheel verschilt van de uitkomsten van dat van 1910. Hier
betoonde lucht zich 1000 maal minder geleidend dan kool-
zuur, daar behoorde lucht tot de gassen, die het sterkst den
invloed der straling ondervonden, (het effect in lucht was
daar bijna even sterk als in koolzuur). Hier liet lucht
100% straling door, terwijl ze zich daar sterk absorbeerend
betoonde.
Lenard schrijft de groote verschillen geheel toe
aan de gewijzigde omstandigheden. Terwijl hier de stralen
een weg van minstens 4 c.M. door lucht te doorloopen
hadden, werd daar de lichtbron \'zoo dicht mogelijk bij de
bestralingsruimte geplaatst, juist om de absorbeerende lucht-
laag zoo dun mogelijk te maken. Bij het onderzoek van
1910 hebben we dus te maken met stralen, behoorende tot
geheel andere golflengtegebieden. Stralen, die op lucht
mede ioniseerend werken, waren hier uitgeschakeld. In dit
aatste geval hebben we waarschijnlijk te maken met
eené werking van het uiterste ultraviolet. Onderzoekingen,

1 \') Ann. der Physik Bnd. 1 en 3.

-ocr page 31-

omtrent het absorbeerend vermogen van verschillende stoffen,
waarvan de absorptie in een kwartsspectraalapparaat onder-
zocht was, werden verder gedaan, om een oordeel te krijgen
over de soort der werkzame stralen. Het resultaat was, dat
deze golflengten moesten liggen tusschen 185 en 178 [x fx,
en kleiner moesten zijn dan go
/x [x. Als 2e methode tot be-
paling der golflengten werd de onderzoeksmethode van 1900
herhaald; door middel van de chromatische aberratie van
eene vloeispaatlens, (dezelfde, die bij het vorig onderzoek
gebruikt was), werd gevonden, dat het maximum der
ioniseerende stralen ligt bij 135 (x (x, voor de stralen, die
de lichtelectrische werking veroorzaken, bij
142 ;x /x. Daar
deze echter liggen in het gebied der stralen, die door lucht
het sterkst worden geabsorbeerd, kunnen deze in werkelijkheid
niet de golflengten der hier werkzame stralen geweest zijn.
Hier hebben we dus te doen met eene samenwerking van
stralen, die in het vloeispaat sterker en minder sterk ge-
broken worden. Aan de eerste moeten golflengten toegekend
worden kleiner dan
120 fx [x, waar, volgens Lyman, de
absorptie van het vloeispaat begint. Vloeispaat zou dus
verder in het ultraviolet weer transparant worden. Dispersie-
berekeningen van
Hartens sluiten de mogelijkheid hiervan
niet uit.

Hoewel strikt genomen de waarnemingen van Palmer
en Kaye niet vergelijkbaar zijn met die van Lenard en
Br -OCII wegens de andere condities, verkregen door het
ontbreken der absorbeerende luchtlaag, naderen de door de
beide eerstgenoemden verkregen uitkomsten toch meer tot die
van
lenard, dan tot die van BloCH. Helaas maken de
eersten geen melding van controleproeven met vochtige, niet
stofvrij gemaakte lucht.

Uit het bovenstaande blijkt ten duidelijkste, hoe weinig
nog met zekerheid bekend is inzake de ionisatie van
gassen door ultraviolet licht. Weinig waarnemingen zijn
daaromtrent gedaan, en die weinige zijn onvolledig en niet
met elkaar in overeenstemming.
Stark en Steubing \')

l) Physik zs. 10, 614, 1909.

-ocr page 32-

publiceerden een gemeenschappelijk uitgevoerd onderzoek
omtrent de ionisatie van dampen van enkele organische
stoffen.
Steubing \') toonde terzelfder tijd langs denzelfden weg
aan, dat kwikdamp door bestraling met licht van eene
kwartsglaskwiklamp of met licht van Al-vonken geioniseerd
wordt. De bestraalde stof2) was opgesloten in eene toegesmolten
gascel van kwartsglas, voorzien van electroden. De ionisatie
werd aangetoond door deze gascel in te schakelen in eene
stroomketen en aldus galvanometrisch het geleidingsvermogen
van het gas daarin te bepalen. Door verhitten of afkoelen
kon de spanning van den bestraalden damp tusschen de
electroden binnen bepaalde grenzen gevarieerd worden.
Daar geene bijzondere maatregelen genomen waren ter vermij-
ding van bestraling der kathode, was de gemeten stroom steeds
eene superpositie van den lichtelectrischen stroom uit de
kathode en den stroom tengevolge van de ionisatie in het
gas. Uit den vorm der kromme, die het verloop der ver-
andering van de stroomsterkte bij afnemenden druk aangaf,
kon, als de kromme, die het verloop van den lichtelectrischen
stroom uit de kathode bij de genoemde verandering bekend
was, de stroomsterkte in de gascel bij eene reeks van
drukwaarden bepaald worden. De stralingsbron was dicht
. bij de gascel geplaatst. Eene tusschengevoegde glasplaat
van 1.5 m.M. dikte deed den stroom in den galvanometer
ophouden. De golflengten van de werkzame stralen liggen
dus tusschen 185 en 300 fj..

De Physical Review van 1911 3) bevat eene publicatie
van F.
Palmer omtrent verdere door hem verrichte onder-
zoekingen. Zijne lichtbron was eene ontladingsbuis, gevuld
met verdunde waterstof; zijne waarnemingsmethode bestond
daarin, dat hij een gasstroom langs een bestralingsvenster
en vervolgens door een cylindercondensator blies, waar de
ionen hunne ladingen afgaven. Hoofddoel van zijn onderzoek
was het ioniseerend vermogen der stralen van het uiterste

\'J Physik. ZS. 10, 787, 1909.

a) Dampen van anthraceen, diphenylmethaan, M-naphtylamin endiphenylamin.

\') Phys. Rev. 14, i, 1911.

-ocr page 33-

ultraviolet te bestudeeren. Hiertoe bezigde hij een toestel
bestaande uit eene ontladingsbuis, eene tusschenkamer en eene
ionisatiekamer, tezamen één geheel vormend, en van elkander
gescheiden door vloeispaatvensters van i m.M. dik. De
tusschenkamer werd gevuld met zuurstof. Door verandering
van den druk hierin werd bereikt, dat de stralen van golf-
lengten 120—180 (j, (j, niet, of slechts zeer bepaalde
stralensoorten uit dit gebied, in de ionisatiekamer werden
toegelaten. De zuurstoflaag werkte als scherm voor be-
paalde stralen; welke stralen werden tegengehouden, en
welke in de ionisatiekamer werden toegelaten, hing af van
den gasdruk in de tusschenkamer. Immers de photographiün
van het absorptiespectrum der zuurstof voor het uiterste
ultraviolet, door
Lyman vervaardigd, toonen aan, dat de
absorptie van dit gas bij atmosfeerspanning zich uitstrekt
over een band, begrensd door bovengenoemde golflengten.
Bij vermindering van den druk in de absorbeerende gaslaag
krimpt deze band langzaam in; bij 760 m.M. zijn de grenzen
177.0—126.8 (jl fjt., bij 196 m.M. 174.0—128.0 fji [u,] daarna
wordt hij snel smaller, voornamelijk aan de naar het rood
gekeerde zijde. Bij 40 m.M. strekt hij zich uit van
160.0—132.5 [x (j,, om bij 15 m.M. geheel te verdwijnen.
Op deze Wijze werd dus getracht een oordeel te verkrijgen,
omtrent de ioniseerende werking . der stralen van het ge-
noemde gebied.

Zooals te verwachten is, werd eene toename van het ge-
leidingsvermogen van het bestraalde gas waargenomen bij
afname van den druk in de tusschenkamer.

In de graphische voorstelling vertoont de lijn, die de stijging
van het effect aangeeft, een verloop, dat in overeenstemming
is met het karakter der veranderingen in den absorptieband.
Zij bestaat uit een vrijwel recht verloopend stuk, overeen-
komend met de drukvermindering in de zuurstof van 760
tot 190 m.M., en verder eene steil oploopende, regelmatige,
kromme lijn. De stijging gaat over tot een «sharp rise»
als de druk in de absorptiekamer onder 20 m.M. daalt.

De gassen werden onderzocht bij atmosfeerdruk. De

-ocr page 34-

nauwkeurigheid bij de enkele waarnemingen bereikt bedroeg
5 %. In het kort saamgevat zijn de resultaten, dat waterstof
en stikstof minder sterk geioniseerd werden dan lucht, en
wel resp. V12 en V2 van het geleidingsvermogen der lucht
verkregen. Het verloop der effectlijnen is verschillend;
de lijn voor stikstof verloopt steiler dan die voor lucht.

Eene 2e proevenreeks, waarbij het onderzoek zich uitstrekte
over lucht, zuurstof, stikstof en waterstof, gaf echter geheel
andere uitkomsten. «While air and oxygen show marked
ionization, and hydrogen practical^ none, the ionization
which takes place in nitrogen is unexpectedly large, and
increases greatly for pressures in the screen cell less than
i c.M. Moreover, since a given thickness of air is more
transparant than the same thickness of oxygen, it might be
expected that the air curve of ionization would be lower
than that for oxygen, but the opposite has always been
found to be the case*. Bovenstaand citaat bewijst, dat de
proeven onderling geenszins overeenstemmen.

De geringe ionisatie der waterstof is volgens Palmer te
verwachten, daar waterstof de ultraviolette stralen zeer
weinig absorbeert, terwijl lucht en zuurstof ze sterk absor-
beeren; ionisatie en absorptie zullen toch moeten samengaan.
Stikstof houdt de stralen van het hier besproken gebied
slechts weinig tegen; volgens
Lyman blijft de absorptie der
stikstof gering, en neemt ze geleidelijk toe met afname der
golflengte, terwijl
schumann eene sterke absorptie vond
voor stralen met golflengten 150—130 /j. [j.. Deze zouden
dan de ionisatie der stikstof moeten veroorzaken.

De genomen voorzorgen, om het gas van stof en water-
damp te zuiveren, sluiten een effect op deze verontreinigingen
uit. Controleproeven gaven tot resultaat, dat vochtig gas
alleen bij hooger spanningen sterker geioniseerd werd dan
droog gas. De ionisatiekrommen verliepen minder steil.
Bij spanningen van 200 tot 100 m.M. in de absorbeerende
zuurstof was de verhouding van het geleidingsvermogen
der vochtige lucht tot dat van droge lucht als 5 tot 3,
terwijl het effect bij zeer lagen druk in de absorptieruimte

-ocr page 35-

niet verschilde. Vochtig maken der absorbeerende zuurstof
had weinig invloed op het effect; slechts eene geringe ver-
mindering was waar te nemen.

De ontladingsbuis was niet gesloten. Het gas er in werd
telkens ververscht. De stroomsterkte in de buis bedroeg
30 tot 40 m. A., de gasspanning 1 m.M. De stroomsterkten,
in den cylindercondensator waargenomen, waren van de
orde io~" Amp.

Aan het slot der beschrijving der door Stark en
SteubinG \') bestudeerde ionisatie van dampen van organische
stoffen, herinnert
sïark aan de resultaten van het vroeger
vermelde onderzoek van
palmer 1); deze zouden, naast de
uitkomsten van het gezamelijk uitgevoerd onderzoek, en
die der studie van
SteubinG 2) over de ionisatie van kwik-
damp, het derde geval zijn van de «Lichtionisierung eines
Atoms im gasformigen Zustand». De laatstbeschreven
onderzoekingen van
lenard en palmer heffen evenwel
allen twijfel aan het bestaan eener ioniseerende werking
van het licht van kleine golflengten op. Of echter het
antwoord op de vragen, gesteld en besproken op blz. 3,
bevestigend of ontkennend zal luiden, daaromtrent geeft de
in dit hoofdstuk besproken literatuur geene directe aanwij-
zingen.

1 \') Phys, ZS. 10, 614, 1909.
s) Nature 77, 582. 1909.

2 ) Phys. ZS. 10, 787, 1909.

-ocr page 36-

HOOFDSTUK II.

Gebruikte apparaten.

Voor den onderzoeker, die zich ten doel stelt, de werking
van het ultraviolette licht op gassen te bestudeeren, zijn de
uitkomsten der vorige waarnemers daar als merkteekens
op den te volgen weg. Zij leeren hem, welke bronnen
van fouten hij moet trachten te vermijden, indien hij gebruik
wil maken van dezelfde, of van eene andere werkwijze.

Om het ioniseerend effect aan te toonen hebben we in
de eerste plaats de stoomstraal- en de condensatiemethoden.
Qualitatief kunnen deze tot goede uitkomsten leiden, quanti-
tatieve resultaten zijn er echter moeilijk mee te verkrijgen.
Daarbij werkt men steeds onder ongunstige omstandigheden
door de aanwezigheid van den waterdamp. Is het licht-
electrische effect werkelijk voor een deel te danken aan
werking op vochtdeeltjes, dan blijft hierdoor in de waar-
nemingen steeds eene moeilijk te elimineeren fout. De
electrische methoden verdienen dus voor qualitatief, zoowel
als voor quantitatief werk de voorkeur.

Voor onderzoek langs den electrischen weg kan men nu
weer twee richtingen inslaan. Men kan een gasstroom
laten strijken langs een bestralingsvenster, of wel het licht
laten stralen op eene gasmassa in rust, zich bevindend
tusschen twee condensatorplaten. Terwijl men, bij beide
methoden, steeds nauwkeurig zorg dragen moet, dat het
onderzochte gas volkomen droog en stofvrij is, is het bij
de laatste gemakkelijker, de omstandigheden bij de ver-
schillende proeven steeds gelijk te maken, en het gas te
onderhoeken bij eiken willekeurigen druk in de bestralings-
ruimte, van verscheidene atmosfeeren tot het hoosfste vacuum.
Ook zal eventueel
ilerz-effect onder alle omstandigheden
eene zelfde fout geven (cf. blz. 19). Bij de methode

-ocr page 37-

met stroomend gas mist men steeds de controle, of het gas
wel volkomen droog en stofvrij was; daarbij is het niet
gemakkelijk den druk te varieeren, nog minder dezen in
het stroomend gas juist te meten (
Palmer geeft geene
aanwijzing, hoe hij dit deed), terwijl ten slotte moeilijker is
uit te maken, welk aandeel in de gevonden ionisatie is toe te
schrijven aan HALLWACHS-effect op bestraalde wanden. Op
den weg van de bestralingsruimte tot den cylindercondensator,
waarin de ionisatie gemeten zal worden, gaat een deel der
ionen door recombinatie en diffusie weer verloren, wat eene
oorzaak kan zijn, dat bij snelle strooming een grooter effect
gevonden wordt dan bij langzame.

Bij het maken van een apparaat, om de ionisatie van
gassen door licht te meten, dient op dit alles gelet. Volgens
het bovenstaande is de kans op het verkrijgen van vergelijk-
bare resultaten het grootst bij het onderzoek van een gas
in rust tusschen condensatorplaten. Ter vermijding van
fouten, voortvloeiende uit lichtelectrische werkingen, moet
bestraling der electroden zooveel mogelijk vermeden worden.
Daar glas niet lichtelectrisch bevonden is voor licht van
golflengten, die door kwarts worden doorgelaten, zal deze
stof geen storingen veroorzaken bij gebruik van kwarts-
vensters in de afsluitingen van de onderdeelen der toestellen.
Bij vloeispaatvensters echter is de mógelijkheid eener derge-
lijke werking voor stralen van de allerkleinste golflengten
niet uitgesloten. Deze is eventueel te bepalen, en komt dan
als eene constante fout in de uitkomsten der waarnemingen
aan het licht.

Wil men dus de werking mede der uiterste ultraviolette
stralen op gassen onderzoeken, dan mogen alleen vloeispaat-
platen en hoog geëvacueerde ruimten lichtbron en bestra-
lingsruimte scheiden. Daartoe is het dus noodzakelijk, dat
lichtbron, bestralingsruimte en eventueel absorptieruimte in
één apparaat vereenigd zijn. Men is daarbij dan aange-
wezen op het gebruik van ontladingsbuizen als lichtbronnen,
daar men bij vonkontladingen steeds te maken heeft met de,
mogelijk absorbeerende, gaslaag tusschen do vonk en het

-ocr page 38-

vloeispaatvenster. Als kwiklamp komt, wil men de sterk ab
sorbeerende luchtlaag vermijden, voor een dergelijk apparaat
alleen de
LuMMER\'sche vorm in aanmerking. Met deze
is echter weinig resultaat te verwachten, ten gevolge van de
absorptie in de kolom kouden kwikdamp, dien de stralen te
doorloopen hebben, en door het beslag van kwik, dat het sluit-
venster waarschijnlijk spoedig minder doorzichtig maken zal.
Stelt men zich ten doel het onderzoek uit te strekken ook tot
de absorbeerende eigenschappen van verschillende gassen, die
door de werkzame stralen worden geioniseerd, ten einde
een mogelijk verband te vinden tusschen ionisatie en absorptie,
dan moet het te bouwen apparaat bestaan uit drie niet met
elkaar communiceerende, door wanden met vloeispaatvensters
van elkaar gescheiden ruimten, en wel eene ontladingsbuis
van geschikten vorm, eene absorptieruimte, en eene ionisatie-
ruimte, waarin zich de condensator bevindt. Elk der kamers
voor zich moet verder voldoen aan de hoogste eischen van
luchtdichte sluiting, daar een klein lek, bij waarnemingen
met zeer verdunde gassen, zeer storend kan werken, en
aanleiding kan geven tot niet constante resultaten. De
inrichting van het toestel moet verder zoodanig zijn, dat
bestraling der condensatorplaten uitgesloten is.

Een toestel, dat aan deze eischen voldoet, is geschetst
op pl. I, fig. i. Eene cylindrische glazen buis is aan het
eene einde afgesloten door de ontladingsbuis, aan de andere
zijde door de ionisatieruimte. Het openblijvend middenstuk
tusschen deze beide vormt de absorptiekamer. Eene kraan stelt
in staat deze te evacueeren, of met andere gassen te vullen.

Eig. i geeft tevens den vorm van de ontladingsbuis. Zij
is voorzien van eene inwendige capillair en ringvormige
aluminium electroden, gesloten met een vloeispaatvenster
van 3 m.M. dikte en 20 m.M. diameter. De vulling is CO, H2,
of N2. De ontladingen van den secundairen klos van
een klein inductorium, met stroomsterkte 1,3 Amp. bij 6 Volt
spanning in de primaire keten, worden door de buis ge-

\') Lummer ZS. f. Instr. kunde 21, 201, 1901.

-ocr page 39-

zonden; het sterk lichtend einde der capillair kan als bron
voor de werkzame straling worden aangenomen. De stroom-
sterkte in de secundaire keten werd door een zeer regel-
matig werkenden interruptor in de primaire constant ge-
houden en met een milliampèremeter gemeten.

