Über die Existenz electrischer Ionen in der Atmosphäre

Von J. Elster, H. Geitel
1899 Journal of Geophysical Research  
Die Eri•hrungen der letzten lahrzehnte haben zu einer bestimmten Vorstellung yon der Art der Electricit•itsleitung in den Gasen gefiihrt. Ein Gasmolekiil selbst ist hiernach unf•ihig eine electrische Ladung anzunehmen und daher auch nicht im Stande eine solche zu iibertragen, dagegen kann es dutch gewisse Einwirkungen in zwei Teile zerlegt wetden, deren einer eine unveHinderliche positive, deren anderer die complementSire negative mir sich fiihrt, Ladungen, die enorm viel h/Sher sind, als
more » ... her sind, als diejenigen, die den betreffenden Teilchen durch Beriihrung reit electtisch geladenen K/Srpern mitgeteilt werden k(Snnten. Diese entgegengesetzt geladenen Bestandteile des Molekiiles entsprechen also den Vehikeln des electrischen Stromes bei der Electrolyse, mau hat deshalb auf sie dieselbe t•ezeichnung "Ionen" angewandt. Es ist gut, sich zu vergegenw•irtigen, dass --mindestens fiir elementare oder gar einatomige Gase-wahrscheinlich abet auch allgemein der Sinn dieses Ausdrucks reit dem f'dr Electrolyte giiltigen sich nicht v/51lig decken kann. Man hat sich hiernach einen electrischen Strom in einem Gase dadurch gebildet zu denken, dass diese Ionen, die in dem isolierenden Medium der unzerlegten Molekiile zerstreut sind, in der Richtung der Kraftlinien des Feldes sich bewegen, die negativen gegen den positiven und die positiven gegen den negariven Pol bin. Treffen sie auf Leiter, so geben sie ihre Ladung an diese ab. Nach Analogle des electro!ytischen Vorganges hat man anzunehmen, dass bei der Entladung die Ionen sich wieder zu neutralen Molekii!en zusammenschliessen, wobei auch sekund•ire Reactionen an den Electroden eintreten k6nnen. [PLATE VII.] 2i 4 /. ELSToeR UIVD It. GoeIT. EL [voL. Iv, •o. 4.) Bei den disruptiven Entladungen in Gasen werden die flit den t•!ectricit•[tstransport eroeorderlichen Ionen dutch eine Spa!tung der NIo!ek(ile in Folge der electrischen Kr•[fte des Fe!des selbst gebilder, bei der stillen •Entladung milssen sie schon vorhanden sein; das electrische Feld hat allein die Wirkung, sie in Bewegung zu setzen. Zu diesen !etzgenannten Vorg'•[ngen geh;Srt die Electricititsleitung durch erhitzte oder in chemiseher Th•tigkeit begriffene Gase; in neuerer Zeit ist man besonders auf die Leitf•[higkeit aufmerksam geworden, die durch die R•Jntgen-o•der Becquerelstrah!en in einem Gzse hervorgerufen wird. Man denkt sich die Erscheihung in der Weise, dzss die dutch das Gas absorbierte Energie der Strahlen zur Aufi6sung eines Teils seiner Molekille in Ionen, zur Ionisierung des Gases, verwandt wird. Es is ersichtlich, dass die angedeutete Auffassung yon den electrischen Vorg•ngen in einem Gase yon Einfluss sein muss auf das Bild, das wit uns yon den Erscheinungen der atmosphirischen •Electricitit machen. Giebt man zu, dass die atmosphirische Luoet in dem genznnten Sinne in gewissem Betrage ionisiert ist, so hande!t es sich bei den auf diesem Gebiete auftretenden Erscheinungen nut um die Kenntniss der Bedingungen, unter denen eine Trennung und Bewegung jener schon priexistierenden Ionen erfolgen kann. Eine vollzogene Trennung der entgegengesetzt geladenen Ionen bedeutet eine electrische Potentialdifferenz, eine Bewegung, einen electrischen Strom. Um die filr diese Auffassung n•Stige Grundlage zu gewinnen, ist zun•[chst festzustellen, ob die atmosph•rische Luft als teilweis ionisiert angesehen werden darf. D•e Hauptfrage ist demnach, ob sie zu einem gewissen Grade die Electricitit leitet, erst wenn diese bejaht werden kann, ist zu untersuchen, ob jene Leitoe•[higkeit der Hauptsache nach dem Vorhandensein yon Ionen zuzuschreiben ist. Was nun die erstgenannte Frage betrifft, ob die atmosph•[rische Luft in einigem Maasse die Fihigkeit hat, electrische Ladungen fortzuleiten (abgesehen yon der Art, wie dies erfolgt) so weiss man schon aus den Versuchen von Co•forat•, dass ein yon Luft umspiilter electtisch geladener Leiter im Laufe der Zeit seine Ladung allm•ihlig verliert. Wenn hierbei auch ein Teil des Verlusts auf die mangelhafte Isolation dutch die Stiitzen zuriickzufiihren ist, so kann dieset doch dutch Ver•inderung ihrer Anzahl gesch•itzt und soweit in Rechnung gezogen werden, dass der Vetlust dutch die Luft allein als sicher erwiesen gelten muss. Messungen dieset Art an abgeschlossenen Mengen yon Luft und andern Gasen liegen in 2 • 6 J. oeLSTER UtVD H. GEITEL rvo•.. Iv, •o. 4.]
doi:10.1029/te004i004p00213 fatcat:q5jl5iuonrerhmwhm77atjr3sq