js ' t-nbsp;. -nbsp;-

-'■y't:^- -y

.....

à-;

■ ■ ■ r- ' ■ ■

	V ■

TER VERKRIJGING VAN DEN GRAAD VAN
DOCTOR IN DE WIS- EN NATUURKUNDE AAN
DE RIJKS-UNIVERSITEIT TE UTRECHT, OP
GEZAG VAN DEN RECTOR-MAGNIFICUS
Dr. H. BOLKESTEIN, HOOGLEERAAR IN DE
FACULTEIT DER LETTEREN EN WIJSBE-
GEERTE, VOLGENS BESLUIT VAN DEN SENAAT
DER UNIVERSITEIT TEGEN DE BEDENKINGEN
VAN DE FACULTEIT DER WIS- EN NATUUR-
KUNDE TE VERDEDIGEN OP MAANDAG
15 APRIL 1935 DES NAMIDDAGS TE VIER UUR

Het beëindigen van dit proefschrift biedt mij een welkome
gelegenheid om U, Hoogleeraren, Oud-Hoogleeraren en Docenten
in de Faculteit der Wis- en Natuurkunde, mijn oprechte dank te
betuigen voor hetgeen U door Uw onderwijs tot mijn weten-
schappelijke vorming hebt bijgedragen.

In het bijzonder geldt deze dank U, Hooggeleerde OrnsteiN,
Hooggeachte Promotor, voor Uw leiding en belangstelling bij mijn
werk. De groote invloed die Gij door Uw stuwend enthousiasme.
Uw enorme werkkracht en groote vindingrijkheid uitoefent op al het
wetenschappelijk werk in Uw laboratorium, kan niet hoog genoeg
geschat worden, terwijl de prettige wijze waarop Gij Uw leerlingen
tegemoet komt en het groote vertrouwen dat Gij in hen stelt er zoo
veel toe bijdragen, dat er in Uw laboratorium zoo'n prettige sfeer
heerscht; dit alles is voor mij van groot belang geweest.

Aan U, Zeergeleerde MinnAERT en VAN CiTTERT betuig ik mijn
hartelijke dank voor de belangstelling die Gij in mijn onderzoek
getoond hebt en voor de raadgevingen die ik van U mocht ontvangen.

Tot jou, beste Brinkman, wil ik hier een woord van bijzondere
dank richten. De vriendschap die ons verbindt, is van groote be-
teekenis geweest bij het totstand komen van dit proefschrift. Niet
alleen door de vele raadgevingen, maar ook door je optimisme heb
je mij veel steun gegeven bij het overwinnen van de moeilijkheden
die zich bij het werk voorgedaan hebben.

Ten slotte ben ik Vijverberg, van der Veen en de Bruyn
dankbaar voor de prettige en goede hulp die ze allen gedurende
eenige tijd bij de vele intensiteitsmetingen aan mij verleend hebben.

■•wój^''--

HOOFDSTUK III. Temperatuurmetingen in de capillair met be-
hulp van het stikstofbandenspectrum.

HOOFDSTUK IV. Resultaten der intensiteitsmetingen aan dc
spectraallijnen geëmitteerd door de beschreven
buizen.

§ 3. De absolute intensiteit van de lijn \ 5461 34
§ 4. De intensiteit als functie der stroomsterkte 35

§ 6. End-on metingen ; bepaling van het verloop
van de relatieve electronen-concentratie
langs de diameter van de capillair. Verge-
lijking van theorie en experiment ... 40

Inleiding .

§ 2. Onderzoek naar de zelfabsorptie, en poging
tot correctie hiervoor door raiddel van een
aan één zijde verzilverde capillair ... 48

Bij het onderzoek van een gasontlading langs optische weg (d.w.z.
door middel van de intensiteit van het uitgezonden spectrum) heeft
men het groote voordeel de ontlading in ongestoorde toestand waar
te nemen ; tevens maakt de optische methode het mogelijk in de
verschillende deelen van het gasvolume afzonderlijk te meten.

In dit proefschrift worden een aantal optische metingen beschreven,
die verricht zijn aan de positieve zuil van een gasontlading in een
capillaire buis; deze capillair-ontlading is gekozen om zijn groote
lichtsterkte tengevolge van de hooge stroomdichtheid in de capillair.
De optische waarnemingen zijn gecombineerd met de meting van de
electrische grootheden (nl. stroomsterkte en spanning), die mede
de ontlading karakteriseeren, en die, zonder de ontlading te storen,
te meten zijn.

De waarnemingen dienden tot onderzoek van :
10. De radiale bouw der positieve zuil.

20. De in de positieve zuil optredende processen van vorming en
vernietiging van aangeslagen atoomtoestanden.

De theoretische beschouwingen, waarmede de verkregen resul-
taten geïnterpreteerd worden, zijn tijdens het onderzoek ontstaan; ze
gaan echter in de dissertatie aan het experimenteele gedeelte vooraf,
omdat zoodoende de vele experimenteele gegevens beter in hun
onderling verband gezien kunnen worden.

Het onderzoek sluit zich aan bij dat van custersi), die een
methode voor foto-electrische intensiteitsmetingen uitwerkte, en deze
methode voor metingen in het spectrum van een capillair-ontlading
in kwik toepaste.

custers onderzocht de lijnen van het triplet 2^50—2^Po,2 (golf-
lengten 5461, 4358 en 4047 Ä) en de singuletlijn S'So—2'Pi
(X4916), terwijl kwikdruk en stroomsterkte gevarieerd werden.

a.nbsp;Bij constante stroomsterkte neemt de intensiteit der triplet-
lijnen eerst snel toe met de druk, daarna langzamer, om tenslotte
een constante eindwaarde te bereiken.

b.nbsp;Bij constante druk neemt de intensiteit minder dan lineair
toe met de stroomsterkte (afgezien van de bij zeer lage stroom op-
tredende verschijnselen). Het feit, dat de tripletverhouding onaf-
hankelijk van de stroom gevonden is, maakt het onwaarschijnlijk
dat zelfabsorptie alléén de oorzaak zal zijn.

Reeds vroeger werden door Ornstein, Burger en Kapuscinski i),
die de capillair-ontlading in helium bestudeerden, analoge ver-
schijnselen gevonden. Bij helium neemt de intensiteit van een triplet-
lijn als functie van de druk na het bereiken van een maximum zelfs
weer af met stijgende druk.

Dit wijst er reeds op, dat de intensiteitsverandering behalve door
zelfabsorptie veroorzaakt wordt door andere factoren, die dan hun
invloed doen gelden op de concentratie van de aangeslagen atomen ;
immers kan de zelfabsorptie alléén nooit de intensiteit bij toenemende
druk doen dalen.

Een der mogelijke factoren wordt gevormd door de botsingen
van de 2e soort van het aangeslagen atoom met electronen en met
atomen in de grondtoestand; het in dit proefschrift beschreven
onderzoek leidt tot de conclusie, dat deze factor een der belang-
rijkste is.

Onderzocht zijn capillair-ontladingen in kwik, in een mengsel van
kwik en stikstof, en van kwik en helium. De bij het onderzoek ge-
bruikte buizen vallen onder 3 typen :

Type A. Dit is van dezelfde constructie als die door CuSTERS i)
toegepast werd. (Zie: fig. 1.) De capillair heeft een inwendige
diameter van 2 m.m.; de lengte is 30 m.m., uitgezonderd bij de
buizen, die bij de meting der gradiënt gebruikt werden. (Zie: § 2.)

Als oxyd-gloeikathode wordt een met barium-oxyde bedekte
platina spiraal gebruikt, die in de bovenzijde der buis is geplaatst.
De anode wordt gevormd door een rond nikkelplaatje, in de beneden-
zijde ; onder de anode bevindt zich een wolfraam-spiraaltje, dat
dient om de anode te ontgassen.

Type B. Met het doel het verloop van intensiteit en temperatuur
van het gas over de diameter van de capillair te bepalen, is een
buis voor end-on metingen geconstrueerd. In fig. 2 is deze op schaal
geteekend; de capillair heeft een lengte van 15 m.m., terwijl de
inwendige diameter 3,3 m.m. bedraagt. De gloeikathode K is een
cirkelvormig gebogen spiraal, de anode A een ringvormig nikkel
plaatje, waarachter zich een wolfraam-spiraal voor het ontgassen
bevindt. Bij het insmelten der brugjes, waarop de electroden gemon-
teerd zijn, heeft men zorg gedragen, dat het geheel zeer zorgvuldig
gecentreerd is, zoodat noch gloeidraad noch anode storend optreden
bij het end-on waarnemen van de capillair; bovendien is hierdoor
een goede cirkelsymmetrische ontlading verkregen.

ten opzichte van dat in de capillair tengevolge van de veel grootere
stroomdichtheid, die hierin bestaat.

Type C. Voor de absorptiemetingen (zie: Hoofdstuk VI) is
de buis, weergegeven in fig. 3, geconstrueerd; het is in principe een
dubbele buis van type B. De beide identieke capillairen hebben een
lengte van 25 m.m. en een inwendige diameter van 3,8 m.m. In de
middelste bol is de gemeenschappelijke gloeikathode geplaatst; de
electrische schakeling is zoodanig gekozen, dat de stroom in beide
capillairen afzonderlijk is in te schakelen; hierdoor kan dus de
absorptielaagdikte verdubbeld worden.

Het licht, waarmede de absorptiemeting geschiedt, valt axiaal
door de beide capillairen en doorloopt daar een in dé lengterichting
homogeene laag. Zeer nauwkeurige centreering bij het insmelten
der electroden is noodzakelijk om het axiale verloop van het licht
te verwezenlijken, terwijl ook een eventueele afscherming door de
electroden aldus vermeden wordt.

Alle buizen zijn zorgvuldig geëvacueerd; zij zijn eerst gedurende
eenige uren gepompt bij 400 °C.; daarna is de anode ontgast, door
deze met electronenbombardement van de genoemde wolfraam-
spiraal tot rood-gloeihitte te verwarmen totdat geen gas meer vrij
komt, en vervolgens is de oxydkathode eenige tijd gegloeid. Dan
wordt een druppel kwik in de buis gedestilleerd, de ontlading ge-
durende eenige tijd doorgeleid en tenslotte, indien gewenscht, de
buis met stikstof of helium van de verlangde druk gevuld en dan
afgesmolten. De gebruikte stikstof is bereid uit natrium-azide, het
helium was zorgvuldig gereinigd, totdat het spectraal zuiver was.

Zelfs na langdurig gebruik der buizen bevonden zich in het
spectrum der ontlading geen van vreemde stoffen afkomstige
lijnen i).