De stroomonderbreking werd bewerkstelligd door eene
stemvork, die electromagnetisch in trilling gehouden werd.
Op een der beenen was een platinadraad geisoleerd be-
vestigd, die telkens door het trillen van de stemvork in een
kwikbakje gedompeld werd; deze platinadraad en dit kwik-
bakje vormden dus den eigenlijken interruptor. Over de
kwikoppervlakte stroomde voortdurend water om het con-
tact schoon te houden. Het trillingsgetal der stemvork was
78 trillingen per sec.

De bovengenoemde cylindrische glazen buis van het apparaat
verloopt aan de eene zijde recht en eindigt aan de andere in een
slijpstuk. In het rechte einde wordt de ontladingsbuis ingekit;
deze draagt daartoe een mantel, zooals te zien is in fig. 1. In het
slijpstuk past als conus een glasstuk, waarin de condensator
is geborgen; dit vormt dus de ionisatieruimte of condensator-
ruimte. Deze condensatorruimte vormt een op zichzelfstaand
geheel. Aan de eene zijde is zij gesloten door een inge-
slepen komvormig glasstukje, waarvan de bodem bestaat
uit een opgekit vloeispaatplaatje van 15 m.M. diameter en
3 m.M. dikte; aan de andere zijde is tegen den afgeslepen
rand eene spiegelglasplaat gekit, waarin twee gaten geboord
zijn. Barnsteendoppen, tegelijk de dragers der condensator-
platen, met kit in de bedoelde gaten vastgezet, sluiten deze af.
De kraan, om de ionisatiekamer te kunnen evacueeren, zit
op den mantel van het slijpstuk; in den wand der kamer
is een gaatje geboord, dat tegenover de kraan wordt gesteld.
De afmetingen van het vloeispaatvenster, waardoor het licht
de condensatorkamer binnendringt, en de afstand daarvan
tot de lichtbron, benevens vorm en afmetingen der conden-
satorplaten, zijn zoo gekozen, dat geen enkele lichtstraal uit
de ontladingsbuis de metaaldeelen kan treffen. Het licht
schijnt alleen op de glazen sluitplaat; de rand van den

-ocr page 40-

bundel kan nog juist het barnsteen bereiken. De electroden
zijn gemaakt van messing, en vormen deelen van een
cylinder, die den kegelvormigen lichtbundel omvat.

Op deze wijze wordt weliswaar bereikt, dat bestraling
der electroden is uitgesloten; hiertegenover staat, dat slechts
een gering deel van het licht, uitgezonden door de ont-
ladingsbuis, in de condensatorruimte doordringt. Om meer
licht in de ionisatiekamer te krijgen kan men de werkzame
stralen door eene lens tot een evenwijdigen bundel concen-
treeren. Men is in het laatste geval echter aangewezen op
eene lens van groot oppervlak, wil men werkelijk in
voordeeliger conditie komen; tevens mag de brandpunts-
afstand niet te groot zijn, daar anders de absorptiekamer
noodeloos lang wordt. Door de zeldzaamheid van het
vloeispaat is aan deze eischen niet gemakkelijk te voldoen,
terwijl tevens het centreeren en justeeren in een glazen
apparaat moeilijkheden oplevert. Daarbij bestaat het gevaar,
dat door reflex op onzuiverheden in het vloeispaat, werkzame
stralen de electroden bereiken; groote stukken zuiver vloei-
spaat, zonder insluitsels of splijtvlakken, zijn niet te verkrijgen.

Een toestel met lens werd gebruikt bij de voorloopige
waarnemingen. Het apparaat was gemaakt van koper; de
condensatorkamer was aan de eene zijde afgesloten door
eene vloeispaatlens van 45 m.M. diameter en 6 c.M.
brandpuntsafstand voor het zichtbare licht, aan de andere
zijde door eene glasplaat. De electroden waren vlak en op
12 m.M. afstand evenwijdig aan elkaar gesteld. In twee,
diametraal tegenover elkaar geplaatste zijbuizen waren
barnsteendoppen gekit; door eene boring in het barnsteen
waren koperen staafjes naar binnen gevoerd, de dragers
der electroden. Direct achter de lens was een diafragma
van mica geplaatst, 1 m.M. dik, met eene spleetvormige
opening, 3 c.M. lang en 8 m.M. wijd. Opstaande kanten van
mica, 8 m.M. hoog boven de spleet uitstekend over de

\') In de absorptiekamer waren eveneens electroden geplaatst, om ook
eventueel de ionisatie hierin te kunnen meten.

-ocr page 41-

condensatorplaten, beschermden de electroden voor stralen, die,
ten gevolge van reflexen in de lens, de platen zouden
kunnen bereiken.

Fig. 2 geeft eene afbeelding van het koperen apparaat
met lens. De ontladingsbuis was gekit in een koperen
ring. Deze ring en de condensatorkamer waren vast-
gezet op de wijze, in de figuur aangegeven, op een
tusschenstuk, dat dus de rol van absorptiekamer vervulde.
Terwijl de luchtdichte sluiting van de condensatorkamer,
behalve op de dichtheid van het koper, geheel aankwam
op de verschillende kitplaatsen (de schroefdraad, waarmede
het montuur der lens in de condensatorruimte schroefde,
benevens de naad tusschen de lens en haar montuur, waren
alle zorgvuldig met kit gedicht) en de kraan, die gelegen-
heid gaf tot het evacueeren en inlaten van andere gassen,
berustte de sluiting van de absorptiekamer op de kwaliteit
van het koper en de leeren flenzen tusschen de twee paar
sluitvlakken; verder ook op de sluitkraan. Op deze wijze
was echter geen voldoende luchtdichte sluiting te verkrijgen.
iste bleek het gegoten koper steeds poreus door kleine en
groote gietgaten; 2<ie begonnen de leeren flenzen, die in
het begin goed waren, na verloop van korten tijd lucht
door te laten, eene fout, die met den tijd toenam. En
aangezien, zooals uit de beschrijving der waarnemingen zal
blijken, eene kleine verandering van het vacuum, juist bij
spanningen omstreeks i m.M., eene groote verandering in
de absorptie voor lucht geeft, waren met een dergelijk appa-
raat geene overeenkomende resultaten te verkrijgen; terwijl
tevens kleine lekken storend zullen werken bij liet bepalen
van de absorptie van andere gassen dan lucht, bij lage
spanningen.

ONDERZOCHTE GASSEN.

Zooals reeds vermeld werd op blz. 3 had het onderzoek,
waarvan de beschrijving in dit proefschrift is vervat, niet
alleen ten doel het totale bedrag der ioniscerende werking

-ocr page 42-

te onderzoeken van de straling, uitgezonden door ontladingen
in verdunde gassen; het strekt zich ook uit tot het opsporen
van eventueel hierbij zich voordoende selectieve effecten.

Voor de bestudeering der teweeggebrachte ionisatie werden
daarom in de eerste plaats gekozen dezelfde gassen, waar-
mede de verschillende GEisSLER\'sche buizen waren gevuld,
namelijk waterstof, stikstof en kooloxyd; verder lucht en
zuurstof. Deze moesten bereid worden met bijzondere zorg
wat betreft de zuiverheid. Voornamelijk, indien het gold
het bereiden van gas voor vulling van spectraalbuizen, moest
met de uiterste nauwkeurigheid verontreiniging voorkomen
worden.

De gassen werden telkens in groote hoeveelheden gemaakt
en bewaard in gashouders van 3 L. inhoud. Waterstof en
zuurstof werden bereid door electrolyse van NaOH-op-
lossing, kooloxyd uit tnierenzuur en zwavelzuur, terwijl
de stikstofgashouder gevuld werd met atmosferische stikstof,
verkregen door lucht over ferrosulfaat en kaliumhydroxyde,
en daarna over gloeiend koper te leiden. Voor de vulling
van spectraalbuizen werd de stikstof bereid uit NaN02,
(NH4)2S04, en K2Cr04.

Fig. 3 geeft de teekening der gashouders. De decanteer-
flesch B heeft eene ingeslepen stop, waarin zijn ingesmolten
twee buizen, waarvan de eene reikt tot den bodem der flesch.
Beide zijn voorzien van eene kraan. De uitvloeiopeningen
der flesschen zijn door eene caoutchoucslang met elkaar ver-
bonden. Wordt de flesch A gevuld met water, dan kan
dit bij geopende kranen in de flesch B en de daarin zich
bevindende buis opstijgen; door A op te heffen tot boven
het niveau der kranen vult B zich geheel met water. Als
de vloeistof de kranen bereikt, worden deze gesloten. Ver-
volgens wordt de zijbuis met kraan I met eene caoutchouc-
slang verbonden met het gasontwikkelingsapparaat, kraan II
(zie fig. 3) gesloten, de flesch A lager gesteld en kraan I
geopend; het gas wordt dan uit het ontwikkelingstoestel in
den gashouder B gezogen. De ontwikkeling was dan
reeds zoo lang in gang, dat aangenomen kon worden, dat

-ocr page 43-

alle lucht uit het ontwikkelingstoestel uitgedreven was.
Meest werd echter bij vulling der gashouders met
CO of N2
de rest van het gas, dat nog in den gashouder was, door
het ontwikkelingstoestel gedreven, ten einde de zich daarin
bevindende lucht, door vulgas te vervangen. Het geheele
ontwikkelingsapparaat werd geëvacueerd, daarna het zich nog
in den gashouder bevindende gas, erin toegelaten. Was
echter de buis met kraan I niet tot de opening, waaraan de
caoutchoucslang aangekoppeld werd, met water gevuld, dan
bevatten de eerste hoeveelheden gas, die zich in den gashou-
der verzamelden, nog lucht. Door hoogheffen der kraan A
en daarna openen der kraan II werden deze daarom uit-
gedreven.

Het gas passeerde op zijn weg naar den gashouder eene
caoutchoucslang. Daar echter de druk van het gas in de
slang zeer weinig verschilde van dien van de omringende
lucht, is het gevaar van meezuigen van lucht, diffundeerend
door het caoutchouc, zeer gering. Bij het overbrengen van
het gas naar het apparaat, waar de ionisatie of de absorptie
gemeten moet worden, komt het alleen met glas in aan-
raking. Het gas bestemd voor ontladingsbuizen mocht in
het geheel niet met caoutchouc in aanraking komen. Men
zie echter hiervoor de later volgende beschrijving.

OVERBRENGEN VAN HET GAS IN 1IET APPARAAT
VOOR ONDERZOEK.

Zoowel met het oog op goede luchtdichte sluitingen, als
ook ter voorkoming van verontreiniging van het gas door
vreemde dampen uit caoutchoucslangen, was het hierbij van
belang, alle verbindingen te maken met glazen slijpstukken.

Daartoe was aan het onderzoek toestel (zie fig. i) een
glasstuk aangezet met drie kranen met kwikafsluiting,
waarvan fig. 4 eene schets geeft. De zijbuizen A en B,
die naar de absorptie- en ionisatieruimte leiden, zijn aange-
smolten aan eene tweewegkraan, in de teekening aangeduid

-ocr page 44-

door I. Elke ruimte had daarenboven zijne eigene sluitkraan,
voor gevaar van lekken langs den sleutel van kraan I.

Deze kraan I maakt het mogelijk elk der beide kamers
afzonderlijk in verbinding te stellen met leidingen aan gene
zijde ervan. Door de zijbuis C is zij verbonden met de
drie-wegkraan II; van de beide andere zij buizen hiervan
leidt de eene naar een P2 05 reservoir, de andere eindigt in
een conus, waarvan het bijbehoorend slijpstuk zit op de gas-
houders. (Bovenaanzicht in fig. 4a). Van de buis C komt
eene zijbuis naar voren, (in fig. 4 naar voren neergesla-
gen), leidend naar eene twee-wegkraan III, (in de teekening
naar rechts omgeslagen) waardoor alles in verbinding gesteld
kan worden met de Gaedepomp, voorzien van een vacuum-
meter, of, met tusschenplaatsing van een manometer, met
de Gerykpomp, wanneer men bij minder lage spanningen
werkt.

Wil men b.v. het absorbeerend vermogen van een gas voor
de straling van eene bepaalde stralingsbron onderzoeken,
dan gaat men als volgt te werk. Men geeft de kraan I
dien stand, waarbij de absorptieruimte in verbinding is met
de toestellen rechts van I; de ionisatieruimte is dan geheel
afgesloten. Bij juisten stand van II en III is het nu
mogelijk alles leeg te pompen tot de uitlaatkraan (II) van
den gashouder. Zet men, als dit geschied is, II 1800 om,
dan kan men het gas in het droogreservoir toelaten. Wan-
neer het lang genoeg met het P2
O5 in aanraking geweest
is, sluit men III van de pomp af, • draait II 90° terug (of
verder door, naar gelang men in den zin van den horloge-
wijzer of tegengesteld daaraan gedraaid heeft), en laat het
droge gas in de onderzoekruimte stroomen.

Door manipuleeren met de kranen II en III is het aldus
mogelijk de onderzoekruimte met het onderzoekgas eenige
malen uit te spoelen.

Ten\' einde nu het effect te meten bij afnemende spanning,
wordt de kraan III geopend naar den manometer. Door
eene slang met kraan is deze verbonden met de Gerykpomp.
Evacueert men den manometer bij gesloten kraan III,

-ocr page 45-

sluit de kraan tusschen manometer en pomp, en opent
daarna III, dan vult de manometer zich met het gas uit
de onderzoekruimte, en geeft den daarin heerschenden druk
aan. Is de waarneming gedaan, dan opent men voorzichtig
de kraan tusschen manometer en pomp, brengt de gas-
spanning op eene lagere waarde, en doet opnieuw eene
waarneming. Op deze wijze kan de spanning in de onder-
zoekruimte telkens in dezelfde reden verlaagd worden, tot,
als de kwikmanometer niet nauwkeurig genoeg meer aan-
wijst, de kraan III omgezet wordt, en nu verder de spanning
verlaagd wordt met de kwikpomp. De lieerschende druk
wordt nu bepaald met behulp van den thermoelectrischen
vacuummeter, geschetst in pl. II, fig. 5.

Een thermoelement, bestaande uit een koperdraadje A C
en een constantaan draadje B D, in een kruis over elkaar
gelegd, en in het kruispunt aan elkaar gesoldeerd, bevindt
zich in een glazen bolletje, dat met een slijpstuk op de
pomp gezet wordt. Wordt een stroom gezonden van A
naar D, of van A naar B, dan geeft de verwarming van
de soldeerplaats op het kruispunt der draadjes aanleiding
tot een thermostroom in de richting D C resp. B C, waar-
van de sterkte afhangt, behalve van de temperatuur der
soldeerplaats, van de sterkte van den verwarmingsstroom,
en van de spanning en het warmt egeleidingsvermogen
van het gas, dat het kruisje omgeeft. Bij afname van den
druk vermindert het warmtegeleidingsvermogen van het
gas, waardoor de soldeerplaats in het kruispunt in tempe-
ratuur stijgt en de thermostroom in sterkte toeneemt. De
vacuummeter was zorgvuldig geijkt met den Mac. Leod-
vacuummeter; het verloop der ijkingskrommen was nagegaan
bij verschillende waarden van den verwarmingsstroom;
verder waren de aanwijzingen vergeleken bij vulling met
lucht, zuurstof, stikstof, koolmonoxyd, kooldioxyd en water-
stof. Alleen wanneer het laatste gas het thermoelement om-
geeft, gedraagt het zich verschillend; de ijkingskrommen voor
vulling met de eerstgenoemde vijf gassen bleken gelijk te
verloopen. De sterkte van den thermostroom werd afge-

-ocr page 46-

lezen op een wijzer-galvanometer van Siemens en Halske;
de sterkte van den verwarm ingsstroom werd zoo geregeld,
dat de galvanometernaald bij het hoogst bereikbare vacuuin
juist een uitslag gaf over de geheele schaal (75 verdeelingen,
één verdeelingsstreep correspondeert met eene stroomsterkte
van 3 X IO~7 Amp.)

vullen der spectraalbuizen.

In zijn Handbuch der Spectroscopie, Deel I, zegt Kayser:
«Die Fülling der gelssler\'schen Röhren ist keine leichte Auf-
gabe». Andere autoren en waarnemers, die zich bezig hielden
met onderzoek van gasspectra, zijn het in alle opzichten met
zijne woorden eens. Zeer veel zorg vereischt het schoon-
maken der buizen, de bereiding van het vulgas, en ten
slotte het vullen zelf.

Een gevolg van onvoldoend reinigen der spectraalbuizen.
zijn de bijspectra, die te voorschijn komen, als ontladingen
doorgaan. Het hardnekkigst zijn in dit opzicht het water-
stof-, het kooloxyd- en het kwikspectrum, het eerste een gevolg
van vocht of waterstof, komend uit de electroden, het
tweede van vuil, of van dampen van organische stoffen, aan de
buiswanden gehecht, het derde van kwikdampen uit de
pomp. De laatste zijn weg te krijgen door bij de vulling
van de buis, tusschen deze en de leidingen naar de pomp
een bolletje met goudblad gevuld\' in te schakelen. Van
het CO-spectrum vertoont zich het langst een heldere
band in het groen, scherp begrensd naar het rood, corres-
pondeerend met de golflengte 520 (x (x) verder een band
in het blauw met 484
/x als begrenzingsgolflengte, direct
achter H/3 dus, en nog een in het geel op 540 p
Bij verhitten en uitspoelen der buis met lucht verzwakken
deze tanden, tot zij ten slotte verdwijnen. Wordt dan het
vulgas ingelaten, zoo blijven zij weg. Het meeste last ver-
oorzaken de waterstoflijnen. De hoeveelheid waterstof, in
de electroden geoccludeerd, kan zoo aanzienlijk zijn, dat het

-ocr page 47-

spectrum van liet vulgas, wanneer de ontladingen korten
tijd zijn doorgegaan, geheel verdwenen is, en plaats gemaakt
heeft voor een zuiver H2-spectrum. Zeer hinderlijk is de
waterstof bij nieuwe electroden, of als men eene buis, die
met H2 gevuld geweest is, daarna wil vullen met een ander gas.
Herhaald verhitten en uitspoelen met lucht, en vervolgens
met het vulgas, is dan noodig om de resten van het H2-spec-
trum, de lijnen Ha en H/9, te doen verdwijnen. Is de
toestand bereikt, dat bij het inlaten van het vulgas iti de
verhitte buis, het spectrum geheel zuiver verschijnt, zonder
CO- of H2-lijnen, en sluit men vervolgens de kranen naar
de pomp en de vulapparaten, dan blijven de hinderlijke
trawanten bij bekoeling meest weg, en de buis kan afge-
smolten worden. Wil men echter, hetzij dat de spanning
te laag blijkt, of om eenige andere reden, na bekoeling nog
gas inlaten of uitpompen, en opent men daartoe de verbindings-
kranen, dan treden de met moeite weggewerkte H2-lijnen
soms direct weer op, en men kan van nieuws af aan weer
beginnen. Ze zijn dan echter niet meer zoo hardnekkig.

