Yon T h e o b a l d Jake1
Mit 5 Abbildungcn
Inhaltsiibersicht
Es wird eine Methode zur Bestimmung der komplexen Dielektrizitatskonstanten von Flussigkeiten im Dezimeterwellengebiet bcschrieben, die eine Auswertung der MeBdaten ohne Verwendung von Hyperbelfunktionen oder von entsprechenden Naherungen gestattet. Die Messung erfolgt in einer konzentrischen Lee h e r leitung, die teilweise rnit der Fliissigkeit gefullt ist. Bei konstanter Wellenlange ergeben sich Realteil und Imaginarteil der Dielektrizitatskonstanten explizit aus der Bnderung der Resonanzwerte der MeB-Ieitung mit Variation der Probendicke.
Nach einem Oberblick iiber die wesentlichen Merkmale der bekannten MeBverfahren wird die Theorie der neuen Methode entwickelt. Dann folgt eine Beschreibung der MeBapparatur und der Messung, und schlieBlich werden einige MeBergebnisse fur Alkohollosungen mitgeteilt.
1. Einleitung
Die Bestimmung der komplexen Dielektrizitatskonstanten i. = E'j E" ist unerlafilich, wenn man die Theorien iiber die dielektrische Relaxation, iiber das innere Feld und die Assoziatioii in polaren Flussigkeiten prufen und klaren will. Die sichersten Schliisse konnen gezogen werden, wcnn 8 ' und 8 ' ' im ganzen Bereich der anornalen Dispersion mit der Wellenlange und der Temperatur als Parameter gemessen wurden. Die entsprechenden Reihenmessungen irn Hochstfrcquenzgebiet sind langwierig, weil der experimentelle Aufwand rnit zunehmender Frequenz w&chst, aber auch weil die Berechnung der Dielektrizitatskonstanten aus den MeBwerten sehr umstandlich ist. Bei den komplizierten Auswerteverfahren ist eine laufende Kontrolle der Messungen nicht moglich, auBerdem liilit sich der Fehler des Ergebnisses schlecht abschiitzen.
Wir beschranken uns suf das Dezimeterwellengebiet, also auf Verfahren, bei denen im allgemeinen Lecherleitungen verwendet werden. Die bekannten McBmethoden schlieaen oft die Bestimmung der magnetischen Stoffkonstanten mit ein, was a. B. fur die Untersuchung von Halbleitern wichtig ist. Da jedoch die komplexe Permeabilitat der polaren Fliissigkeiten fast immer gleich eins gesetzt werden kann, wollen wir die Methoden nur in hezug auf den rein dielektrischen Fall betrachten.