Bij de metingen werd de buis in een electrisch verwarmde oven
geplaatst, die tot boven 250 °C. verhit kon worden; het licht der
ontlading in de capillair treedt door een glasvenster uit. In de voor
de buizen van type B en C gebruikte oven, die een afmeting van 33

Ik ben den glasblazer, den heer D. LEY, zeer dankbaar voor de kundige
en accurate wijze, waarop hij de vele ontladingsbuizen voor mij vervaardigd heeft.

bij 20 bij 15 c.m. heeft, zijn alle zijwanden voorzien van glas-
vensters, zoodat gelijktijdige opzij en end-on waarneming moge-
lijk was.

Het hulpreservoir aan de onderzijde der buis werd in een tweede
oven opgesteld, die met asbest thermisch van de eerste geïsoleerd was.
Daar deze oven steeds de laagste temperatuur heeft, diende hij
voor de regeling van de kwikdruk ; op deze wijze is het mogelijk, die
druk goed constant te houden, hoewel de temperatuur van de boven-
oven tengevolge van de warmteontwikkeling in de ontladingsbuis
sterk verandert.

Omdat de temperatuur in de beneden-oven niet homogeen is,
maar naar boven toeneemt (misschien een gevolg van een overgang
der warmte van de boven-oven, ondanks alle voorzorgen voor goede
isolatie, zooals soms geconstateerd werd), werd de temperatuur ter
plaatse van het hulpreservoir gemeten door middel van een thermo-
element ; gebruikt werd koper-constantaan; als meetinstrument
diende een Moll-galvanometer, Ten einde de temperatuur op 0,1 °C.
nauwkeurig te meten, was de tweede contactplaats tezamen met een
thermometer in een derde electrische oven gezet, zoodat de galvano-
meter slechts een klein temperatuursverschil aan te wijzen had en
op voldoend hooge gevoeligheid gebruikt kon worden. De ijkcurve
der combinatie thermo-element-galvanometer is in het gebruikte
temperatuurgebied volkomen lineair.

In alle ontladingsbuizen was de lichtende zuil in de capillair vol-
komen homogeen in de lengterichting (vergelijk pag. 23) er traden
geen striae op (uitgezonderd enkele malen bij zeer lage kwikdruk in
de ontlading in kwik en stikstof); met behulp van een draaiende
spiegel is geconstateerd, dat er ook geen z.g. „loopende striaequot;
waren.

De meting der intensiteit van de door de zuil uitgestraalde
spectraallijnen geschiedde volgens de verschillende in het Utrechtsch
laboratorium gebruikelijke methoden i); indien het noodzakelijk was
langs photografisch-photometrische weg (temperatuurmeting uit
N2 banden, intensiteitsverhouding der spectraallijnen, intensiteits-

1) Ornstein, Moll en Burger, Objektive Spektralphotometrie (Braun-
schweig 1932).

verloop over de diameter van de capillair), bij voorkeur echter langs
de veel snellere foto-electrische weg (Hg-lijnen), en voor het zicht-
bare gebied waar mogelijk met de spectraalpyrometeri). (Bij
A 5461 A, door zijn gunstige ligging in verband met de ooggevoelig-
heid.)

Bij de beschrijving der meetresultaten zal telkens, waar dit
wenschelijk is, een nadere beschrijving der gebruikte optische opstel-
ling worden gegeven.

Behalve de stroomsterkte, is de spanning op de electroden een
grootheid, die te meten is zonder de ontlading te beïnvloeden; de
meting van het verloop ervan met stroom i en druk p is van belang,
omdat het een beeld geeft van het gedrag der spanningsgradiënt in
de capillair, die immers een der bepalende factoren der ontlading is.

De spanning werd gemeten met een Siemens-Halske voltmeter.
De karakteristieken werden opgenomen bij:

Ten einde tot een zoo goed mogelijke bepaling van de spannings-
gradiënt in de capillair te komen, is aan 2 buizen van type A (zie:
§ 1) met verschillende capillairlengten (n.1. 50 en 25 m.m.), maar
verder volkomen identiek, de spanning tusschen de electroden ge-
meten. Daar de ontlading in de capillair homogeen in de lengte-
richting is, mogen we het verschil der spanning opvatten als span-
ningsverval over 25 m.m. capillairlengte 2).

Figuren 4 en 5 toonen het verloop met p en i aan de buis met
25 m.m. capillair gemeten spanning ; de buis met capillair 50 m.m.
gaf een analoog verloop, en het verschil, dus de spanning op 25 m.m.
capillair lengte is gegeven in tabel I.

De gloeistroom der oxydkathode bedroeg 6,4 Amp.; het bleek, dat deze
niet veel invloed had, zelfs bij een verhooging tot 9 Amp. veranderde de gemeten
spanning bijna niet. Dit bewijst, dat er geen groote kathodeval kan zijn ; immers
deze zou sterk moeten afnemen bij verhooging van de temperatuur der kathode.

Het verloop is vrijwel parallel aan dat der totaalspanning ; ook hier
is log E een lineaire functie van log i i).

in
Volts
30

■ p in m.m.

0,01

too

Fig. 5.

De toetsing met een identieke buis met 1 c.m. capillairlengte mis-
lukte, daar hierbij bleek, dat de ontlading zich in de bol voortzette;
de spanningsmetingen gaven dan ook te hooge resultaten.

Deze resultaten zijn in goede overeenstemming met de door EleNBAAS
(Zs. für Phys. 78, 603, 1932) met de sondenmethode gedane metingen van de
gradiënt in wijdere ontiadingsbuizen met Hg.

Hij vond n.1. log E lineair met log i en ook een stijging met p. Een extra-
polatie tot een buisdoorsnede van 2 m.m. bij de curve van 200 m.A. in fig. 5 van
zijn publicatie geeft een gradiënt van 4 V/c.m.

Als bedrijfsspanning was 440 V. wederom voldoende, soms moest
echter de ontlading met behulp van een inductorium ingeleid worden.

In fig. 6 is bij 3 stroomsterkten de spanning geteekend als functie
van de kwikdruk.

95 Volt bij p = 0,0124 m.m. Hg tot:
58 „ „ p = 8,0 „ „ „ .
Verder blijkt ook hier de spanning te dalen als i toeneemt.

30. Hg 1 m.m. He.
Buistype A ; cap. lengte 30 m.m.
De spanning daalt weer als i en Hg-druk stijgen.
Voorbeeld: i= 100m.A.
van: 56 V. bij p = 0,057 m.m.
tot: 33,4 V. „ p=l,54 m.m.

Voorbeeld: z=150 m.A.
Daling van: 116 V. bij p = 0,043 m.m.
tot: 98 V. „ p = 2,48 m.m.

Door toevoeging van een gas wordt de spanning, noodig voor het
verkrijgen van een ontlading, hooger dan voor Hg alléén; dit is te
verwachten wegens de grootere totaaldruk van het mengsel, temeer
daar de toegevoegde gassen moeilijker ioniseeren dan Hg. Stijging
van de Hg-druk doet dan ook de spanning dalen; vermoedelijk zal
deze bij hooge Hg-druk wel weer gaan stijgen, juist zooals dit bij
Hg alléén het geval is. Het was ons echter niet mogelijk zulke hooge
drukken te bereiken.

Uit het feit, dat bij alle metingen bleek, dat de grootte van de
gloeistroom der oxydkathode practisch geen invloed op de spanning
had, mag geconcludeerd worden, dat de kathodeval niet groot is.
Dus zal het verloop van de gradiënt wel hetzelfde zijn als dat der
totaalspanning ; temeer daar dit bij de metingen aan Hg alléén reeds
gebleken is.

De positieve zuil, die de geheele capillair vult, onderstellen we
homogeen in de lengterichting ; de stroomdichtheid I, de concen-
tratie He der electronen (en n,- der ionen), zoowel als de tempera-
tuur T en de dichtheid N van het gas hangen dus uitsluitend van de
afstand r tot de as der zuil af.

Verder zullen we aannemen, dat zoowel E, de gradiënt van de
spanning, als de electronen-temperatuur T^ onafhankelijk van r
zijn, en dat de ionen- en electronen-concentraties gelijk zijn (dus
n. (f) = n, (r)).

De recombinatie van ionen en electronen zal hoofdzakelijk aan
de buiswand plaats vinden, terwijl zij in het volume klein gesteld
kan worden. De buiswand krijgt een negatieve lading ten opzichte
van de omgeving, doordat de snellere electronen gemakkelijker de
wand bereiken dan de zwaardere ionen ; er ontstaat een radiaal
potentiaal verval, waardoor nu de ionen versneld en de electronen
vertraagd worden, zoodat in de stationnaire toestand evenveel
ionen als electronen op de wand komen ; hierdoor ontstaat de z.g.
ambipolaire stroom van de as naar de wand.

Rekening moet worden gehouden met het feit, dat deze grootheid
een functie van T, en daardoor van r, zal zijn, want:

1) W. schottky, Phys. Zs. 25, 342, 635, 1924.
M. J. druyvestein, Zs. für Phys. 81, 571, 1933.
Zie : Rev. of Modem Physics, Vol. 2, 218, 1930.

(e, M en Xq zijn resp. lading, massa en gem. vrije weglengte van het
ion, en Cm de wortel uit het gemiddelde snelheidsquadraat).

Het aantal ionen, dat per sec. gevormd wordt in een cylindrische
ring van 1 c.m. hoog, tusschen de stralen r en r dr, is:

y de snelheid der electronen, f(v) geeft de snelheidsverdeeling,
terwijl P(v) de werkzame doorsnede voor ionisatie is. We nemen
aan, dat de snelheidsverdeeling f(v) onafhankelijk van r is, zoodat
dan ook a onafhankelijk van r wordt.

De temperatuurverdeeling wordt bepaald door de warmtepro-
ductie en warmtegeleiding. Voor de afleiding van de vergelijking
die haar bepaalt, beschouwen we wederom de cylindr. ring van
1 c.m. hoog, tusschen de stralen r en r dr; hieraan wordt per sec.
toegevoerd de energie 27irEi(r)dr. Een deel wordt gebruikt voor
ionisatie, een ander deel voor straling, terwijl de rest direct in
warmte omgezet wordt.

De ionen vervoeren hun potentieele energie naar de wand, waar
deze bij het recombineeren als warmte vrij komt. Op deze wijze

Mocht de recombinatie van ionen en electronen in 't volume nog een niet
te verwaarloozen rol spelen, dan moet het tweede lid van (4) nog verminderd

vermindert de energie in de ring met een bedrag evenredig aan de
ionenstroom, dus met

waarin ö(T) de coëfficiënt der warmtegeleiding is, en a en è
constanten zijn.

Deze vergelijking zou echter nog uitgebreid moeten worden met
de termen voor de straling en stralingsabsorptie.

In een capillair-ontlading in een gas dat o. a. ook N2 bevat is de
temperatuur te meten uit het stikstofbandenspectrum. Zooals bekend
is 1), zijn de relatieve intensiteiten der rotatielijnen in een trillingsband
bepaald door de temperatuur van het gas, daar de bezetting van een
aangeslagen rotatieniveau evenredig is met de BoLTZMANN-factor
e~EjkT (waarin E^ =rot. energie).