De reiniging der buizen geschiedde, door ze eerst eenigen
tijd in eene warme, geconcentreerde oplossing van kalium-
bichromaat en zwavelzuur te leggen, ze daarna herhaaldelijk
door te spoelen met gedistilleerd water, en vervolgens door
te blazen met alcoholdamp \'), eene reinigingsmethode, die
uitstekend bleek te voldoen. Na de spoeling met alcohol-
damp werden ze gedroogd, vervolgens werd het vloeispaat-
venster opgekit, en werden ze met een slijpstuk aan het
vulapparaat gezet.

Of echter, na al deze voorzorgen, het spectrum werkelijk
zuiver is, ook in het ultraviolet, de straling, waarvan het
ioniseerend vermogen vermoedelijk het sterkst zal zijn, is
moeilijk uit te maken. Hoe lastig het is eene spectraalbuis
te maken, die een werkelijk zuiver spectrum geeft, blijkt
uit de ervaringen van
Sciiumann en Lyman. Sciiumann 2)

\') Phys. zs. 11, 254, 1910.

") V. Sciiumann. Smithsonian Contr. 1413, Vol. 2!), 1903.

-ocr page 48-

beschrijft daaromtrent een en ander in zijne verhandeling
in de Smithsonian Contributions. Het gelukte hem niet,
welke voorzorgen hij ook nam, of welken vorm hij koos,
met eenige spectraalbuis een volkomen zuiver spectrum van
waterstof, zuurstof, stikstof of lucht te verkrijgen; steeds
bleef eenzelfde bijspectrum in alle gevallen bestaan. Dit
bleek te zijn een koolstofspectrum. Hij besluit ook het
hoofdstuk: «Difficulties» met de woorden: «It ought not to
go unmentioned, that all the tubes were observed with a
spectroscope, both during the cleaning and during the
photographing of the spectrum without any impurities
making themselves noticeable. This shows how little the
visible spectrum can serve as a criterium of purity in filling
a tube. The most refrangible ultra-violet is far better
adepted to the purpose, and according to my observations,
the most sensitive spectral reactions belong to the region
of the shortest waves».

Nauwkeurig volgen van de door schumann en Lyman
gegeven voorschriften en het ter harte nemen van hunne
wenken, ook betreffende de voorzorgen te nemen bij het
bereiden en overbrengen van de vulgassen, is dus eene
vereischte. En verder moet omtrent de werkelijke zuiverheid
van het spectrum het beste gehoopt worden.

De methode, volgens welke het vulgas in de spectraalbuis
gebracht werd, is ontleend aan het werk van
Baly De
toestel is geteekend in fig. 6. Van den glazen bol
B gaan
vier buizen uit, elk voorzien van eene kraan, in de figuur
aangeduid met de nummers I, II, III en IV. De eerste, I,
gaat naar de pomp; achter de kraan van II, de naar links
wijzende zijbuis, is, met een slijpstuk als verbinding, de te
vullen ontladingsbuis aangezet; III gaat recht naar beneden;
IV, naar rechts wijzend, is eene lange capillair, naar beneden
in U-vorm gebogen. Het omgebogen deel past in eene
buis P, van boven verwijd tot eene platte schaal; deze
buis P kan om het omgebogen stuk der capillair op en neer

\') Baly. Wachsmuth. Spektroskopic. blz. 308.

-ocr page 49-

bewegen, terwijl het vernauwde deel zoo lang gemaakt is,
dat de opening der capillair in den hoogsten stand van P
zich nog juist hierin bevindt. Wordt P tot in de schaal
gevuld met kwik, dan dompelt dus de mond der capillair,
als P omhoog gebracht wordt, in het kwik.

P wordt vastgehouden in eene klem. Deze klem is vast-
gezet op eene stang, bevestigd aan eene steltafel. Eene
tweede klem, aan dezelfde stang gezet, houdt eene lange
buis Q vast; deze beweegt dus met P op en neer. De buis
Q behoort bij een ander toestel en bevat het vulgas voor
de spectraalbuis. Wordt nu P zoo hoog mogelijk omhoog
gebracht, zoodat de opening der capillair zich in het ver-
nauwde deel onder het kwikniveau bevindt, en vervolgens
de buis
Q met het vulgas recht boven de capillair vastgezet
in de tweede klem, dan steekt het opstijgende been der U,
als men P en
Q gelijktijdig laat zakken, op in Q, in het
vulgas. (De capillair moet hierbij gevuld zijn met kwik,
daar anders de zich hierin bevindende lucht het vulgas zou
verontreinigen.)

Om het gas, uit de buis Q in de spectraalbuis over te
brengen, gaat men als volgt te werk.

De kranen III en IV worden gesloten, I en II geopend,
en aldus de bol B en de spectraalbuis geëvacueerd. P wordt
omhoog gebracht tot den hoogsten stand, zoodat de opening
der capillair zich onder het kwik bevindt. Opent men nu
voorzichtig de kraan IV, dan zuigt de capillair zich vol
kwik. Vervolgens wordt de buis met vulgas Q in den
toestel opgenomen en Iaat men P en Q zakken, totdat de
capillair opduikt boven het kwik in Q. Alen opent nu de
kraan in IV en sluit haar weer, als de capillair zich met
gas gevuld heeft. Brengt men nu P en O weer omhoog,
totdat de opening van de capillair door kwik is afgesloten,
en opent weer voorzichtig de kraan in IV, dan verspreidt
het gas uit de capillair zich in den bol B en aangrenzende
apparaten, terwijl de capillair zich weer vult met kwik.
Deze bewerking herhaalt men, totdat het gas in de ontladings-
buis de gewenschte spanning heeft; deze wordt aangewezen

-ocr page 50-

door een thermo-electrischen vacuummeter beschreven op
blz. 29. Eventueel kan men het gas in den bol toelaten
bij gesloten kranen I en II, teneinde het eerst te drogen,
alvorens het in de spectraalbuis en de pomp over te brengen.
Vervolgens pompt men den bol en de spectraalbuis weer
leeg, laat nieuw gas in, pompt weer leeg, en herhaalt deze
bewerking, totdat het spectrum volkomen zuiver is. De ont-
ladingsbuis wordt tijdens de vulling in een luchtbad verhit
tot ongeveer 300° om sporen van lucht van de wanden te
doen loslaten; tijdens de geheele bewerking worden ontla-
dingen doorgezonden en wordt met den spectroskoop het
spectrum gecontroleerd. Zijn alle niet tot het gewenschte
spectrum behoorende lijnen verdwenen, dan wordt het gas
op de gewenschte spanning gebracht. Indien dan bij afkoe-
ling het spectrum zuiver gebleven is, wordt de buis afge-
smolten.

Tot slot zij beschreven de wijze, waarop het vulgas in
de buis Q werd gebracht.

Aangezien hierbij caoutchoucverbindingen wellicht aanlei-
ding konden geven tot verontreiniging in het spectrum •)
waren deze in de gasontwikkelingsapparaten zooveel mogelijk
vermeden. Alleen bij het toestel ter bereiding van de water-
stof waren twee sluitingen met caoutchoucstoppen moeilijk
anders te maken. Bij het toestel, waarin het kooloxyd
en de stikstof werden bereid, vormden de ontwikkelingskolf
met zuiveringswaschflesschen één geheel van glas.

Dit, evenals het toestel voor de waterstofontwikkeling,
eindigde in een slijpstuk, waarmee het verbonden kon worden
met het apparaat, waarvan de buis Q een deel uitmaakt,

\') Schumann zegt daaromtrent in zijne reeds vroeger aangehaalde verhan-
deling: «The connections of the apparatus for the evolution of the different
gases with absorption tube would have been much easier manipulated if india
rubber could have been used .for them. But my experiments showed, that
such tubing because of its exhatations, if for no other reason, may introduce
such impurities into the tube as to render it not fit for use, giving the spec-
trum a totally different appearance.

-ocr page 51-

en dat geschetst is op pl. II fig. 7. Het bestaat uit een kruis
van glas, waarvan elke arm is voorzien van eene kraan. Is
het gesteld in den geteekenden stand, dan draagt de naar
boven wijzende arm- eene schaal, waarin, als de teekening
aangeeft, een slijpstuk. De bovenrand van dit slijpstuk is
ongeveer gelijk met den bodem der schaal; het open einde
der buis Q vormt de passende conus. De naar links en naar
beneden uitstekende armen eindigen vrij; aan den laatste
is een droogreservoir aangezet. De naar rechts wijzende
arm eindigt in een conus, waarmede het toestel aan het
gasontwikkelingstoestel verbonden wordt. Dit- laatste is
daartoe voorzien van het bij dezen conus behoorende slijpstuk.

Zijn de genoemde toestellen aldus aan elkaar gezet, dan
doet men de gasontwikkeling een aanvang nemen; het
ontwikkelde gas drijft de lucht uit. Daartoe laat men het
beurtelings door de naar boven, naar links, en naar beneden
wijzende armen uitstroomen, opdat het geheele kruis zich
vult met het gas. Is de ontwikkeling lang genoeg in gang
geweest, zoodat aangenomen mag worden, dat het uitstroomen-
de gas zuiver is \'), dan kan worden overgegaan tot vulling
der buis Q. Daartoe werd eerst de schaal gevuld met kwik;
vervolgens werd de buis Q geheel gevuld met zuivere
kwik, en in het slijpstuk in de schaal gezet. Terwijl een
krachtige gasstroom doorstroomde, werd de kraan in den
bovenarm geopend; door een zacht tikje viel een weinig
kwik naar beneden, en steeg eene gasbel op in de buis Q.
De kraan werd dan weer gesloten, het kwik, gevallen op
de kraan in den ondersten arm, werd afgetapt, eene nieuwe
hoeveelheid gas in Q toegelaten, enz., totdat deze geheel met
gas gevuld was. Daarna werd ze uit het slijpstuk gelicht en
overgebracht naar het apparaat ter vulling van de spectraal-
buis, waarbij zorg gedragen werd, dat de opening steeds
onder het kwik bleef.

\') Het geheel apparaat werd meest van te voren gevuld met het te maken
gas, op de wijze, beschreven op blz. 27. Tijdens de ontwikkeling werd het
ontwikkelde gas weer opgevangen in den gashouder, en deze zoodoende tevens
opnieuw gevuld.

-ocr page 52-

Bij de bereiding van CO en N2 was het droogreservoir
feitelijk overbodig, daar het gas reeds gezuiverd en gedroogd
door de waschvloeistoffen uit het apparaat kwam. Ten over-
vloede werd het aan de pomp nog in aanraking gelaten
met P205, alvorens het in de spectraalbuis toe te laten.

Alleen bij de waterstof deed het droogreservoir dienst.
Daar werd, daar de ontwikkeling langzamer ging, en de
druk in het ontwikkelingstoestel gecontroleerd kon worden,
daarbij het gas geene waschflesschen passeerde, het kruis
eenige malen geëvacueerd, en daarna gevuld met waterstof
uit het ontwikkelingstoestel. Was het gas lang genoeg
met het P2 05 in aanraking geweest, dan werd een weinig
in de buis Q toegelaten. Daarna werd kwik afgetapt
(de druk in het kruis moest hierbij natuurlijk grooter zijn
dan de atmosfeerspanning, daar anders lucht instroomen
zou), het kruis bijgevuld met waterstof, een nieuwe gasbel
in de buis Q ingelaten, enz. tot Q ver genoeg gevuld was.

ELECTRISCHE OPSTELLING EN METHODE DER METINGEN.

Het principe, volgens hetwelk de metingen geschiedden,
is reeds vroeger aangegeven. Het gas, dat bestraald
wordt door de stralen uit de spectraalbuis, bevindt zich
tusschen twee condensatorplaten. De eene hiervan is geladen
tot eene constante potentiaal; de andere is verbonden met
een electrometer, waardoor de lading, die zij in een be-
paalden tijd krijgt, en daarmee de stroomsterkte in het gas,
gemeten kan worden.

Bij het onderzoek werd gebruikt een CREMER-EDELMANN-
snaarelectrometer. In het midden tusschen twee vlakke
zijplaten is een geleidend gemaakte kwartsdraad van ongeveer
3 mikra diameter uitgespannen. Wordt deze op eene constante
potentiaal gehouden, verschillend van die der zijplaten, dan
staat ze, wanneer de zijplaten tot gelijke potentiaal geladen
zijn, juist in het midden tusschen beide. Bestaat echter een

-ocr page 53-

potentiaalverschil tusschen de zijplaten, dan staat de snaar niet
meer symmetrisch, doch wijkt uit naar die zijplaat, welker
potentiaal het meest verschilt van die, waartoe de snaar
geladen is. Door verandering van de spanning en de lading
der snaar, benevens door verandering van den afstand der
zijplaten, is de gevoeligheid binnen wijde grenzen regelbaar.
Het instrument heeft met al dergelijke snaarinstrumenten de
aangename eigenschap gemeen van onmiddellijke instelling,
waardoor de snelste wisselingen der potentiaal direct gevolgd
kunnen worden; verder is de capaciteit gering en verzekeren
de barnsteenisoleeringen \') steeds eene goede isolatie. Een
nadeel van de kwartssnaar, waarvan men vrij is bij eene
WoLLASTON-platinasnaar, is de verandering der gevoeligheid
van den electrometer met de temperatuur van het werkvertrek,
veroorzaakt door het verschil in uitzettingscoöfficient van de
snaar en van de metaaldeelen van den electrometer. Bij stijging
van de temperatuur neemt hierdoor de gevoeligheid af. Hier-
tegenover staat echter het voordeel der kwartssnaar om, zelfs
bij de slapste spanning, na eene uitwijking altijd correct in
den nulstand terug te keeren, wat bij eene metaalsnaar wel
eens te wenschen over laat. Een mikroskoop met oculair-
schaal stelt in staat de bewegingen der snaar te volgen,
hetzij door directe aflezing, hetzij door projecteeren. Daar
verder de ijkingskromme van liet instrument niet lineair
verloopt, wendt men bij het gebruik zoo mogelijk nul-
methoden aan.

Van de condensatorplaten van het vroeger beschreven
instrument wordt de eene (linker, zie de schematische tee-
kening op pl.
II. fig. 8) op eene constante potentiaal gehouden,
wisselend van -f- tot — 320, terwijl de ander (rechter)
vast verbonden is met een der zijplaten van den electro-
meter. De linkerzijplaat is daartoe verbonden met een
kwikpotje in een paraffineblok. Hieromheen, gelegen op
den omtrek van een cirkel, waarvan het bedoelde contact

\') De ebonietisolatie der zijplaten waarmede het instrument door de firma
Edelmann wordt afgeleverd, werd vervangen door barnsteenisolatie.

-ocr page 54-

het middelpunt vormt, zijn 10 kwikpotjes geboord. Buiten
den cirkel bevindt er zich een, dat met de aarde ver-
bonden is. Van de 10 potjes gaan geleiddraden naar de
knoppen van eene accumulatorenbatterij. De verbindingen
zijn zoodanig gemaakt, dat, als i door een sleuteltje met het
o-potje wordt verbonden,
2, 3, 4—10 resp. op de potentialen

— 20, — 40, — 80, enz. met 40 Volt opklimmend tot op

— 320 Volt zijn geladen. Door het middenpotje te verbin-
den b.v. met
7, en 1 met o, laadt men dus de linkercon-
densatorplaat op —
200 Volt; door het midden met 1, en 7
met o in contact te brengen, wordt de potentiaal der linker-
condensatorplaat -}-
200 Volt. Op deze wijze is het dus
mogelijk de condensatorplaat te laden op elke potentiaal
tusschen de genoemde grenzen, opklimmend met
20 Volt.
Tegen den messingdraad, die de rechterzij plaat verbindt met
den electrometer, rust eene messingstaaf, geisoleerd bevestigd
aan het weekijzer stukje boven den electromagneet van
eene gewone electrische bel. Deze metalen pen is met de
aarde verbonden, en wordt, door sluiten van den stroom in
den electromagneet, van den verbindingsdraad, waartegen zij
rust, afgelicht. Hierdoor wordt het systeem condensator -f-
elecrometer van nul geïsoleerd, waarna het zich, wanneer
het gas tusschen de condensatorplaten geioniseerd is, begint
te laden.

Van den electrometer zijn de niet met den condensator
verbonden zijplaat en de snaar verbonden met de kwik-
potten III en VI van een paraffineblok met
7 kwikpotten,
in de figuur genummerd van I tot VII. De middelste, I, is
aarde J); II en V en IV en VII kunnen gezamenlijk ver-
bonden worden resp. met het negatieve en positieve einde
van eene batterij van
100 WESTON-elementen. Stelt men
eene met de aarde verbonden stop in het contact der
G bat-
terij, clan zijn dus IV en VII van het paraffineblok op
-f
60 X 1.0183 Volt, en II en V op —40 X 1,0183 Volt

\') De plaatsing is zoo geregeld, dat III en IV ook beide met I verbonden
kunnen worden ter controleering van den nulstand.

-ocr page 55-

geladen. Door laksleutels, behoorend bij het paraffineblok,
kan men nu door verbinding te maken van VI met V en
III met IV, de snaar op — 40 X 1.0183, de zijplaat op
-f 60
X 1,0183 Volt laden; door VI met VII en III met II te
verbinden, en het nulcontact in de batterij op het contact
e
te stellen, laadt men de snaar op -f~ 40 X 1-0183 en de zij-
plaat op —60 X i.
oi83 Volt. De uitwijking blijft dan even
groot, en aan dezelfde zijde van de nul der schaal.

Voor werken met potentialen onder 10 Volt werd gebruikt
eene kleine batterij met 10
weston-elementen. Verbindt men
het negatieve einde daarvan met het gelijknamige einde der
groote batterij gezamelijk met de aarde, en verbindt men
verder II bv. met het 6dc contact der kleine batterij, en VII
met het positieve einde der groote (eventueel met het
positieve einde eener accumulatorenbatterij achter de
weston-
elementen geschakeld), dan laadt men door de verbindingen
III met II en VI met VII resp. de rechterzij plaat op -f- 5 Volt
en de snaar op 101.83 ( n) Volt. (Voor negatieve lading
der rechterzij plaat zet men eenvoudig de kleine batterij om,
en verbindt het positieve einde met het negatieve einde
der groote batterij gezamelijk met de aarde. De snaar
wijkt dan uit naar de andere zijde van de nul der schaal).
De aflezing geschiedde door projectie. Het beeld der snaai-
en van de oculairschaal van het afleesmikroskoop werd ont-
worpen op een scherm, en aldus de beweging van de snaar
gevolgd. Voor de belichting diende eene kleine booglamp.

