Die lichtelektrischen Erscheinungen in Gasen

Zusammenfassung

Die lichtelektrischen Erscheinungen in Gasen weisen gegen die an festen und flüssigen Substanzen eine Reihe von Unterschieden auf, die durch den erheblich größeren Abstand und die freie Beweglichkeit der Moleküle im Gaszustand bedingt sind. An festen und flüssigen Körpern bestand der lichtelektrische Fundamentaleffekt in einem Austritt der Elektronen aus der Oberfläche. Bei den Gasen können wir die abgespaltenen Elektronen direkt im Inneren der Gase nachweisen. Primär erfolgt die Abspaltung des Elektrons und das Molekül bleibt mit positiver Ladung zurück. Beide erleiden darauf Zusammenstöße mit den neutralen Molekülen, infolge der Wärmebewegung der ersteren, zu der unter Umständen noch eine Eigenbewegung der geladenen Träger hinzukommt, d. h. die Geschwindigkeit des abgespaltenen Elektrons und dessen Rückstoßwirkung auf das positive Molekül. Diese Zusammenstöße führen bei den positiven Molekülen stets durch Anlagerung neutraler Moleküle zur Bildung eines positiven Ions, eines negativen durch die Elektronen jedoch nur, falls es bei einem unelastischen Zusammenstoß mit einem neutralen Molekül festgehalten oder absorbiert wird. In Edelgasen, reinem N₂ u. a., bei denen nach den Untersuchungen von Franck und Hertz*) der Zusammenstoß zwischen Elektron und Molekül elastisch erfolgt, ist das Elektron eine Zeitlang, frei von angelagerter Masse, beständig, und es muß sich, z. B. durch Messung der Verschiebung der negativen Träger im elektrischen Wechselfelde, der lichtelektrische Fundamentaleffekt durch die Existenz abgespaltener Elektronen deutlich nachweisen lassen. Im allgemeinen wird jedoch bei Anwesenheit elektronenbindender Moleküle die Umwandlung des Elektrons in ein Ion zu rasch erfolgen, und in diesem Fall zeigt sich der lichtelektrische Effekt des Gases durch die Anwesenheit positiver und negativer Ionen.