Bij de lage temperaturen en drukken, die in de hier beschouwde
ontlading voorkomen (zie Hoofdstuk III), is (in tegenstelling met
een boogontlading) van thermische aanslag geen sprake; ze ge-
schiedt alleen door de electronen. Toch is de gemeten T de werke-
lijke gastemperatuur:

Bij de aanslag door een electron toch blijft het rotatie-impuls-
moment bijna onveranderd; zijn nu de traagheidsmomenten van
het molecuul in de beide electronentoestanden hetzelfde, dan is de
concentratie in de rotatieniveau's in aangeslagen toestand evenredig
met die in niveau's van dezelfde rotatie-energie in de grondtoestand ;
en in deze toestand heeft zich zeker door de onderlinge botsingen
een BoLTZMANNsche verdeeling volgens de gastemperatuur ingesteld.
Hieruit volgt dus dat men in dit geval uit de relatieve bezetting der

L. S. Ornstein u. W. R. v. Wijk, Zs. für Phys. 49, 315, 1928.
W. R. v. Wijk, Zs. für Phys. 59, 313, 1930; 75, 584, 1932.
L. S. Ornstein en H. Brinkman, Physica I, 797, 1934.

aangeslagen niveaus de temperatuur van het niet aangeslagen gas
bepaalt. Kleine verschillen in traagheidsmoment spelen des te minder
een rol naarmate de botsingen van aangeslagen moleculen met gas-
deeltjes in de grondtoestand gaan optreden, dus bij gasdrukken
van circa 1 m.m.

De meting van de relatieve electronenconcentratie ne(r) kan even-
eens langs optische weg geschieden ; hiervoor is echter de kennis
van het verloop van T{r) noodzakelijk. De intensiteit I van een
willekeurige spectraallijn is immers een functie van de concentratie
van de electronen n^ en van die der gasatomen N. Wanneer dit
verband I (n^, N) bekend is, en ook de N{r), — gevonden uit de
T{r) —, dan kan uit het gemeten intensiteitsverloop I(r) van de
beschouwde spectraallijn de gezochte functie n^ir) berekend
worden.

Met behulp van deze He (r) en T(r) is nu een toetsing van de
juistheid der vergelijkingen (4) en (5) mogelijk.

§ 2. De in de positieve zuil optredende processen van aanslag en
vernietiging van aangeslagen atoomtoestanden.

Een bepaalde aangeslagen atoomtoestand (met aanslag-energie
£j) kan ontstaan door:

1quot;. Aanslag door electronen, hetzij direct uit de grondtoestand,
hetzij uit energietoestanden e,-lt; e^.

40. Vorming uit hooger niveau's £, gt;£a, door uitstraling of
botsingen van de 2e soort; hieronder valt ook recombinatie
van ionen te rekenen.

20. Botsing van de 2e soort met gasatomen, waarbij de energie e^
geheel (of gedeeltelijk — e,) in kinetische energie van
het botsende atoom omgezet wordt.

40. Door energie-opname volgens één der bovengenoemde pro-
cessen waardoor een toestand e, gt; e^ ontstaat.

Bij de hier beschouwde capillair-ontlading in kwikgas onder-
stellen we allé processen van aanslag uit energieniveau's lt; s^
klein t.o.v. die direct vanuit het grondniveau; dit is het geval als
Na ( ( Nq. Deze onderstelling kan experimenteel getoetst worden.
We verwaarloozen ook vorming uit hoogere toestanden c, gt; s^ door
recombinatie.

De eisch, dat de concentratie N, van de aangeslagen atoom-
toestand stationnair is, levert nu de verg.:

A, B en B' ■. de Einsteinsche uitstralingswaarschijnlijkheden,
terwijl de grootheden a en de volgende integralen voorstellen ^ ) n.1.:

F{V) dV : het procentueele aantal gasatomen, die een relatieve
snelheid tusschen V en V dV bezitten,
Q(V) : de werkzame doorsnede voor aanslag door botsing
met een atoom,

Voor «e en fie gelden analoge formules, waarin resp. f(v), q{v)
en q'(v') de analoge functies zijn.

L. S. Ornstein en H. Brinkman, Physical I, 797, 1934.
M. J. druyvestein en W. de Groot, Physica 12, 153, 1932.

Hierin mogen de stralingstermen verwaarloosd worden indien er
geen zeer groote zelfabsorptie is.

In het vervolg zal blijken, dat de botsingen van de tweede soort
met atomen grooter invloed hebben dan die met electronen, terwijl
in tegendeel de aanslag door atomen zeer klein is t.o.v. die door
electronen.

Daar de kans, dat een botsing van de 2e soort met een atoom
effectief is, grooter zal zijn dan die bij een botsing met een electron,
zal de verhouding van ^Nq en n, zeker grooter zijn dan de ver-
houding van de aantallen botsingen per secunde van het bepaalde
atoom met atomen en met electronen.

Onderstellen we de gastemperatuur T= 1000 °K., dan volgt hier-
uit, dat bij p=I m.m. Hg. Nq lOis per cm3 en de wortel uit
het gemiddelde snelheidsquadraat der Hg-atomen

Nemen we verder aan, dat de electronen een MAXWELLsche ver-
deeling van de temperatuur re = 7730°K (gem. kin. energie I

invullen van de stroomdichtheid 1 = 3 A./cm2 (n.1. een stroom
van 100 m.A. door de capillair van 2 m.m. diameter) en
£ = 3 Volt/c.m. volgt hieruit: n^ ~ 3 . 1012 per cmSi).
Nu blijkt:

Dat fi^Tie tegenover de grootheid A verwaarloosd mag worden
(zooals we het zullen doen) moet verder door de experimenten be-
vestigd worden.

Het groote verschil tusschen de r, = 7730°K en T =1000°K
heeft tot gevolg, dat oNq te verwaarloozen is tegenover a^n^, zooals
uit een getallen voorbeeld (met e^ = 7J VoU) zal blijken.

Door de bediscussieerde vereenvoudigingen wordt vergelijking
(7) tenslotte teruggebracht tot de vorm:

Nu is de gasdruk p^^N^kT, terwijl — indien er geen zelf-
absorptie is — de intensiteit van de van het niveau uitgaande
spectraallijn gegeven wordt door I = AhvNa.

functie van p is; wij zullen nagaan wat de experimenten ons hier-
omtrent leeren.

Tenslotte de opmerking, dat de beschouwingen uitgebreid kunnen
worden tot mengsels van kwik en andere gassen ; hierbij volgt op
analoge wijze, dat dan slechts de botsingen van de 2de soort met
atomen van het bijgemengde gas mede in aanmerking zijn te nemen.
In plaats van de vergelijking (10) verkrijgt men dan de relatie:

Tot de factoren, die mede de intensiteit van de geëmitteerde spec-
traallijnen bepalen, behoort de temperatuur, daar zij de dichtheid
van het gas beïnvloedt. Het is dus gewenscht te onderzoeken, welke
functie deze temperatuur is van stroomsterkte en kwikdruk.

In een mengsel van Hg en N2 kan de temperatuur gemeten wor-
den met behulp van de intensiteitsverdeeling in de stikstofbanden.
Bij deze temperatuurmetingen zijn ontladingsbuizen van type A
gebruikt. De capillair werd daartoe met behulp van een achroma-
tische lens afgebeeld op de spleet van de spectrograaf (r. puess
105).

De zwartingsmerken werden met behulp van een trapspleet ver-
kregen. De spectra en zwartingsmerken zijn opgenomen op Empress-
platen, de belichtingstijden lagen tusschen 10 min. en 3 uur.

De temperatuurmeting is met behulp van de band bij X 3998 Ä van
de tweede positieve groep geschied, omdat de rotatie-lijnen van
deze band niet door andere banden of Hg-lijnen overdekt zijn. De
rotatie-lijnen van de /?-tak met de rangnummers 21 tot 29 werden
gemeten [volgens Lindau 1)]. De lijnen van de band met lager
rangnummer bleken te sterk door P-lijnen gestoord te zijn om ze te
kunnen gebruiken.

De lijnen van de band zijn tripiets ; waar de dispersie van de
spectrograaf (12Ä/m.m.) niet voldoende was om de tripletstructuur
op te lossen, bleek het noodzakelijk de oppervlakte-intensiteit der
lijnen te meten, wat geschiedde met behulp van het toestel van
Wouda2).

zou men verwachten, dat uit de heUing van die rechten de tempe-
ratuur op de bekende wijzei) is te berekenen2).

Er moet echter rekening worden gehouden met het feit, dat de
gemeten intensiteit I de som is van de intensiteit van een hjn van de
/?-tak en van de hjn van de P-tak, die hiermede samenvalt. Bij
hoogere temperaturen (bij 1000 °K) mag deze laatste niet verwaar-
loosd worden.

De correctie hiervoor is op de volgende wijze berekend:
Met de lijnen 21—29 van de /?-tak vallen resp. de lijnen 34—42
van de P-tak samen. Bij een bepaalde temperatuur T is nu met
behulp der theoretische intensiteitsformules het verval der intensi-
teit I van deze som van P /^-lijnen van p^=21—29 te berekenen.

rechte verkrijgt, waarvan echter de lijnen 21 en lager afwijken.
De uit deze rechte berekende „effectieve temperatuurquot; behoort nu
bij de ware temperatuur T, waarvan is uitgegaan.

1) L. S. Ornstein und W. R. v. Wijk, Zs. für Phys. 49, 315, 1928.
W. R. v. Wijk, Zs. für Phys. 59, 313, 1930.
W. R. v. Wijk, Diss. Utrecht 1930.

Voor het traagheidsmoment is de door MeCKE*) aangegeven waarde
1,57 . 10—39 gr. cm2 gebruikt.
*) R. Mecke, Handbuch der Physik, Bd. XXI, pag. 547.

In fig. 7 is het aldus verkregen verband T en uitgezet. De
gevonden kromme kan nu dienst doen bij het bepalen van de werke-
lijke temperatuur uit de metingen.

De metingen zijn verricht bij 2 constante stikstofdrukken (1,1 m.m.
en 4,7 m.m.), terwijl de Hg-druk en de stroomsterkte gevarieerd
werden.

De resultaten der metingen zijn samengevat in de tabellen II en
III. In fig. 8 zijn ze uitgezet als functie van de Hg-druk.

Van een stijging van de temperatuur met de stroomsterkte, zooals
men verwachten zou, blijkt geen sprake te zijn (uitgezonderd bij
p^ = I m.m., bij zeer lage Hg-druk); er treedt integendeel zelfs een
daling op, die echter meestal binnen de meetfouten (±10%) ligt.