Zijn nu de schakelingen gemaakt als boven beschreven,
zijn dus de snaar en de rechterzij plaat geladen tot potentialen
V\' en V, dan staat het beeld der snaar niet op de nul der
schaal, zoolang de potentiaal der linkerzijplaat van V ver-
schilt.\' Laadt men nu de linkercondensatorplaat tot eene
potentiaal, gelijknamig met V, dan zal, wanneer ontladingen
door de ontladingbuis gaan, de rechtercondensatorplaat be-
ginnen zich te laden op het oogenblik, waarop zij geisoleerd
wordt.

De snaar zet zich in beweging in de richting van de nul
der schaal, en passeert deze, als de potentiaal der linker-

-ocr page 56-

electrometerplaat rechtercondensatorplaat de waarde V
bereikt heeft. Deze tijd wordt met een arrêteerhorloge
opgenomen, en geeft eene maat voor het geleidingsvermogen
van het gas in de condensatorruimte. Het potentiaalverschil
tusschen de condensatorplaten moet steeds zoodanig gekozen
worden, dat in het gas verzadigingsstroom heerscht. De
waarde van de potentiaal wordt hiernaar geregeld.

De capaciteit van het systeem condensatorplaat -j- electro-
meter bedroeg 18 c.M. Eene ladingssnelheid van i Volt
per sec. kwam dus overeen met een stroom van 20 X io~12
Amp. in de condensatorkamer.

-ocr page 57-

HOOFDSTUK III.

Beschrijving van het onderzoek.

leidende gedachten.

In het eerste hoofdstuk werd reeds met enkele woorden
besproken, dat tot nu toe niet met zekerheid te zeggen valt,
hoe we ons de werking der ethertrillingen op de moleculen
der stof, die het afsplitsen van electroneti uit de moleculen
ten gevolge hebben, moeten voorstellen. De weg, volgens
welken een experimenteel onderzoek geleid zal kunnen
worden, ten einde licht in deze zaak te verkrijgen, is even-
eens aldaar aangegeven.

Indien namelijk, wanneer we ons beperken tot het ioni-
seeren van gassen, de splitsing van gasmoleculen in positieve
en negatieve ionen berust op een resonantieverschijnsel van
trillingen van electronen in het gasmolecuul, dan is het te
verwachten, dat de stralen, uitgezonden door een bepaald
gas in lichtenden toestand, aan datzelfde gas een grooter
geleidingsvermogen zullen geven dan. aan eenig ander gas.
Worden dus als bronnen voor de werkzame stralen gebruikt
ontladingsbuizen, gevuld met verschillende gassen, en wordt
de ionisatie onderzocht, door de bestraling teweeggebracht
in dezelfde gassen, dan zullen deze, naar het gemeten effect,
in eene bepaalde volgorde te stellen zijn, welke volgorde zal
afhangen van de gebruikte stralingsbron. Het zal te ver-
wachten zijn, dat steeds hetzelfde gas, als hetwelk de ont-
ladingsbuis vult, in sterker mate den invloed der ioniseerende
stralen zal ondervinden dan een der andere gassen.

Doch ook wanneer het absorbeerend vermogen der ver-
schillende gassen voor ioniseerende stralen wordt onderzocht,
zullen selectieve effecten te voorschijn kunnen komen. Ioni-
satie zal toch steeds gepaard moeten gaan met absorptie der
ioniseerende stralen. Indien dus een bepaald gas door de

-ocr page 58-

stralen, die het in lichtenden toestand in de GElSSLER\'sche buis
uitzendt, sterker wordt geioniseerd dan eenig ander gas, dan
zal het absorbeerend vermogen van datzelfde gas voor deze
stralen verschillen van dat voor het licht, door andere ont-
ladingsbuizen uitgezonden.

Indien derhalve de condensatorkamer gevuld wordt met
hetzelfde gas, dat zich in de ontladingsbuis bevindt, dan zal,
wanneer achtereenvolgens verschillende gassen in de absorptie-
kamer toegelaten worden, waai*onder ook datgene, dat ont-
ladingsbuis en ionisatieruimte vult, de absorptie het sterkst
bevonden worden, indien alle drie de afdeelingen van het
onderzoektoestel dezelfde gassoort bevatten; echter zal, bij
vulling der absorptiekamer met een der andere gassen, dit zich,
wat betreft zijn absorbeerend vermogen voor de ioniseerende
stralen, in dit geval neutraal betoonen. Verder zal steeds,
onverschillig of het gas in de ontladingsbuis en de
ionisatiekamer hetzelfde is of niet, wanneer het gas in de
absorptiekamer verschilt van dat in de ionisatiekamer, het
gas in de eerstgenoemde kamer zich indifferent betoonen
ten opzichte van de, in het betreffend geval ioniseerende
stralen. Alleen wanneer - hetzelfde gas de absorptie- en
ionisatiekamer vult, zullen we bijzonderheden in de absorptie
kunnen verwachten.

Bovenstaande redeneering geldt echter alleen voor het
geval, dat de absorptie een gevolg is van de teweeggebrachte
ionisatie. Veroorzaken de ioniseerende stralen chemische
omzettingen in het gas, of verwarming, dan zal eene sterke
absorptie geenszins voorwaarde voor eene sterke ionisatie
behoeven te zijn.

PROGRAM DER WAARNEMINGEN.

Met bovenstaande overwegingen moet rekening gehouden
worden bij het opstellen van een program der waarnemingen,
die zullen moeten uitmaken, of de te verwachten selectieve
effecten zich al of niet voordoen.

Bepaling van de grootte van het ioniseerend effect van

-ocr page 59-

de straling van enkele gassen op dezelfde gassen, onder
geheel dezelfde omstandigheden in de absorbeerende gas-
lagen tusschen stralingsbron en bestraald gas zou op zichzelf
voldoende zijn ter beantwoording der gestelde vraag, althans
wat betreft de ionisatie; bij de rangschikking der waarnemingen
moet dan zorg gedragen worden, dat alle combinaties tusschen
de stralende gassen en onderzochte gassen in de lijst der
te verrichten waarnemingen voorkomen. Interresant zal het
echter zijn, het onderzoek ook uit te breiden tot absorptie-
waarnemingen, daar, bij het onderzoek naar de absorptie
der gassen, waarin ionisatie van liet gas de eenige oorzaak
der absorptie is, eveneens selectieve verschijnselen te voor-
schijn moeten komen, wanneer deze bij het effect gevonden
zijn. Het aantal waarnemingen zal dan door het grooter
aantal mogelijke combinaties tusschen stralend gas, absor-
beerend gas en geioniseerd wordend gas natuurlijk belangrijk
toenemen.

KEUZE DER ONDERZOEKGASSEN.

Voor gassen, die bij langdurig doorgaan der ontladingen
in de spectraalbuis geen verandering ondergaan, is bovenge-
noemde uitbreiding van het aantal te verrichten waarnemingen
geen bezwaar. Immers eene voorwaarde voor vergelijkbare
resultaten is in de eerste plaats, dat de toestand der stra-
lingsbron tijdens de waarnemingen niet verandert. Doordat
echter slechts een gering aantal gassen aan dezen eisch
voldoet, is de keuze der gassen, waarmee een onderzoek als
het bovenbedoelde mogelijk is, beperkt. Onder invloed der ont-
ladingen toch gaan sommige enkelvoudige gassen (02 \'), Cl2) 2)
verbindingen aan met het metaal der electroden. Samen-
gestelde gassen splitsen zich in hunne componenten 2). Voor
zoover deze componenten vaste stoffen zijn, zetten ze zich
als een beslag tegen de wanden der buis af, terwijl het

-ocr page 60-

gasvormig bestanddeel, als het de eigenschap, heeft zich met
het metaal der electroden te verbinden, in dien vorm uit de
buis verdwijnt. Er ontstaat dus eene zelfevacueering, die de
buis na korten tijd voor verder onderzoek ongeschikt maakt,
en die eene oorzaak is, dat de waarnemingen moeilijk
onderling vergelijkbaar zijn, tenzij ze onmiddellijk na elkaar
worden gedaan.

Aangezien dit verschijnsel zich niet voordoet bij waterstof
en stikstof, werden deze beide gassen voor het onderzoek
gekozen, benevens kooloxyd. In dit laatste gas is welis-
waar storing door zelfevacueering te verwachten ; door bij-
zondere maatregelen werd echter getracht den invloed hier-
van zoo gering mogelijk te maken.

Het effect werd gemeten op dezelfde drie gassen, benevens
op lucht en zuurstof. Tevens werd de absorptie der vijf gassen
bestudeerd. Alleen de waterstofbuis gaf bij langdurig ge-
bruik genoegzaam constante resultaten, om de waarde van
het effect door de verschillende gassen als absorbeerende
media te kunnen bestudeeren, en tevens de absorptie onder
veranderende omstandigheden in de ionisatiekamer te kunnen
bepalen. Bij de stikstofbuis was het effect zeer gering, terwijl
in de kooloxydbuis bij de beoordeeling der resultaten reke-
ning gehouden moet worden met de zelfevacueering.

Aan den anderen kant echter heeft de zelfevacueering der
kooloxydbuis de aandacht gevestigd op eene bijzondere wer-
king, die schijnt uit te gaan van het directe katliodelicht.
Toen bij het leeger worden der buis, het licht om de kathode
zich meer en meer uitbreidde, veranderde het geheele karakter,
zoowel van de waargenomen ionisatie, als van de absorptie.
De beschrijving dezer verschijnselen zij tot later uitgesteld.

FOUTENBRONNEN.

Bij de voorloopige7 onderzoekingen deden zich enkele
moeilijkheden voor, die door veranderingen in de opstelling
en in de inrichting der gebruikte toestellen, grootendeels
konden worden overwonnen. Zeer moeilijk bleek het echter

-ocr page 61-

de oorzaak van somtijds plotseling zich voordoende, soms ge-
leidelijk verloopende veranderingen in de ontladingsbuis, zich
uitend in veranderingen in het ioniseerend effect, op te sporen
en met daaruit voortvloeiende storingen rekening te houden.

Het effect bleek in het algemeen evenredig met de stroom-
sterkte in de ontladingsbuis te veranderen ; deze werd daarom
geregeld gecontroleerd. Daar echter veranderingen voor-
kwamen, waarvan de oorsprong niet eenvoudig uit toe- of
afname der stroomsterkte in de buis te verklaren was, werd
bij de laatste waarnemingen ook de spanning aan de elec-
troden nagegaan, en de invloed der zelfevacueering bestu-
deerd door middel van een aangesmolten thermo-electrischen
vacuummeter aan de ontladingsbuis. Om de fouten tengevolge
van het laatste verschijnsel zooveel mogelijk te beperken,
werd de buis voorzien van een reservoir van 10 maal den
inhoud der ontladingsbuis zelve. Werd eene daling der
gasspanning merkbaar aan vermindering der stroomsterkte,
of aan veranderingen in de sterkte van den thermostroom
van den vacüummeter op de buis, dan werd getracht deze
verandering te compenseeren door, door verwarmen van het
gas in het reservoir, den gasdruk in de buis weer te doen
stijgen. Eene koperen buis, passend om het reservoir, en
omwonden met eene verwarmingsspiraal, gaf hiertoe ge-
legenheid.

Van waarnemingen om uit te maken, in hoeverre het
ioniseerend vermogen der straling afhangt van de gasspanning
in de ontladingsbuis, vinden we alleen melding gemaakt
in het laatste artikel van
Palmer \'). Volgens hem be-
draagt de gunstigste spanning in de ontladingsbuis voor
waterstof i m.M.; indien de druk in de ontladingsbuis van
lager waarden stijgt tot i m.M., neemt het effect snel toe,
om vervolgens langzaam af te nemen, indien de druk verder
toeneemt van i tot 10 m.M.2)

\') Phys. Revicw 14, 1, 1911.

\') Deze aanwijzingen kwamen ons echter eerst in handen, toen het
experimenteele deel van het onderzoek was geëindigd.

-ocr page 62-

De onder beschreven waarnemingen bevestigen het boven-
staande. Kleine veranderingen in de gasspanning bij een
gasdruk van omstreeks i m.M. bleken werkelijk grooten
invloed op het bedrag van het effect te hebben. Wanneer
de ontladingsbuis om eene of andere reden na eene reeks
waarnemingen moet worden geopend en opnieuw gevuld, is
het daarom slechts dan te verwachten, dat herhaling der-
zelfde waarnemingen tot hetzelfde quantitatieve resultaat zal
leiden, indien de gasspanning nauwkeurig weer dezelfde
waarde heeft. De onderlinge verhouding der quantitatieve
uitkomsten zal echter niet mogen veranderen. Aangezien de
thermo-electrische vacuummeter bij vulling met waterstof
eerst gevoelig wordt bij vacuuin lager dan i m.M., was het
moeilijk, bij opnieuw vullen van eene buis, juist dezelfde
spanning hierin weer te herstellen.

Verder is het niet gemakkelijk te beoordeelen, in hoeverre
verontreinigingen in de spectraalbuis invloed zullen hebben
op de intensiteit der uitgezonden straling. Zoo gelukte
het bij de laatste waterstofvullingen niet, de groene kwik-
lijn uit het spectrum weg te krijgen. Bij evacueeren tot
hoogvacuum tijdens de vulling bleven, als van het water-
stofspectrum alleen nog slechts Ha en II/5 overgebleven
waren, steeds de kwiklijnen in den spectroskoop zichtbaar.
Kleine hoeveelheden kwikdamp of zuurstof hebben grooten
invloed op de intensiteit van het zichtbare waterstofspectrum \').
Hoewel de onderstellingen, waarvan bij het verrichte onder-
zoek werd uitgegaan, doen vermoeden, dat de straling der
kwiklijnen in de onderzochte gaSsen weinig ionisatie zal
teweegbrengen, kan de aanwezigheid van kwikdamp op het
waargenomen effect toch een grooten invloed gehad hebben,
wanneer de intensiteitsverzwakking, die ze met zich brengt,
zich ook, en wellicht in versterkte mate, doet gevoelen in
het ultraviolet.

Van veel belang bleek het verder, dat de stroomsterkte
in dtf ontladingsbuis constant bleef. Onregelmatigheden in

\') P. Lewis, "Wied. Ann. 69, 308, 1899.

-ocr page 63-

de stroomsterkte deden onmiddellijk hun invloed gevoelen
op het waargenomen effect. Eerst nadat bij het vooronder-
zoek de mechanische interruptor van het inductorium ver-
vangen was door den stemvorkinterruptor met waterspoeling,
beschreven op blz. 23, werd het mogelijk nauwkeurige en
betrouwbare waarnemingen te doen. Werd eenzelfde waar-
neming eenige malen direct na elkaar herhaald, dan ver-
schilden de uiterste waarden zelden meer dan 3 °/0 van
het gemiddelde. Hoe regelmatiger de stemvork trilde, hoe
constanter het effect.

Om nauwkeurige resultaten te verkrijgen was het verder
noodig de ontladingen tijdens de waarnemingsreeksen voort-
durend te laten doorgaan. De eerste oogenblikken na sluiting
was de stroom in de buis het sterkst, daarna daalde hij tot
eene constante waarde. Kleine schommelingen waren met
verstellen van het kwikcontact van den interruptor gemak-
kelijk bij te regelen. Bij herhaling van eenzelfde waarne-
mingsreeks, bijv. van eene bepaling van het verloop van het
effect, of van de absorptie, bij afname der spanning in het
onderzochte gas, eenige malen achtereen, lagen de controle-
waarnemingen steeds voldoende nauwkeurig op de kromme
lijn, die in de graphische voorstelling de resultaten van de
waarnemingsreeksen aangaf. x

In het effect waren verder langzaam verloopende ver-
anderingen waar te nemen. De meest betrouwbare waar-
nemingen werden gedaan, als de buis eenige uren in werking
geweest was. In de eerste gebruiksuren steeg bij de
waterstof buizen de electrodenspanning, bij constant gehouden
stroomsterkte, langzaam tot eene waarde ongeveer 50%
boven de beginwaarde; deze stijging der spanning ging
niet alijd gepaard met eene stijging van het effect. Ver-
volgens bleef de spanning langen tijd constant. In dit
stadium werden de best vergelijkbare waarnemingen verricht.

Herhaalde controlewaarnemingen waren steeds noodig om
het bedrag der langzaam verloopende veranderingen vast
te stellen, ten einde hiermee rekening te kunnen houden
bij de beoordeeling der uitkomsten.

-ocr page 64-

Dezelfde veranderingen deden zich ook voor bij de
stikstof- en kooloxydbuizen. Bij de eerste vertoonde zich
eene langzame afname der stroomsterkte en eene daarmee
gepaard gaande vermindering van het effect; bij de tweede
deed zich hetzelfde verschijnsel voor, dat hier echter samen-
gaat met de vermindering van den gasdruk in de buis
door zelfevacueering.

Laatstgenoemd verschijnsel werd niet waargenomen in
de waterstof buizen. In de laatstgebruikte waterstofbuis met
vacuummeter was na 12 tot 15 gebruiksuren geen merkbare
verandering der gasspanning te constateeren. De eenige
stikstofbuis, waarmede gewerkt is, was niet van een vucuum-
meter voorzien. Toch duidde eene langzame uitbreiding
van het kathodelicht en eene verzwakking der stroomsterkte
op veranderingen in de buis. Bij kooloxyd gaf de aan-
wijzing van den vacuummeter zichtbaar de langzame daling
der gasspanning aan. Na, naar schatting, 15 gebruiksuren
was de gasdruk van 1 in.M. afgenomen tot 0,25 m.M.

Dat in de waterstof buizen toch veranderingen plaats
vinden, bewees de laatstgebruikte buis zonder reservoir. De
gasspanning bedroeg bij dichtsmelten ongeveer 1,5 m.M.
Na circa 8 gebruiksuren begon kathodeverstuiving zicht-
baar te worden; na 2 uur verder gebruik was de
glaswand om de kathode met een ondoorzichtigen metaal-
spiegel bedekt.

Een laatste verschijnsel, waarop tenslotte de aandacht
dient gevestigd, en dat mede tot verkeerde beoordeeling
der resultaten aanleiding zou kunrien geven, zijn aanslagen
op, of veranderingen in de vloeispaatplaatjes. Het vloei-
spaatvenster, dat de waterstof buizen afsloot, en dat reeds
bij de voorloopige waarnemingen dienst gedaan had, was
op den, naar de binnenzijde der ontladingsbuis gekeerden

\') Hierbij dient echter vermeld, dat de vacuummeter, die bij ongeveer
i m.M. spanning in waterstof het gevoeligst was, bij het aansmclten stukging.
De andere vacuummeter, die toen opgezet moest worden, stelde, bij de gegeven
omstandigheden niet in staat spanningsveranderingen kleiner dan 5 % met
zekerheid aan te wijzen.

-ocr page 65-

kant, blauw geworden en vertoonde een sterk blauw gekleurd
vlekje, juist onder de capillair. De kitranden (bij meer dan
eene buis had het plaatje dienst gedaan) teekenden zich
duidelijk af als grenzen der verkleuring. Daar polijsten de
blauwe kleur niet deed verdwijnen, hebben we hier dus
niet met een beslag, doch met eene oppervlakteverandering
van het vloeispaat te maken. Bij doorvallend licht was
het plaatje helder, bij opvallend licht fluoresceerde het blauw.

