A Pécsi Állami Főreáliskola Értesítője az 1915-1916. iskolai évről

Messik Béla: Az anyag és elektromosság

- ló nézve. Á katódsugarakon végzett mérések eredménye szerint a kilövell részecskék töltésének és tömegének hányadosa majdnem kétezerszer akkora, mint a vándorló hidrogén ionoknál az elektrolízisben.

Ennek két oka lehet. A katódból kilövelt részecskéknek vagy a töltésük nagyobb kétezerszerte a hidrogén ionok töltésénél, vagy a tömegük kisebb kétezerszerte emezek tömegénél. Az idevágó további kísérletek kétséget kizáró módon az utóbbinak igazságát derítették ki. Ezek a kísérlett k, melyeket Wilson C. T. A. és T h o m s o n végeztek, a fizikai tudomány igazi mestermüveinek nevezhetők, nemcsak azért, mert a kimeríthetetlen ötletességnek és zseniális szerkesztőképességnek eklatáns példáit nyújtják, hanem azért is, mert a fizikának teljesen különböző fejezeteit hozzák kapcsolatba, bennük egészen indifferens tüneménykörökből vett, régen megszilárdult tapasztalatok használtatnak fel, miáltal nemcsak az uj tapasztalat tudományos értéke emelkedik, hanem a régi ismeretekbe vetett hitünk is erősbödik.

A cél a katódból kilövelt részecskék töltésének meghatározása volt.

Már említés történt a levegőben lebegő porszemek szerepéről az esőképződésnél. Ha a levegő túl van telítve vízgőzökkel, akkor ezek a gőzök, párák, vízcseppek alakjában lecsapódni igyekeznek. Ha a levegő pormentes, akkor ahhoz, hogy a lecsapódás megkezdődjék, nagyobbfokú túltelí- tésre (a levegő erősebb lehűtésére) van szükség, mint akkor, midőn a levegőben porszemek nagy számban lebegnek. Ha nyári zivatarok előtt a szél az országút porát felkavarja és felviszi a magasba, ez az eső meg- eredését nagyban sietteti. Fentebb már arra is volt alkalmam rámutatni, hogy a légkörben is föllelhető elektromos töltésű gázrészecskék, lebegő ionok hasonlóan a porszemekhez, lecsapódási centrumokká lesznek, olyan magokká, melyek köré a vízgőz lecsapódik. Por- és ionmentes levegőben a lecsapódás csak úgy indul meg, ha a hőmérséklet oly alacsony fokra száll le, melynél a levegőnek változatlanul maradt vízgőzmennyisége a telítettséghez szükséges vízmennyiség nyolcszorosával egyenlő. Mármost, ha a levegőben elektromos töltések vannak jelen, akkor négyszeres telítés is elégséges ahhoz, hogy a gőzök köd alakjában kicsapódjanak. Minden elektromos töltésű részecske körül egy-egy apró csepp keletkezik ; ezek a cseppek egyenlő nagyok. A cseppképződést zárt térben, pl. üvegedényben is létrehozhatjuk az edényben foglalt gáz ionizációja utján, ahol a képződött cseppek számát is meghatározhatjuk oly módon, hogy az egész kicsapódott vízmennyiség térfogatát (a telítettség fokából kiszámítható !) elosztjuk egy cseppnek a térfogatával. Az utóbbi pedig Stokes formulájából számítható ki, mely szerint a csepp esésének sebessége a sugarának négyzetével egyszerű arányossági összefüggésben van, melynek alapján tehát az esési sebességből a sugarat és ezzel együtt a térfogatot kiszámíthatjuk. (A csepp gömbalakú !)

Amint látható, a képződő cseppek számának meghatározása vissza van vezetve a cseppek esési sebességének mérésére. Ez pedig éppen nem lehetetlenség, ha meggondoljuk, hogy a cseppek lassan esnek, egyáltalán nem követik a szabad esés törvényeit, mert az ott elhanyagolt légellenállás kicsiny tömegük (és súlyuk), de aránylag nem kicsiny felületük miatt igen jelentékeny. Közismert dolog például, hogy mikor az eső igen finom cseppecskékben esik, akkor dacára a feltartott esernyőnek, a cseppecskék folytonosan arcunkba ütköznek, mert ezek nem esnek le a földre egyhamar, hanem lebegnek a levegőben és mi jártunkban beléjük ütközünk.