Verder blijkt, dat de temperatuur ongeveer lineair toeneemt met
de Hg-druk (voor Hg-drukken van 0,02 m.m. tot 0,3 m.m.). Een

mogelijke oorzaak hiervoor is, dat bij hoogere Hg-druk de volume-
verliezen toenemen en de wandverliezen dalen. Door sommer-
meyeri) toch is bij metingen aan positieve zuilen in He en Ne
geconstateerd, dat bij toevoeging van verontreinigingen die gemak-
kelijker geïoniseerd worden de warmteproductie zich naar het volume
verplaatste.

Verder is de homogeniteit van de zuil in de capillair in de lengte-
richting getoetst. De uitgezonden intensiteit is in deze richting
homogeen ; men mag hetzelfde dus van de temperatuur verwachten.
De metingen bevestigden deze verwachting ; bijvoorbeeld:

Tenslotte moet er nog op gewezen worden, dat, tengevolge van
het temperatuurverloop langs de diameter der capillair (zie § 2), de
waarde van de temperatuur die gemeten wordt uit de zijdelings uit-
gestraalde intensiteit steeds een soort gemiddelde is. Dit „gemid-
deldequot; zal echter niet ver afwijken van de temperatuur in de as der
zuil, want uit de zóne in de omgeving der as is immers het grootste
deel van de intensiteit afkomstig.

De temperatuur op verschillende afstanden van de as van de
capillair is te bepalen door het intensiteitsverloop der Ng-banden

1) K. sommermeyer, Ann. der Phys. 13, 315, 1932.
R. seeliger, Phys. Zs. 33, 313, 1932.

zijdelings gemeten verloop, omdat het glas door breking een enorme
verteekening der intensiteitsverdeeling (vooral aan de wand) geeft.
(De wanddikte van het glas is 2 m.m., terwijl de diameter van de
capillair zelf ook 2 m.m. bedraagt.)

Daar de zuil in de capillair homogeen in de lengte-richting is, zijn
end-on metingen mogelijk. Hiervoor is een buis van type B gecon-
strueerd; de capillair heeft een lengte van 15 m.m., terwijl de
inwendige diameter 3,3 m.m. bedraagt. Deze capillair werd end-on
op de spleet van de spectrograaf afgebeeld door middel van een
achromatische lens, (Brandpuntsafstand 20 c.m.) De vergrooting
was zoodanig gekozen, dat de diameter van het beeld 8 m.m. be-
droeg. Ten einde voldoende dieptescherpte te krijgen, was de lens
voorzien van een diafragma van 1 c.m. diameter; daar de voor-
werpsafstand 30 c.m. is, komen de stralen, die aan de vorming van
een punt in het beeld deelnemen, uit een kegel waarvan de halve
tophoek een = heeft; uit de afmetingen der capillair volgt,
dat dan de fout door de onscherpte zeer klein is. Daar het beeld
midden op de spleet valt, verkrijgen we op deze wijze langs de spec-
traallijnen het intensiteitsverloop langs de diameter van de capillair.

Metingen zijn gedaan bij p^^ — 0.05 m.m.; stroomsterkte
i= 100 m.A. en i^lOO m.A.

De intensiteit van het N2 licht is zeer klein; daarom zijn nu
Mimosa-finogran-platen (H. en D. 1300) gebruikt. Deze platen zijn
veel gevoeliger dan Empress-platen, en bezitten toch een kleine
plaatkorrel. Toch was de behchtingstijd nog langer dan 20 uur.

Een continue grond tengevolge van licht, dat in de spectrograaf
verstrooid is, en dat afkomstig is van de veel sterkere kwiklijnen, is
niet te vermijden. De intensiteit van deze continue grond is behalve
onder en boven het spectrum ook bepaald op ongeveer 1/3 deel der
hoogte; dit laatste door afscherming van het licht door middel van
een reepje stanniol, dat op de overeenkomstige plaats van de spleet
geplakt is.

Door de spectra op de verschillende hoogten door te fotometreeren,
en dan de oppervlakte-intensiteit der lijnen (gecorrigeerd voor de
continue grond) te meten, is de temperatuur langs de diameter van
de capillair volgens de in § 1 aangegeven methode te vinden.

Deze T{t) zal gebruikt worden bij de bepaling van het verloop
der electronen-concentratie He (r) (zie: Hoofdstuk IV, ^ 6],

Resultaten der intensiteitsmetingen aan de spectraallijnen,
geëmitteerd door de beschreven buizen.

De intensiteit der lijn 2 5461 (235o—l'iP^) is in Hg, in een
mengsel van Hg en Ng, en van Hg en He gemeten als functie van
de Hg druk. De metingen zijn verricht met behulp van de 2 traps-
fotocelversterker, gebouwd en beschreven door CuSTERSi). Wij
hebben, evenals CuSTERS, voor de spectrale ontleding van het
licht gebruik gemaakt van een dubbel-monochromator (volgens
v. Cittert2)). De beïnvloeding der resultaten door valsch licht is
hierdoor uitgesloten.

Gebruikt zijn ontladingsbuizen van Type A (zie pag. 3) ; de
capillair werd door een achromatische lens afgebeeld op de primaire
spleet van de dubbel-monochromator, waarvan de uittreespleet
wederom met een achromatische lens op de fotocel werd afgebeeld.

Uit het verloop der intensiteit van de lijn l 5461 is de verandering
van de concentratie van zijn uitgangsniveau 235o te bepalen. Daar
van dit niveau het triplet 2 5461 (235o—23P2), 24358 {l^S^—l'^Pf)
en 24047 (235o—23Po) met de respectievelijke overgangswaar-
schijnlijkheden Al, Ag en Ag, uitgaat, moet vergelijking (9) uitge-
breid worden tot:

/5461 ^^nbsp;1

A, , A

in plaats van de normale verhouding : 5:3:1.
Uit verg. (12) ontstaat dan de relatie:

In fig. 10 is y als functie van p uitgezet; het blijkt, dat in het
geheele drukgebied van 0,01 tot 10 m.m. Hg de punten inderdaad
op een rechte liggen. Deze rechte heeft een helling van en snijdt

van de ordinaat het stuk

(en dus ook ß) grafisch bepaald worden. De constante C bevat de
invloed van de keuze der schaal, die dus uit het resultaat wegvalt.
Voor Hg alléén zijn de waarden gegeven in tabel IV.

Deze in het Natuurkimdig Laboratorium te Utrecht door H. N. gouwentak
uitgevoerde voorloopige meting geschiedde aan een koolboog in Hg-damp van
zéér lage concentratie. Daar de tripletiijnen toch nog niet geheel vrij van' zelf-
absorptie waren, zal de verkregen verhouding nog niet de juiste zijn. We meenden
toch dit voorloopige resultaat te mogen gebruiken, temeer omdat een verandering

De grootheid a bhjkt vrij sterk te stijgen met de stroomsterkte;
het feit, dat deze stijging ongeveer hneair met i is, kan toevalhg
zijn ; in elk geval mag aan dit feit — in verband met de groote
onnauwkeurigheid der waarde van a (bij de bepaling van C zijn fouten
van 10 tot 30 % mogelijk!) — geen groot gewicht worden gehecht.

Uit a is te berekenen; zoo volgt bij i = 90m.A., indien we
onderstellen, dat T=1000°K; Aj 10« is.

Hoewel op deze waarde, evenals op haar stijging met de stroom
later uitvoerig zal worden teruggekomen, moge thans reeds de vol-
gende opmerking gemaakt worden: Vroeger is geschat, dat bij

is, zoodat dus deze grootheid inderdaad verwaarloosd mag worden
tegenover de grootheid A (verg. pag. 17).

werd uitgezet, een rechte verkregen werd. Uit de grafische voor-
stelling is berekend, dat voor :

Om a^ — de constante voor de botsingen van de 2e soort van
een aangeslagen Hg-atoom met een Na molecuul te berekenen,
vullen we bij i=150 m.A. de waarde a=16,7 uit tabel IV in;
we vinden dan :

Daar hier de intensiteit na de druk p = 1 m.m. weer begon af te
nemen, was de lijn^ = /(p) slechts een rechte tot aan de boven-
genoemde druk.

Het is te verwachten, dat de effectiviteit van een botsing van de
tweede soort met een atoom van een edel gas zeer klein zal zijn;
maar zelfs als deze O was, zou volgens deze resultaten de a een veel
hoogere waarde hebben dan zij in Hg alléén bezit, (vergelijk
pag. 27).

Voor helium alléén is met behulp van de metingen van Ornstein,
Burger en Kapuscinski i) uit het intensiteitsverloop der heliumlijn
X 10830 (235—23P) (zie fig. 6 van hun publicatie) nagegaan of ook
hier de relatie:

kromde de lijn naar boven, een gevolg van de afname van I, die
toegeschreven moet worden aan sterke zelfabsorptie.

Zooals te verwachten, is de effectiviteit van een botsing He—He
veel kleiner, dan die bij een botsing Hg—Hg.

Aangeslagen atomen van een bijgemengd gas zullen ook door
botsingen van de tweede soort met Hg-atomen zonder straling uit
te zenden in de grondtoestand teruggebracht kunnen worden. Met
dezelfde onderstellingen als in § 2 van hoofdstuk II is op analoge
wijze af te leiden, dat hierdoor tusschen de intensiteit F van het
bijgemengde gas en de kwikdruk p de volgende relatie is te ver-
wachten :

In combinatie met verg. (10) volgt dan voor de relatieve ver-
houding der intensiteiten der lijnen van Hg en die van een bij het
Hg gemengd gas:

Als a en a' niet veel verschillen, zal deze intensiteitsverhouding in
eerste benadering evenredig met de Hg-druk p zijn.

Bij een mengsel van Hg 1,0 m.m. He zijn behalve de Hg-lijnen
ook de sterkste He-lijnen A 6678 (3W—2^P) en A 5016 (3iP—2iS)
foto-electrisch gemeten ; de sterke lijn X 5876 kwam niet in aan-
merking, doordat de monochromator die niet voldoende van de Hg-
lijn /. 5790 kon scheiden.

Men ziet, dat de He-intensiteit sterk afneemt met toenemende Hg-
druk; bij de twee laatste drukken was de lijn 2 5016 te zwak om
gemeten te worden en de lijn 26678 aan de grens der meetnauw-
keurigheid.

een rechte lijn op te leveren. Dit is te begrijpen uit het feit, dat door
de hooge aanslagspanning van de He-lijnen (±20V.), een daling
der electronentemperatuur een veel grootere invloed zal hebben op
die He-lijnen dan op die van Hg ; een kleine daling van T^ is
wegens de daling der gradiënt met p (verg. spanningsmetingen,
pag. 9) zeer waarschijnlijk.

Verder is o.a. gemeten de verhouding van de kwik- en helium-
lijnen ; in fig. 11 is de verhouding van intensiteiten van de lijnen
2 5461 en 26678 als functie van p in log. schaal uitgezet. In overeen-
stemming met de eenvoudige formule, die hierboven werd afgeleid,
ontstaan er in de grafische voorstelling rechten, waarvan de hellings-
hoek a echter afhankelijk van de stroom i is.