Na eene langdurige serie waarnemingen met eene water-
stofbuis in het glazen apparaat (pl. I fig. i) vertoonde zich
verder bij hetzelfde plaatje een eigenaardig beslag op de
buitenzijde van het venster. Bij reflex was een scherpe rand
zichtbaar, die juist de geometrische schaduw van den kitrand
volgde. Door oppoetsen verdween deze rand.
Palmer maakt
in zijn laatste publicatie melding van soortgelijke aanslagen.

Het sluitvenster der stikstofbuis was geheel onveranderd
gebleven; het onderzoek hiermede had trouwens weinig
langer dan 6 tot 8 uur geduurd. Op dat der kooloxydbuis
had zich aan den binnenkant een dun, bruin beslag gevormd,
dat zich gemakkelijk door oppoetsen liet verwijderen \').

voorloopige waarnemingen.

\\

Het vooronderzoek werd verricht met het toestel beschre-
ven op blz. 24 en geschetst op pl. I fig. 2. Nadat met een
toestel van den daar geteekenden vorm met kwartslens en
een kwartsplaatje als sluitvenster der ontladingsbuis, het
bestaan van het ioniseerend effect op lucht was aangetoond,
en geconstateerd, dat het toenam bij afname der drukking
in de onderzochte lucht, werd overgegaan tot het maken
van een tweede, dergelijk apparaat, waarin eene vloeispaatlens
en een vloeispaatvenster de plaats van de kwartslens en het
kwartsvenster innamen.

Met dit laatste toestel zijn weinig betrouwbare resultaten

\') Ook de capillair der CO-buis bedekte zich met een zichtbaar zwaarder
wordend bruin beslag.

-ocr page 66-

bereikt. Toch zijn de waarnemingen, ermee verricht, niet
zonder waarde geweest voor het vervolg van het onderzoek.

Bestudeerd werd alleen het effect teweeggebracht door
waterstofstraling. Bij de eerste vullingen der spectraalbuis
lukte het niet een waterstofspectrum te krijgen, vrij van
vreemde lijnen. Steeds bleven de koolstofbanden en de kwik-
lijnen als verontreinigingen in het spectrum bestaan. Eerst bij
de derde vulling, volgens de in het vorige hoofdstuk beschre-
ven methode, werd een werkelijk zuiver waterstofspectrum ver-
kregen. De gasspanning bij het afsmelten was niet nauwkeurig
bekend, doch zal naar schatting ongeveer 2 m.M. geweest zijn.

Vele onvolmaaktheden der opstelling zijn bij deze waar-
nemingen aan het licht gekomen; vele ervaringen werden
opgedaan aangaande te vermijden fouten. Het toestel werd
tenslotte vervangen door het glazen apparaat (pl. I fig. x),
omdat de leeren flenzen geen blijvende sluiting van de
absorptiekamer waarborgden. Aangezien bleek, dat kleine
lekken grooten invloed hadden op de uitkomsten der waar-
nemingen, werd het noodig geoordeeld, de opstelling zoo
in te richten, dat de druk in de beide ruimten tot de ge-
ringste spanningswaarden nauwkeurig te controleeren zou
zijn. De waarnemingen met het nieuwe toestel, die aan-
toonden, dat de absorptie van lucht merkbaar wordt bij
spanning van 0,5 m.M, en sterk toeneemt als de druk stijgt
boven 1 m.M., bewezen, dat, zonder eene gegarandeerd
goede sluiting der absorptieruimte, geene vergelijkbare waar-
nemingen mogelijk zijn.

Daar gemeend werd, dat de oorzaak van zich voordoende
onregelmatigheden mede te zoeken kon zijn in de ontladings-
buis, werd deze bij het vooronderzoek met het toestel met
de vloeispaatlens tweemaal opnieuw gevuld. Alleen na de
laatste vulling, als reeds boven is meegedeeld, was het
spectrum werkelijk zuiver. Het effect betoonde zich bij de
tweede vulling het sterkst; ook was de stroomsterkte in de
buis ditmaal grooter dan bij de laatste vulling \'). Hieruit

\') Bij de waarnemingen met de eerste vulling werd de stroomsterkte niet
gecontroleerd.

-ocr page 67-

kan worden opgemaakt, dat bij de tweede vulling de gasdruk
waarschijnlijk grooter geweest is, dan de beide andere keeren.

Het onderzoek bepaalde zich tot het meten van het effect
op lucht en waterstof van atmosfeerspanning; verder werd
het verloop van het effect bij afname der spanning der
onderzochte lucht bestudeerd, en de grootte der absorptie
van lucht nagegaan bij verschillende spanningen. Tevens
werd de geringe absorptie van waterstof van atmosfeerdruk
geconstateerd. Alleen op het laatst kwam het tot een
vergelijkend onderzoek naar het effect op zuurstof, stikstof,
waterstof en kooloxyd. Aangezien we hier met werkelijk
zuivere waterstofstraling te maken hebben, zijn alleen deze
waarnemingen van het vooronderzoek van waarde in verband
met de resultaten van de later mede te deelen onder-
zoekingen. Dank zij de vervanging van den gewonen
interruptor van het inductorium door den stemvorkinterruptor,
was de nauwkeurigheid, bij deze waarnemingen bereikt,
gelijk aan die, bij de later verrichtte. De absorptiekamer
was verbonden met de Gaedepomp; deze werd tijdens de
waarnemingreeksen, door een motor blijvend in werking ge-
houden. In de ionisatiekamer werd de druk verlaagd met
de Gerykpomp; de laagste drukking, waarbij metingen van
het effect werden gedaan, bedroeg 2 m.M.

Het resultaat van deze waarnemingen was, dat in de ionisatie
van waterstof, stikstof en kooloxyd weinig verschil was te
bespeuren. Het effect was van dezelfde orde, en nam
langzaam en geleidelijk toe, indien cle druk werd verlaagd
van atmosfeerspanning tot 2 m.M. De toename was in
waterstof geringer dan in de beide andere gassen; bij
hooger waarden van den druk werd de waterstof sterker,
bij lagere minder sterk geioniseerd. De zuurstof gedroeg
zich echter geheel anders. Het effect op dit gas, was,
vergeleken met dat op de andere gassen bij atmosfeer-
spanning zeer gering (0,1 %), terwijl het met afname van
den gasdruk veel sneller toenam. Bij 2 m.M. verschilde de
ionisatie in zuurstof, wat orde van grootte betreft, niet meer
van die, teweeggebracht in waterstof, stikstof en kooloxyd.

-ocr page 68-

Verschillende waarnemingsreeksen gaven overigens te zeer
verschillende uitkomsten, dan dat ze als quantitatief betrouw-
baar kunnen worden geboekt. In hoeverre absorptie in de
absorptiekamer hieraan schuld heeft, is moeilijk uit te maken.
De toename van het effect met afname van den gasdruk in
de ionisatiekamer bleek echter telkens op dezelfde wijze te
verloopen. De grootte van de gemeten stroomsterkte in den
condensator bedroeg bij waterstofvulling 100 X 10 ~ 12 Amp.
bij 700 m.M., tot 300 X 10 ~ 12 Amp. bij 3 m.M..

definitieve resultaten.

Het vooronderzoek had geleerd, aan welke eischen het toe-
stel voor de waarnemingen in de eerste plaats moest voldoen.
Daar bij de vroegere proeven ter bepaling van het bedrag
van het effect en van de absorptie in lucht gebleken was,
hoe groote veranderingen beide ondergaan bij geringe ver-
anderingen van den gasdruk, en wel voornamelijk bij zeer
lage spanningen, was zekerheid omtrent goede slniting der
beide kamers een allereerste vereischte. Tevens moest de
gasdruk steeds tot het hoogst bereikbare vacuum zuiver te
controleeren en gemakkelijk te bepalen zijn. De thermo-
electrische vacuummeter bleek hiervoor een ideaal hulpmiddel.

.De uitkomsten met het glazen apparaat (pl. I fig. i)zijn,
wegens de gewijzigde omstandigheden, a priori kleiner te
verwachten dan die met het vorige toestel verkregen.
Terwijl bij het koperen toestel door de vlakke condensator-
platen het electrisch veld in de geheele bestraalde ruimte
homogeen was, was dit in de \'ionisatiekamer van het
apparaat \'^glazen, niet het geval. Door den gebogen vorm
der electroden dringen de krachtlijnen zich hier meer samen
aan de randen der platen, en zal dus het veld tusschen de
randen het sterkst zijn. Ook is de hoeveelheid werkzeime
straling, die in de ionisatiekamer kan doordringen, geringer.
Bij het koperen toestel zijn de afmetingen van het mica-
diafragma ten opzichte van die van de vloeispaatlens zoodanig,
dat Vs van het licht, opgevangen door de lens, toegelaten
wordt in de condensatorkamer. Daar de oppervlakte van de

-ocr page 69-

lens zich verhoudt tot de grootte van het vloeispaatvenster,
waardoor het licht in de condensatorkamer van het glazen
apparaat wordt toegelaten, als 25 tot 1, komt dus bij het
nieuwe toestel 3 maal minder licht in de ionisatiekamer dan
bij het oude. Daar verder de ionen eene veel dikkere
gaslaag te doordringen hebben, alvorens de condensatorplaten
te bereiken, zullen door recombinatie meer ionen verloren
gaan, en dus minder hunne lading aan de condensatorplaten
afgeven. Vooral bij sterk absorbeerende gassen, wanneer
de ionisatie bij hooger spanningen beperkt blijft tot de
gaslagen onmiddellijk achter het vloeispaatvenster, zullen
genoemde invloeden zich sterk op het effect doen gelden.

Het vermoeden, dat de waargenomen effecten met het
nieuwe toestel kleiner zouden zijn, werd in werkelijkheid
bevestigd gevonden. De maximaal gemeten stroomsterkten
in de condensatorkamer van het nieuwe toestel bij water-
stofstraling, onder gelijke omstandigheden wat betreft de
vulling van absorptie- en ionisatiekamer als in het vorige
apparaat, bedroegen 10 tot 20 X 10 ~ 12 Amp., dus slechts
10 o/0 van het vroeger gevonden effect. Of echter de om-
standigheden ook in de ontladingsbuis, die bij de laatst-
bedoelde waarnemingen als stralingsbron dienst deed, vol-
komen dezelfde waren, namelijk, of de gasspanning daarin
dezelfde waarde had, en in hoeverre een mogelijk verschil
hierin de oorzaak van de kleinere uitkomsten\'kan zijn, is
moeilijk uit te maken. Helaas paste de laatstgebruikte water-
stofbuis van het vorige toestel niet in het nieuwe.

Enkele eigenaardigheden, die zich bij het oude toestel
hadden voorgedaan, werden bij het nieuwe teruggevonden.
Zoo bleek ook hier het effect verschillend naarmate de
linkercondensatorplaat 2) op positieve of negatieve potentiaal

\') Gemiddeld 3 & 4 maal zoo dik.

\') Wanneer in het vervolg gesproken wordt, van linker- en rechtercondensator-
plaat, of linker- of rechterzijplaat van den electrometer, hebben deze aanduidingen
betrekking op de schematische tcekening pi. II fig. 8. De rechtercondensatorplaat,
verbonden met de linkerzijplaat van den electrometer, is dus het systeem, dat zich
laadt, indien liet gas een gclcidingsvcnnogen krijgt onder invloed der bestraling.

-ocr page 70-

werd gehouden. In het laatste geval was het effect geringer.
De verhouding was bij beide toestellen ongeveer gelijk; ze
wisselde tusschen 2h en 3A en bleek niet te verschillen voor
de vijf onderzoekgassen. Indien de rechterplaat werd geiso-
leerd, terwijl de linker op potentiaal nul werd gehouden,
verkreeg zij geene lading, noch positieve, noch negatieve,
wat bewijst, dat lichtelectrisch effect slechts een geringen
invloed kan hebben gehad.

In het nieuwe toestel werd verder opgemerkt, dat het
effect in de condensatorkamer eenigszins afhankelijk was
van de stroomrichting in de ontladingsbuis. De gemeten
ionisatie bleek grooter wanneer de electrode in de buis, die
de capillair omvatte, kathode was T), doch zelden meer dan
omstreeks 10%. Bij omgekeerde stroomrichting echter bleek
het effect in het algemeen constanter.

De volgende bladzijden bevatten eene beschrijving van
de resultaten bereikt met een onderzoek naar de ionisatie,
teweeggebracht door de straling van twee waterstof buizen,
gevuld bij verschillende spanningen ; verder van eene stik-
stofbuis en van twee kooloxydbuizen. Met de waterstofbuizen
en de laatstgebruikte kooloxydbuis werd ook de absorptie der
verschillende onderzoekgassen bestudeerd. De omstandig-
heden in de ionisatiekamer waren, bij de absorptiewaarne-
mingen met de laatstgebruikte waterstof- en kooloxydbuis,
dezelfde; hierin was lucht van zeer geringe spanning. Bij
de effectwaarnemingen met de tweede waterstofbuis2), de
kooloxydbuis en de stikstofbuis werden de omstandigheden
in de absorptiekamer gelijk gehouden. Hierin was meest
lucht van zeer lage spanning (beneden 0,01 m.M.). Indien

j

\') Daar het toestel steeds werd gebruikt in den stand, waarin het is ge-
teekend op pl. I fig.
i en 4, zal voortaan over de bovengenoemde electrode
worden gesproken als «onderste» electrode. Bovenbeschreven stroomrichting in
de ontladingsbuis, zal verder om lange omschrijvingen te vermijden, worden
aangeduid met »kathode onder», in tegenstelling met «kathode boven».

a) "Wanneer in het vervolg de term «eerste • of «tweede» waterstofbuis herhaald
zal worden, zal met de «eerste» steeds bedoeld zijn, die, waarin de gasdruk het
hoogst, namelijk 1,2 m.M. was. In de «tweede» bedroeg de gasdruk 1 m.M.

-ocr page 71-

echter, zooals een enkele maal voorkwam bij effectbepalingen
na absorptiewaarnemingen, zich andere gassen in de absorptie-
kamer bevonden werd de spanning hierin zoo laag gemaakt,
dat de werkzame stralen niet geabsorbeerd werden. De
waarnemingen waren in hoofdzaak gericht op het opsporen
van selectieve effecten, in de ionisatie zoowel als in de
absorptie. Met de eerste waterstof buis is eene lange reeks
waarnemingen gedaan. Effect- en absorptiebepalingen, bij
zooveel mogelijk verschillende combinaties tusschen de gassen
in ionisatie- en absorptiekamer werden verricht, ten einde
wellicht ook op die wijze het eventueel bestaan van selectieve
effecten te kunnen aantoonen.

Tevens werd ernaar gestreefd langs dezen weg een mo-
gelijk verband tusschen ionisatie en absorptie te vinden.

METINGEN VAN DE TEWEEGGEBRACHTE IONISATIE.

De verwachting, dat het onderzoek selectieve effecten in
de ionisatie van gassen zou aantoonen, is niet uitgekomen.
Zoowel bij de waterstofstraling, als bij de stikstof- en kool-
oxydstraling werd eene afhankelijkheid van het effect van
den gasdruk gevonden, terwijl de onderlinge verhouding
van het effect op de verschillende gassen eveneens met den
gasdruk veranderlijk bleek. De grootte van dezexonderlinge
verhouding onder verschillende omstandigheden is gegeven
in de bijgevoegde tabel
ï).

Deze geeft aan, dat bij hoogcr waarden van den gasdruk
de waterstof in alle gevallen het sterkst wordt geïoniseerd,
vervolgens kooloxyd, stikstof, lucht, zuurstof. Bij daling van
de spanning in het onderzochte gas verandert de verhouding.
Wat betreft het toenemen van het effect in elk der gassen
bij afname der spanning kan worden opgemerkt, dat de lijn,
die in de graphische voorstelling het verloop der genoemde
verandering aangeeft, bij alle gassen een, bij hooger druk-
waarden langzaam, bij lagere in steilheid toenemend, stijgend
verloop heeft. Bij zeer lagen gasdruk heeft eene kleine

\') Bladz. 58.

-ocr page 72-

afname van den druk eene groote verandering in het effect
tengevolge.

Bij alle waarnemingen moet echter zooveel mogelijk zorg
gedragen worden, dat de sterkte van het electrisch veld
tusschen de condensatorplaten steeds zoodanig blijft, dat de
gemeten stroomsterkte in de ionisatiekamer verzadigings-
stroom is. Vergrooting van het effect door stootioniseering
kan bij lagen gasdruk licht tot verkeerde gevolgtrekkingen
leiden. Wel werd steeds hierop gelet, en het potentiaalver-
schil tusschen de condensatorplaten steeds zoo laag gehouden,
dat vergrooting der ionisatie door genoemde oorzaak niet
dan zeer gering kon zijn. Waarnemingen, om de gunstigste
spanningswaarde in het electrisch veld te bepalen, waardoor
de kans op dergelijke fouten, waardoor te groote effecten
gemeten zouden worden, zoo gering mogelijk zou zijn, wezen
echter tevens op eene andere moeilijkheid. De stroomsterkte
in den condensator bleek namelijk bij lagen druk in het onder-
zochte gas zeer afhankelijk van de sterkte van het electrisch
veld. De kromme lijn, die het verloop der verandering van
de stroomsterkte in den condensator met verandering van
het potentiaalverschil tusschen de platen aangaf, naderde bij
afnemenden gasdruk tot eene kromme met een buigpunt;
de stroomsterkte, correspondeerend met dit buigpunt is dan
verzadigingsstroom \'). Aangezien met afname van den gas-
druk zoowel het verloop van deze lijn, als de ligging van
het buigpunt op de kromme, veranderen, en daar tevens
bovenbedoelde kromme lijn in de verschillende gassen anders
verloopt, is aan de verhoudingsgetallen voor i m.M. en
hoogvacuum in de tabel op blz. 58 niet hetzelfde gewicht
toe te kennen, dat toekomt aan de getallen, betrekking
hebbend op de verhouding van het effect bij hoogeren
gasdruk. Genoemde invloeden hebben namelijk tot gevolg,

\') Townsend verkreeg gelijke resultaten bij een onderzoek, ten doel hebbend
de verschijnselen der ioniscering door ionenstoot te bestudeeren, indien het gas,
(lucht, koolzuur en waterstof) werd geïoniseerd door Röntgenstralen.
Phil. Mag. (6) 1, 189, 1901.

