Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 1. Jan. 1934 - O. Klein: Maxwells elektromagnetiska teori i den nyaste atomforskningens ljus - Joh. Härdén: Belysning medelst lysande gas
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
6 JAN. 1934
ELEKTROTEKNIK
skall tillåta en teoretisk förutberäkning av den för
hela atomfysiken så viktiga konstanten a =.-T––,
h c
i det den samtidigt ger oss en närmare teoretisk
motivering för de Maxwellska lagarna.
Slutligen skall jag blott framhäva, att Maxwells
teori hittills visat sig vara den förnämsta ledtråden
vid utforskandet av atomerna och att den, trots de
omtalade gränserna för dess giltighet, nog måste
sägas vara riktigare än man egentligen från början
hade kunnat ana. Som Bohr har betonat, har man all
anledning att förmoda, att den Maxwellska teorien är
strängt riktig så snart man överhuvudtaget kan reda
sig med det åskådliga sätt att beskriva naturen, som
ligger till grund för både det dagliga livets och den
äldre fysikens uppfattning av verkligheten.
BELYSNING MEDELST LYSANDE GAS.
Av JOH. HÄRDEN.
Efterföljande artikel utgör väsentligen
en bearbetning av en avhandling
"Lumi-nous discharge tube lighting" av dr C. C.
Paterson, offentliggjord i Illuminating
En-gineering Society, Wembley, nov. 1932, och
berör de mera teoretiska delarna av ämnet,
som torde erbjuda intresse även för svensk
läsekrets.
Varför lyser röret?
Torr luft eller gas under atmosfär tryck betraktas
vanligen, med undantag i fråga om mycket höga
spänningar, såsom en fullkomlig Isolator. Ytterst
noggranna undersökningar visa emellertid, att så
icke är fallet: en om också ytterst liten strömstyrka
passerar genom en luft- eller gaspelare även vid låg
spänning. Denna obetydliga ström spelar dock en
viktig roll vid ljusets uppkomst i lysröret. (I själva
verket var det just vid studiet av denna minimala
konduktivitet hos luften, som den s. k. kosmiska
strålningen utifrån rymden upptäcktes.)
Troligen skulle, om ej den kosmiska strålningen
eller andra därmed jämförbara källor till jonisering
funne<s, luften eller gasen vara en fullkomlig Isolator.
Nu visar det sig emellertid, att dessa
joniserings-källor framkalla ca. 100 joner per sek. i en volym ca
100 . 1018 molekyler gas per cm3 i rummet, således
även inuti det gasfyllda röret. Om därför även en
jämförelsevis låg spänning anlägges vid rörets
elektroder, vandra dessa primär joner fram genom röret
och förorsaka en strömgenomgång av motsvarande
Iao: styrka, Ökas spänningen, uppnås snart en punkt,
vid vilken några av dessa primärjoner kollidera med
gasatomerna, varvid nya joner uppkomma. Dessa
ge i sin tur upphov till nya kollisioner osv., varvid
strömstyrkan stiger i proportion härtill; den från
början isolerande gasen har sålunda blivit en ledare.
Denna ledare lyder dock ej (direkt) Ohms lag; även
i andra avseenden skiljer den sig från en metallisk
ledare.
Frågan är nu, varför måste gasen stå under ett
tryck, som är lägre än atmosfärtrycket? Vore gasen
under normaltryck, skulle en spänning av många
tusen volt erfordras för att starta en ljusbåge av
åtskilliga decimeters längd mellan elektroderna i röret,
och :denna skulle föregås av en gnisturladdning.
Sänkes åter trycket (inom vissa gränser) så finna vi,
att startspänningen sjunker mycket raskt till ett lågt
värde. Detta beror därpå, att gasatomerna vid det
lägre trycket befinna sig längre från varandra och
sålunda medgiva de primära jonerna en större ha-
stighetsökning innan de kollidera med atomen.
Sänkes trycket ytterligare, under en viss gräns, finna vi
att den nödiga startspänningen åter stiger, detta
därför att nu äro gasatomerna så få, att tillfället för
kollision mellan jon och atom inträder mindre ofta.
Startspänningen har ett minimum vid olika tryck för
olika gaser; för neon ligger detta vid ca 2-3 mm
Hg. En annan observation av intresse är, att
lysrörets färg och intensitet raskt ändras med
änd-rinsren av trycket.
Nästa frågra är, på vad sätt alstras ljuset? En
metallisk ledare, genom vilken ström flyter, lyser
först när ledaren genom strömmens inverkan
upphettats till hög temperatur. I sådant fall ger den
ett (nära) kontinuerligt spektrum, likgiltigt om den
upphettas med ström eller genom en låsra. Ett
gasfyllt rör avger däremot ljus vid lås: temperatur och
detta ljus är begränsat ifråga om våglängden till
endast en viss del av spektrum, med ett
våglän^ds-maximum, som är karakteristiskt för varje särskild
ga s s ort. .
En "normal" grasatom består av en positivt laddad
kärna, kring vilken nesrativt laddade elektroner
rotera i slutna banor. Vi föreställa oss en grrupt)
elektroner eller en jon i rörelse efter spänningsgradienten
i det gasfyllda röret. Vi ha sett, att under denna
rörelse framåt kollisioner oupphörligt äga rum med
gasatomerna; vid ett lågt tryck av nåerra få
millimeter Hg sker en kollision ca var tiondels
millimeter av hela vallängden. Så länge hastigheten av
jonens rörelse är låg (beroende av
spänningsgradien-ten), kommer den att studsa tillbaka vid varje stöt,
såsom om båda vore elastiska kroppar. Deras
sammanlagda rörelseenergi förblir densamma fore som
efter stöten. Men om spänningen mellan elektroderna
ökas, ökas även hastigheten och därmed
rörelseenergien och vid ett kritiskt värde av hastigheten
inträder det förhållandet, att hela denna energi
förbrukas eller omsattes i arbetet att förflytta en av
de kring atomkärnan roterande elekfronerna till en
yttre liggande bana, som under normala förhållanden
ej upptages av en elektron. Varje överskott av
energi utöver vad som behöves för övervinnandet av
detta kritiska stadium uppträder nu i form av
kine-tisk rörelseenergi uppdelad på de två kropparna. En
atom med en av elektronerna i en ytterbana säges
vara ur jämvikt. Detta stadium fortfar dock ej
länge; den yttre elektronen återvänder inom kort till
sin normala bana, och härvid inträffar just det vi
söka: den energi som absorberades i och med and-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