Met de spectraalpyrometer is de totaal-intensiteit der roode N2-
banden (in een golflengtegebied van ± 200 A, met centrum 2 6200)

gemeten als functie van de kwikdruk. Deze meting werd uitgevoerd
bij de stroomsterkten i = 50m.A., i= 100 m.A., en i = 200 m.A.

De getrokken rechte, die ongeveer door alle punten loopt, heeft een
helling van tg a—i,34.

meer dan lineair toe, d.w.z. In^ daalt sterker met p dan dopr onze
eenvoudige formule wordt aangegeven. Waarschijnlijk is dit ook hier
toe te schrijven aan een daling van T^. (Voor daling der spanning:
zie fig. 6.)

De absolute intensiteit, uitgezonden door een buis van type A in
dc kwiklijn 2 5461, is gemeten door haar op de gebruikelijke foto-
grafisch-fotometrische wijze met het door een wolfraam-bandlamp
uitgezonden continue spectrum te vergelijken.

Door de ijking der bandlamp i) was zoowel de kleurtemperatuur,
als de zwarte temperatuur als functie der stroomsterkte bekend.
Met deze gegevens is met behulp der tabellen van de Groot2)
berekend, dat de lamp loodrecht op zijn oppervlak door 1 cm2 :

2,72 . 10^ ergjsec, A, stecadiaal
bij 2 5461 A en een stroomsterkte van 13,0 Ampère uitzendt.

De fotografische meting geschiedt met een kleine spectrograaf
van Fuess (dispersie 100 A per m.m. bij 2 5461); de zwartingsmer-
ken zijn genomen met de methode der stroomsterkte-variatie; de
capillair en de band der lamp werden niet afgebeeld op de spleet,
maar de afstand werd zoodanig gekozen, dat de zwarting der lijn
bij dezelfde belichtingstijd in het goede deel der zwartingskromme
lag. De spleetbreedte was bij alle opnamen dezelfde. De geome-
trische breedte van het spleetbeeld op de plaat is uit het fotogram
bepaald met behulp van de bekende verhouding van de snelheden
van fotogram en plaat in de fotometer ; ze bedroeg 0,1 m.m.

Uit de afstanden van capillair en band, de grootte van de capillair
(lengte 3 c.m., diameter 2 m.m.), het oppervlak van de band (1 cm2),
en bovenstaande gegevens, is de energie per cmS in de capillair uitge-
straald in licht van de golflengte 2 5461 te berekenen.

1)nbsp;Voor het uitvoeren der ijking ben ik Mej. J. G. EijmeRS zeer erkentelijk.

volgen, indien deze verhouding door de electronentemperatuur alléén
bepaald werd; hoewel dit niet het geval is, zal T^ in elk geval van
deze orde van grootte zijn. Deze temperatuur werd daarom bij de
theoretische beschouwingen aangenomen. (Zie: pag. 16.)

N.^8,4. 10» per cm\
30. Hg Im.m.He p = 0,057 m.m. i= 100 m.A.
1—63. 10® ergIsec. cm^

Na^l.S .\0^°percm\
Het feit, dat de absolute intensiteit der Hg-lijn A 5461 in mengsels
van Hg met N2 of He hooger is dan in Hg alleen, wijst op een
hoogere electronentemperatuur in de mengsels. Dit is ook waar-
schijnlijk, doordat de gradiënt dan hooger is; in overeenstemming
met de spanning is de intensiteit ook in Hg He hooger dan in
Hg N2.

Door CuSTERSi) is reeds gevonden, dat in Hg alléén bij con-
stante druk de intensiteit der tripletiijnen minder dan lineair toe-
neemt met de stroomsterkte (afgezien van de bij de lage stroom
optredende verschijnselen).

Hiervan kon zelfabsorptie niet de oorzaak zijn, daar de triplet-
verhouding onafhankelijk van de stroomsterkte is.

Om dit afbuigen der I—-i kromme nader te onderzoeken zijn
metingen gedaan aan mengsels van Hg met N2 en met He. Ook
hier werd een afbuiging geconstateerd, zij het dan een kleinere dan
in Hg alleen; de I—i kromme van het bijgemengde gas boog
sterker af dan die van de lijn X 5461, maar minder dan die van de
singuletlijn A 4916 (Hg.). Als voorbeeld zijn in fig. 12 gereprodu-
ceerd deze krommen met de spectraalpyrometer gemeten aan een
buis (type A.) met Hg 1 m.m. N2. Dit verschillend gedrag is een
argument tegen de onderstelling dat het afbuigen een gevolg zou
zijn van een toename der gastemperatuur met i.

Ten einde de invloed der zelfabsorptie te constateeren is voor
een buis van het type B. (Hg 4-5 m.m. N2.) het verband I—i
zoowel end-on als van terzijde gemeten, eveneens met de spectraal-
pyrometer. Fig. 13 toont dat inderdaad de afbuiging der end-on
gevonden kromme iets grooter is.

De meest waarschijnlijke onderstelling is, dat de botsingen van
de tweede soort met de electronen een der belangrijkste oorzaken

verschillende druk uitgezet, zooals men ziet levert de grafische
voorstelling een rechte in het drukgebied van een halve tot twee
m.m., bij hoogere en lagere druk treden afwijkingen op. De bereke-
ning levert voor de constante b de volgende uitkomst:

Daar A en ^Nq beide van de orde 10^ zijn, volgt:
/Se He 0,003 . 100 . 10» = 3 . 10^.

De waarde is juist van de orde van grootte, die we op grond der
gemaakte schattingen (zie pag. 29) zouden verwachten.

De wijze waarop de intensiteit der singuletlijn A 4916
(31S0 — 2iPi) van druk en stroomsterkte afhangt is zeer verschil-
lend van die der tripletiijnen 1).

Terwijl voor deze laatsten de intensiteit bij constante stroom
toenam met de druk tot een constante eindwaarde, treedt bij de
eerste een scherp maximum op, gevolgd door een tweede zwakker
maximum, waarna de intensiteit verder met stijgende druk sterk
afneemt.

Dit afwijkend gedrag is ook geconstateerd in mengsels van Hg
met andere gassen. In fig. 15 is het verloop weergegeven van I als
functie van p in Hg 1 m.m. N2 ; de metingen zijn uitgevoerd met
de spectraalpyrometer. Ter vergelijking is eveneens ingeteekend
de curve in Hg alleen bij i=100 m.A. Men ziet dat in het mengsel
het eerste maximum bij veel kleinere Hg-druk ligt; op het tweede
maximum na is overal de intensiteit dalend bij toenemende Hg-druk.

Dat de afbuiging der I—i kromme curve veel grooter is dan bij
een tripletlijn, blijkt uit fig. 12.

De triplet-singuletverhouding is dan ook in mengsels een stijgende
functie van druk en stroom evenals in Hg alléén. Als mogelijke
oorzaken komen in aanmerking :

10. Een grootere invloed op de concentratie van het 3i5o niveau
van botsingen van de 2e soort met atomen en electronen.

20. Een grootere gevoeligheid voor een daling der electronen-
temperatuur wegens de hoogere aanslagspanning van het 3i5o
niveau.

De absolute waarde der triplet-singuletverhouding is fotografisch
gemeten, door de lijnen te vergelijken met het continue spectrum
van de geijkte bandlamp (zie § 3); de zwartingsmerken zijn weder
opgenomen met stroomsterktevariatie. Om voor beide lijnen dezelfde

belichtingstijd te verkrijgen moest de lijn 2 5461 verzwakt worden;
hiertoe is een blauw glasfilter voor de spleet geplaatst. Daar de

zwartingsmerken voor de lijn l 5461 ook door hetzelfde filter
opgenomen zijn, is de doorlatingsfactor van dat filter geelimineerd.
Resultaten:

Buistype A.

Hieruit blijkt, dat de triplet-singuletverhouding hooger is in meng-
sels dan in Hg alléén, en stijgt met de druk van het bijgemengde gas.

§ 6. End-on metingen; bepaling van het verloop van de relatieve
electronenconcentratie langs de diameter van de capillair.
Vergelijking van theorie en experiment.
Volgens de methode van end-on meting (beschreven in § 2 van
Hoofdstuk III) is in dezelfde buis, waarin de temperatuurmeting
T(r) geschiedde (buis type B, gevuld met Hg4,8 m.m. Ng),
ook het verloop van de intensiteit der Hg-Iijnen langs de diameter,
/(r), gemeten.

Zoo is bij i=100m.A., 0,054 m.m. gevonden het in fig. 16
weergegeven intensiteitsverloop van de lijnen X 5461 en X 4916,

in willekeurige eenheid uitgedrukt. De intensiteit van de lijn A4916
blijkt sterker af te nemen naar de wand dan die der lijn gt;15461.
In fig. 16 is eveneens geteekend het verloop van de intensiteit i)

1) Dit is de intensiteit van de trillingsband, , die afhangt van het aantal
moleculen, dat zich in de beschouwde trillingstoestand en aangeslagen electronen-
toestand bevindt. Deze / is uit het gemeten intensiteitsverloop van een rotatie-
lijn, , berekend met behtilp van de formule :

van de positieve Ng band A3998 (ook in willekeurige eenheid).
Deze intensiteit neemt nog weer sterker af naar de wand dan die
der lijn 24916.

Dit verschillend gedrag zal een gevolg zijn van de radiale
temperatuurafname (dus —dichtheidstoename), en is aan de hand
van reeds vroeger in dit hoofdstuk vermelde resultaten van metingen
in een mengsel van Hg en Ng te verklaren. Het bleek immers dat
bij stijgende Hg-druk de verhouding:toeneemt (zie § 2),
en eveneens de triplet-singuletverhouding (§5). Als oorzaken daar-
voor zijn zoowel de toename van de botsingen van de 2e soort
als ook een daling van de electronentemperatuur beschouwd.

Daar bij de end-on metingen met de dichtheid van het Hg ook
die van de Ng naar de wand toeneemt (en wel in dezelfde ver-
houding), kunnen de bovengenoemde resultaten hier niet zonder
meer gebruikt worden. Toch zullen ze qualitatief juist blijven, en
dus de verschijnselen beschrijven.

Voor de bepaling van de relatieve electronenconcentratie langs de
diameter rie (r), moet uitgegaan worden van de intensiteit als functie
van de straal, / (r), van de lijn, die de geringste invloed van een
daling van Te ondervindt, dat is dus van die van de lijn A5461.

Uit het experimenteele feit dat de I—i kromme van deze Hg-
lijn maar weinig afbuigt (zie § 4, fig. 13) mogen we concludeeren
dat botsingen van de 2e soort met electronen hier slechts een zeer
kleine rol spelen. Dan geldt dus:

Voor/(N) nemen we het experimenteel (end-on) bepaalde verband
van I met de Hg-druk. (Op deze wijze is dan tevens gecorrigeerd voor
de zelfabsorptie!) Nu is hier dus geen rekening gehouden met de
(gelijktijdige) toename van de Ng druk; de gebruikte correctiefactor
is dus te groot.