-ocr page 73-

dat het verloop der verandering in elk der gassen met afname
van den gasdruk, bij lager waarden hiervan meer afhankelijk
wordt van de sterkte van het electrisch veld in den conden-
sator. Bij te sterk veld neemt het effect toe tot een maximum
en neemt daarna weer af; de gasdruk, correspondeerend met
het maximum, wordt bepaald door de veldsterkte en komt
overeen met den druk, waarbij in de gegeven omstandig-
heden de invloed der stootioniseering maximaal verwacht
kan worden

Aangezien bleek, dat bij 60 tot 80 Volt potentiaalverschil
tusschen de condensatorplaten geen verschijnselen zich voor-
deden, die wezen op eene storing tengevolge van stootioni-
seering, terwijl bij deze veldsterkte bij hooger gasdruk steeds
verzadigingsstroom bleek te bestaan, geven de verhoudings-
getallen in de tabel de resultaten van waarnemingen, gedaan
bij een constant veld van 80 Volt in den condensator. De
linkerplaat werd steeds geladen op -)- 80 Volt. Waarne-
mingsreeksen, waarbij de linkerplaat op -f- 40 Volt werd
gehouden, gaven geringer uitkomsten. Toch bleek van
500 m.M. tot lioogvacuum in beide gevallen eene constante
verhouding van het effect te bestaan; de kromme lijnen, die
het verloop met afname van den gasdruk in de graphische
voorstelling aangaven, liepen evenwijdig.

De istc, 2de en 3de kolom van de tabel hebben betrekking
op de verhouding van het effect gemeten resp. in waterstof,
kooloxyd en stikstof tot dat, waargenomen in de beide andere
gassen, waarvan eveneens de straling is onderzocht. De 4de
kolom geeft de verhouding van het effect in waterstof tot
dat in lucht en zuurstof.

In de 5de kolom zijn de absolute waarden der stroom-
sterkten gegeven, gemeten in waterstof. De getallen zijn
geïnterpoleerd en hebben niet betrekking op waarnemingen,
juist\' bij de genoemde drukwaarden gedaan. De omstandig-
heden in de absorptieruimte waren steeds dezelfde; de gas-
druk hierin was steeds zoo laag, dat geen absorptie der
werkzame stralen merkbaar was.

\') Townsend, 1. c.

-ocr page 74-

Verhouding
van het ge-
meten effect

H,

CO

H,
Nj

CO
H,

CO
Nj

N,
H,

N,

CO

H,

lucht

H,

o,

Absolute waarde
van het effect op
waterstof.

voor

waterstofstraling, gasspanning 1,2 m.M.

bij 500 m.M.
400 „

3°° »
200 „
100 „
20 „
10 „
1,0 „
hoogvac.\')

1,17
1,46
1,66
1,60
1,21
0,77
0,75
0,82
0,94

1,17
1,46
1,66
1,60
1,21
0,77
0,80 .
0,60
0,52

0,855

0,685
0,603
0,625
0,826

1,30
i,33
1,21
1,06

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

0,971

o,733

0,530

0,855

0,685

0,603

0,625

0,826

1,30

1,25

1,67
1,92

1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,03
1,36
1,89

6,90
5,23
4,37
3,99
4,05

2,00
1,63
0,78
0,68

55,20

47,04\'
44,10
33,30
24,90
8,70

4,55
• 2,01
o,97

3,1 X 10-" Amp.
4,3 X
10-" „
5,6
X 10-" „
6,9 X IO-" „
8,5 X IO-"
10,8 X 10-12
11,4X10-" „
13,6
X 10-"
16,0 X 10-" „

voor

waterstofstraling, gasspannin

g 1,0 m.M.

bij 500 m.M.

400 ,,.

3°° »
200 „
100 „
20 „
10 „
1,0 „
Yvoogvac.

7,93
4,00
2,82
2,30
2,06
1,54
1,40
1,56

l ^

23,80
17,33
14,10
12,40
5,25
2,59
1,84
1,95

\\

0,126
0,250
o,355
o,435
0,485

0,649
0,671
0,641

\\

3 >00
4,33
5>°o

5,4o
2ó5
1,68

1,23
S 1,25

\\ v,21

0,042
0,058
0,071
0,081
0,191
0,386
o,543
o,5i3
\\
o,774

o,333
0,231
0,200
0,185

0,392

0,596
0,813
0,800
V 0,83,4

4,i
3,i
2,1

\\

16,5
15,0
2,1

\\

0,71 X 10-" Amp
0,78 X 10-" „
0,85 X 10-" „
0,93 x 10-" „
1,05
X 10-" „
1,32 X 10-" „
i,35 X
10-" „
1,95
X 10-" „
^ 2,40 X.
10-" „

voor I! " KOOLOXYDSTRATAHG.

bij 500 m.M.

400 „

300
200 „
100 „
20 „

IO „

1,0 „
hoogvac.

/ I,J°
\'
h3o

\',39
i,39

1.32
1
,21

1,15

1.33
1
,28

/ 52,00
22,50

8,31

5,52
3,33
1
,90
i,56
1
,40
1,67

| 0,77
0,76
0,72
0,72
0,76
0,83
0,87
0,75
0,78

/ 40,00
17,00
6,00
4,00
2,54
1,58
1,88
1,05
1,30

li 0,org
0,045
0,120
0,181

0,301
0,526
0,641
0,714
0,598

/ 0,025
o,59
0,17
0,25
o,394
0,632

0,724

0,953
0,769

II ~

8,00

2,52
1,84
0,77
0,60

-

22,50
II,59
4,84
i,73

j 0,156 X io-\'2Amp.
0,225X10-" „
0,291
X 10-" „
0,348x10-" „
0,420X10-" „
0,540X10-" „
0,585X10-" „
0,800X10-" „
1,000X10-" „

voor

STIKSTOFSTRALING.

bij 500 m.M.

3°o „

100 „

5° »
20 „
10 „

5 »
1
,0 .,
hoogvac.

1,35

1,47
i,44
1
,41
0,98
0,66

2,13

1,82
1,64
i,49
0,89
0,87

0,741

9,681

0,695

0,710

1,02

i,5i

1,60

1,25

1,14
1,06
0,90
i,33

0,47
0,55
0,61
0,67
1,13
1,15

0,625
0,800
0,875
0,941
1,11
0,754

_

0,054 X 10-" Amp.
0,066X10-" „
0,069X10-" „
0,072x10-" „
0,090X10-" „
0,120X10-" „

-ocr page 75-

Verhouding [
van het ge-
meten effect

H,

CO

H,
N,

CO
H,

CO
N,

N,
H,

N,

CO

H,

lucht

H,

02

Absolute waarde
van het effect op
waterstof.

voor

waterstofstraling, gasspanning 1,2 m.M.

bij 500 m.M.

1,17

1,17

0.855

1,00

0,855

1,00

6,90

55.20

3,1 X 10-" Amp.

400 „

1,46

1,46

0,685

1,00

0,685

1,00

5,23

47.64\'

4,3 X IO-» „

300 „

1,60

1,66

0,603

1,00

0,603

1,00

4,37

44,10

5,6 X io~" „

200 „

1,60

1,60

0,625

1,00

0,625

1,00

3,99

33.30

6,9 X io~" „

100 „

1,21

1,21

0,826

1,00

0,826

1,00

4,05

24,90

8,5 X 10-» „

20 „

0,77

0,77

1,30

1,00

1,30

1,00

2,00

8,70

10,8 X 10-" „

10 „

0,75

0,80 .

1.33

0,971

1.25

1,03

1,63

4.55

11,4X10-" „

1,0 „

0,82

0,60

1,21

o,733

1,67

1,36

0,78

■ 2,01

13,6 X 10-" „

hoogvac. \')

0,94

0,52

1,06

0,530

1,92

1,89

0,68

o,97

16,0 X 10-" „

voor

waterstofstraling, gasspannin

g 1,0 m.M.

bij 500 m.M.

7,98

23,80

0,126

3.00

0,042

o,333

0,71 X io-"Amp

400 „.

4,00

17,33

0,250

4.33

0,058

0,231

— \'

— \'

0,78 X 10-" „

3°° »

2,82

14,10

o,355

5.00

0,071

0,200

0,85 X 10-" „

200 „

2,30

12,40

o,435

5.40

0,081

0,185

0,93 X 10-" „

100 „

2,06

5,25

0,485

2>55

0,191

o,392

1,05 X 10-" „

20 „

1,54

2,59

0,649

1,68

0,386

0,596

4.1

16,5

1,32 X 10-" „

10 „

1,49

1,84

0,671

1,23

o,543

0,813

3.1

15,0

1,35 X 10-" „

1,0 „

1,56

1,95

0,641

1,25

0,513

0,800

2,1

2,1

1,95X10-" „

Vvoogvac.

l ^

\\

\\ 1,21

V

l

1,0

\\

\\\\ 2,40 X IO-" „

\\-Onr I! KOOLOXYDSTRALINC.

bij joo m.M.

400 „
300
200 „
100 „
20 „
10 „
1,0 „
hoogvac.

/ h30
1,30

i,39
i,39
1,32
1,21
M5
r>33
1
,28

/ 52>oo
22,50

8,31

5.52
3.33
1
,90

1,56
1
,40
1,67

Ij 0,77
f 0,76
0,72
0,72
0,76
0,83
0,87
0,75
0,78

/ 40,00
17,00
6,00
4,00
2,54
1,58
1,38
1,05
1,30

Ij o,oig
0,045
0,120
0,181
0,301
0,526
0,641
0,714

0,598

/ 0,025
o,59
0,17
0,25
o,394
0,632
0,724
o,953
0,769

8,00

2,52
1,84
o,77
0,60

I

22,50
11,59

4,84
i,73

0,156 X io-"Amp.
0,225X10-"
0,291
X 10-" „
0,348x10-" „
0,420X10-" „
0,540X10-" „
0,585X10-" „
0,800X10-" „
1,000X10-" „

voor

STIKSTOFSTRALING.

bij 500 m.M.

3°o »

100 „

5° »
20 „
10 „

5 ,,
1
,0 „
hoogvac.

-

— ■

1,35
i,47
1,44
1
,41
0,98

0,66

2,13

1,82
1,64
1,49
0,89
0,87

0,741

0,681

0,695

0,710

1,02

i,5i

1,60

1,25

1,14
1,06
0,90
i,33

0,47
0,55
0,61
0,67
1,13
1,15

0,625
0,800
0,875
0,941
1,11
0,754

0,054 X io~"Amp.
0,066x10-" „
0,069X10-" „
0,072x10-" „
0,090X10-" „
0,120X10-" „

-ocr page 76-

Op plaat III is het resultaat der effect-waarnemingen
graphisch voorgesteld. In de onderste helft van elk der vier-
kanten zijn de veranderingen der stroomsterkte met afname
der gasspanning vanaf 500 m.M., in de bovenste helft de
veranderingen vanaf 50 m.M., in beide gevallen tot hoog-
vacuum, gegeven. De kromme lijnen in de bovenhelft zijn
dus stukken der lijnen uit de onderhelft, 10 maal vergroot
in de richting der abscissenas. De ordinaten hebben in de
vier figuren niet dezelfde beteekenis; in fig. 1 geven ze de
waarden der stroomsterkte aan in io-12 Amp., in fig. 2 en
3 in 10 ~ in fig. 4 in 10-10 Amp.

De lijnen in de figuren 1 en 2 hebben betrekking op de
ionisatie, teweeggebracht in het gas in de condensatorkamer
door de straling der beide waterstofbuizen. Fig. 1 behoort
bij de istc, fig. 2 bij de 2 de waterstofbuis. De fig. 3 en 4
geven resp. het effect der kooloxyd- en stikstofstraling.
De ordinaten der stippen langs de waterstoflijn van fig. 1
geven de waarden van het effect bij bepaalde drukwaarden
in de ionisatiekamer. Ze geven tevens een oordeel in
hoeverre de waarnemingen van de geteekende lijn afwijken.
De drie soorten teekens hebben betrekking op drie waar-
nemingsreeksen, de enkele stippen op eene waarnemings-
reeks op 12 Jan. door lucht 0,08 m.M., de stippen met
schuine strepen door op twee reeksen op 15 Jan., één
door CO 0,27 m.M. en één door H2 0,085 m.M. De lijnen
voor de verschillende gassen zijn door eene verschillende
notatie aangegeven; deze notatie is ook op de verder
volgende platen doorgevoerd.

ABSORPTIEWAARNEMINGEN.

Evenmin als bij de ionisatiemetingen is het bestaan
van selectieve effecten aangetoond kunnen worden bij de
absorptiewaarnemingen. Vergelijking der absorptie der
ioniseerende stralen in de vijf onderzoekgassen leidt tot
het "resultaat, dat bij dezelfde omstandigheden in de
ionisatiekamer (zeer verdunde lucht), de hoeveelheid geab-

-ocr page 77-

sorbeerde stralingsenergie bij bepaalde drukwaarden, ver-
geleken met de hoeveelheid, tegengehouden bij hoogvacuum,
in zuurstof, lucht, stikstof en waterstof, voor elk dezer
gassen nagenoeg dezelfde is, onafhankelijk of de werk-
zame stralen worden uitgezonden door de waterstof- of
door de kooloxydbuis. Alleen voor het kooloxyd blijkt onder
de genoemde omstandigheden de absorptie afhankelijk van
de stralingsbron. De absorptie van dit gas blijkt in dit
geval voor waterstofstraling grooter dan voor kooloxyd-
straling. De resultaten van dit onderzoek zijn graphisch voor-
gesteld op plaat IV.

Met de eerste waterstofbuis is tevens de absorptie be-
studeerd in lucht, waterstof en kooloxyd bij verschillende
omstandigheden in de ionisatiekamer. Geleid door de
onderstellingen, geuit op blz. 41, is nagegaan, of waterstof
de waterstof stralen, die de ionisatie teweegbrengen in
waterstof, kooloxyd, lucht en stikstof, even sterk verzwakt;
verder in hoeverre deze zelfde gassen de stralen, die
waterstof ioniseeren, tegenhouden. Terwijl ten slotte is
bestudeerd, hoe lucht, kooloxyd en stikstof zich verhouden
als absorbeerende gassen, door meting van de verzwakking
van het effect teweeggebracht in waterstof, kooloxyd,
lucht en stikstof. De fig. 1, 2, 3 en 4 van plaat V, benevens
fig. i van plaat IV geven de uitkomsten van dit onderzoek
graphisch weer. In elk der gassen bleek de absorptie afnemend
met den gasdruk, voor elk gas echter verschillend; geen
der onderzochte gassen hield bij zeer lage spanning de
straling merkbaar tegen. In lucht werd de absorptie reeds
merkbaar, indien de druk steeg boven 0.5 m.M., in zuurstof
bij nog lager drukwaarden. In de andere gassen bleef de
absorptie steeds veel geringer, dan die in lucht en zuurstof.
De grenswaarde, waarboven de absorptie in waterstof,
stikstof en kooloxyd begon toe te nemen, lag boven 1 m.M.

Fig. i en 2 van plaat IV geven de resultaten der absorptie-
waarnemingen, onder bovengenoemde omstandigheden ver-
kregen met de i*tc en 2de waterstof buis, fig. 3 die, verkregen

-ocr page 78-

met de kooloxydbuis, voor het geval namelijk, dat lucht van
zeer lage spanning de ionisatiekamer vulde. Het verschil
tusschen de absorptie in kooloxyd en waterstof was voor
de waterstofstraling veel grooter dan voor de kooloxyd-
straling. De abscissen in de figuren geven de drukking in
de absorptiekamer aan; de ordinaten stellen de hoeveel-
heid geabsorbeerde stralingsenergie in procenten voor. De
ordinaat 75 % beteekent dus, dat de stroomsterkte in de
ionisatiekamer 1k bedraagt van die, gemeten bij den laag-
sten druk in de absorptiekamer, waarbij in de reeks,
waarop de absorptielijn betrekking heeft, het effect werd
bepaald.

Aan de plaat IV is verder nog toegevoegd fig. 4. Deze
stelt de absorptielijn van lucht van fig. 1 voor, op andere
schaal geteekend. De ordinaten hebben in deze figuur
dezelfde beteekenis als in fig. 1; echter zijn de abscissen
10 maal grooter genomen, ten einde het verloop der lijn
bij lage drukwaarden beter te doen uitkomen.

Plaat V geeft alleen het resultaat van de absorptie-
waarnemingen met de eerste waterstofbuis verricht. De
figuren zijn verdeeld in strooken; elke strook heeft betrekking
op eene bepaalde combinatie van gassen in absorptie- en
ionisatiekamer, aangeduid door de chemische symbolen in
elke strook geplaatst. Het eerste symbool, duidt steeds het
gas in de absorptiekamer aan, het tweede dat in de ionisatie-
kamer. Een cijfer naast de lijnen vermeldt den gasdruk,
heerschend in de ionisatiekamer tijdens de waarnemingen,
waarvan de lijn de uitkomsten voorstelt; een datum achter
een dergelijk cijfer beteekent, dat eene waarneming op een
anderen dag als controle werd herhaald.

Fig. i geeft de absorptie der waterstof, indien zich in de
ionisatiekamer bevinden waterstof, kooloxyd, lucht of stikstof.
Geen sprekend verschil is in de absorptielijnen op te merken.
In fig. 2 en 3 bleven de omstandigheden in de ionisatiekamer
steeds dezelfde en wisselde het gas in de absorptiekamer.
Terwijl ten slotte fig. 4 betrekking heeft op de absorptie in

-ocr page 79-

kooloxyd en stikstof, in beide gevallen bij effect op stikstof. \')

In de laatste drie figuren komt eenzelfde verschil in het
verloop der absorptielijnen voor de verschillende gassen voor
den dag, als in de lijnen op plaat IV. Lucht en kooloxyd
betoonen zich echter geenszins indifferent voor de waterstof-
stralen, die waterstof ioniseeren (zie fig. 2). Verder blijkt
het karakter der absorptielijnen van waterstof en lucht
hetzelfde te blijven, onverschillig of de verzwakking van
het effect in waterstof, kooloxyd, lucht of stikstof wordt
nagegaan (zie fig. 1, resp. fig. 2, 3 en plaat IV fig. 1), en
blijkt hun verloop afhankelijk van den gasdruk in de ioni-
satiekamer.

In het kooloxyd is een verschil merkbaar in zooverre,
dat het de stralen, die waterstof en stikstof ioniseeren minder
sterk absorbeert dan die,, welke het effect in lucht en kool-
oxyd teweeg brengen (zie fig. 3 en 4); verder blijkt het
verloop der absorptielijnen ook hier af te hangen van den
gasdruk in de condensatorkamer. De conclusies, waartoe
deze verschillen leiden, benevens de gevolgtrekkingen, die
te maken zijn uit het verschillend verloop der absortielijnen,
indien de druk van het gas in de condensatorkamer een
andere is, zullen in het volgend hoofdstuk nader worden
besproken.

De punten in de lijnen op plaat IV en V geven de
waarnemingen aan, die de lijn bepalen. Aan elk gas is
hierbij een eigen teeken toegekend. Meermalen werd, na
afloop van eene waarnemingsreeks, alvorens tot eene volgende,
met een ander gas over te gaan, nogeens hetzelfde gas, tot
een willekeurigen druk, ingelaten, en aldus eene controlewaar-
neming gedaan. Dergelijke controlepunten op de lijn zijn aan-
gegeven door een dubbelen ring om het waarnemingsteeken.

