Sitzungsberichte der
Heidelberger Akademie der Wissenschaften

58 (A. 17)

P. Lenard:

Ungeordnete Elektronengeschwindigkeiten in elek-
trischen Feldern. Man kann zweierlei Annahmen machen,
um das Eintreten großer Feldbeschleunigungen der freien Elek-
tronen in Gasen von nicht geringem Druck trotz der kleinen mitt-
leren freien Weglänge zu erklären:
1. Die eine Annahme nimmt die Ungleichheit der freien
Weglängen zu Hilfe, wonach einzelne Elektronen, welche be-
sonders große freie Wege zurücklegen, auf diesen Wegen (also
innerhalb einer einzelnen freien Weglänge) die zur Trägererzeugung
nötige Mindestgeschwindigkeit v erreichen können. Man findet
durch eine wohl nicht näher auszuführende Rechnung^ unter
Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeit e"^ für das mehr als
z-fache der mittleren freien Weglänge Lq, daß die Elektronen-
konzentration Q durch ein längs der Strecke s wirkendes elektri-
sches Feld F ansteigen muß auf (angenähert)
m Vi v
.e ^ ' W,
worin qi ein Koeffizient, der angibt, wie viele Elektronen im Mittel
f reieElektroneti (sekundäre Kathodenstrahlen) in reihen Versuchen systema-
tisch für sich allein studiert, und sie ist dadurch heute bereits sehr eingehend
klargestellt (in den Hauptzügen 1. c. 1902 bis 1904, feiner durch die Arbeiten
der Herren W. KossEL, S. Birnen, FRANZ MAYER und auch J. FRANCK und
G. HERTZ, 1. c.). Es ist danach auch leicht zu sehen, daß in Herrn TowNSENDS
Versuchen (und ebenso in den neueren Wiederholungen derselben) außer der
Trägererzeugung durch freie Elektronen auch noch andere Trägererzeugungs-
prozesse mitgewirkt haben müssen (vermutlich Trägererzeugung durch negativ
geladene Moleküle, wie ich' bereits Ahh. d. Phys. 8, Fußnote 8. 189, 1902 an-
gedeutet habe); denn es ergeben sich aus diesen Versuchen ,,Ionisierungs-
spannungen", welche den heute schon sehr genau bekannten (wie oben aus-
drücklich für freie Elektronen definierten) Trägerbildungsspannungen der-
selben Moleküle nicht gleich sind. So verdienstlich daher Herrn TowNSENDS
Versuche und seine mathematische Behandlung derselben unzweifelhaft
waren, so ist es doch heute längst an der Zeit, die bei der selbständigen elektri-
schen Strömung durch ein Gas mitwirkenden Einzelprozesse schärfer und
gesondert zu betrachten, um so mehr, als wesentlich mitwirkehde Prozesse
in Herrn TowNSENDS Theorie gar nicht enthalten sind. Das oben Folgende
liefert insofern einen weiteren Beitrag hierzu, als wir untersuchen, auf welche
Weise die erhöhte Geschwindigkeit der freien Elektronen zustande kommen
kann, welche zur Trägererzeugung nötig ist.
iis Ähnliche, auf die Wahrscheinlichkeiten der verschiedenen freien
Weglängen gegründete Rechnungen wurden in den Sitz.-Ber. der Heidelb.
Akad. 1913 A, 4 durchgeführt.