Door de gelukkige omstandigheid, dat de correctie zelf al zeer
klein is (zie tabel VI), — een gevolg van het vlakke verloop der
ƒ—p kromme —, kunnen we een kleine verandering der correctie
zeker verwaarloozen.

dezelfde eenheid, die bij de fig. 9, 16 en 17 gebruikt is. r=7,5
komt overeen met 1,65 m.m.).

wijkingen kunnen niet het gevolg zijn van de invloed der re-
combinatie van de ionen in het volume; dit blijkt uit het feit, dat
het niet mogelijk is I2 te verkrijgen door een lineaire combinatie
van en f^ (vergelijk de noot op pag. 12).

De experimenten geven dus een bevestiging van de theorie,
waarbij de recombinatie in het volume verwaarloosd is.

De energievergelijking (5) is ook langs grafische weg getoetst;
aan deze vergelijking blijkt echter in 't geheel niet voldaan te zijn.
Dit behoeft ons ook niet te verwonderen: ten eerste omdat in deze
vergelijking de termen voor de emissie en absorptie van straling
verwaarloosd zijn ; ten tweede daar in de diff. verg. de differentiaal-
dT

Het is echter niet mogelijk bij de hier gebruikte methode van
temperatuurmeting een grootere nauwkeurigheid te bereiken, terwijl
de intensiteit van het N2 bandenspectrum te klein is om tot een
instrument met grootere dispersie over te gaan.

Indien er zelfabsorptie optreedt zal de verhouding der tripletiijnen
afwijken van de door de overgangswaarschijnlijkheden bepaalde
waarde; deze afwijking zal bovendien afhankelijk van druk en
stroomsterkte zijn.

De intensiteitsverhouding der lijnen A5461, A4358 en 14047 is
in relatieve maat, gemeten als functie van stroom en druk, te vinden
uit de foto-electrisch gemeten curven van de intensiteit der drie
lijnen.

De absolute waarde der verhouding is fotografisch-fotometrisch
bepaald volgens de in Utrecht gebruikelijke methodei).

Bij afwezigheid van zelfabsorptie is te verwachten, dat de inten-
siteiten van de lijnen 2 5461, 14358 en 14047 zich na de v* correctie
zullen zich verhouden als 11:4:1 (zie pag. 27).

De fotografische meting bevestigde de door CUSTERSS) langs
andere weg (namelijk uit de foto-electrische meting met behulp der
gemeten gevoeligheid van het systeem fotocel-monocromator)
gevonden tripletverhouding 5:3:1, bij p= 0,35 m.m. Hg (bij
verschillende stroomsterkte).

Uit de foto-electrische waarnemingen van CuSTERS is verder
berekend het in fig. 18 geteekende verloop der verhouding der lijnen
15461:14358. Opvallend is de groote verandering met de druk,
terwijl deze verhouding onafhankelijk van de stroomsterkte is. (Tus-
schen 50 en 400 m.A.).

Foto-electrisch 1) is de intensiteit der 3 lijnen als functie van de
druk bij de stroomsterkten i= 100 en i=150 m.A. gemeten; de

hieruit (in willekeurige eenheid) gevonden functie der intensiteits-
verhouding zijn gereproduceerd in de figuren 19 en 20.

Het resultaat van de fotografische meting der absolute waarde
van deze verhoudingen, — die ter controle bij drie drukken ge-
schiedde —, is gegeven in tabel VII. De verandering met de druk

1) Deze metingen zijn, evenals die beschreven in § 1 van hoofdstuk VI, uit-
gevoerd met de storingsvrije fotocelversterker van den heer J. H. V. D. VEEN,
wien ik dan ook ten zeerste mijn dank wil betuigen.

stemt binnen de meetfouten met de afhankelijkheid, door de figuren
19 en 20 gegeven, overeen. Ook hier blijkt de verandering met de
stroom zeer klein te zijn.

3,0
2,5
2;0
1,5

0,1

Fig. 19.

0,1 1

Fig. 20.

Bij de met dit mengsel gevulde buis van type B bestond de moge-
lijkheid de laagdikte te veranderen door zoowel van terzijde als
end-on de verhouding te meten. De uitkomsten zijn samengevat in
tabel VIII (van terzijde) en tabel IX (End-on).

Hier blijkt dus o.a. dat de intensiteit der lijn 25461 minder afneemt
vanaf het midden naar de wand van de capillair dan die der lijnen

14.65:4.21 : 1
3.48: 1

13.1 :4.03:1
3.25: 1

15.05:4.25: 1
3.54: 1

13.7 :4.17!l
3.28: 1

14.3 :3.60: 1
3.97: 1

15.3 :3.34: 1
4.58: 1

16.5 :3.38:1
4.88: 1

14.1 :3.36:1
4.2 : 1

A4358 en 24047. Laatstgenoemde lijn was bij de wand op de platen
te zwak om gefotometreerd te kunnen worden; daarom is voor een
gemakkelijke vergelijking, overal de verhouding van 15461 en 2 4358
afzonderlijk in de tabellen vermeld.

Tusschen de waarden in Hg en Hg He eenerzijds. Hg N2
anderzijds is een groot verschil; de verhouding 2 5461: 2 4047 is in het
laatste geval zelfs grooter dan 11:1. Door botsingen van de 2e soort
met Ng-moleculen zal waarschijnlijk de bezetting der resp. onderste
niveau's anders zijn dan degene, die zich door de botsingen der
Hg-atomen onderling instelt. Met N2 als bijmengsel is het 23P2
niveau minder en het 2sPo sterker bezet dan normaal. Dat iets
dergelijks niet plaats vindt in het mengsel van Hg en He is te
begrijpen, door te overwegen dat He een veel kleinere effectiviteit
heeft voor botsingen van de 2e soort.

De verandering der lijnverhouding, zooals die in Hg alleen en in
het mengsel van Hg en He gevonden is, behoeft geen gevolg te zijn
van een verandering met de druk van de verhouding der bezettingen
van de benedenste niveau's. Een dergelijk groot verschil kan reeds
ontstaan bij constante verhouding der bezetting. Men ziet dit in,
uit het feit dat door deeling van twee z.g.n. Curven van SCHÜTZi)
(die de uitgezonden intensiteit als functie van het aantal deeltjes
aangeven) een lijnverhouding kan dalen tot bijna 1, om vervolgens
weer snel te stijgen. Uit het in deze paragraaf gevonden verloop
is dan ook nog geen conclusie te trekken omtrent de invloed van de
botsingen van de 2e soort met de Hg-atomen op de benedenste
niveau's.

Onderzoek naar de zelfabsorptie. en poging tot correctie
hiervoor door middel van een aan één zijde verzilverde
capillair.

De zelfabsorptie in de emissiebuizen is te meten door te onderzoe-
ken hoeveel de emissie bij verdubbeling der laagdikte verschilt van

Het is niet mogelijk met 2 identieke
buizen van type A een opstelling
te maken zoodanig dat de capillair
der eene buis afgebeeld wordt in die
der tweede, daar de dikke glaswand
(2 m.m.) dan een veel te groote ver-
teekening geeft, zoodat er van een
goede afbeelding geen sprake meer is.

Daarom is de capillair in zichzelf
afgebeeld door aan één zijde een zil-
verspiegel op de buitenkant aan te
brengen (zie fig. 21).
Straal II zal nu ook loopen als straal I (zie fig. 21); daar
MB = MA, zal straal II geabsorbeerd worden in precies dezelfde
lagen als die, waarin hij geemitteerd is, (een en ander volgt uit de

R. Ladenburq und F. Reiche, Ann. der Phys. 42, 181, 1913.
E. F. M. v. d. Held, Diss. Utrecht 1932.

radiaalsymmetrische bouw der ontlading). Indien de reflectiecoëffi-
ciënt (r) van de spiegel bekend is, kan de absorptie gevonden
worden door te bepalen hoeveel de intensiteit minder is dan het
(1 r)-voudige van die zonder spiegel.

Het beschreven experiment is uitgevoerd aan een buis (type A)
met alléén Hg. Eerst werd de intensiteit der lijn 15461 als functie
van Hg-druk en stroomsterkte bij de van achter verzilverde capillair
gemeten (met de spectraalpyrometer, ingesteld op het midden van
de capillair); daarna de zilverspiegel verwijderd en weer dezelfde
meting uitgevoerd.

De reflectiecoëfficiënt van de op de capiUair zittende zilverlaag is
niet direct te meten; wij hebben ondersteld, dat hij de waarde
r = 0,7 bezit, die het gemiddelde is van de reflectiecoëfficiënten
gevonden aan eenige spiegels, die door dezelfde verzilveroplossing
op vlakke glaasjes van 2 m.m. dikte neergeslagen waren. (Zooals
vanzelf spreekt, is deze.meting van r gebeurd door het glas heen.)

In fig. 22, waarin de meetcurven in log schaal uitgezet zijn, is het
bovenstaande gemakkelijk na te gaan.

De bedoeling is nu de uitgevoerde metingen te gebruiken om
voor de zelfabsorptie te corrigeeren, d.w.z. om uit de gemeten
intensiteit I' de echte (absorptievrije) intensiteit Iq te vinden.
Hierbij is het geen bezwaar, dat het licht niet van een homogeene
laag afkomstig is, indien slechts de concentraties der emitteerende
en die der absorbeerende atomen dezelfde functie van de afstand tot
het midden van de capillair zijn. De correctie zou dan ook op een-
voudige wijze door berekening uit de intensiteit in de verzilverde en
onverzilverde capillair te vinden zijn, indien de absorptiecoëfficiënt
maar onafhankelijk van de golflengte was; dit is echter niet het
geval. De functie a (2) is onbekend, zoodat het niet mogelijk is de
vergelijkingen te integreeren.

}i = 300 m.A.
Q_} i = 200 m.A.

Js_}i =100 m.A,

ji= 55 m.A.

verz. cap.
onverz. cap.

Daarom is gebruik gemaakt van de z.g. trapjesmethode i) :
Deze methode zal worden toegelicht aan de hand van fig. 23 ;
hierin zij het verband I—p bij enkele laagdikte gegeven door kromme

I, bij dubbele laagdikte door krom-
me II. De I is nu een onbekende
functie, zoowel van het aantal emit-
teerende als van het aantal absor-
beerende atomen. We weten echter,
dat de intensiteit in punt 2, veroor-
zaakt wordt door twee maal zoo-
veel deeltjes (emitteerende en ab-
sorbeerende beide) als in punt 1.
(Druk constant). In 3 is de intensi-
teit dezelfde als in 2, dus hetzelfde
aantal deeltjes —, in 4 weer twee

maal zooveel, enz., enz. Er ontstaat op deze wijze een „ijkkrommequot; I
als functie van N. Met behulp hiervan kunnen we uit I—p
(Kromme I) vinden N als f(p).