\') Fig. 1 van plaat IV is op te vatten als behoorend bij fig. 2, 3, en 4
van plaat V, daar hier eveneens tijdens de absorptiewaarneniingen het gas
in de ionisatiekamcr voortdurend hetzelfde bleef (lucht; de cijfers bij de lijnen
hebben ook hier betrekking op den druk in de ionisatiekamer).

-ocr page 80-

HOOFDSTUK IV.

Beoordeeling der waarnemingen en verdere bespreking
der resultaten.

De tot hiertoe gedane mededeelingen bepaalden zich tot
het beschrijven der verrichtte waarnemingen en het ver-
melden der resultaten. De vraag, welke beteekenis is te
hechten aan de verschillende gevonden uitkomsten is, tot
nu toe hier en daar slechts even aangeroerd.

In het volgende zullen we daarom in de eerste plaats
bespreken, op welke wijze de meegedeelde resultaten zijn
verkregen; hiernaar kan tevens beoordeeld worden welk
gewicht aan elk kan worden toegekend.

De vorige hoofdstukken bevatten reeds een en ander
omtrent de voorzorgen, die genomen zijn, om fouten te
voorkomen en omtrent foutenbronnen, die desniettegenstaande
moeilijkheden bleven opleveren. Hiertoe behoorden in de
eerste plaats veranderingen in de ontladingsbuis, zich uitend
in eene langzame afname der uitgezonden hoeveelheid
stralingsenergie. Tijdens de waarnemingsreeksen was geen
verandering van het effect merkbaar; werd eenzelfde waar-
nemingsreeks echter na eenige uren rust herhaald, bij
dezelfde omstandigheden in de absorptiekamer, dan was het
verloop der verandering van het gevonden effect gelijk aan
dat, eenige uren tevoren waargenomen; in de absolute waar-
den van de gemeten stroomsterkten in het bestraalde gas was
echter dikwijls een verschil, soms tot 25 %, te bemerken.
Het minst storend waren deze veranderingen bij de eerste
waterstofbuis; bij de kooloxydbuis gaan ze gepaard met de
zelfevacueeringsverschijnselen.

Keeren we daarom nog eens terug tot de waarden, ge-
noemd in de tabel op blz, 58, en de daarbij behoorende
lijnen op plaat III.

-ocr page 81-

Van de verhoudingsgetallen, die de resultaten geven, ver-
kregen met de eerste waterstofbuis (fig. i) dient gezegd,
dat de lijnen voor lucht, waterstof en kooloxyd eene voor-
stelling zijn van directe waarnemingen op vier achtereen-
volgende dagen, namelijk 12, 13, 14 en 15 Januari.

De vijf geteekende lijnen geven allen het verloop van het
effect in de verschillende gassen en zijn getrokken door
punten, door interpolatie bepaald (zie tabel blz. 58). Alleen
naast de waterstoflijn zijn de waarnemingen ingevuld. Bij
de andere lijnen, en ook in de andere figuren van plaat III,
is dit nagelaten, om eene onontwarbare ophooping van
allerlei verschillende teekens te voorkomen; de teekens naast
de waterstoflijn geven voldoende een denkbeeld omtrent de
aansluiting der getrokken lijn aan de directe waarnemingen.
De beteekenis der drie soorten teekens is reeds vermeld
op blz. 49. Op grond der goede overeenstemming van deze
waarnemingsreeksen kunnen we veilig aannemen, dat het
effect in de tusschenliggende dagen weinig anders geweest
kan zijn. Effectlijnen voor waterstof, op andere data
bepaald, geven een in hoofdzaak gelijk verloop te zien.
Bij vermeerdering van de stralingsenergie werd de stijging
van het effect bij afname van den druk iets minder sterk,
bij vermindering iets sterker.

De geteekende lijnen voor lucht en kooloxyd stellen het
resultaat van waarnemingsreeksen op 14 Januari (door lucht
van 0.20 m.M.) en op 13 Januari (door CO van 0.5 m.M.).
voor. De waarnemingen van het effect op stikstof en zuur-
stof vielen op andere data. Het effect was in dien tijd veran-
derd. Controlewaarnemingen op waterstof, kooloxyd en lucht
stelden echter in staat de grootte der veranderingen vast
te stellen. Het feit echter, dat tweemaal bij waarnemings-
reeksen ter bepaling van het verloop van het effect in
stikstof en kooloxyd, direct na elkaar gedaan op verschil-
lende dagen, telkens onder dezelfde omstandigheden dezelfde
verhouding van het effect in beide gassen werd gevonden,
geeft het recht te veronderstellen, dat de verandering van
het effect op stikstof, bij eene bepaalde verandering der uit-

-ocr page 82-

gezonden hoeveelheid stralingsenergie, weinig zal verschillen
van de verandering, door deze omstandigheden teweeggebracht
in het effect in kooloxyd. Gegeven dus de bekende verhouding
van het effect in beide gassen, onder dezelfde omstandig-
heden bij verschillende gelegenheden gevonden, mogen we
in de figuur eene stikstoflijn teekenen, waarvan de ordinaten
berekend zijn door vergelijking met die der kooloxydlijn.
Aangezien echter deze verhouding beide malen bepaald is in
een stadium, dat de ioniseerende straling een sterker effect
veroorzaakte dan op den 15^11 Januari, is het, met het oog op
het resultaat van later verrichte waarnemingen bij minder
intense waterstofstraling (fig. 2), niet onmogelijk, dat eene
stikstofwaarneming op dezen datum een grooter verschil
met de kooloxydwaarnemingen van dien dag gegeven zou
hebben. De geteekende stikstoflijn zou misschien een juister
beeld van de werkelijkheid geven, indien het stuk dat onder
de kooloxydlijn gelegen is, iets steiler onder deze daalde.

De zuurstoflijn in fig. 1 is evenzoo geconstrueerd door
vergelijking met de geteekende luchtlijn. De verhouding
van het effect in lucht en zuurstof was bepaald na 15 Januari.
Het effect bleek namelijk na dezen datum afnemende. Hier-
mede ging samen een langzaam verzwakken van den stroom
in de ontladingsbuis. Getracht werd, deze afname der stroom-
sterkte tegen te gaan door verwarmen van het gas in het
reservoir. Dit had echter tengevolge, dat bij de oorspron-
kelijke waarde der stroomsterkte in de ontladingsbuis het
effect toenam boven de vroeger hiervoor gevonden waarden.
De toename was grooter bij hoogen, dan bij lagen druk in
de condensatorkamer, waardoor het verloop der effectlijnen
iets vlakker werd.

De waarnemingen met de tweede waterstofbuis hadden
ten doel enkele der waarnemingen, met de eerste gedaan, nog
eens te herhalen, en tevens, door middel van den vacuum-
meter op de buis, te zien, in hoeverre de energieveranderingen
een gevolg konden zijn van afname der gasspanning. De
lijnen voor lucht en zuurstof in fig. 2 zijn geconstrueerd op
dezelfde wijze als de stikstof- en zuurstoflijn in fig. 1.

-ocr page 83-

In fig. 3 hebben de waterstof-, kooloxyd- en stikstoflijn
betrekking op waarnemingen in deze zelfde volgorde op
één dag dadelijk na elkaar gedaan, zonder controlewaarne-
mingen er tusschendoor. De stroomsterkte in de ontladings-
buis daalde tijdens de waarnemingsreeksen van 5 tot 4 m.A.
bij gelijkblijvende electrodenspanning. Op den daarop vol-
genden dag werd het gas in het reservoir verwarmd; de
stroomsterkte in de buis steeg daardoor tot 6 m.A. Eene
stikstofwaarneming, ter vergelijking van de grootte van het
effect met dat, gemeten op den vorigen dag, gaf onder deze
omstandigheden 35 °/0 hooger waarden. Een lucht- en
zuurstofwaarneming werden direct na deze stikstofwaarneming
gedaan, teneinde de verhouding van het effect in stikstof,
lucht en zuurstof vast te stellen.

De geteekende lijnen voor lucht en zuurstof zijn berekend
met behulp der hierbij gevonden verhouding, uitgaande van
de stikstoflijn van den vorigen dag.

Het effect der stikstofstraling bleek uiterst zwak; daarbij
nam het in den loop der waarnemingen nog sterk af. Dooi-
de geringe waarde van het effect was het niet gemakkelijk
de kleine stroom sterk ten in den condensator juist te meten.
Deze omstandigheid maakte tevens het juist bepalen van
kleine energieveranderingen moeilijk. De geteekende lijnen
zijn het resultaat van drie waarnemingsreeksen, onmiddellijk
na elkaar gedaan, die wat betreft vergelijkbaarheid het meeste
vertrouwen verdienen.

Bij de vermelding van de uitkomsten der absorptiewaar-
nemingen in het vorig hoofdstuk is reeds de aandacht ge-
vestigd op het algemeene resultaat in verband met de vraag,
in hoeverre hieruit gevolgtrekkingen te maken zijn aangaande
het al of niet bestaan van selectieve effecten. Het groote
aantal waarnemingen, met de eerste waterstofbuis gedaan
omtrent absorptie en effect onder verschillende omstandig-
heden, zij in het volgende nog eens afzonderlijk besproken,
daar ze duidelijke aanwijzingen geven betreffende het ver-
band, dat er bestaat tusschen ionisatie en absorptie.

-ocr page 84-

Beginnen we met na te gaan in hoeverre bij de methode,
waarop hier de absorptie werd gemeten, een samengaan van
het verloop der absorptielijn met dat der effectlijn te ver-
wachten is.

De absorptie werd bepaald naar de toename van het
effect in de ionisatiekamer bij afname van den druk in de
absorptiekamer. Geen effect boven een bepaalden druk in
de absorptiekamer kan dus aangeduid worden door een
ordinaat 100 % der absorptielijn.

Gesteld beide kamers zijn gevuld met hetzelfde gas. We
hebben de absorptielijn bepaald bij hoogvacuum in de
ionisatiekamer en gaan nu het verloop van het effect bij druk-
afname in de condensatorkamer onderzoeken, indien de druk
in de absorptiekamer eene waarde heeft, overeenkomend
met absorptie nul.

Van tevoren is nu reeds te voorspellen, dat de effectlijn,
op dezelfde coördinaten geteekend als de absorptielijn,
zoodanig dus, dat de ordinaten de procentische verhouding
geven van het effect, gemeten bij een bepaalden druk in
de ionisatiekamer, tot dat, waargenomen bij hoogvacuum
aldaar, een minder steil verloop zal vertoonen dan de
absorptielijn \'). Immers, indien we, bij hoogvacuum in de
ionisatiekamer en bij een bepaald gas in de absorptiekamer,
boven een bepaalde drukwaarde geen effect meer waarnemen,
zullen we daarentegen, wanneer we de absorptiekamer tot
hoogvacuum evacueeren en hetzelfde gas tot een druk, boven
de bovenbedoelde kritieke waarde, in de ionisatiekamer
inlaten, nu waarschijnlijk wel een effect vinden. De ionisatie-
toestand, die nu in de ionisatiekamer blijkt te bestaan, bestond
toen in de absorptiekamer. Hieruit volgt, dat een ordinaat
nul der reciproke absorptielijn geenszins overeenkomt met
een ordinaat nul der effectlijn. Bij den druk in de absorptie-

\') Het beste zal dit uitkomen, als we de absorptielijn reciprook teekenen,
namelijk zoodanig, dat de ordinaten, in plaats van de hoeveelheid geabsorbeerde
straling, de bij bepaalde drukwaarden doorgelaten hoeveelheid straling aangeven.
De recijfroke absorptielijn eindigt dus bij de ordinaat 100 in plaats van
in den oorsprong der coördinaten.

-ocr page 85-

kamer, waarbij, bij hoogvacuum in de ionisatiekamer, het eerst
een effect merkbaar wordt, wordt, bij hoogvacuum in de
absorptiekamer, een effect van bepaalde sterkte gevonden,
wanneer in de ionisatiekamer hetzelfde gas, als zooeven de
absorptiekamer vulde tot denzelfden druk, als even te voren
in de laatstgenoemde kamer heerschte, wordt toegelaten. Met
het punt van de abscissenas, waar de reciproke absorptielijn
zich van de as begint te verheffen, correspondeert dus een
ordinaat van bepaalde grootte van de effectlijn. Van hier
af zullen beide lijnen met verschillend steil verloop stijgen
naar het gemeenschappelijk eindpunt. Beide lijnen zullen
echter een superpositie zijn van verschillende lijnen, die het
verloop aangeven van de absorptie voor, en het effect teweeg-
gebracht door verschillende stralensoorten, die in ongelijke
mate worden geabsorbeerd, en verschillend ioniseerend ver-
mogen bezitten. De reciproke absorptielijnen voor de minst
doordringende stralen zullen in het algemeen het steilst
naar de abscissenas dalen; het verloop der effectlijnen voor
deze stralen zal eveneens een steilen val vertooncn, daar bij
stijging van den druk in de condensatorkamer de ionisatie,
door deze stralen veroorzaakt, beperkt blijft tot de lagen
direct achter het vloeispaatvenster. Al spoedig zullen deze
stralen, door de absorptie in de eerste gaslagen, niet meer
tot op den bodem kunnen doordringen, en het aandeel,
dat ze aan de ionisatie in het gas tusschen de condensator-
platen, bijbrengen, zal dus slechts gering meer zijn. Dit
zal echter de oorzaak zijn, dat het verloop der absorptie-
lijn niet hetzelfde gevonden zal worden, wanneer zij bepaald
wordt bij hoogen, of bij lagen gasdruk in de ionisatiekamer.
In het eerste geval toch is, wat we meten, in hoofdzaak
de verzwakking van liet effect der meest doordringende
stralen, in het laatste die van de ionisatie teweeggebracht
door alle werkzame stralen. De absorptielijn zal in het
eerste geval een vlakker verloop hebben, dan in het laatste.
Doch ook het verloop der effectlijn zal veranderen, indien
de gasdruk in de absorptiekamer verhoogd wordt. Dan toch
zullen de minder doordringende stralen de ionisatiekamer

-ocr page 86-

niet meer kunnen bereiken, en het effect aldaar zal uitsluitend
teweeggebracht worden door de meer doordringende stalen,
die ook in de condensatorkamer zelve minder geabsorbeerd
worden. Het gevolg zal zijn, dat de effectlijn een vlakker
verloop zal vertoonen, naarmate de druk in het gas in de
absorptiekamer hooger is.

Bovenstaande onderstellingen werden meermalen door de
uitkomsten der waarnemingen bevestigd gevonden. Een
voorbeeld hiervan geeft plaat VI.

In de bovenhelft der teekening zijn de absorptie- en
effectlijn voor kooloxyd gegeven bij lagen druk, in de
onderhelft dezelfde lijnen bij hoogen druk in de ionisatie-
resp. absorptiekamer. Eene lichtere lijn geeft de reciproke
absorptielijn aan. Bij de absorptielijnen waren de gas-
spanningen in de ionisatiekamer resp. i m.M. en 442 m.M.,
bij de effectlijnen bedroeg de druk in de absorptiekamer
resp. 0,5 m.M. en 251 m.M. Duidelijk blijkt uit de figuur,
dat de absorptielijnen in beide gevallen steiler verloopen
dan de effectlijnen, en tevens, dat in de onderhelft het
verloop der lijnen vlakker is dan in de bovenhelft.

Ook in andere gassen werd het bovenstaande meermalen
waargenomen. Wat betreft de absorptielijnen zouden de
fig. i (H2 H2), 2 (Ha H2, lucht H2), 3 (CO CO), en 4 (CO N2),
van plaat V de plaat VI overbodig maken, indien deze niet
n\'og eene andere bedoeling had. Zij geeft namelijk tevens
duidelijk aan, hoe, al is er onder de gegeven omstandigheden
geen gelijk verloop van effectlijn en absorptielijn te verwach-
ten, de eigenaardigheden van de eerste in die van de laatste
terug te vinden zijn. In het volgende zal nog een enkele
maal hierop nader de aandacht gevestigd worden.

Stellen we ons na al het bovenmedegedcelde de vraag:
mogen we uit het niet vinden van selectieve verschijnselen
bij het verrichte onderzoek besluiten tot het niet bestaan
ervan?

Een gevolgtrekking in dezen zin zou vooralsnog voorbarig
genoemd moeten worden.

-ocr page 87-

Immers naast de bovenstaande vraag kunnen we nog deze
stellen: kunnen we, na de ervaringen bij het onderzoek
opgedaan, van de gebruikte apparaten zeggen, dat ze vol-
deden aan alle eischen, waaraan de toestellen voor een
onderzoek als het bovenbeschrevene moeten voldoen? Is
de reden van het negatieve resultaat niet toe te schrijven
aan oorzaken, gelegen in de opstelling ?

De uitkomsten van het onderzoek toch, en wel voorna-
melijk die der absorptiewaarnemingen, leeren aangaande de
geschiktheid der gebruikte hulpmiddelen, dat de vorm der
ontladingsbuis hier geenszins de ideale was, en dat het vol-
strekt niet onmogelijk is, dat de sterkst ioniseerende stralen,
die werkelijk ionisatie door resonantie veroorzaken, reeds
worden geabsorbeerd in de gaslagen, die het licht in de
spectraalbuis zelve te doorloopen heeft, alvorens door de
absorptiekamer de ionisatiekamer te bereiken.

Bezien we nog eens de absorptielijnen voor waterstof en
kooloxyd op plaat IV, dan worden wc door het verloop der
kooloxydlijnen aldaar in ons vermoeden versterkt. Reeds
vroeger is, zonder dieper hierop in te gaan, de aandacht
gevestigd op het schijnbaar zonderlinge verschijnsel, dat de
absorptie in kooloxyd en waterstof voor kooloxvdstraling
zeer weinig verschilt, terwijl daarentegen het verschil in
absorbeerend vermogen der beide gassen voor waterstof-
straling aanzienlijk is. In het verloop der effectlijnen op
plaat III vinden we deze zelfde eigenaardigheden terug.

