Evangélikus Gimnázium, Budapest, 1941
Demonstrációs célra alkalmas elektronsugarak előállítása. Gázkoncentrált elektronsugár.*) A középiskolai fizikatanításba bevonult atomfizika nagyon nélkülözi a kísérleteket, mert az idevonatkozó jelenségek előállításához bonyolult és drága eszközök kellenek. Az ilyenirányú berendezkedéssel járó kiadások oly nagyok, hogy azokra jelenleg egy középiskola sem vállalkozhat. Szerencsére ezeknek az eszközöknek egy része (esetleg egy mechanikus segítségével) házilag is előállítható s így tetemes költségmegtakarítás érhető el. Az alábbiakban szereplő berendezések házi elkészítésének módját teljesen kikísérleteztem s a közlendő adatok alapján azokat bárki elkészítheti. Az atom egyik építőkövéről, az elektronról, a gázkisülésekkel kapcsolatban beszélünk első Ízben. Az idevonatkozó kísérletek (amelyeket általában be szoktak mutatni) nem túlságosan meggyőzőek, mert az előidézett katódsugár rendszerint alig látható, vagy annyira diffúz, hogy csaknem az egész csövet kitölti s így mágneses és elektromos eltérítési kísérletek számára alkalmatlan. A katódsugár előállításához szükséges elektronokat fémes vezetőkből nyerhetjük, ahol is azok igen nagy számban vannak jelen, részben mint a fémrács atomjaihoz tartozó kötött, részben pedig mint az azokhoz nem tartozó vezetésbeli elektronok. Ez utóbbiak száma, amint az hozzávetőlegesen megállapítható (Hall — effektus, vezetőképesség), nagyjából megegyezik a rácsatomokéval. A vezetésbeli elektronok az atommagok és a hozzájuk tartozó kötött elektronok komplikált elektromos terében mozognak. Viszonyaik csak nagyon leegyszerűsített feltételek mellett tárgyalhatok. A vezetésbeli elektronok összessége a fémvezető terét kitöltő elektrongáznak tekinthető. Ez azonban annyira különbözik az anyagi gáztól, hogy reája nem a Boltzmann-féle, hanem a Fermi—Dirac-statisztika érvényes. A statisztikák a nagyszámú, csupa egyforma részecskékből álló rendszerekkel foglalkoznak s nem az egyes részecskék viszonyait tárgyalják, hanem az egész rendszerben uralkodó térbeli — impulzus — és energiaeloszlás vizsgálata alapján jutnak fontos eredményekre. A klasszikus Boltzmann-statisztika pl. a térbeli eloszlást úgy vizsgálja, hogy a gázteret egyenlő apró cellákra osztja s megszámolja, hogy az egyes cellákban hány részecske van. A részecskék hőmozgásuk következtében elhagyhatják eredeti cellájukat s másikba juthatnak, viszont helyüket mások foglalhatják el. Az lesz a részecskék * A Magy. Középisk. Tanárok Nemz. Szövetségének szakosztályában 1942. lebr. 16-án tartott előadás.