Echter is hierbij de onderstelling gemaakt, dat de concentratie der
emitteerende en absorbeerende atomen dezelfde functie van de
druk is. Dit behoeft niet juist te zijn, we mogen echter wel in eerste
benadering aannemen, dat dit het geval is.

Bij het toepassen der methode ter correctie van de beschouwde
metingen, moet in aanmerking genomen worden, dat de reflectie-
coëfficiënt van de zilverspiegel op de capillair de waarde 0.7 heeft.
Zij de gemeten intensiteit in de onverzilverde capillair, en resp.
die in de verzilverde, dan moeten we vergelijken 0,7 en I2—0,31^,
welke grootheden nu van een enkele, resp. een dubbele laagdikte
afkomstig zijn.

Uit elk der gemeten kurven (bij i=55, 100, 200 en 300 m.A.) is
op deze wijze de N{p) verkregen. Deze voldoen aan de relatie:

Hetgeen bleek door ^tegen p uit te zetten, waardoor goede rech-
ten verkregen werden.

a= 5,4
a= 7,4
a = 13,8
a = 26,5

i= 55m.A.
1 = 100 „
«• = 200
«• = 300 „

De intensiteit /g in de verzilverde capillair voldoet echter ook
aan de formule; hier was de a wederom grooter.

Fig. 24, waarin gereproduceerd zijn de drie rechten bij i= 100 m.A.,
toont het feit, dat ondanks de zelfabsorptie toch de formule opgaat,
maar met een des te hoogere waarde voor a naar mate de zelf-
absorptie sterker is.

Alle uit de intensiteitsmetingen (zie hoofdstuk IV, § 1) bepaalde
constanten a en ook b zijn dus te groot; in het bijzonder zal dit het
geval zijn bij de mengsels van Hg met andere gassen, omdat daar de
zelfabsorptie zooveel grooter is wegens de grootere absolute inten-
siteit (vooral bij Hg -f He). Dit geeft dan ook de verklaring van het

feit, dat de constante a (voor botsing Hg—Hg) in mengsels zooveel
grooter aangenomen moest worden dan in Hg alléén (zie pag. 30).
Tevens kan het ook de oorzaak zijn van de stijging van a met de
stroomsterkte, zoodat de werkelijke waarde van /S kleiner is dan de
in § 3 geschatte (/3^8.10-8).

De absorptie van een spectraallijn hangt af van de concentratie
der atomen in het eindniveau der lijn. Uit absorptiemetingen is dus
te vinden welke functie van druk (en stroom) deze concentratie is.
Een moeilijkheid is hier wederom, dat het — wegens de (onbe-
kende) afhankelijkheid van de absorptie-coëfficiënt van de golf-
lengte —, niet mogelijk is uit de gemeten absorptie de concentratie
uit te rekenen.

Noodzakelijk was daarom gebruik te maken van de methode der
laagdikte verdubbeling; de absorptiebuis (type C, zie fig. 3) heeft
twee identieke capillairen achter elkaar. Het licht waarmede de
absorptiemetingen geschiedt valt axiaal door de beide capillairen.
Door beurtelings de stroom in één of beide capillairen in te schake-
len, is dus de absorptie te meten door een laag van één en van twee
capillair-lengten; in het laatste geval zijn er twee maal zooveel
absorbeerende deeltjes als in het eerste, zoodat met de „trapjes-
methodequot; weer een ijkkromme van het verband tusschen absorptie
en aantal deeltjes is te maken.

Gecontroleerd is, dat de capillairen elkaar niet beïnvloedden;
niet alleen veranderde de stroom door- en de spanning op de eene
capillair niet bij het inschakelen van de stroom door de andere, maar
ook bleef de door de eerste uitgezonden intensiteit hetzelfde, zooals
geconstateerd werd door metingen van terzijde met de spectraal-
pyrometer.

Voor een voorloopige bepaling van de orde van grootte der
absorptie is eerst gemeten hoeveel de voorste capillair absorbeert van
het licht door de achterste uitgezonden. Hiertoe werd de capillair
end-on afgebeeld op een monochromator ; foto-electrisch is de inten-
siteit van de voorste capillair, die van de achterste, /g, en die van
beide, I^, gemeten.

De uitkomsten zijn niet erg nauwkeurig; een meetfout van 3 %
in de intensiteit I^, I2 en I3 kan een fout in het eindresultaat van
ongeveer 10—15 % ten gevolge hebben.

De absorptie blijkt dus zeer aanzienlijk te zijn; vooral valt op,
dat dit ook bij de X 4916 het geval is (terwijl deze in emissie een
factor 50 zwakker is dan de tripletlijn) hetgeen wijst op een zeer
sterke bezetting van het 2iP-niveau.

In verband met deze groote absorptie is er van afgezien om door
meting van de emissie der dubbele laag en correctie voor absorptie
(zooals in § 2 van hoofdstuk V) het verloop van de concentratie
van het bovenste niveau met de druk te vinden; de onderstelling,
dat de verhouding der concentraties van bovenste en benedenste
niveau onafhankelijk is van de druk, is niet geheel juist. Bij groote
absorptie kunnen dientengevolge fouten optreden.

Een dergelijke fout wordt vermeden bij absorptiemetingen, daar
hier alleen de concentratie van het benedenste niveau invloed heeft.

Als lichtbron diende een kwarts-kwiklamp (type Hanau), waar-
van het licht axiaal door de capillair gaat. Eerst is getracht de
absorptie van dit licht te bepalen door verschilmetingen (lamp, cap.,
lamp 4- cap., 2 cap., enz.); deze wijze van werken geeft op zichzelf
al tot vrij groote fouten aanleiding, maar bovendien was de intensi-

geeft dan de gezochte absorptie in %.

teit van het door de capillair uitgezonden licht grooter dan het er
doorheen vallend licht der lamp, zoodat geen eenigermate nauw-
keurig resultaat was te verkrijgen en een andere meetmethode nood-
zakelijk bleek.

De voor de definitieve meting gebruikte opstelling is afgebeeld
in fig. 25. Het licht van de kwiklamp L valt axiaal door de in de

electrische oven O geplaatste buis van type C (gevuld met Hg
alléén); lens Lg beeldt de capillairen end-on af op de spleet der
Fuess, die als monochromator diende.

Het feit, dat de concentratie van de absorbeerende atomen langs de
diameter van de capillair verandert, zou fouten kunnen veroorzaken.
Voor de toepassing van de trapjesmethode is het immers noodzake-
lijk, dat een lichtstraal in beide capillairen door een laag van precies
dezelfde concentratie loopt. Om aan deze eisch te voldoen, moet er
dus bij het experiment voor gezorgd worden, dat de openingshoek
van de stralenbundel zeer klein is. Daarom is lens L^ van het dia-
fragma D voorzien. De diameter hiervan is 7 m.m.; uit de afme-
tingen der capillairen volgt, dat de fout nu zeer klein is.

De intensiteit is gemeten met een wisselstroomfotocelverster-
ker 1); de magneet der hierbij behoorende Moll-galvanometer werd
bekrachtigd met de 10 Volt (50 perioden) netspanning. In phase
loopt de synchroonmotor M; schijf 5 houdt gedurende 'de halve

omwenteling het licht van lamp L tegen. Op deze wijze is het door
de capillair uitgezonden licht geëlimineerd, want de versterker
reageert alleen op het „50 periodenlichtquot; der lamp, en hiervan meten
we de verandering bij stroomdoorgang door de capillair.

De kwiklamp L brandde op constante spanning en de stroom
bleef na het inbranden steeds dezelfde; we mogen dus onderstel-
len, dat haar temperatuur constant is en dat dus de emissielijn
dezelfde vorm heeft gedurende de geheele meting. Dit is nood-
zakelijk omdat we meten hoeveel procent van de intensiteit van de
breede lijn der Hg-lamp geabsorbeerd wordt door de smallere
absorptielijn (de capillair heeft lagere temperatuur en lagere druk
dan de Hg-lamp), We zijn op deze procentueele absorptiemeting
aangewezen, daar de versterkingsfactor der fotocelversterker niet
dezelfde bleef tijdens de geheele duur der meetreeks (ongeveer 12
uur), en dus de vermindering van uitslag niet zonder meer mag
worden vergeleken.

De in deze tabel opgegeven getallen zijn het gemiddelde van 2
metingen; achtereenvolgens is geregistreerd: volle uitslag, 1 cap.,
2 cap., volle uitslag, andere cap., 2 cap., volle uitslag. Behalve om
te controleeren of beide capillairen dezelfde uitkomst gaven — wat

binnen de meetfouten het geval bleek te zijn — diende de herhaling
ook om een vervanger te bezitten van een door een eventueele
storing in de versterker mislukte waarneming. Was er een storing,
dan werd alleen de niet-gestoorde waarneming gebruikt; enkele
getallen uit de tabel zijn dan ook afkomstig van slechts één meting
(deze zijn met * aangegeven).

In fig. 26 zijn de waarden voor i=100 m.A. uitgezet. Met de
„trapjesmethodequot; is uit de waarneming bij 100 en 200 m.A. de „ijk-

krommequot; opgemaakt, die het verband tusschen % absorptie en aan-
tal absorbeerende atomen (zie fig. 27) weergeeft. Deze krommen
bleken evenwijdig te zijn, hetgeen ook te verwachten is indien de
vorm der absorptielijn niet met de stroom verandert.

Hiermede is berekend de concentratie van het benedenste
niveau (23P2) als functie van de druk. Dit niveau is metastabiel, en
wordt dus alleen vernietigd door botsingen van de tweede soort.

Het ontstaat door:
10. Aanslag door electronen vanuit het grondniveau;
20. Botsingen van de tweede soort met Hg-atomen uit het naburige
23Pj-niveau. (Concentratie N ).

1,33. 10^^
k TA

Volgens de opvatting, dat voor aanslag analoge voorkeurregels
zullen gelden als voor straling, is te verwachten, dat de constante C'
klein zal zijn.

Ook hier is dus weer een toename van a met i. Dit blijkt ook uit
het sterker afbuigen der N„,—p-kromme bij hoogere i; bij lage
druk verdubbelt N^ als de stroomsterkte van 100 tot 200 m.A.
toeneemt, bij hooge druk echter in het geheel niet.

Het lag voor de hand te trachten deze resultaten te bevestigen
door directe bepaling van de concentratie N^ van het l^P-^-nxvtan
als functie van de druk door middel van absorptie-metingen aan
de lijn X 4358. Bij deze golflengte was de gevoeligheid der fotocel
echter te klein. Daar de lichtsterkste Hg-lamp en gevoeligste fotocel
die ter beschikking stonden, reeds gebruikt waren, moest dus van de
toetsing afgezien worden.