Terwijl toch in fig. i en 2 van plaat III het verloop der
kooloxydlijn sterk verschilt van dat der waterstoflijn, blijft
in fig. 3 de verhouding der ordinaten voor beide lijnen steeds
gelijk (zie de tabel op blz. 58 iste,
2^ en 3de rij, i*te en
3de kolom). Indien we dus de effectlijnen voor waterstof
en kooloxyd van fig. 3 teekenen als op plaat VI, zoodanig
namelijk, dat de ordinaten de procentische toename van
het effect aangeven, dan zullen genoemde lijnen nagenoeg
saam vallen, evenals nu de waterstof- en kooloxydlijn in
fig- 3 van plaat IV. Eene verklaring van bovengenoemde
eigenaardigheden ligt voor de hand, als we in aanmerking

-ocr page 88-

nemen, dat we, bij een toestel van den vorm als hier gebruikt
werd, eigenlijk te maken hebben met twee absorptiekamers,
waarvan de ontladingsbuis zelve er ééne vormt. Het is toch
duidelijk, dat de absorptielijn in fig. 3 van plaat IV slechts
het verloop der absorptie voor die kooloxydstralen geeft, die
in staat zijn nog ionisatie teweeg te brengen na de beide
absorptiekamers doorloopen te hebben. De ordinaten der
eigenlijke absorptielijn van kooloxyd voor kooloxydstraling
zouden we krijgen door aan elke ordinaat der kooloxydlijn
in fig. 3 een stuk toe te voegen, dat dan de absorptie in
de ontladingsbuis voorstelt. Het verschil der kooloxyd-
absorptielijnen in de gevallen weergegeven op plaat IV
geeft echter ontwijfelbaar te kennen, dat de absorptie van
de gaslaag in de ontladingsbuis geenszins te verwaarloozen is.

Bij de waterstof komt een dergelijk verschil niet sprekend
voor den dag; de absorptielijnen van waterstof in de drie
gevallen verschillen slechts weinig.

Als verdere aanwijzing omtrent de juistheid van de
hypothese betreffende den absorbeerenden en daardoor sto-
renden invloed van de gaslagen tusschen de opening van
de capillair en het vloeispaatvenster, zij hier aan het vooraf-
gaande eene beschrijving toegevoegd van de afwijkende
verschijnselen, waargenomen met de kooloxydbuizen, en reeds
vermeld op blz. 44 in het vorig hoofdstuk.

Deze verschijnselen worden merkbaar indien de onderste
electrodc in de kooloxydbuis kathode is, en de gasdruk in
de buis zoover is afgenomen, dat het licht om de kathode
zich tot het vloeispaatvenster uitbreidt. Toen, 11a afloop der
beschreven serie waarnemingen met de tweede kooloxydbuis
bij kathode boven, de stroom hierin werd gecommuteerd,
ten einde na te gaan of dezelfde afwijkende verschijnselen
zich ook hier op dezelfde wijze vertoonden, bleek dit inder-
daad het geval te zijn.

Het bijzondere bestond hierin, dat het effect, dat tot nu
toe zeer zwak geweest was, onder de beschreven omstan-
digheden bij bepaalde waarden van den gasdruk in de

-ocr page 89-

condensatorkamer, plotseling- onmeetbaar groot werd, om bij
lagere waarden weer meetbaar te worden. De grenzen van
dit gebied van drukwaarden, waarbinnen het effect oo was \'),
waren meest scherp begrensd 1) en bleken verder afhankelijk
van den gasdruk in de condensatorkamer, en wel de boven-
grens meer dan de benedengrens.

Werd de gasdruk in de absorptiekamer op zoodanige
waarde gehouden, dat het effect meetbaar bleef, dan ver-
toonde het eene steile stijging tot een maximum, daarna eene
zeer steile daling2). Bij effect co laadde het geïsoleerde
systeem zich binnen een meetbaren tijd tot de potentiaal
van de linkercondensatorplaat, onverschillig of deze positief
of negatief, hoog of laag was.

Het plotseling ontladen van den condensator zou kunnen
worden toegeschreven aan stootionisceringsverschijnselen die
het ionisatieeffect der bestraling versterkten. Eene waar-
neming, om uit te maken, of dit werkelijk het geval was,
deed echter zien, dat bij potentiaalverschil van — 200 Volt
tot — 320 Volt in lucht van 0.37 m.M., de drukking, waarbij
invloed van stootioniseering het sterkst te verwachten is, ver-
zadigingsstroom heerschte, althans vergrooting van het effect
door genoemden invloed bij potentiaalverschillen van deze
orde gering was. Daar verder het effect bij waarden van
den gasdruk in de condensatorruimte, waarbij ionisatie door
ionenstoot slechts een minimalen invloed kan hebben en het
ontladen van den condensator bij lage, zoowel als bij hoogc
potentiaalverschillen der platen, met dezelfde snelheid ge-
schiedde, kan dus wel gezegd worden, dat we hier te maken

1 \') Dc maximaal meetbare stroomsterktc in den condensator bedroeg
1000 X 10-™ A.

\') Bij hoogvacuum lucht in dc absorptiekamer lagen deze grenzen voor
lucht bij 11.0 m.M. en 0.53 m.M., voor CO bij 7.0 m.M. en 0.18 m.M.,
voor Ha. bij 20.0 m.M. en 0.75 m.M.

2 ) Bij CO in beide kamers werd dit maximum gevonden bij 0.54 m.M.;
dc gasdruk in dc absorptiekamer bedroeg 4.0 m.M. Werd dc druk hierin
verlaagd tot 0.54 m.M., dan lagen de grenzen voor het effect 00 bij 13.0 m.M.
en 0.39 m.M.

-ocr page 90-

hebben met ionisatie alleen door het licht, en niet door andere
oorzaken teweeggebracht. Waarnemingen werden gedaan, ter
bepaling van het effect op en de absorptie in lucht, kooloxyd
en waterstof. Het verloop der absorptielijnen met afnemenden
druk in het absorbeerend gas bleek af te hangen van de
spanning en van de soort gas in de ionisatiekamer. De af-
name der absorptie met de gasspanning vertoont hetzelfde
algemeene karakter als de toename van het effect, en wel
een plotselingen, of een geleidelijken, in het laatste geval
vanaf een bepaalden druk steil afnemenden overgang tot
absorptie nul.

Een verschijnsel, waarp verder de aandacht gevestigd
dient te worden is de fluorescentie, die te zien is in de
absorptiekamer. \') Deze fluorescentie wordt merkbaar bij
den druk correspondeerend met dien, waarbij het effect in
het gas, wanneer dit in de ionisatiekamer onderzocht wordt,
co wordt; ze neemt vervolgens toe, om bij zeer kleine
waarde van den gasdruk weer af te nemen. De fluores-
centie is het sterkst bij den druk waarbij het effectmaximum
gevonden wordt. Wordt, wanneer de druk in de absorptie-
kamer zeer laag is, gas ingelaten, dan neemt de fluorescentie
weer toe tot een maximum, en neemt bij verhooging van
den druk weer af. Bij snel inlaten van het gas, ziet men
het fluorescentielicht even opflitsen. De mogelijkheid bestaat,
dat we bij de waargenomen verschijnselen in de ionisatie-
kamer hebben te maken öf met de straling van het gas
in de ontladingsbuis, óf met stralen, uitgaande van het
sterk fluoresceercnd vloeispaatvenster, öf soms met een effect
veroorzaakt door het fluorescentielicht van het gas in de
absorptiekamer. De laatste onderstelling is echter niet waar-
schijnlijk, daar het effect
go zich ook voordeed bij gasspan-
ningen in de absorptiekamer, waarbij het gas niet fluores-
ceerde. Daar, bij commuteeren van den stroom in de
ontladingsbuis, geen of slechts een zeer zwak effect in de

\') \'Of een dergelijk verschijnsel zich ook voordeed in de ionisatiekamer
kon door de inrichting van het toestel niet worden waargenomen.

-ocr page 91-

ionisatiekamer werd waargenomen, is de mogelijkheid der
tweede veronderstelling niet uitgesloten; in dit geval fluores-
ceerde namelijk het vloeispaat niet. Voor de eerste
onderstelling pleit echter het feit, dat, bij hoogeren gasdruk
in de buis, het effect bij kathode onder zich steeds, (ook bij
het onderzoek met de stikstof- en de waterstofbuizen), eenigs-
zins grooter betoonde dan in het tegenovergestelde geval.
Of verschijnselen als de bovenbeschrevene zich ook voordoen
bij ontladingsbuizen, gevuld met waterstof en stikstof bij
zeer lagen druk, is niet onderzocht.

Bij een onderzoek van Lyman \') dat ten doel had uit te
maken, welk deel van het licht tusschen anode en kathode
van ontladingen in verdunde waterstof het meeste ultraviolette
stralen uitzendt, bleek, dat dit het licht om de kathode is.
In het eerste hoofdstuk wordt beschreven, dat
Kaye bij
zijne proeven het licht om de
wehnelt-kathode het meest
actief vond. Deze feiten verleen en grond aan de onder-
stelling, dat we hier werkelijk te maken hebben met eene
straling van de sterk lichtende aureool om de kathode.

Volledigheidshalve zij ten slotte vermeld, dat het alge-
ineen resultaat van deze waarnemingen evenwel ook hier
niet met zekerheid duidt op het- bestaan van selectieve
effecten. Toch waren de omstandigheden in dit geval
gunstiger, dan bij de vroeger beschreven waarnemingen.
Terwijl anders het licht in de spectraal buis zelve reeds
eene niet lichtende, absorbeerende gaslaag te doorloopen
had, was hier het gas lichtend tot aan het vloeispaat-
venster. Hier was de bron voor de werkzame straling
niet beperkt tot de onmiddellijke omgeving van den mond
der capillair, doch al het gas onmiddellijk achter het
vloeispaatvenster was in lichtenden toestand. Toch
is het effect op kooloxyd niet het sterkst bevonden; water-
stof werd sterker geïoniseerd, lucht minder sterk.

Evenmin is de absorptie in kooloxyd het sterkst. Ver-

\') Astrophys. J. 28, 53, 1908.

-ocr page 92-

gelijking der absorptie in lucht en kooloxyd bij effect op
kooloxyd doet zien, dat, hoewel het verloop der absorptie
verschillend is, kooloxyd meer werkzame straling doorlaat
dan lucht. Dat lucht de stralen, die lucht ioniseeren, sterker
zou absorbeeren dan kooloxyd, was te verwachten; dat
echter lucht de stralen, die kooloxyd ioniseeren, meer zou
tegenhouden dan kooloxyd, volgens de vroeger geuite
veronderstellingen niet.

Aan het slot van dit proefschrift volbrengt de schrijver
gaarne de op hem rustende plicht hen, die hem in den
loop van het onderzoek hun hulp verleenden, daarvoor zijn
welgemeenden dank te brengen.

Vooreerst u, Hooggeleerde Wertheim salomonson,
ben ik veel verplicht voor de welwillende wijze, waarop ge
mij indertijd uwe kostbare vloeispaatlcns ter beschikking
steldet. Ze is mij van groot nut geweest bij mijn onder-
zoekingen.

Ook U, collega\'s assistenten van het Physisch Laboratorium,
wil ik een woord van hartelijken dank wijden. Nooit heb
ik te vergeefs mij tot
U gewend, Moll en Bergansius,
wanneer ik uw hulp of raad inriep; gij, jongere collega\'s
Spijkerboer en Van der Plaats, hebt mij vooral in
den afgeloopen winter een grooten dienst bewezen, door
zooveel in uw vermogen was mij de gelegenheid te geven
mij rustig te kunnen wijden aan mijn eigen onderzoekingen.

-ocr page 93-
-ocr page 94-

ERRATA.

Op biz. 38 regel 22 van boven staat: «elecrometer» lees:
«electrometer».

Op biz. 48 regel 12 van boven staat: «vucuummeter» lees:
«vacuum meter».

Op blz. 51 regel 18 van boven en eveneens op blz. 64
regel 2 van boven staat: «verrichtte» lees: «verrichte».

Op blz. 51 regel 20 van boven staat: «waarnemingreeksen»
lees: «waarnemingsreeksen ».

Op blz. 52 regel 8 van onder staat: «apparaat glazen» lees:
«glazen apparaat».

Op blz. 60 regel 24 van boven staat: «stippen met schuine
strepen door» lees: «stippen met schuine strepen».

Op blz. 63 regel 20 van boven staat: «absortielijnen» lees:
«absorptielij nen ».

Op blz. 70 regel 2 van boven staat: «stalen» lees: «stralen».

-ocr page 95-

STELLINGEN.

-ocr page 96-

STELLINGEN.

i.

Eene nauwkeurige bestudeering der lichtelectrische ver-
schijnselen, veroorzaakt door ultraviolet licht, kan leiden tot
gevolgtrekkingen omtrent de natuur van het licht.

II.

De zoogenaamde «lichtelectrische vermoeienis» vindt zijn
oorzaak in inwerking van ozon op de bestraalde opper-
vlakte.

Bij het vaststellen van eene eenheid van radioactiviteit
dient, naast eene absolute eenheid, eene met eenvoudige
instrumenten gemakkelijk te bepalen relatieve eenheid te
worden ingevoerd.

IV.

Een indeeling van de ultraviolette stralen op de wijze,
als door LENARD \') is voorgesteld, is vooralsnog voorbarig
te noemen.

\') Sitzungsberichte der Heidelberger Akademie der Wissenschaften 31"
Abhandlung,
35, l<)i°-

-ocr page 97-

V.

Hoewel de veronderstelling van Einstein, dat de energie
van het licht discontinu over de ruimte verdeeld is, in staat
stelt, van vele waargenomen verschijnselen eene bevredigende
verklaring te geven, en enkele gevolgtrekkingen, gegrond-
vest op gedachten als bovenstaande, inderdaad bevestigd
zijn gevonden, mogen toch de bedenkingen, die tegen eene
dergelijke hypothese van het standpunt der electromagne-
tische lichttheorie zijn aan te voeren, niet worden onderschat.

VI

De afwijkingen van de wet van DULONG en PetiT kunnen
op eene bevredigende wijze verklaard worden met behulp
der lichtquantenhypothese.

VIL

Er bestaat geen reden om bij structuurbepalingen een
invloed van sterische belemmering aan te nemen.

VIII.

Diamant kristalliseert in de lioloedrische afdeeling van
het reguliere stelsel.

IX.

Eene grondige discussie van het in 1Q05 en 1906 op
Mount Wilson verkregen waarnemingsmateriaal had
Abbot
en Fowle moeten weerhouden de meening uit te spreken
omtrent een besliste veranderlijkheid der zonneconstante.

0

X.

De definitie, die Raffy in zijn &Le9ons sur les applica-

-ocr page 98-

tions géométriques de l\'analyse» geeft voor het raakvlak
aan een regelvlak, is onbevredigend.

XI.

De methode van Grâffe voor de benadering der wortels
eener hoogere machtsvergelijking, is te verkiezen boven de
in
Labatto\'S «Lessen over de hoogere algebra» behan-
delde van
Newton-Horner.

XII.

Het voorkomen van vrije electrische ladingen in de on-
derste lagen der aardatmosfeer en een periodiek stijgen en
dalen van de Jagen, waarin zich vrije
ladingen kunnen op-
hoopen, kan beschouwd worden als de oorzaak van de
dagelijksche periode in de intensiteit van het electrische
veld der aardatmosfeer op verschillende hoogten boven de
aarde.

-ocr page 99-
-ocr page 100-

PLAAT 1

F1 G : I

Beschrijving der toestellen.

Fio-. I......blz. 22.

x. 1Ö.

Fig. II...... »25.

Fig. III............»26.

Fig. IV............»27.

Fig. VI. • . . . . »32.

Fï Gr: IE.

pomp

goudblad.

«kit.

-\\\\<7~

>LEXfL

doorsnede. a-b.

■IOHDER*

r.AFDEPOMP.

RIJK. POMP

-ocr page 101-

PLAAT IL. Fi G

5Z

Beschrijving der toestellen.

Fi g.

. . . blz. 29.

• • • » 35-
. . . » 37.

9

v.

Fig. VII.

Fig. VIII.

<4-

rn

GA50N TW I KKE L/ NGS ■
TOE.5fE.L.

FIG: V.

FIGr

AARDE.

ROOM

ST

u

-o

v I H

-O Q

S—\'

L ..

C. ON DE.N5ATOR

B..

c.

a.

d.

FHERMC

T E. LVACUEERE-N
A P PA RATE.N .

POhR

-ocr page 102-

EFFECT WA ARNEMINGEN.

Plaat III.

25 X. 10

AQ
Ii

îsj
-i
ZA
ifii
Ji

i
J2.

ia

äOmM

Ï iki

\\

.MOP

Joçrun

5Û 1ÛÛ

iûû ■SPQ

Fig. 3-

______________Waterstof.

______ Kooloxyd.

________...... Stikstof.

35x10."

20
10

\\

V

......

:—

-------

.......

......

~.....

i 1

0.

2

0.

3

0.

M.

2

5

Fig. 4.

Lucht.
Zuurstof.

In de absorptiekamer steeds zeer lagen gasdruk.

In de ionisatiekamer II2, CO, N2, lucht, 02. bij afnemende spanningen van 500 m.M. tot hoogvacuum.

-ocr page 103-

ABSORPTIEWAARNEMINGEN. Plaat IV

ie Waterstofbuis. 2e Waterstofbuis.

Fi«- X\' Fig. 2.

kooloxydbuis.

In de absorptiekamer H2) CO, N2, lucht, 02, bij spanningen van 500 m.M. tot hoogvacuum.
In de ionisatiekamer steeds lucht van lage spanning.

-ocr page 104-

ABSORPTIEWAARNEMINGEN MET le WATERSTOFBUIS.

Plaat V.

Fig. 1.

In de absorptiekamer H2.

In de ionisatiekamer H2, CO, lucht, X2.

In de absorptiekaiT1er H2, CO, lucht, (N2 ontbreekt).
In de ionisatiekamer H2, (gasdruk bij de lijnen

aangegeven).

ko
zo.
100
&Q
co

20
100
öQ
ÊS

ZO
!0Q.

In de absorptiekamer H2, CO, lucht, (N2 ontbreekt).
In de ionisatiekamer CO, (gasdruk bij de lijnen
aangegeven).

-

.--

.-

---—

*
1

-

----

— —

IOX V

ERORO

—\'

t

1-

/
f

1 i
1 !
1 ~L

1 /
> ♦

-I

1

i

LUCf"

T. CO

_—e

AN.

__O

--

/

/

y

r-

-

f

/

Q/O

- /

vy

— J

/

/

Fig. 3-

go

20
100
&o
60
02
20

0

rrxj^.—
__-

0

1—

---

--

J"

y

f

CO.Na

____(

»----

o\'j^\'

<>y
/
/

S

/

£

s

/

/

f

Ni Nt

Fig. 4.

In de absorptiekamer N2, CO.
In de ionisatiekamer N2, (gasdruk bij de lijnen
aangegeven).

-ocr page 105-

Vergelijking der absorptie- en effectlijnen voor kooloxyd.

Stralingsbron ie Waterstofbuis.

effectlijn absorptiekamer (0,5 m.M.)

Bovenhelft , . ri bij lagen gasdruk in de . 1

absorptiehjn ïonisatiekamer (1,0 m.M.)

effectlijn absorptiekamer (251 m.M.)

Onderhelft . .. bij hoogen gasdruk in de .

absorptiehjn 0 ïonisatiekamer (442 m.M.)

De lichtere dalende lijn geeft de reciproke absorptiehjn.

Plaat VI.

-ocr page 106-
-ocr page 107-
-ocr page 108-
-ocr page 109-