Met behulp van de theorie in § 2 van hoofdstuk II is een schat-
ting te maken van de grootte van

1)nbsp;De punten liggen nog beter op een rechte, indien we nemen C'= 0,30,
respectievelijk 0,60.

lt;o

gt;o

cgt;l

Ondersteld is, dat de gasatomen een MAXWELLsche snelheidsver-
deeling bezitten (7= 1000° K) (zie pag. 16).
Dan is:

Met de onderstelling, dat de werkzame doorsnede Q onafhanke-
lijk is van de snelheid V, geldt verder i):

Voor de werkzame doorsnede zullen we nemen Q = 4.in
overeenstemming met de door ZemaNSKI 2) opgegeven waarde
1,8 . 10—8 c.m. voor de straal van het Hg-atoom in de grondtoestand.
Nu volgt voor:

Es werden optische Untersuchungen beschrieben, die angestellt
sind an der positiven Säule einer Gasentladung in einem kapillaren
Rohr (die Kapillar-Entladung genannt).

Mittels der Methode von end-on Beobachtung ist in einer
Mischung von Quecksilber und Stikstoff der radiale Verlauf der
Gastemperatur und der relativen Elektronenkonzentration bestimmt;
dazu sind resp. das Stikstoffbandenspektrum und die Quecksilber-
linien benützt. Es zeigte sich dass die gemessene Funktion ndr) mit
den theoretischen Betrachtungen, in der die Rekombination der
Ionen im Volum vernachlässigt wurde, in Einklang ist; bei der
gemessenen Funktion T{r) ist dies jedoch nicht der Fall.

20. Den in der positiven Säule auftretenden Prozessen von Ent-
stehung und Vernichtung angeregter Atomzustände.

Bei der Untersuchung wie diese Prozesse die Konzentration der
Atome in einem bestimmten angeregten Zustand beeinflussen, ist
insbesondere die Vernichtung durch Stösze mit Elektronen und mit
Atomen im Grundzustand in Betracht gezogen.

Gemessen ist die Intensität der Quecksilberlinien, die von der
Kapillar-Entladung in Hg, in einer Mischung von Hg und Ng oder
Hg und He, ausgesandt werden. Diese Intensitäten zeigten den
erwarteten Verlauf als Funktion von Druck und Stromstärke.

Weil bei dieser Emissionsmessung die Selbstabsorption störend
auftritt (wie z.B. die Änderung des Triplet-Verhältnisses mit Druck
und Stromstärke zeigt) wurde versucht dafür eine Korrektion ein-
zuführen.

Es gibt keine solche Störung beim Messen der Absorption von
Spektrallinien; deshalb sind schliesslich Absorptionsmessungen
angestellt worden.

Die Resultate sowohl der Absorptions- als auch der Emissions-
messungen zeigen dass die Stösze zweiter Art eine wichtige Rolle
spielen; für die Ausbeute eines solchen Stosses geben die Mes-
sungen Werte von der Grösze wie sie nach der Theorie zu erwarten
sind.

De argumenten, waarmee Duffendack wil aantoonen, dat de
langs optische weg gemeten temperaturen niet met de werkelijke
gastemperaturen zouden overeenstemmen, zijn onjuist.

Het door PoOL en SiMMONS bij hun metingen aan een mengsel van
N2 en optisch aangeslagen Hg-damp gevonden verband tusschen
de absorbtiecoëfficiënt der lijn 14047 en de Ng-druk, kan verklaard
worden door te berekenen hoe de concentraties van de aangeslagen
Hg-atomen beïnvloed worden door de botsingen van de 2de soort
met de No-moleculen ; bij deze berekening wordt voor de werkzame
doorsnede van die botsingen met het Hg-atoom in denbsp;toestand

De verklaring, die Perucca geeft van het anomale geleidings-
vermogen van dunne metaallagen, is onjuist.

Van door verdamping in hoogvacuum verkregen tinlaagjes, die
zoo dun zijn, dat ze een meetbare lichtdoorlating bezitten, is geen
röntgenogram te verkrijgen, terwijl dit bij goud, zilver en koper wel
het geval is ; dit verschijnsel kan verklaard worden door de allotropie
van het tin.

Ten onrechte meent Bruckman het keurkenmerk van transformator-
ohe te kunnen baseeren op de meting van de dielectrische verhezen
bij laagfrequente wisselspanning.

H. W. L. Bruckman und M. G. A. Haalebos :
Elektrotechn. Zeitschr 56, 1269, 1934.

Bij de vergelijking van de sterkte der interstellaire lijnen van Ca
en van Na mag men niet vooropstellen, dat de relatieve concentratie
van deze elementen in de interstellaire ruimte dezelfde zal zijn als
in de sterren.

Voor het verkrijgen van een beter inzicht in de werking van
hoogfrequente wisselstroomen op levend weefsel is het van groot
belang in dit weefsel systematische metingen van het dipoolmoment
en van de dipoolverüezen als functie van de frequentie te verrichten.

Het is zeer gewenscht, dat het practische deel der leeraarsopleiding
ook zal geschieden in het kader der universitaire studie.

• quot; .nbsp;^ a .a

........... . , fi^-V': V '

^rfSïSi

i P	30	50	100	150	175	200	250	300 m.A.
0.0124			4.8	5.2	5.0	4.8	4.9	5.3
0.0270		6.0	5.9	5.3	5.1	5.0	4.8	4.1
0.0623	8.5	8.8	7.3	6.8	6.1	5.9	5.2	4.8
0.126	14.2	16.0	11.6	9.8	9.0	8.4	8.2	7.9
0.287	13.8	11.5	9.8	9.1	9.1	9.0	8.6	8.7
0.790	12.8	12.0	10.6	10.1	9.5	9.5	9.2	9.1
2.82	12.1	11.3	11.1	10.6	9.9	10.1	9.8	9.9
8.0	12.0	11.0 1 1	9.6	9.9	9.4	9.2	9.3	8.8

			/
T !		/	f-
		/
	/
//		^-^T	eff. 1

! p	150 m.A.	225 m.A	300 m.A.
0.001	620 °K	715 °K	800 °K
0.023	700 °K	740	740 °K
0.062			880 °K
0.180	H05 °K	1365 °K	1300 °K
	TABEL III.	(4.7 m.m. Nj).
i P	150 m.A.	225 m.A.	300 m.A.
0.007	1750 °K
0.027	1470 °K	1520 °K	1370 °K
0.097	1800 °K	1585 °K	1475 °K
0.280		1750 °K	1620 °K

Begin	Midden	Einde
1420 °K	1450 quot;K	1425 °K

i in m.A.	1.94 C	a C	a
90	0.012	0.054	8.7
110	0.009	0.0537	11.6
150	0.009	0.0776	16.7
200	0.003	0.0558	30.4

28 lt; lt; lt; ë Ë E O O ° Cvl CN T-
			\
	\		\\
	\		\
		\		\			E
		\		\			i i	i.
			\		\\
				\	A	V
						\\
					\	V	\
		-			\	\	\

	i = 2.5 m.A.		1= 10	1 m.A.	1 = 20	' m.A.
p	6678	5016	6678	5016	6678	5016
0.00118	15.90	11.38	69.1	38.4	153.9	73.7
0.0111	6.15	3.84	22.76	10.12	49.4	18.3
0.045	4.34	2.33	10.89	3.97	20.5	6.13
0.210	1.86	-	2.62	—	2.74	0.26
0.75	0.69	i —	0.63	-	0.75	—

r	I	ne	T	dr\	= fl	r Hf - Y ~ '2	Verhouding Ml	r ric^ Y —13	m
0	25.4	25.4	1880		0	0	—	0	—
0.5	25.3	25.3	1870		0.60	0.67	0.89	1.71	2.56
1.0	25.0	25.0	1852		1.09	1.35	0.81	3.37	2.50
1.5	24.45	24.4	1830		1.57	2.00	0.78	4.89	2.445
2.0	23.7	23.6	1805		1.88	2.61	0.72	6.30	2.42
2.5	22.9	22.8	1775		2.10	3.21	0.65 .	7.32	2.28
3.0	21.9	21.75 1740			2.415	3.75	0.64	8.18	2.18
3.5	20.8	20.6	1700		2.67^	4.24	0.63	8.75	2.06
4.0	19.65	19.4	1655		2.90'	4.69	0.62	9.07	1.94
4.5	18.3	18.0	1605		3.17	5.05	0.63	9.07	1.80
5.0	16.75	16.4	i 1540		3.605	5.32	0.68	8.70	1.64
5.5	15.1	14.7	1450		4.01	5.57	0.72	8.20	1.47
6.0	13.1	i 12.65 1	1340		4.22	5.66	0.75	7.15	1.26
6.5	11.0	i 10.6	i 1195		4.22	5.76	0.73	6.11	1.06

	150 m.A.	100 m.A.
0.102	5.47:3.26: 1.0	5.65:3.19: 1.0
6.2	8.76:2.97: 1.0	8.73:2.96: 1.0
7.8	9.05:3.47: 1.0	9.11:3.35: 1.0

Hg 5461	1 = 100 m.A.	I = 200 m.A.
Gecorrigeerd voor zelfabs.	a = 7.4	a = 13.8
Onverzilverde capillair.	a = 13	a = 23
Verzilverde capillair.	a = 46	a = 36

p	i	5461	X 4358	X 4916
	100	750/0	6IO/0	550/0
0.05
	200	850/0	7OO/0	650/0
	100	790/0	86O/0	810/0
0.645
	200	86O/0	840/0	8OO/0
	100	8OO/0	8OO/0	750/0
4.5
	200	8OO/0	790/0	730/0

	i= 100 m.A.		i = 200 m.A.
p	abs. één cap.	abs. 2 cap.	abs. één cap.	abs. 2 cap.
0.0384	22.00/0	27.6O/0	28.OO/0	35.6O/0
0.108	28.1%	34.20/0	33.30/0	39.50/0
0.236	32.20/0	39.OO/0	35.90/0*	41.90/0
0.524	35.90/0*	41.30/0	38.O0/0*	45.50/0
1.04	34.OO/0	4I.OO/0	36.7o/o	45.OO/0
3.91	37.30/0*	44.70/0	39.6O/0	47.10/0
8.38	38.30/0	46.50/0	42.30/0	48.90/0
10.6	37.6O/0	47.10/0	42.90/0	5O.6O/0

\	\		V-
	\			\		lt;lt; E E O O		E P
		\		\		quot; O Q quot; ^ «N II II X 4-		£ i
			\		\
				\		\
					\l	\
						\	\
							V
							gt;	\
		Q						\

p-	b.
0,536	0,0019
1,33	0,0029
2,24	0,0045


\	i=/200m.A.
	l = 100m.A.(Hg)	\


)	i= 50 m.A.
3		p in m.m.


% absorp ie
J		3
	^5461
	Hg-alléén
f ■ •	-^pin m.m.